Возобновляемые энергетические ресурсы Республики Хакасия
|
Аннотация 2
Введение 5
1 Краткая физико-географическая и климатическая характеристики Республики Хакасия 7
1.1 Географическое положение 7
1.2 Рельеф 9
1.3 Климат Республики Хакасия 10
2 Возобновляемые энергетические ресурсы 13
2.1. Классификация возобновляемых источников энергии 13
3 Исходные материалы 15
4 Ветроэнергетические ресурсы 17
4.1 Характеристика ветрового режима Республики Хакасия 19
4.1.1 Направление ветра 20
4.1.2 Скорость ветра 21
4.1.3 Количество дней с сильным ветром 23
4.2 Характеристики для оценки ветроэнергетических ресурсов 24
5 Гелиоэнергетические ресурсы 28
5.1 Зависимость солнечной радиации от климатических и географических факторов ....29
5.1.1 Прозрачность атмосферы 31
5.1.2 Облачность 31
5.2 Продолжительность солнечного сияния 34
5.3 Энергетическая освещенность 37
5.3 Гелиоэнергетический кадастр 40
Заключение 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
ПРИЛОЖЕНИЕ A Краткая физико-географическая и климатическая характеристики 49
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Исходные материалы 51
ПРИЛОЖЕНИЕ В Технические характеристики ВЭУ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Характеристики ветра 54
Введение 5
1 Краткая физико-географическая и климатическая характеристики Республики Хакасия 7
1.1 Географическое положение 7
1.2 Рельеф 9
1.3 Климат Республики Хакасия 10
2 Возобновляемые энергетические ресурсы 13
2.1. Классификация возобновляемых источников энергии 13
3 Исходные материалы 15
4 Ветроэнергетические ресурсы 17
4.1 Характеристика ветрового режима Республики Хакасия 19
4.1.1 Направление ветра 20
4.1.2 Скорость ветра 21
4.1.3 Количество дней с сильным ветром 23
4.2 Характеристики для оценки ветроэнергетических ресурсов 24
5 Гелиоэнергетические ресурсы 28
5.1 Зависимость солнечной радиации от климатических и географических факторов ....29
5.1.1 Прозрачность атмосферы 31
5.1.2 Облачность 31
5.2 Продолжительность солнечного сияния 34
5.3 Энергетическая освещенность 37
5.3 Гелиоэнергетический кадастр 40
Заключение 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
ПРИЛОЖЕНИЕ A Краткая физико-географическая и климатическая характеристики 49
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Исходные материалы 51
ПРИЛОЖЕНИЕ В Технические характеристики ВЭУ 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Характеристики ветра 54
В настоящее время, проблемам, посвященным энергетическим ресурсам, уделяется все больше внимания. Такими главными проблемами современности являются следующие:
- Истощение традиционных энергетических ресурсов, связанное с потребностями человека и непрерывного роста промышленности, как основного потребителя всех видов энергии.
- Экологические проблемы, связанные с добычей энергетических ресурсов.
Также важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является проблема глобального потепления.
Чтобы решить вышеуказанные проблемы стоит серьезно задуматься о внедрении и использовании возобновляемых энергетических ресурсов.
Главным достоинством возобновляемых энергетических ресурсов является их неисчерпаемость и отсутствие вредных выбросов в атмосферу.
В 1978 году Генеральной Ассамблеей ООН в соответствии с резолюцией 33/148 (1978 года) введено понятие «новые и возобновляемые источники энергии», в которое включаются следующие формы энергии: солнечная, геотермальная, ветровая, энергия морских волн, приливов океана, энергия биомассы древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников, гидроэнергия [1].
В настоящее время в Республике Хакасия, в городе Абакан введена в эксплуатацию солнечная электростанция. Абаканская солнечная станция — одна их крупнейших в Сибири, ее установленная мощность — 5,2 МВт, годовое производство электроэнергии в соответствии с проектом составляет 6,5 млн. кВт-ч, что позволяет сэкономить около 5 тыс. тонн угля и предотвратить вредные выбросы в атмосферу. В Республике Алтай на стадии проработки Чуйская ВЭС 24 МВт.
Важными особенностями Сибирского региона является большое рассредоточение потребителей тепловой и электрической энергии, неравномерное её потребление в течение года и отсутствие собственных источников энергии. Мелкие населённые пункты, обслуживающие сельскохозяйственное производство, потребляют относительно небольшое количество энергии и тем самым не способствуют формированию мощной централизованной энергетики. Автономными экологически чистыми источниками энергии могут служить ветроэнергетические установки.
Использование возобновляемых энергоресурсов может резко снизить расходы бюджетных средств на завоз топлива для дизельных электростанций, повысить надёжность обеспечения населения электричеством и теплом [2].
Цель данной работы - изучение ветроэнергетических и гелиоэнергетических ресурсов.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассмотреть физико-географическое положение Республики Хакасия.
2. Изучить особенности климатических условий, определяющих ветровой и радиационный режимы для развития альтернативной энергетики.
3. На основе комплексных данных сделать выводы о том, каковы
перспективы использования ветроэнергетических и
гелиоэнергетических ресурсов в Республике Хакасия.
- Истощение традиционных энергетических ресурсов, связанное с потребностями человека и непрерывного роста промышленности, как основного потребителя всех видов энергии.
- Экологические проблемы, связанные с добычей энергетических ресурсов.
Также важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является проблема глобального потепления.
Чтобы решить вышеуказанные проблемы стоит серьезно задуматься о внедрении и использовании возобновляемых энергетических ресурсов.
Главным достоинством возобновляемых энергетических ресурсов является их неисчерпаемость и отсутствие вредных выбросов в атмосферу.
В 1978 году Генеральной Ассамблеей ООН в соответствии с резолюцией 33/148 (1978 года) введено понятие «новые и возобновляемые источники энергии», в которое включаются следующие формы энергии: солнечная, геотермальная, ветровая, энергия морских волн, приливов океана, энергия биомассы древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников, гидроэнергия [1].
В настоящее время в Республике Хакасия, в городе Абакан введена в эксплуатацию солнечная электростанция. Абаканская солнечная станция — одна их крупнейших в Сибири, ее установленная мощность — 5,2 МВт, годовое производство электроэнергии в соответствии с проектом составляет 6,5 млн. кВт-ч, что позволяет сэкономить около 5 тыс. тонн угля и предотвратить вредные выбросы в атмосферу. В Республике Алтай на стадии проработки Чуйская ВЭС 24 МВт.
Важными особенностями Сибирского региона является большое рассредоточение потребителей тепловой и электрической энергии, неравномерное её потребление в течение года и отсутствие собственных источников энергии. Мелкие населённые пункты, обслуживающие сельскохозяйственное производство, потребляют относительно небольшое количество энергии и тем самым не способствуют формированию мощной централизованной энергетики. Автономными экологически чистыми источниками энергии могут служить ветроэнергетические установки.
Использование возобновляемых энергоресурсов может резко снизить расходы бюджетных средств на завоз топлива для дизельных электростанций, повысить надёжность обеспечения населения электричеством и теплом [2].
Цель данной работы - изучение ветроэнергетических и гелиоэнергетических ресурсов.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассмотреть физико-географическое положение Республики Хакасия.
2. Изучить особенности климатических условий, определяющих ветровой и радиационный режимы для развития альтернативной энергетики.
3. На основе комплексных данных сделать выводы о том, каковы
перспективы использования ветроэнергетических и
гелиоэнергетических ресурсов в Республике Хакасия.
В результате проведенных исследований было выявлено, что наблюдаются различия в местоположении метеорологических станций и формах рельефа, что влияет на ветровой режим каждой станции (преобладающее направление ветра, повторяемость штилей, скорости ветра, число дней с сильным ветром).
На высоких уровнях преобладающим направление ветра зимой и летом наблюдается юго-западное направление (совпадающие с общим переносом воздуха). На более низких высотах различается данный показатель.
Различается повторяемость штилей. На защищенных метеостанциях повторяемость штиля больше, а на открытых меньше.
Сильные ветры играют большую роль для ветроэнергетического потенциала. Если скорость ветра очень высокая, то это может привести к выводу из строя ВЭУ.
Исследуемая территория далеко не вся пригодна для эффективного развития ветроэнергетики, как следует из проведённого анализа ветрового режима и удельной мощности ветрового потока на территории Республики Хакасия. Наиболее благоприятный район - северо-западная и западная часть территории. Эти районы являются перспективными для всех ВЭУ.
Для организации ветроэнергетических станций нужны
предварительные исследования.
Анализ режима характеристик солнечной радиации, облачности, солнечного сияния на территории Республики Хакасия, выполненный на основе многолетних климатических материалов позволил выявить особенности структуры и динамики полей исследуемых показателей в годовом ходе, обусловленном устойчивым радиационным и циркуляционным факторами.
В результате проделанной работы, можно сделать следующие выводы:
Облачность уменьшается в направлении с северо-запада, на юго- восток. Продолжительность солнечного сияния увеличивается с севера на юг.
Приход суммарной радиации увеличивается также в юго-западном направлении. При этом происходит увеличение радиационных показателей с севера на юг от 1898 до 2175 ч для солнечного сияния и 3936 МДж/м2 для суммарной радиации. Продолжительность солнечного сияния более 250 ч в месяц обеспечивает оптимальную эффективность работы любых гелиоустановок, таким условиям, отвечают данные на метеостанции Таштып.
В годовом ходе максимум месячных сумм суммарной радиации при ясном небе и средних условиях облачности приходится на июнь, когда отмечается наибольшая высота Солнца, а минимум на декабрь и январь.
Максимальная энергетическая освещенность суммарной солнечной радиации при ясном небе и средняя освещенность при средних условиях приходится на июнь, а минимальная на декабрь.
Проанализировав гелиоэнергетический кадастр, можно сделать, что введение в эксплуатацию солнечной электростанции в г. Абакан является оправданным.
На высоких уровнях преобладающим направление ветра зимой и летом наблюдается юго-западное направление (совпадающие с общим переносом воздуха). На более низких высотах различается данный показатель.
Различается повторяемость штилей. На защищенных метеостанциях повторяемость штиля больше, а на открытых меньше.
Сильные ветры играют большую роль для ветроэнергетического потенциала. Если скорость ветра очень высокая, то это может привести к выводу из строя ВЭУ.
Исследуемая территория далеко не вся пригодна для эффективного развития ветроэнергетики, как следует из проведённого анализа ветрового режима и удельной мощности ветрового потока на территории Республики Хакасия. Наиболее благоприятный район - северо-западная и западная часть территории. Эти районы являются перспективными для всех ВЭУ.
Для организации ветроэнергетических станций нужны
предварительные исследования.
Анализ режима характеристик солнечной радиации, облачности, солнечного сияния на территории Республики Хакасия, выполненный на основе многолетних климатических материалов позволил выявить особенности структуры и динамики полей исследуемых показателей в годовом ходе, обусловленном устойчивым радиационным и циркуляционным факторами.
В результате проделанной работы, можно сделать следующие выводы:
Облачность уменьшается в направлении с северо-запада, на юго- восток. Продолжительность солнечного сияния увеличивается с севера на юг.
Приход суммарной радиации увеличивается также в юго-западном направлении. При этом происходит увеличение радиационных показателей с севера на юг от 1898 до 2175 ч для солнечного сияния и 3936 МДж/м2 для суммарной радиации. Продолжительность солнечного сияния более 250 ч в месяц обеспечивает оптимальную эффективность работы любых гелиоустановок, таким условиям, отвечают данные на метеостанции Таштып.
В годовом ходе максимум месячных сумм суммарной радиации при ясном небе и средних условиях облачности приходится на июнь, когда отмечается наибольшая высота Солнца, а минимум на декабрь и январь.
Максимальная энергетическая освещенность суммарной солнечной радиации при ясном небе и средняя освещенность при средних условиях приходится на июнь, а минимальная на декабрь.
Проанализировав гелиоэнергетический кадастр, можно сделать, что введение в эксплуатацию солнечной электростанции в г. Абакан является оправданным.
Подобные работы
- Оценка эффективности внедрения альтернативных источников энергии в Республике Хакасия
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2016 - География и развитие гидроэнергетики России
Дипломные работы, ВКР, география. Язык работы: Русский. Цена: 4390 р. Год сдачи: 2020 - Электрический баланс Сибирского Федерального округа на перспективу до 2020 года
Магистерская диссертация, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 2350 р. Год сдачи: 2017 - Малая гидроэлектростанция для с. Тоора-Хем с установленной мощностью 2,5 МВт
Дипломные работы, ВКР, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 6100 р. Год сдачи: 2017 - Малые ГЭС для отдаленных потребителей Тувы с установленной мощностью 100 кВт
Дипломные работы, ВКР, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 6100 р. Год сдачи: 2017 - Разработка системы электроснабжения Национального парка «Шушенский бор» с использованием НВИЭ
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 5750 р. Год сдачи: 2017 - Территориальные особенности размещения нефтяной промышленности Красноярского края
Главы к дипломным работам, география. Язык работы: Русский. Цена: 7300 р. Год сдачи: 2018 - География гидроэнергетики Красноярского края
Главы к дипломным работам, география. Язык работы: Русский. Цена: 7300 р. Год сдачи: 2018 - Управление ресурсосбережением в жилищной сфере (на примере г. Красноярска)
Магистерская диссертация, технология строительных процессов. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017