Использование нетрадиционных источников энергии в отечественной и мировой практике

Важным направлением экономии топливно-энергетических ресурсов является использование в энергоснабжении, в том числе в тепло- и хладоснабжении, возобновляемых источников энергии.

К возобновляемым источникам энергии относят:

  • тепло Земли;

  • энергию Солнца;

  • энергию ветра;

  • тепло, выделяемое при сжигании биомассы;

  • энергию Мирового океана (волн, приливов и отливов) и др.

Использование тепла Земли проще всего реализуется в районах с наличием геотермальных вод сравнительно неглубокого залегания, что уже получило широкое распространение в мировой и отечественной практике. В отдаленной перспективе планируется использование глубинного тепла Земли, содержащегося в горных породах (петротермального тепла).

В СССР основные ресурсы термальных вод расположены в районах Кавказа, Сибири, Дальнего Востока, Камчатки, Казахстана и Средней Азии. Общие запасы термальных вод в стране эквивалентны по тепловому потенциалу 30 - 40 млн т условного топлива в год. В настоящее время находятся в эксплуатации несколько десятков месторождений термальных вод, расположенных на Кавказе и на Камчатке. Системы геотермального теплоснабжения получили широкое распространение за рубежом: в Исландии, во Франции, Румынии, США и других странах.

Основные специфические особенности применения геотермальных вод для целей теплоснабжения следующие:

  • ограниченное число регионов с наличием термальных вод, где экономически целесообразно сооружение термоводозаборов;

  • одноразовость использования, так как термальные воды после использования их температурного потенциала в системах теплоснабжения сбрасывают в водоем или закачиваются обратно в пласт;

  • в большинстве случаев сравнительно низкая температура, что вызывает необходимость дополнительного нагрева воды в пиковой котельной или теплонасосной установке;

  • повышенная коррозионная активность и часто большая жесткость геотермальной воды; в связи с этим приходиться применять двухконтурные системы, т.е. пропускать эту воду через первичный контур, отделенный от тепловых сетей и теплопотребляющих установок через поверхностный теплообменник;

  • глубокое срабатывание температурного потенциала (желательно до температуры окружающей среды), что вызывает необходимость увеличения поверхностей нагрева отопительных приборов по сравнению с традиционными системами.

При невысоком температурном потенциале геотермальных вод наиболее предпочтительной областью их применения являются системы отопления теплиц, лучистого (напольно-потолочного) отопления, а также горячего водоснабжения зданий.

К районам с наиболее благоприятными условиями для солнечного тепло- и хладоснабжения относятся республики Средней Азии и Кавказа, южные районы Украины и Казахстана, Молдавия, юг РСФСР, где продолжительность солнечного сияния составляет 2200 - 3000 ч в год, а солнечная радиация - 1200 - 1700 кВтч па 1 м2 горизонтальной поверхности.

В настоящее время в мире работает около 1,5 млн гелиоустановок, большая часть которых предназначена для обеспечения нужд горячего водоснабжения. Объем производства и монтажа гелиоколлекторов только в США составляет 1,6 млн м2 в год.