Авторизация
Наша группа Вконтакте
Наши партнеры
КРЫМ. СТРОЙИНДУСТРИЯ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ВЕСНА — 2016

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

Для энергетического применения ГГ сыграла свою роль и выбранная концепция централизованного производства и развитых, в т.ч. межрегиональных и международных, сетей доставки электрической энергии потребителям. Аналогичная ситуация, хоть и в меньших масштабах, сложилась и в сфере тепловой энергетики.

Вывезя на своих плечах наше Отечество и многие другие страны мира из периода военных бедствий и послевоенной разрухи, газогенераторная техника тихо и незаметно сошла с большой сцены (но, думается, не навсегда). В 1964 г. Советский Союз последний из стран мира объявил о полном снятии с эксплуатации газогенераторных транспортных средств.

В мире в целом в это время так же наблюдался спад интереса к ГТТ (за исключением ЮАР, где действовало международное эмбарго на поставку нефти и нефтепродуктов, а местная компания «Сасол» перерабатывала до 47 млн. тонн угля в год и получала примерно 7 млн. тонн в год жидких углеводородов). Однако в странах с рыночной экономикой, во многом зависящей от колебаний цен на энергоносители, этот интерес периодически (правда, в основном во время нефтяных и энергетических кризисов) вновь оживал. Так, кроме ЮАР, активизировалось «химическое» направление газификации (главным образом для производства синтетических жидких топлив) в США, Великобритании, Новой Зеландии, Малайзии и некоторых других странах.

На Рис. 48 в качестве примера показан завод в Австрии, занимающийся пиролизом биомассы и последующим синтезом различных биотоплив. К концу 80-х годов XX века доля ГГ, произведённого для данных целей, достигала почти 50% от всего объёма этого газа в мире (в дальнейшем она стала снижаться в связи с увеличением использования газа для генерации тепловой и электрической энергии).

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

С 1978 г. по 2003 г. были построены 72 предприятия газификации угля, в т.ч. крупные электростанции (мощностью 250…950 МВт), из которых 26 находятся в Азии (из них 14 – в Китае), а по 23 расположены в США и Европе (см. Рис. 49).

Приложили свои руки к воскрешению технологий ГТТ и американские военные, по заказу которых, начиная с середины 80-х годов XX-века, ведутся работы по созданию газогенераторных установок для получения энергии в условиях ядерной войны и после её завершения, когда привычные сегодня виды топлив станут труднодоступны.

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

При этом общепризнано, что доля твёрдых топлив составляет около 95 %, а на нефть и газ приходится порядка 5 % от общего объёма каустобиолитов.
Причём эта пропорция с каждым годом изменяется и не в пользу жидких и газообразных видов иско-паемых топлив (см. Рис. 50). Запасов твёрдого ископаемого сырья (угля, го-рючих сланцев, торфа, сап-ропелитов и т.п.) челове-честву должно хватить не менее чем на тысячу лет. Объёмы сырья, относящегося к возобновляемым источникам энергии (фитомасса, в т.ч. специально выращиваемая, углеродсодержащие отходы и т.п.), вообще представляются неограниченными (в рамках существования нашей цивилизации). Запасов же нефти и газа на Земле, по разным оценкам, осталось на 40…70 лет (по крайней мере, разведанных и легко добываемых с использованием существующих технологий). Однако уменьшение мирового потребления нефти ожидается уже после 2020 г. И это объясняется не только тающими запасами жидкого и газообразного ископаемого сырья.
Перспективы развития газогенераторной отрасли.

Как однажды сказал бывший министр нефтяной промышленности Саудовской Аравии шейх Ямани: «… Каменный век закончился не потому, что у человечества не осталось подходящего сырья для производства инструментов и оружия. Это произошло оттого, что люди нашли хорошую альтернативу. Точно так же нефтяная эра закончится не тогда, когда из земли добудут последнюю каплю нефти …».

Таким образом, можно с большой долей уверенности предположить, что уже в среднесрочной перспективе, после завершения нефтегазового периода в истории человечества (начавшегося на рубеже XIX-XX веков и завершающегося в середине-конце XXI века), технологии и оборудование ГТТ из раритетов прошлого неизбежно вновь превратятся в спутники настоящего и предвестники будущего.

Здесь можно вспомнить известную кинотрилогию «Назад в будущее» и заправку автомобиля бытовыми отходами (см. Рис. 51). Любопытно, что почти тем же, только в жизни, а не кино, в первой половине прошлого века были заняты водители газогенераторного транспорта (см. Рис. 12, Рис. 19 и Рис. 32).

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

В завершение транспортной темы на Рис. 52 приведена подборка фотографий газогенераторной мобильной техники второй половины XX го … начала XXI го века. Предположение о хороших перспективах газификации, хоть и косвенно, подтверждает динамика инвестиций в альтернативную энергетику (с $ 10 млрд. в 1998 г. до $ 66 млрд. в 2007 г. и, по прогнозам экспертов, почти до $ 350 млрд. к 2020 г.), а также анализ количества патентов, заявленных на оборудование ГТТ (см. Рис. 53). Тут можно отметить, что после периодических пиков в 20 е, 30 е и 40 е годы прошлого века и провала в 50 е … 70 е годы имел место быть краткий по времени всплеск интереса к этой тематики в начале 80 х годов, потом снова затишье на протяжении 90 х годов (с небольшим подъёмом в середине). И, наконец, ярко выраженный взлёт в середине первого десятилетия XXI века, лишь немного не дотянувшийся до рекордных показателей 60 летней давности (информация о количестве более поздних патентов, к сожалению, отсутствует).

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

В период примерно с 1850 г. по 1950 г. в мире проводилось множество исследований, направленных на коммерциализацию технологии газификации твердого топлива для энергетических целей (как для транспорта, так и для электро- и теплоэнергетики). Число книг, статей и патентов в тот период превысило 10 000 (без учёта СССР).

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

В СССР исследования в области газогенераторостроения активно велись с 1923 г. до 1965 г. и были освещены в более чем 5 000 публикациях. Примечательно, что выход книг по данной тематике не прекращался даже в самые тяжёлые военные годы. Так в 1942 г. в блокадном Ленинграде была издана книга, посвящённая газогенераторным автомобилям (см. Рис. 54), а в 1943 г. там же – брошюра, рассматривающая различные виды топлив для газогенераторных двигателей. Осаждённому городу катастрофически не хватало нефтяных моторных топлив, и эти публикации были не менее актуальны, чем, например, выпущенная тем же Лениздатом в том же 1942 г. брошюра «Использование в пищу ботвы огородных растений и заготовка её впрок».

Вместе с тем, и сегодня имеют место быть области, где применение технологий и оборудования ГТТ не только оправдано, в т.ч. с экологической точки зрения, но и экономически целесообразно.

Для России это, прежде всего, децентрализованное распределённое (с созданием локальных сетей энергоснабжения либо без этого) производство тепловой и / или электрической энергии в отдалённых труднодоступных районах. При этом необходимо произвести смену «рациона» электрогенерирующего оборудования и перейти с привозного жидкого топлива на местные углеводородные ТТ.

В Российской Федерации на регионы с децентрализованным энергоснабжением приходится почти 2 / 3 территории, где проживают около 10% населения страны и сосредоточено до 15% основных производственных фондов государства. Здесь, в частности, заготавливается более 50% древесины, добывается 75% нефти, более 90% газа, алмазов, пушнины, драгоценных металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

В настоящее время основу энергетики в этих регионах составляют более 50 тыс. электростанций на базе двигателей внутреннего сгорания (в основном, дизельных) с суммарной годовой выработкой более 50 млрд. кВт*ч, годовым потреблением более 25 млн. т.у.т. и средней выработкой ресурса более 80%.

Удалённость и труднодоступность данных регионов (и, как следствие, исключительно сложная логистика доставки туда моторного топлива и других расходных материалов), а также физический и моральный износ используемого в настоящее время энергогенерирующего оборудования приводит к серьёзному повышению эксплуатационных затрат. Так, по данным ОАО АК «Якутскэнерго», соотношение затрат на содержание автономных дизель-электростанций к объёму выработанной ими электроэнергии составляет примерно в 6 раз больше, чем в среднем по Якутии (и, думается, на порядки – в сравнении с центральными районами России (а с европейскими странами лучше и не сравнивать)).

Экономия на завозе бензина и дизтоплива может быть ещё существенней, если часть (а, в идеале, и все 100%) наземного и водного транспорта в этих отдалённых регионах перевести на местные виды твёрдых топлив, желательно в пеллетированном виде. К местным ТТ обычно относят древесину и другие топлива, произведённые из первичной биомассы растительного происхождения (фитомассы), каменные и бурые угли, торф, горючие сланцы, сапропелиты и т.п.

Ещё одной (пока, правда, только потенциальной) сферой применения технологий и оборудования ГТТ может быть переработка (использование, утилизация) отходов различного происхождения, в т.ч. в рамках концепции «индустриального метаболизма» и реутилизационных технологий.

Это применение становится всё более и более актуальным в условиях, когда пророческие слова выдающегося физика Нильса Бора – «Человечество не погибнет в атомном кошмаре – оно задохнётся в собственных отходах», произнесённые им в начале 50-х годов прошлого века, уверенно ложатся в основу одного из самых реалистичных из апокалипсических сценариев будущего (см. Рис. 55).

В настоящее время на каждого жителя планеты ежегодно из природных кладовых Земли изымается порядка 50 т сырья, из которого, в конечном счёте, получают 2 т полезной продукции и 48 т отходов.

Перспективы развития газогенераторной отрасли.

Россия также располагает огромными объёмами отходов, в т.ч. биоресурсами в виде органических отходов. При пересчёте на абсолютно сухое состояние эти ресурсы ежегодно составляют до 1 500 млн. т., из них:
- отходы промышленного происхождения – 1 100 млн. т, в т.ч. отходы лесо- и деревопереработки – 700 млн. т;
- отходы сельскохозяйственного происхождения – 250 млн. т, в т.ч. отходы животноводства и птицеводства – 150 млн. т. Остальное – отходы растениеводства;
- отходы потребления – 100 млн. т., в т.ч. твёрдые бытовые отходы (ТБО) – 60 млн.т. Остальное – коммунальные стоки и другие отходы потребления, образующиеся в населённых пунктах в результате жизнедеятельности людей.

Особенно привлекательно использование газогенераторной техники в сельском хозяйстве, т.к. переход на горючее в виде сельскохозяйственных отходов сделал бы цены на сельскохозяйственную продукцию независимыми от цен на топливо нефтяного происхождения (государственная программа на эту тему принята, в частности, в Швеции).

Можно также отдельно отметить проблему утилизации деревянных железнодорожных шпал, выводимых из эксплуатации ОАО «РЖД» до 10 миллионов штук ежегодно. К настоящему времени в местах временного хранения накоплено более 500 тыс. тонн отработанных (старогодных) шпал (см. Рис. 56), пропитанных антисептическими средствами (каменноугольным креозотовым маслом, термокаталитической жидкостью ЖКТ и т.п.).

Согласно федеральному классификатору отходов пропитанные антисептиками железнодорожные шпалы относятся к III-му классу опасности и их хранение сопряжено с существенными экологическими издержками, в т.ч. соответствующими выплатами.

Основной же трудностью при утилизации (особенно термическими способами) данных отходов является обеспечение допустимых уровней выбросов бенз(а)пирена и других полициклических ароматических углеводородов, из которых большей частью и состоят используемые для пропитки шпал антисептические средства.

Рейтинг:
5
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:
От чего дают энергию солнечные батареи?
Ответ:*
Важно ваше мнение
Какая на Ваш взгляд самая перспективная технология в энергетике?