Category: производство

Category was added automatically. Read all entries about "производство".

ГАЭС на месте угольной шахты

С развитием возобновляемой энергетики и увеличением доли нестабильной генерации на основе солнца и ветра возрастает значение накопителей энергии. Самой старой и проверенной технологией хранения энергии является гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС).

В странах с горным рельефом существуют широкие возможности для устройства таких накопителей энергии, поскольку строительство гидротехнических сооружений сопряжено здесь с относительно небольшими затратами. Гидроэнергетика играет важную роль в экономике Австрии, Швейцарии и, особенно, Норвегии, где ГЭС производят чуть ли не 100% электроэнергии. Норвегия даже рассматривается в качестве «батарейки» Европы. То есть ГАЭС страны могут использоваться для хранения вырабатываемой в других странах электроэнергии на основе ВИЭ.

В Германии потенциал рек для создания крупной гидроэнергетики и систем хранения энергии на этой основе ограничен. Развитие ВИЭ, в области которых страна является мировым лидером, всё больше требует накопителей энергии, а целиком полагаться на Норвегию не получится. Кроме того, строительство ГАЭС сопряжено с серьезным вмешательством в окружающую среду, и получить разрешение на строительство таких объектов в Европе сегодня крайне сложно. Поэтому в Германии экспериментируют с разными типами систем хранения энергии. Разумеется, развиваются электрохимические технологии, проводятся исследования в области экзотических подводных гидроаккумуляторов.

Гидротехник Андре Ниман (André Niemann) из Института гидравлических и водных ресурсов при Университете Дуйсбург-Эссен работает над технологией подземных гидроаккумулирующих электростанций. По сути она не отличается от обычных ГАЭС. При этом экономится место, и вмешательство в окружающую среду незначительно. На поверхности земли размещается лишь небольшой водоем (пруд) и административные строения.

Основной вопрос: где взять подземный резервуар? Разумеется, его строительство «с нуля» повышает удельные капитальные затраты до неприемлемо высокого уровня.

Ответ найден: можно строить ГАЭС на месте старых угольных шахт, которых в Германии великое множество. Тем более в 2018 в стране прекращаются разработки каменного угля.



Collapse ).

Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.

Шведская мусорная революция и сжигание отходов

Оригинал взят у sidorovich_va в Шведская мусорная революция и сжигание отходов

Каждый швед выбрасывает в год 478 кг мусора (2015) – сообщает шведское предприятие, управляющее отходами (для России я встречал разные оценки, их интервал: 220 – 500 кг).



Рассказывая об опыте обращения с бытовыми отходами в этом скандинавском государстве, многие зачастую выделяют лишь самую яркую сторону – их сжигание с соответствующим производством электроэнергии и тепла. Между тем, это лишь один из способов полезного использования мусора в стране.

В Швеции, как и во всем Европейском Союзе, установлена следующая «Мусорная иерархия»:

•Предупреждение появления отходов (ответственное потребление и т.п.)
•Повторное использование
•Переработка для повторного использование материала
•Прочая переработка (в том числе энергетическое использование)
•Захоронение

То есть сжигание мусора отнюдь не является приоритетным направлением обращения с твердыми бытовыми отходами. Сжигается то, что а) не подлежит повторному использованию и переработке и в) очищено от вредных отходов.

Эффективное обращение с отходами – сложная наука. В Швеции действуют более ста нормативных актов, касающихся «мусорной темы». Ключевыми и основополагающими являются Директивы ЕС 2008/98/EC (Рамочная — Waste Framework Directive) и 2000/76/EC (О сжигании отходов – The Waste Incineration Directive).

Захоронение мусора на свалках, что, увы, является у нас естественной нормой, в Швеции сегодня считается моветоном. Здесь лишь 0,8% бытового мусора свозится на полигоны. Причем захоронение органических бытовых отходов запрещено с 2005 г. Перерабатывается Collapse )


Крупнейший в Европе промышленный накопитель энергии

Крупнейший в Европе промышленный накопитель энергии появился в немецкой деревне Фельдхайм (Feldheim), пожалуй, самой продвинутой в энергетическом плане деревне в мире. Мы уже писали о ней в статье о климатически-нейтральных поселениях. Для полноты картины там не хватало только системы хранения энергии. Теперь энергетическая концепция данного населенного пункта достигла своего завершения.

Предприятие официально называется «Региональной регулирующей электростанцией» (Regional Regulating Power Station). Назначение станции мощностью 10 МВт и емкостью аккумуляторов 10,8 мвт*ч – накапливать избыточную электроэнергию, вырабатываемую ВИЭ, обеспечивать стабильность электросети, сглаживать временные изменения частоты.



Collapse )

Большие промышленные ветряки

История развития современной ветроэнергетики – это история роста размеров и мощности ветрогенераторов. Тенденция представлена на рисунке (можно увеличить):


В 80-х гг. прошлого века средняя ветряная турбина имела ротор диаметром 17 м и выдавала 75 кВт мощности. Современная ветряная турбина — существенно более крупный генерирующий объект. По данным Европейской ассоциации ветроэнергетики средняя мощность современного материкового ветряка в Европе сегодня – 2,2 МВт. Он позволяет производить в среднем за год 4702 МВт*ч электроэнергии. КИУМ – 24%. Средняя морская (offshore) турбина обладает мощностью 3,6 МВт и вырабатывает 12961 МВт*ч в год. КИУМ здесь сопоставим с традиционной энергетикой– 41% (использование мощности в сегодняшних энергосистемах как правило не превышает 50%).

Рост размеров обусловлен развитием технологий и, разумеется, экономическими причинами – желанием сократить удельные капитальные затраты и LCOE (приведённую стоимость производства электричества). Этим объясняется и то, что турбины морского, шельфового размещения стремятся делать помощнее, поскольку капитальные затраты в морском строительстве существенно выше. К слову, капитальные затраты и стоимость производства электричества в ветроэнергетике на многих рынках уже конкурентоспособны с углеводородной генерацией.

Collapse )

Аэрогель в строительстве

Теплоизоляционный материал с уникальными свойствами.

Аэрогели – класс материалов, представляющих собой гель, произведенный на основе диоксида кремния (или ряда других материалов) в котором жидкая фаза полностью заменена газообразной, вследствие чего вещество обладает рекордно низкой плотностью, всего в полтора раза превосходящей плотность воздуха, и рядом других качеств: твердостью, прозрачностью, жаропрочностью, отсутствием водопоглощения.

Впервые синтез аэрогеля был произведен в 1931 году. Материал использовался в космической промышленности и исследованиях космоса. В частности с помощью аэрогеля космическим аппаратом НАСА Stardust была «поймана» и доставлена на землю «звёздная пыль», кометное вещество.

Аэрогель на 99% процентов состоит из воздуха и при этом обладает довольно высокой прочностью на сжатие. Физическая структура аэрогеля такова, что молекулы воздуха в нём практически неподвижны. Это обеспечивает крайне низкую теплопроводность материала.

Aerogelbrick

Материал не горит и не намокает, но пропускает при этом водяной пар и уникален по своим теплоизоляционным свойствам.
Aerogel

С этих позиций аэрогель является отличным теплоизоляционным материалом, и уже достаточно продолжительное время используется в качестве промышленной теплоизоляции. В последние несколько лет на него обратила внимание и строительная отрасль.


[Читать и смотреть дальше]
Aerogel4

Основным производителем сырья, из которого производится теплоизоляция на основе аэрогеля, является американская Aspen Aerogels (контролируется BASF) . Соответствующие теплоизоляционные материалы в виде плит и матов предлагают такие крупные компании как Rockwool и STO. Их лямбда чрезвычайно низка λ = 0,016 – 0,018 Вт/(м*К), что в два раза лучше традиционных утеплителей, а диапазон рабочих температур от -200 до +600С.
Aerogel2Aerogel3

Если материал так хорош, почему он не применяется повсеместно и не вытеснил все остальные теплоизоляционные материалы?

Аэрогель – это новинка в строительной отрасли. Он пока чрезвычайно дорог (в десятки раз дороже пенополистирола), как по причине редкости, так и в связи с трудоемкостью и сложностью процесса производства. Кроме того, физические свойства большинства продуктов на основе аэрогеля допускают их применение только для внутреннего утепления зданий, что, разумеется, ограничивает сферу его применения.

Только в текущем (2014) году на рынок была выведена система наружного утепления зданий на основе аэрогеля (производитель – Heck, входящий в группу Rockwool). Что важно, работа с этим материалом в данном случае ничем не отличается от традиционных технологических процессов по утеплению фасадов «мокрым» способом. Плюс важное преимущество: вдвое меньшие толщины теплоизоляционного слоя, по сравнению с минеральной ватой или пенополистиролом, при одинаковом коэффициенте теплопроводности.

Данная сфера применения аэрогеля видится нам наиболее перспективной. При снижении цены материала он вполне может начать замещать традиционные утеплители. Хотя, фактически монопольные права на производство материала будут сдерживать корректировку цены и ограничивать применение аэрогеля «особыми случаями» (когда нужна малая толщина изоляции при высоких требованиях к утеплению) и премиальным сегментом строительного рынка.

Прозрачность аэрогеля толкает специалистов на разработку «прозрачной теплоизоляции», рассматриваются возможности его использования в системах остекления (заполнять пространство между стеклами). Все эти разработки пока носят опытный характер.

В России аэрогель применяется крайне редко в качестве технической теплоизоляции, об использовании материалов на его основе в строительной отрасли пока, понятно, речи не идет.