'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №10 (67) том 1
  4. Научная статья № 46

Просмотры  70 просмотров

Ершкова Л.А.

  


КАК ПЕРЕХОД К ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМ ИСТОЧНИКАМ ЭНЕРГИИ ВЛИЯЕТ НА БУДУЩЕЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ *

  


Аннотация:
научная статья "Как переход к возобновляемым источникам энергии влияет на будущее теплоэнергетики" исследует актуальное и важное направление в энергетической отрасли - интеграцию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в сферу теплоэнергетики. Статья предоставляет обзор текущего состояния перехода к ВИЭ, выделяя проблемы и вызовы, с которыми сталкиваются традиционные теплоэнергетические системы   

Ключевые слова:
возобновляемые источники энергии, теплоэнергетика, устойчивость, интеграция, энергетическая эффективность, экологическая устойчивость, технические аспекты, экономические аспекты, переход к ВИЭ   


УДК 620.97

Ершкова Л.А.
студент кафедры электроэнергетика и теплотехника
Петербургский государственный университет путей сообщения
(г. Санкт-Петербург, Россия)

КАК ПЕРЕХОД К ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМ ИСТОЧНИКАМ

ЭНЕРГИИ ВЛИЯЕТ НА БУДУЩЕЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

 

Аннотация: научная статья "Как переход к возобновляемым источникам энергии влияет на будущее теплоэнергетики" исследует актуальное и важное направление в энергетической отрасли - интеграцию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в сферу теплоэнергетики. Статья предоставляет обзор текущего состояния перехода к ВИЭ, выделяя проблемы и вызовы, с которыми сталкиваются традиционные теплоэнергетические системы.

В рамках работы анализируются возможности интеграции ВИЭ в теплоэнергетические системы, предоставляются примеры успешных проектов, демонстрирующих преимущества такого перехода. Также обсуждаются технические и экономические аспекты адаптации существующей инфраструктуры под новые требования устойчивой и экологически чистой энергетики.

Данная статья служит ценным исследовательским и информационным ресурсом для студентов, специалистов в области энергетики и всех заинтересованных лиц, которые стремятся понять, как переход к ВИЭ изменит будущее теплоэнергетики и какие преимущества он принесет с собой в контексте устойчивого развития.

 

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, теплоэнергетика, устойчивость, интеграция, энергетическая эффективность, экологическая устойчивость, технические аспекты, экономические аспекты, переход к ВИЭ.

 

1 Введение.

Современный мир стоит перед одним из наиболее серьезных вызовов - обеспечить устойчивое и надежное энергоснабжение для растущей нашей планеты. Энергия, особенно тепловая энергия, играет ключевую роль в удовлетворении потребностей человечества, обогревая наши дома, обеспечивая производство и поддерживая экономический рост. Однако, в условиях изменяющейся климатической ситуации и исчерпания традиционных источников энергии, стоимость и доступность энергии становятся все более проблематичными аспектами.

Целью данной научной статьи является исследование и анализ влияния перехода к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) на будущее теплоэнергетики. Мы рассмотрим как текущее состояние энергетической отрасли, так и потенциал, который несут с собой ВИЭ для решения энергетических вызовов современного мира.

Задачи исследования включают в себя:

  1. Анализ современных тенденций: Мы проведем анализ текущего состояния перехода к ВИЭ, выявляя ключевые изменения и проблемы, связанные с традиционной теплоэнергетикой.
  2. Взаимосвязь теплоэнергетики и ВИЭ: Мы рассмотрим способы интеграции ВИЭ в теплоэнергетические системы и предоставим примеры успешных проектов, которые демонстрируют преимущества такой интеграции.
  3. Технические и экономические аспекты: Мы обсудим технические и экономические аспекты адаптации существующей инфраструктуры к новым требованиям устойчивой и экологически чистой энергетики.
  4. Последствия для будущего теплоэнергетики: Мы проанализируем, какие изменения и выгоды может принести переход к ВИЭ для будущего теплоэнергетики, а также как это влияет на устойчивость и эффективность энергоснабжения.

Эта статья представляет собой важный вклад в понимание того, как переход к возобновляемым источникам энергии изменяет энергетический ландшафт и какие пути лежат перед будущим теплоэнергетики, стремящейся к устойчивому и экологически чистому будущему.

2 Переход к возобновляемым источникам энергии, текущее состояние.

      

В наше время мы наблюдаем изменения в энергетической парадигме, вызванные глобальными вызовами, такими как изменение климата и исчерпание традиционных источников энергии. Эти вызовы ставят под сомнение устойчивость и экологическую целостность существующих теплоэнергетических систем, что требует рассмотрения новых подходов к обеспечению энергетических потребностей человечества.

Тренды в развитии возобновляемой энергетики: В настоящее время ВИЭ оцениваются как одно из наиболее перспективных решений для снижения выбросов парниковых газов и уменьшения зависимости от нестабильных источников энергии, таких как уголь и нефть. Солнечная, ветровая, гидроэнергетика и другие формы ВИЭ демонстрируют внушительный рост в мировой энергетической инфраструктуре.

Проблемы традиционной теплоэнергетики: Тем временем, традиционные теплоэнергетические системы, работающие на основе горючих ископаемых, сталкиваются с существенными проблемами, включая увеличение выбросов углекислого газа и ухудшение качества воздуха, что негативно сказывается на здоровье человека и окружающей среде. Более того, нестабильные цены на энергоресурсы делают традиционные системы уязвимыми для колебаний на мировых рынках.

Эволюция теплоэнергетики: Эти вызовы приводят к неотложной необходимости изменения подходов в теплоэнергетике. Интеграция ВИЭ в теплоэнергетические системы предоставляет новые возможности для устойчивого и надежного энергоснабжения. Это включает в себя создание гибридных систем, использование тепловых насосов и интеллектуальное управление энергией.

Глобальные инициативы: Множество стран и регионов внедряют стратегии и политики, способствующие переходу к ВИЭ в теплоэнергетике. Это включает в себя стимулирование инвестиций в солнечные и ветровые теплоэнергетические установки, внедрение сетей для распределения тепла на основе ВИЭ и обучение кадров для новых технических требований.

3 Теплоэнергетика и ВИЭ. Взаимосвязь и возможности.

Принцип работы ВИЭ в теплоэнергетике: Одним из наиболее значимых аспектов взаимосвязи между теплоэнергетикой и ВИЭ является возможность использования ВИЭ для производства тепла. Солнечные коллекторы и геотермальные системы позволяют эффективно преобразовывать солнечную и тепловую энергию в тепло, которое может быть использовано для обогрева домов, предприятий и производств.

Гибридные системы: Интеграция ВИЭ в существующие теплоэнергетические системы, такие как котельные и тепловые сети, может увеличить их эффективность и снизить зависимость от горючих ископаемых. Гибридные системы, объединяющие ВИЭ и традиционные источники тепла, могут обеспечивать стабильное и надежное энергоснабжение, а также снижать выбросы парниковых газов.

Преимущества интеграции ВИЭ: Использование ВИЭ в теплоэнергетике предоставляет ряд преимуществ. Во-первых, это снижение выбросов углекислого газа, что способствует борьбе с изменением климата. Во-вторых, ВИЭ предлагают более стабильные и надежные источники энергии, особенно в условиях изменчивости цен на энергоресурсы. Кроме того, использование ВИЭ может снизить зависимость от импорта энергии и сделать системы энергоснабжения более устойчивыми.

Примеры успешных проектов: В мире существует множество успешных проектов, демонстрирующих преимущества интеграции ВИЭ в теплоэнергетические системы. Эти проекты охватывают различные технологии, от солнечных коллекторов в жилых домах до геотермальных установок на промышленных предприятиях. Эти практические примеры подтверждают возможности и потенциал ВИЭ в теплоэнергетике.

Примеры успешных проектов по интеграции возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в теплоэнергетику России:

 

  1. Проект солнечных коллекторов в Санкт-Петербурге: В рамках этого проекта в Санкт-Петербурге были установлены солнечные коллекторы на крышах множества зданий. Эти коллекторы используют солнечную энергию для подогрева воды, которая затем используется в системах центрального отопления и для подачи горячей воды в жилых и коммерческих зданиях. Этот проект помог снизить энергопотребление и сократить выбросы CO2 в атмосферу.
  2. Геотермальная установка в Камчатском крае: В Камчатском крае была построена геотермальная установка, использующая тепловую энергию подземных источников. Эта установка обеспечивает горячей водой и теплом множество городов и населенных пунктов в регионе. Благодаря этому проекту, регион снизил свою зависимость от дорогостоящих и неблагоприятных среде источников энергии.
  3. Использование биогаза на Алтае: На Алтае успешно внедряют проекты по сбору и использованию биогаза, получаемого из переработки органических отходов. Этот биогаз применяется для генерации электроэнергии и производства тепла. Эти инициативы помогают уменьшить воздействие на окружающую среду и предоставляют экономические выгоды для местных сообществ.
  4. Солнечные станции в Ростовской области: В Ростовской области внедрены солнечные электростанции, которые генерируют электроэнергию с использованием солнечных панелей. Этот проект способствует диверсификации энергетической инфраструктуры региона и снижению выбросов парниковых газов.
  5. Гидроэнергетические установки на Алтае: Регион Алтай известен своими многочисленными реками и водопадами, которые идеально подходят для создания гидроэнергетических установок. Множество небольших и крупных гидроэлектростанций по всему региону генерируют чистую электроэнергию и обеспечивают надежное теплоснабжение и электроснабжение.

Эти успешные проекты в России подтверждают потенциал ВИЭ для улучшения устойчивости и эффективности теплоэнергетических систем, а также для снижения негативного воздействия на окружающую среду.

4 Технические и экономические аспекты перехода к ВИЭ в теплоэнергетике.

Переход к использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в теплоэнергетике представляет собой сложный процесс, который включает в себя как технические, так и экономические аспекты. В этом разделе мы рассмотрим ключевые вопросы и факторы, которые необходимо учесть при планировании и внедрении проектов по использованию ВИЭ в теплоэнергетике.

Технические аспекты:

  1. Выбор технологий ВИЭ: Один из первых шагов в интеграции ВИЭ - выбор подходящих технологий. Например, это может быть установка солнечных коллекторов, ветрогенераторов, геотермальных систем, или биогазовых установок, в зависимости от климатических условий и ресурсов региона.
  2. Инфраструктура и сети: Необходимо адаптировать существующую инфраструктуру, чтобы она соответствовала потребностям ВИЭ. Это может включать в себя строительство новых электро- и теплосетей, а также улучшение систем хранения и распределения энергии.
  3. Интеграция и управление: Важным аспектом является интеграция ВИЭ в существующие теплоэнергетические системы. Эффективное управление процессами генерации, хранения и распределения энергии становится критическим для обеспечения надежной работы системы.
  4. Техническая поддержка и обслуживание: ВИЭ требуют регулярного технического обслуживания, чтобы обеспечить их надежную работу. Это включает в себя мониторинг состояния оборудования, регулярную проверку и замену компонентов, а также обучение персонала.

Экономические аспекты:

  1. Инвестиции и финансирование: Запуск проектов по ВИЭ обычно требует значительных инвестиций. Оценка и привлечение финансирования являются ключевыми шагами. Это может включать в себя государственные субсидии, частные инвестиции или кредиты.

 

  1. Экономическая эффективность: Оценка экономической эффективности проекта играет важную роль. Необходимо рассчитать ожидаемые затраты, доходы от продажи энергии и окупаемость проекта. Эффективность может зависеть от множества факторов, включая тарифы на электро- и теплоэнергию, сроки амортизации оборудования и операционные расходы.
  2. Законодательство и регулирование: Регулирующие нормы и законодательство в области ВИЭ могут существенно влиять на экономические условия проекта. Важно учитывать налоговые стимулы, субсидии и правила продажи избыточной энергии.
  3. Риск и управление проектом: Переход к ВИЭ может нести определенные риски, такие как изменение цен на энергоресурсы или технические неполадки. Эффективное управление рисками и планирование реагирования на них важно для успешной реализации проекта.

При рассмотрении технических и экономических аспектов перехода к ВИЭ в теплоэнергетике необходимо учитывать местные условия, ресурсы и потребности, чтобы создать устойчивую и экономически эффективную систему энергоснабжения.

5 Вывод.

Исследование технических и экономических аспектов перехода к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) в теплоэнергетике подчеркивает не только неотложность, но и жизнеспособность этого перехода. Современная энергетическая отрасль стоит перед серьезными вызовами, такими как изменение климата, угрозы экологической стабильности и нестабильность цен на энергоресурсы. В этом контексте ВИЭ предоставляют ряд уникальных возможностей для обеспечения устойчивого и надежного теплоэнергоснабжения.

Технические аспекты, такие как выбор технологий ВИЭ, интеграция в существующую инфраструктуру и управление системой, представляют собой сложные задачи, но при правильном подходе они решаемы. Проекты, реализованные в различных регионах, подтверждают, что ВИЭ могут успешно интегрироваться в теплоэнергетические системы и приносить реальные выгоды, как в экологическом, так и в экономическом плане.

Экономические аспекты подчеркивают важность оценки затрат, ожидаемых доходов и эффективности проектов. Регулирование и законодательство, включая налоговые стимулы и субсидии, могут существенно влиять на экономические условия проекта. Поэтому важно, чтобы государственные органы и индустрия работали совместно, чтобы создать благоприятную среду для развития ВИЭ в теплоэнергетике.

В заключении, переход к ВИЭ в теплоэнергетике является необходимым шагом в направлении устойчивого будущего. Этот процесс может смягчить воздействие на окружающую среду, обеспечить надежное энергоснабжение и создать новые возможности для инноваций и экономического развития. Для успешной реализации таких проектов требуется совместное усилие государственных органов, бизнеса и общества, и только так можно достичь долгосрочной энергетической устойчивости и экологической целостности.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Балабанов В.И., А.В. Горшков Возобновляемая энергетика и энергоэффективность в системе городского транспорта // c. 41-56
  2. Карпов В.А. Энергосбережение и возобновляемые источники энергии // с. 14-27.
  3. РБК тренды, официальный сайт [Электронный ресурс]. URL: https://trends.rbc.ru/trends/green/609e76449a7947f4755ac9dc (дата обращения: 24.09.23).
  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №10 (67) том 1

  


Ссылка для цитирования:

Ершкова Л.А. КАК ПЕРЕХОД К ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМ ИСТОЧНИКАМ ЭНЕРГИИ ВЛИЯЕТ НА БУДУЩЕЕ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ // Вестник науки №10 (67) том 1. С. 287 - 295. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/10133 (дата обращения: 19.05.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/10133



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.