Технико-экономическое обоснование разработки микро-ТЭС на органических теплоносителях с использованием солнечной энергии
Ключевые слова:
распределённая энергетика, солнечная энергия, микро-ТЭС, органические теплоносители, эффективность
Аннотация
Одна из современных тенденций энергоснабжения — «распределённая» энергетика. В данном тренде использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) обрело, наконец, реальные перспективы. Несмотря на очевидный прогресс фотоэлектрических (ФЭ) методов преобразования солнечной энергии, термоэлектрический (ТЭ) способ остаётся менее дорогим и более доступным для потребителей (индивидуальных садовых участков и крестьянских хозяйств) с достаточно малой требуемой мощностью 4…6 кВт.
Рассмотрены технико-экономические вопросы проектирования термоэлектрических установок, использующих низкотемпературную тепловую составляющую солнечной радиации в цикле Рэнкина на органических теплоносителях (ОРТ). К ним относятся: выбор рабочего тела, оптимального для заданного температурного уровня теплового преобразователя, особенности и способы расчёта тепловых схем и турбомашин на ОРТ, оценка полученных результатов. Показано, что микро-ТЭС данного уровня мощности могут найти своё место в распределённой энергетике России и мира.
Литература
1. Батенин В.М., Зайченко В.М., Леонтьев А.И., Чернявский А.А. Концепция развития распределённой энергетики в России // Известия АН. Серия «Энергетика». 2017. № 1. С. 1—18.
2. Стоянов Н.И., Воронин А.И., Стоянов А.Г., Шагров А.В. Оценка потенциала комплексного энергоснабжения обособленных объектов от солнечного коллектора // Альтернативная энергетика и экология. 2014. № 13 (153). С. 12—16.
3. Гафуров А.М., Осипов Б.М., Гафуров Н.М., Гатина Р.З. Способ утилизации тепловых вторичных энергоресурсов промышленных предприятий для выработки электроэнергии // Проблемы энергетики. 2016. № 11—12. С. 36—42.
4. Гусаров В.А., Гусарова О.Ф., Кулагин Я.В. Преимущества использования микротурбинных энергетических установок в сельском хозяйстве // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 02 (119). С. 72—75.
5. Бродов О.В., Комаров В.А., Седунин В.А., Блинов В.Л., Елагин И.С. Анализ современных технических решений при разработке ORC установок с органическими рабочими жидкостями // Проблемы энергетики. 2016. № 7—8. С. 24—33.
6. Bjork R., Nielsen K.K. The Performance of a Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System // Sol. Energy. 2015. V. 120. Pp. 187—194.
7. Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Теплофизические аспекты экологических проблем современной холодильной техники // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2002. № 10. С. 54—57.
8. Томаров Г.В., Шипков А.А. Современная геотермальная энергетика: геотермальные электростанции с бинарным циклом // Теплоэнергетика. 2017. № 4. С. 9—12.
9. Гринман М.И., Фомин В.А. Перспективы применения энергетических установок с низкокипящими рабочими телами // Компрессорная техника и пневматика. 2009. № 7. С. 35—39.
---
Для цитирования: Лазарев Л.Я., Фадеев В.А. Технико-экономическое обоснование разработки микро-ТЭС на органических теплоносителях с использованием солнечной энергии // Вестник МЭИ. 2019. № 3. С. 46—53. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-3-46-53.
#
1. Batenin V.M., Zaychenko V.M., Leont'ev A.I., Chernyavskiy A.A. Kontseptsiya Razvitiya Raspredelennoy Energetiki v Rossii. Izvestiya AN. Seriya «Energetika». 2017;1:1—18. (in Russian).
2. Stoyanov N.I., Voronin A.I., Stoyanov A.G., Shagrov A.V. Otsenka Potentsiala Kompleksnogo Energosnabzheniya Obosoblennykh Ob′ektov ot Solnechnogo Kollektora. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2014; 13 (153):12—16. (in Russian).
3. Gafurov A.M., Osipov B.M., Gafurov N.M., Gatina R.Z. Sposob Utilizatsii Teplovykh Vtorichnykh Energoresursov Promyshlennykh Predpriyatiy dlya Vyrabotki Elektroenergii. Problemy Energetiki. 2016;11—12: 36—42. (in Russian).
4. Gusarov V.A., Gusarova O.F., Kulagin Ya.V. Preimushchestva Ispol'zovaniya Mikroturbinnykh Energeticheskikh Ustanovok v Sel'skom Khozyaystve. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2013;02 (119):72—75. (in Russian).
5. Brodov O.V., Komarov V.A., Sedunin V.A., Blinov V.L., Elagin I.S. Analiz Sovremennykh Tekhnicheskikh Resheniy pri Razrabotke ORC Ustanovok s Organi cheskimi Rabochimi Zhidkostyami. Problemy Energetiki 2016;7—8:24—33. (in Russian).
6. Bjork R., Nielsen K.K. The Performance of a Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System. Sol. Energy. 2015;120: 187—194.
7. Tsvetkov O.B., Laptev Yu.A. Teplofizicheskie Aspekty Ekologicheskikh Problem Sovremennoy Kholodil'noy Tekhniki. Khimiya i Komp'yuternoe Modelirovanie. Butlerovskie Soobshcheniya. 2002;10:54—57. (in Russian).
8. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Sovremennaya Geotermal'naya Energetika: Geotermal'nye Elektrostantsii s Binarnym Tsiklom. Teploenergetika. 2017;4:9—12. (in Russian).
9. Grinman M.I., Fomin V.A. Perspektivy Primeneniya Energeticheskikh Ustanovok s Nizkokipyashchimi Rabochimi Telami. Kompressornaya Tekhnika i Pnevmatika. 2009;7:35—39. (in Russian).
---
For citation: Lazarev L.Ya., Fadeev V.A. Feasibility Study of the Development of a Solar Micro Thermal Power Plant Operating with Organic Coolants. Bulletin of MPEI. 2019;3:46—53. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-3-46-53.
2. Стоянов Н.И., Воронин А.И., Стоянов А.Г., Шагров А.В. Оценка потенциала комплексного энергоснабжения обособленных объектов от солнечного коллектора // Альтернативная энергетика и экология. 2014. № 13 (153). С. 12—16.
3. Гафуров А.М., Осипов Б.М., Гафуров Н.М., Гатина Р.З. Способ утилизации тепловых вторичных энергоресурсов промышленных предприятий для выработки электроэнергии // Проблемы энергетики. 2016. № 11—12. С. 36—42.
4. Гусаров В.А., Гусарова О.Ф., Кулагин Я.В. Преимущества использования микротурбинных энергетических установок в сельском хозяйстве // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 02 (119). С. 72—75.
5. Бродов О.В., Комаров В.А., Седунин В.А., Блинов В.Л., Елагин И.С. Анализ современных технических решений при разработке ORC установок с органическими рабочими жидкостями // Проблемы энергетики. 2016. № 7—8. С. 24—33.
6. Bjork R., Nielsen K.K. The Performance of a Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System // Sol. Energy. 2015. V. 120. Pp. 187—194.
7. Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Теплофизические аспекты экологических проблем современной холодильной техники // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2002. № 10. С. 54—57.
8. Томаров Г.В., Шипков А.А. Современная геотермальная энергетика: геотермальные электростанции с бинарным циклом // Теплоэнергетика. 2017. № 4. С. 9—12.
9. Гринман М.И., Фомин В.А. Перспективы применения энергетических установок с низкокипящими рабочими телами // Компрессорная техника и пневматика. 2009. № 7. С. 35—39.
---
Для цитирования: Лазарев Л.Я., Фадеев В.А. Технико-экономическое обоснование разработки микро-ТЭС на органических теплоносителях с использованием солнечной энергии // Вестник МЭИ. 2019. № 3. С. 46—53. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-3-46-53.
#
1. Batenin V.M., Zaychenko V.M., Leont'ev A.I., Chernyavskiy A.A. Kontseptsiya Razvitiya Raspredelennoy Energetiki v Rossii. Izvestiya AN. Seriya «Energetika». 2017;1:1—18. (in Russian).
2. Stoyanov N.I., Voronin A.I., Stoyanov A.G., Shagrov A.V. Otsenka Potentsiala Kompleksnogo Energosnabzheniya Obosoblennykh Ob′ektov ot Solnechnogo Kollektora. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2014; 13 (153):12—16. (in Russian).
3. Gafurov A.M., Osipov B.M., Gafurov N.M., Gatina R.Z. Sposob Utilizatsii Teplovykh Vtorichnykh Energoresursov Promyshlennykh Predpriyatiy dlya Vyrabotki Elektroenergii. Problemy Energetiki. 2016;11—12: 36—42. (in Russian).
4. Gusarov V.A., Gusarova O.F., Kulagin Ya.V. Preimushchestva Ispol'zovaniya Mikroturbinnykh Energeticheskikh Ustanovok v Sel'skom Khozyaystve. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2013;02 (119):72—75. (in Russian).
5. Brodov O.V., Komarov V.A., Sedunin V.A., Blinov V.L., Elagin I.S. Analiz Sovremennykh Tekhnicheskikh Resheniy pri Razrabotke ORC Ustanovok s Organi cheskimi Rabochimi Zhidkostyami. Problemy Energetiki 2016;7—8:24—33. (in Russian).
6. Bjork R., Nielsen K.K. The Performance of a Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System. Sol. Energy. 2015;120: 187—194.
7. Tsvetkov O.B., Laptev Yu.A. Teplofizicheskie Aspekty Ekologicheskikh Problem Sovremennoy Kholodil'noy Tekhniki. Khimiya i Komp'yuternoe Modelirovanie. Butlerovskie Soobshcheniya. 2002;10:54—57. (in Russian).
8. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Sovremennaya Geotermal'naya Energetika: Geotermal'nye Elektrostantsii s Binarnym Tsiklom. Teploenergetika. 2017;4:9—12. (in Russian).
9. Grinman M.I., Fomin V.A. Perspektivy Primeneniya Energeticheskikh Ustanovok s Nizkokipyashchimi Rabochimi Telami. Kompressornaya Tekhnika i Pnevmatika. 2009;7:35—39. (in Russian).
---
For citation: Lazarev L.Ya., Fadeev V.A. Feasibility Study of the Development of a Solar Micro Thermal Power Plant Operating with Organic Coolants. Bulletin of MPEI. 2019;3:46—53. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-3-46-53.
Опубликован
2018-06-20
Выпуск
Раздел
Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии (05.14.08)
