Перспективные направления развития энергетики в туве

Разрабатываемая стратегия развития энергетики России до 2030 г., предусматривает коренное изменение структуры топливно-энергетического баланса страны в долгосрочной перспективе. Главная роль в приросте мощностей по производству электроэнергии отводится углю, что именуется «второй угольной волной», далее следуют гидроэнергетика и атомная энергетика. Роль производства электроэнергии тепловыми электростанциями на газе останется в ближайшее время ведущей, но предлагается их модернизация с переходом на высокоэффективные парогазовые установки. В свете основных положений стратегии развития энергетики РФ до 2030 г. приоритетными направлениями в области разработки энергоэффективных технологий в Туве следует признать следующие: а)угольные технологии, б) технологии на основе возобновляемых источников энергии, в) нанотехнологии, г) разработка энергосберегающих технологий в регионе. При разработке эффективных технологий производства электроэнергии из углей учёные СО РАН особое внимание уделяют низкоэмиссионным методам его сжигания, в частности, беспламенному горению и сжиганию в кислороде. Для увеличения КПД тепловых станций предлагается переход на сверхкритические параметры пара. Новой многообещающей технологией является применение механоактивированного угля. Деформация изменяет структуру органической массы угля, что сопровождается ослаблением внутримолекулярных и межмолекулярных связей и соответствующим увеличением свободной энергии твердого вещества. Наблюдается снижение энергетического барьера реакций с участием деформированных веществ. Несколько новых разработок связано с каталитическими методами водно-органо-угольных суспензий. Глубокая переработка угля (газификация, пиролиз, гидрогенизация), несомненно, относится к наиболее перспективным технологиям.

В Туве уже более 10-ти лет развивается ряд направлений переработки тувинских углей. Основные запасы каменных углей сосредоточены в Улуг-Хемском угольном бассейне. В Улуг-Хемском бассейне оценены 4 месторождения: Межегейское, Элегестское, Каа-Хемское и Эрбекское, из которых разрабатываются в настоящее время Каа-Хемское и Элегестское, разработка ведется открытым способом (разрезы «Каа-Хемский», «Чаданский»). На Элегестском месторождении начата опытно-промышленная отработка. Ведётся добыча угля на восточном участке по технологии открытых горных работ, а также с применением комплекса глубинной разработки пласта (подземная безлюдная выемка). Проводятся исследования свойств угля с целью определения наиболее эффективной технологии добычи и обогащения. Заканчивается проектирование опытно-промышленного участка (шахта № 1) с объёмом добычи 2 млн т угля в год. Угледобывающий комплекс объёмом добычи 15 млн. т угля в год будет спроектирован с учётом итогов работы опытно-промышленного участка. Комплекс предусмотрено запустить одновременно с вводом в эксплуатацию железной дороги.

Основное применение угля в настоящее время — энергетическое. Предварительная технологическая обработка угля в настоящее время в республике отсутствует. Вещественный состав органической массы угля пласта Улуг в пределах всего бассейна характеризуется устойчивым постоянством, как по разрезу пласта, так и по площади его распространения. Газовые угли составляют 21 % всех прогнозных ресурсов, газовые жирные — 34 %, жирные — 45 %, коксовые жирные — менее 1 %. Для каменных углей Улуг-Хемского бассейна характерны: низкая зольность и мало- сернистость, высокие показатели содержания летучих компонентов, относительная чистота по тяжелым металлам и токсичным элементам. Изучение спекаемости и коксуемости углей показало, что по ряду свойств и поведению в процессе пиролиза они отличаются от жирных углей других бассейнов. Для них характерна низкая температура перехода в пластическое состояние (~290оС), широкий температурный интервал пластичности, высокий показатель спекаемости. Это определяет хорошую сочетаемость улуг-хемского угля как спекающей основы в смесях с разными типами отощающих углей.

Ввиду того, что комплексная энергохимическая переработка каменных углей представляется более высокой технической ступенью производства и согласуется с принципами экологически щадящей энергетики, учёными республики определена эффективность разработки и внедрения в производство методов пиролиза, газификации и гидрогенизации углей. В ТувИКОПР СО РАН разрабатываются новые технологии переработки угля, позволяющие получать ценные продукты и энергию с высокой эффективностью. Повышение реакционной способности углей и улучшение потребительских свойств угля (до уровня газа или мазута) актуально для инноваций различного масштаба. Например, разработанная технология непрерывного изотермического пиролиза угля позволяет получать широкий спектр различных углеродных материалов — «чистое» топливо для бытовых нужд, высококачественные сорбенты, газ для нужд энергетики и др.

Проблемы использования возобновляемых источников энергии. Значимость возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в производстве энергии в России пренебрежимо мала. К 2020 г. предполагается рост доли ВИЭ в производстве электроэнергии до 4,5 %. Разработку технологий на основе возобновляемых источников энергии — биомассы и горючих отходов, ветра, солнечной энергии, геотермики и сбросового тепла, малых водотоков — целесообразно сделать приоритетными направлениями научных исследований в Туве. Несмотря на малый вклад ВИЭ в энергетику, эти источники наиболее наукоёмки и вызывают повышенный интерес исследователей. В институте имеются перспективные разработки и в этой области. В частности, разработанная крупномасштабная вихревая труба позволяет использовать низкопотенциальное тепло различных природных источников с высокой эффективностью. Тепловые насосы дают до 50 % экономии при использовании сбросного и геотермального тепла. В Туве также есть определённые наработки по использованию тепловых насосов в энергообеспечении территории, однако пока нет их масштабного применения. К альтернативным источникам энергии относятся топливные элементы, использование нанотехнологий в энергетике. К коммерческому применению предлагаются углеродные каталитические наноструктуры для топливных элементов, а также нано- и микродисперсные топливные смеси. Добавка долей процента наночастиц радикально влияет на теплообмен — до 70 % увеличивает коэффициент теплоотдачи, что даёт возможность уменьшения габаритов энергетических установок и повышения их производительности без дополнительных материальных и финансовых затрат.

В Туве целесообразно разработать республиканскую целевую программу по реализации энергоэффективных технологий на основе местных ресурсов и альтернативных источников энергии, целью которой станет создание основ наиболее перспективных технологий применительно к специфике региона. Технологии могут быть реализованы с привлечением федеральных и республиканских инвестиций и участием республиканских органов исполнительной власти.

Дата публикации: 26.12.2011

Похожие записи:

• Выработка тепловой энергии при сжигании биотоплива и торфа
• Получение экологически чистого топлива из продуктов углепереработки
• Как купить дизельное топливо оптом для предприятия
• Где купить хорошее дизельное топливо?
• Заказывайте строительство тепловых электростанций и других энергетических объектов в компании «Новая Генерация»
• Топливная аппаратура дизельного двигателя: назначение и особенности