Передовые технологии в области альтернативных источников энергии

1

Передовые технологии и решения в области

альтернативных источников энергии.

Будущее начинается сегодня.

Industrial Zone, Ra'anana,

Str. Hasadna, PO Box 2638,

Israel, 43650

Main Office:

e-mail: [email protected]

Tel. +972 9 771 0324;

+ 972 9 771 0358

www.tttsystem.ru

2

О Компании T&TT Ltd

Компания имеет большой опыт организации

строительства солнечных электростанций. Нам

известны все тонкости проектирования солнечных

станций, позволяющие получить наибольший

коэффициент полезного действия фотоэлектрической

системы.

T&TT Ltd имеет партнерские отношения с

крупнейшими мировыми производителями

оборудования для солнечных станций, сотрудничает с

научно-исследовательскими учреждениями. Компания

является первым импортером оборудования для

строительства солнечных электростанций и

формирует наиболее приемлемые цены для своих

клиентов.

Наша компания предлагает следующие виды услуг:

- Разработка проекта cолнечной электростанции

- Расчет параметров и технико–экономическое

моделирование

- Поставка оборудования и комплектующих элементов

для солнечных электростанций

- Строительство солнечных электростанций под ключ

- Техническое обслуживание в период эксплуатации

- Взаимодействие с государственными структурами,

получение разрешений и согласований

3

Ответственность за будущее:

Возобновляемая Энергия

Регенеративная энергия

Возобновляемая или регенеративная энергия («Зеленая

энергия») — энергия из источников, которые, по

человеческим масштабам, являются неисчерпаемыми.

Основной принцип использования возобновляемой

энергии заключается в её извлечении из постоянно

происходящих в окружающей среде процессов и

предоставлении для технического применения.

Возобновляемую энергию получают из природных

ресурсов, таких как: солнечный свет, водные потоки,

ветер, приливы и геотермальная теплота, которые

являются возобновляемыми (пополняются естественным

путем).

В 2014 году около 30% мирового энергопотребления

было удовлетворено из возобновляемых источников

энергии.

Термоядерный синтез Солнца является источником

большинства видов возобновляемой энергии, за

исключением геотермической энергии и энергии приливов

и отливов. По расчётам астрономов, оставшаяся

продолжительность жизни Солнца составляет около пяти

миллиардов лет, так что по человеческим масштабам

возобновляемой энергии, происходящей от Солнца,

истощение не грозит.

Резервуар для производства

биогаза, фотоэлектрические

панели и ветрогенератор

4



Солнечная энергетика

Солнечная энергетика — направление альтернативной

энергетики, основанное на непосредственном использовании

солнечного излучения для получения энергии в каком-либо

виде. Солнечная энергетика использует возобновляемые

источники энергии и является «экологически чистой», то есть не

производящей вредных отходов во время активной фазы

использования. Производство энергии с помощью солнечных

электростанций хорошо согласовывается с концепцией

распределённого производства энергии.

Способы получения электричества и тепла из солнечного

излучения:

- фотовольтаика - получение электроэнергии с помощью

фотоэлементов;

- гелиотермальная энергетика - нагревание поверхности,

поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение

и использование тепла;

- термовоздушные электростанции (преобразование солнечной

энергии в энергию воздушного потока, направляемого на

турбогенератор);

- солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного

пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным

излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-

поглощающим покрытием).

5



Энергия солнечного света

Данный вид энергетики основывается на преобразовании

электромагнитного солнечного излучения в электрическую

или тепловую энергию.

Солнечные электростанции используют энергию Солнца

как напрямую (фотоэлектрические СЭС работающие на

явлении внутреннего фотоэффекта), так и косвенно —

используя кинетическую энергию пара.

Крупнейшая фотоэлектрическая СЭС Topaz Solar Farm

имеет мощность 550 МВт. Находится в штате Калифорния,

США.

К СЭС косвенного действия относятся:

- Башенные — концентрирующие солнечный свет

гелиостатами на центральной башне, наполненной солевым

раствором.

- Модульные — на этих СЭС теплоноситель, как правило

масло, подводится к приемнику в фокусе каждого параболо-

цилиндрического зеркального концентратора и затем

передает тепло воде испаряя её.

- Солнечные пруды — представляют собой небольшой

бассейн глубиной в несколько метров имеющий

многослойную структуру. Крупнейшая электростанция

подобного типа находится в Израиле, её мощность 5 Мвт,

площадь пруда 250 000 м2, глубина 3 м.

Схема солнечного пруда:

1 — слой пресной воды;

2 — градиентный слой;

3 — слой крутого рассола;

4 — теплообменник.

6



Солнечная энергия в Израиле

Южная оконечность Израиля лежит ниже 30

градусов северной широты, где годовая

поверхностная плотность падающего потока

солнечного излучения составляет около 2000 кВт/м.

Вместе с тем, страна не располагает природными

энергетическими ресурсами; электроэнергия и

топливо производятся на основе импортного угля и

нефти.

В настоящее время генерирующая мощность

электроэнергии в стране составляет порядка 6,5

ГВт, или около 1 кВт на душу населения – эта

величина возросла за последние годы, поскольку

увеличилась потребность в электроэнергии во всех

сферах жизни.

Не удивительно, что такое положение вещей

способствует новаторским разработкам в области

применения солнечной энергии.

Кроме того, наличие обширных пустынных зон

(занимающих приблизительно 60% от всей

территории страны) также заставляет изыскивать

возможности использования этих значительных

площадей для получения энергетических

мощностей.

7



Новаторские проекты, демонстрирующие возможности применения

солнечной энергии

Разразившийся в 1974 году

энергетический кризис заставил

израильскую промышленность и

государственные структуры

обратиться к разработке

проектов, использующих

возможности солнечной энергии.

Два наиболее перспективных

проекта частного сектора — это

солнечный бассейн на Мертвом

море для производства

электроэнергии и нагревательная

система для производственных

нужд предприятия в северо-

западной части Негева. Наряду с

этим в Негеве был создан

Национальный центр

исследований в области

использования солнечной

энергии.

8



Пассивный обогрев жилых помещений с помощью солнечной энергии

Хотя Израиль и принято считать жаркой страной, зимы здесь

достаточно холодные, особенно в Иерусалиме и других горный

районах, включая и пустыню Негев. Климат страны, однако,

идеально подходит для использования так называемого пассивного

обогрева жилых помещений с помощью солнечной энергии.

Речь идет о проектировании таких жилых домов, в которых зимой

поддерживается тепло за счет солнечной энергии. Типичный

“солнечный дом” для районов с прохладным климатом может иметь

следующую структуру стен: слой штукатурки толщиной в 1 см, далее

десятисантиметровый слой бетона (обеспечивающий аккумуляцию

тепла), затем пятисантиметровый слой термоизоляции

(пенополиуретан) и, наконец, традиционно принятый в данном

регионе отделочный материал для защиты термоизоляционного

слоя. Для крыши предусматривается десятисантиметровый слой

пенополиуретановой термоизоляции; общая площадь окон,

выходящих на юг, должна составлять около 15% от площади

жилища. В более теплых районах страны площадь окон может быть

пропорционально уменьшена. Все окна должны иметь жалюзи или

ставни, ограничивающие попадание солнечных лучей.

Первый израильский дом с пассивным обогревом был построен в

конце 70-х годов в Сде-Бокере, где расположен филиал Университета

им. Бен-Гуриона. Впоследствии эта идея была взята на вооружение

многими архитекторами страны.

9



Пар для производственных нужд, получаемый с помощью солнечных

параболических коллекторов

Другой крупный современный проект, демонстрирующий

возможности солнечной энергии, основан на использовании

зеркал параболического профиля в нагревательной системе для

производственных нужд. Этот проект был реализован фирмой

“Луз” на фабрике по производству картофельных чипсов в Шаар

ха-Негев — с целью продемонстрировать принципиальную

осуществимость концепции. В рамках проекта автоматически

наводимые на Солнце зеркала параболического профиля

концентрировали солнечный свет на центральной трубе, через

которую прокачивалось масло. Масло, нагретое с помощью

солнечной энергии до температуры свыше 200° С, затем

использовалось для производства пара. Аналогичные солнечные

коллекторы были затем использованы фирмой “Луз” при

сооружении их всемирно известной электростанции мощностью

12,5 МВт в Даггете (Калифорния). После успешного завершения

своего первого американского проекта фирма “Луз” предприняла

сооружение шести электростанций мощностью 30 МВт, используя

солнечные коллекторы большего размера, и даже двух

электростанций мощностью 80 МВт с использованием, солнечных

коллекторов третьего поколения, еще большего размера. Все эти

солнечные электростанции были сооружены в Калифорнии.

10



Национальный центр солнечной энергии при Университете им. Бен-

ГурионаПравительство Израиля основало в 1985 году Национальный центр по

вопросам использования солнечной энергии в Сде-Бокере (пустыня Негев).

Первоначальной задачей Центра была разработка – в целях дальнейшего

рентабельного внедрения — различных проектов использования солнечной

энергии. Здесь разрабатывался и проект фирмы “Луз” по использованию

замкнутой системы нагрева масла с помощью солнечных лучей, и проект,

основанный на использование очень больших параболических зеркал с

целью прямого нагрева воды и превращения ее в пар, без применения

масла в качестве теплоагента. В 1991 году было издано правительственное

распоряжение, согласно которому Университету им. Бен-Гуриона

предоставлялась возможность создать на базе демонстрационного центра

общенациональный Исследовательский центр по вопросам использования

солнечной энергии. В настоящее время тематика проводимых Центром

исследований расширилась. Наряду с проблемами производства

электроэнергии изучаются различные аспекты фотоэлектричества

(применение ФЭП и создание новых материалов); солнечная радиация как в

энергетическом, так и в экологическом плане (ультрафиолетовое излучение

и озонный слой). На разных стадиях разработки и внедрения находится

целый ряд крупномасштабных проектов как в Сде-Бокере (гигантское

параболическое зеркало), так и в других пунктах Негева (фотоэлектрическая

система мощностью 200 кВт в кибуце Самар).

11



Исследования и разработки в области солнечной энергии

Исследования и разработки в области солнечной энергии ведут

многие университеты и исследовательские институты страны.

В 80-е годы по инициативе Министерства развития национальных

инфраструктур Исследовательский центр по вопросам использования

солнечной энергии при Университете им. Бен-Гуриона совместно с

Метеорологической службой страны начал проводить проект

использования огромного потенциала солнечной энергии Негева. С

целью определения оптимальных мест для строительства солнечных

электростанций и создания базы данных для их эффективной

разработки в 10 точках Негева ведется постоянная регистрация

мощности солнечной радиации (и иных, связанных с нею

метеорологических параметров).

Исследования в области фотоэлектричества пока что не

заинтересовали промышленные круги, однако получают некоторую

поддержку правительственных структур, поскольку эта технология

может стать в будущем основой для создания принципиально новых

электростанций. Работы по созданию силиконовых фотоэлементов

ведутся в Иерусалимском технологическом колледже (эффективные

монокристальные элементы) и в Тель-авивском университете

(аморфные тонкие силиконовые слои). Новые тонкопленочные

материалы для использования в области фотоэлектричества

разрабатываются в Университете им. Бен-Гуриона, в Технионе и в

Научно-исследовательском институте им. X. Вейцмана.

12



Исследования и разработки в области солнечной энергии

Солнечно-термальная энергия, которая может стать основой еще

одной из технологий электростанций будущего, исследуется в

Университете им. Бен-Гуриона (параболические отражатели и

параболоидные гелиоконцентраторы) и в Институте им. Вейцмана

(солнечные печи и приемники-накопители). В разработке последних

активно участвуют промышленные предприятия. Университет им.

Бен-Гуриона создает параболоидный гелиоконцентратор (который

намечено установить в Исследовательском центре по вопросам

использования солнечной энергии) с поглощающей поверхностью

400 м2 и способностью к десятитысячекратной концентрации

солнечных лучей. Это на несколько порядков выше, чем

концентрация, получаемая с помощью линейных зеркал (таких, как

параболические отражатели), что открывает широкие перспективы

для новых направлений исследования. Приемник-накопитель,

разрабатываемый в Институте им. Вейцмана, представляет собой

поле, состоящее из 64-х так называемых “гелиостатических” зеркал,

каждое из которых имеет поверхность 50 м2. Зеркала

переориентируют солнечные лучи на бойлер или иной приемник,

помещенный на башне 50-метровой высоты. Комбинированный

эффект столь большого количества зеркальных поверхностей,

сфокусированных на сравнительно небольшом центральном

приемнике, должен обеспечить весьма значительную концентрацию

солнечной энергии.

13



В Израиле солнечная энергетика становится реальной альтернативой

нефтепродуктам

Солнечная энергетика стала реальной

альтернативой углеводородному топливу в

некоторых районах Израиля. Нефтепродукты

составляют лишь 9 % в общем производстве

электроэнергии.

Компания Arava Power Company построила в

Израиле частную коммерческую солнечную

электростанцию. Это позволило обеспечить чистой

электроэнергией город Кетура близ значительного

туристического центра. Сейчас планы зеленых

энергетиков распространяются на сам известный

туристический центр - город Эйлат.

Исторически сложилось, что энергоснабжение

Эйлата осуществляется только за счет дизельных

электрогенераторов. Теперь солнечная энергия все

больше сокращает поставки дизельного топлива.

В настоящий момент компания решает вопрос

запасания и длительного хранения электрической

энергии Солнца, ведь для туристического города,

живущего по большей части ночной жизнью, эта

проблема выйдет на первый план.

14



Солнечный коллектор с тепловыми трубками

Тепловая трубка - это запаянная медная трубка, где

передача тепла осуществляется посредством

специального теплоносителя, а теплоизоляция

обеспечивается вакуумной стеклянной трубкой.

Эффективность передачи тепла в 1000 раз превышает

теплопроводность серебра. Высокая степень

теплоизоляции от внешней среды обеспечивается

наличием слоя вакуума между стенками стеклянной

трубки.

Медная трубка наполняется жидким теплоносителем,

который превращается в пар при нагревании. Пар

поднимается к конденсационной секции и там

конденсируется, высвобождая тепловую энергию. Жидкий

теплоноситель падает вниз, где вновь нагревается. Таким

образом осуществляется перемещение теплоносителя и

передача тепла за счет фазового перехода.

Солнечные коллекторы этого типа включают

проводящие тепло медные трубки и вакуумные

стеклянные трубки. У стекла есть специальные

нанопокрытия для увеличения степени поглощения

поступающей тепловой энергии и уменьшения отражения

тепла. Вследствие этого достигается высокая

эффективность для поглощения солнечного тепла.

15



Солнечные водонагреватели

Небольшая автономная вакуумная

система солнечного нагрева воды.

Оптимально подходит для

использования на даче в летний сезон, а

также в любых других случаях, когда при

наличии водопровода необходима

горячая вода в теплый период года.

Использование системы в зимнее

время невозможно и может привести к

повреждению от перемерзания, поэтому

на зиму воду необходимо сливать, а

систему консервировать.

Установка и обслуживание системы

простая и может проводиться

самостоятельно.

Система состоит из объединенного на

одной раме вакуумного солнечного

коллектора и бака на 140-280 литров.

Установлен дополнительный бак 5 л для

закачки воды от напорной системы

водоснабжения.

16



Солнечные панели

Большая монокристаллическая панель в алюминиевой раме.

Высокое качество изготовления, очень высокое для

монокристаллических элементов КПД – 17,4% поступающей энергии

солнца преобразуется в электрическую. Панели этого

производителя отличает большой срок службы. Первые 25 лет

панель работает с мощностью 90-100%, следующие 20 лет с

мощностью 80-90%. При этом температурный диапазон работы

фотоэлектрических элементов от -40 до +85 С. Солнечная панель

подходит для систем с номинальным напряжением 24 В и выше.

Ветрогенераторы

Установка ветрогенераторов без солнечных панелей не

рекомендуется. Кроме представленных здесь

горизонтальных ветрогенераторов возможна поставка

вертикальных ветрогенераторов. Они лучше подходят для

более турбулентных зон и как правило выдают на 20%

больше электроэнергии, но при этом их цена обычно на 50-

80% дороже.

17



АВТОНОМНАЯ ГИБРИДНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Гибридная солнечная фотоэлектрическая

система бесперебойного энергообеспечения

потребителей от 10-100кВт. Модульно блочная

конфигурация позволяет быстро

монтировать оборудование в зоне

эксплуатации без фундаментов и

сооружений.

18



Геотермальные насосы

Тепловые насосы – оборудование, которое использует в качестве

источника теплоносителя энергию, содержащуюся в окружающей

среде: солнечное тепло, накопившееся в грунте, воде, воздухе. Эти

агрегаты становятся все более актуальными и активно внедряются

в Западной Европе для обогрева зданий. Насосы не требуют затрат

при дальнейшей эксплуатации. Вы не привязываетесь к

коммунальным службам, что позволяет экономить на

теплоснабжении примерно 50%.

В зависимости от источника теплопомпы классифицируют на:

- Геотермальные, которые используют тепло земли, а также

грунтовых вод, наземных или подземных.

- Воздушные, которые используют нагретый воздух.

- Использующие вторичное тепло, то есть то, которое исходит,

например, от нагретых трубопроводов.

Существует разделение помп на типы также в зависимости от

теплоносителя во входном и выходном контурах. По этому

критерию установки делят на:

«грунт—вода»,

«вода—вода»,

«воздух—вода»,

«грунт—воздух»,

«вода—воздух»,

«воздух—воздух».

19



Геотермальные насосы

Тепловые насосы – оборудование, которое использует в

качестве источника теплоносителя энергию, содержащуюся в

окружающей среде: солнечное тепло, накопившееся в грунте,

воде, воздухе. Эти агрегаты становятся все более актуальными

и активно внедряются в Западной Европе для обогрева зданий.

Насосы не требуют затрат при дальнейшей эксплуатации. Вы

не привязываетесь к коммунальным службам, что позволяет

экономить на теплоснабжении примерно 50%.

В зависимости от источника теплопомпы классифицируют

на:

- Геотермальные, которые используют тепло земли, а также

грунтовых вод, наземных или подземных.

- Воздушные, которые используют нагретый воздух.

- Использующие вторичное тепло, то есть то, которое исходит,

например, от нагретых трубопроводов.

Существует разделение помп на типы также в зависимости

от теплоносителя во входном и выходном контурах. По этому

критерию установки делят на: «грунт—вода», «вода—вода»,

«воздух—вода», «грунт—воздух», «вода—воздух», «воздух—

воздух».

20


Экономия энергии на охлаждение зданий и сооружений

Снижение на 30% энергозатрат при охлаждение помещений.

Отопление, вентиляция и

кондиционирование воздуха (ОВКВ)

составляют более 70%

энергетических затрат.

В таких установках необходима

комплексная энергетическая

оптимизация затрат с автоматической

системой управления, которая

использует в с воих решениях

факторы в режиме реального

времени: цены на электроэнергию,

прогноз погоды, фактические

погодные условия.

Данная система позволяет

управлять всей линейкой

стандартных устройств ОВКВ и

предназначена также для

экстремальных погодных условий,

такие как высокая температура и

высокая влажность воздуха.

21




CSMS Intelligent Center

Internet

Energy prices

Weather forcast

Power

meters

Ext.

temp.

BACnet/Modebus (Ethernet/

EIA485)

CSMS Control center

Room

temp.

Building

manager

Chiller

controllerTES

controller

Rooms

TESChiller

Принцип работы

22




Программа системы

23




Общее затраты без системы 2487.68 кВтч в сутки.

Общее затраты с системой 1539.10 кВтч в сутки.

Экономия 38.13%.

24


Комплексный подход к реализации проекта

El-Mor Group - лидер в области строительства объектов

El-Mor Group специализируется на

строительстве крупных и сложных

электроэнергетических проектов, относящихся к

легкой и тяжелой промышленности, пищевой и

фармацевтической промышленности, связи и рынке

высоких технологий, государственных структур,

гражданского инфраструктуры.

• El-Mor является одним из ведущих подрядчиков,

занятых в энергетических, электрических

инфраструктурах и автоматизации

• Имеет 450 сотрудников, работающих в 60

квалифицированных группах, исполняющих проекты

по всей стране и за границей.

Основные направления El-Mor Group:

• Дата – Центры;

• Электростанции (гидро, солнечные,

биомассы);

• Заводы по подготовке и очистке воды;

• Опреснительные установки;

• Управление Аэропортов, Банков

(Автоматизация, Инфраструктура,

Безопасность).

25


Комплексный подход к каждому проекту

El-Mor Group – выполненные проекты (поставка, СМР и ПНР).

Электростанция Med-1. Блок DC. Израиль.

Дата-Центр Bezeq. Серверная. Израиль.

26




Электростанция на 800 МВт. Блок генерации

энергии. Израиль.

Банк Leumi. Дата-Центр. Израиль.

27




Электростанция в Sde-Boker на 5 МВт.

Израиль.

Электростанция в Zmorot на 50 МВт.

Израиль.

28

СПАСИБО

ЗА

ВНИМАНИЕ

!

Представительство в Казахстане.Представительство в Уругвае.

[email protected]

+ 7 701-715-0885

[email protected]

+598 095 840 069

Представительство в России.

[email protected]

+7-917-375-77-20. Яхин Раис Ринатович

Engineering

Передовые технологии в области альтернативных источников энергии