Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование применения комплекса возобновляемых источников энергии в биогазовом комплексе для снижения затрат на собственное топливно-энергетическое потребление

Сведения об участнике
ФИО
Акимова Софья Дмитриевна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственныйтехнологический университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Альтернативная и возобновляемая энергетика
Тема
Исследование применения комплекса возобновляемых источников энергии в биогазовом комплексе для снижения затрат на собственное топливно-энергетическое потребление
Резюме
В настоящее время разработка и внедрение биогазовых энергетических комплексов для решения энергетических и агрохимических задач находит достаточно широкое применение. Однако у существующих конструкций таких комплексов проблемным является сравнительно большой расход энергии на собственные нужды. Предлагаемое решение позволит решить эту проблему, за счет применения системы энергосбережения, на основе применения нескольких возобновляемых источников энергии (ВИЭ), интегрированных в схему комплекса. Использование энергии Солнца, земли и ветра, позволят частично или полностью отказаться от традиционных источников энергии, используемых для обеспечения работы комплекса
Ключевые слова
Биогазовый энергетический комплекс, возобновляемые источники энергии, солнечный коллектор, ветроустановка, солнечные батареи,
Цели и задачи
Цель:Обеспечение энергонезависимости технологического процесса биогазового энергетического комплекса при переработке органических отходов, выработке энергии и удобрений.
Задачи: 1.Разработка комплекса возобновляемых источников энергии, интегрированных в схему биогазового комплекса, для снижения затрат на собственное топливно-энергетическое потребление.
2. Разработка методики расчета мощностных характеристик возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
3. Разработка схемы подключения ВИЭ в биогазовом комплексе.
Введение

Последние десятилетия характеризуются все возрастающим интересом к исследованию систем получения энергетических ресурсов на основе биомассы и их практическому использованию во всем мире. Национальные программы в этой областив Дании, Германии, США, Великобритании, Франции, Бразилии, Японии, Канаде, КНР, Индии и других странах позволили создать и внедрить разнообразные конструкции биогазовых установок и комплексов. Подобные разработки начали осуществляться и в нашей стране.

Биогаз может быть использован в любых газовых приборах, так же как используется природный газ. Наиболее эффективным является использование биогаза для приготовления пищи, обогрева помещений, выработки электроэнергии и заправки автомобилей.

 

 

Методы и материалы

Все технологические процессы в биогазовом комплексе требуют затрат электроэнергии, которую можно получать от традиционных энергосетей, а можно от собственной выработанной энергии. Оба подхода имеют существенные недостатки, первый - связан с дополнительными затратами, второй - с уменьшением объема полезной энергии для потребителей.

Предлагаемое решение  интегрирования в схему биогазового комплекса для снижения затрат на собственное топливно-энергетическое потребление комплекса ВИЭ основано на применении солнечных коллекторов, солнечных батарей, ветроустановок и системы автоматического управления .

При этом возможно применение только импортозамещающих технологий, так все перечисленные устройства производятся в нашей стране.

Решение такой задачи сводится к использованию теоретико-экспериментального метода расчета суммарной мощности, вырабатываемой ВИЭ, разработке схемы интегрирования ВИЭ в комплекс, компоновке оборудования и расчету технико- экономической эффективности. 

Кроме того, требуется использование методов схемотехники для разработки усовершенствованной схемы контроллера, управляющего процессами регулирования накопления энергии от ВИЭ и подключения к источникам потребления. 

 

Описание и обсуждение результатов

Интенсивное внедрение биогазовых технологий как в развитых и развивающихся странах, так и в нашей стране, повышение их эффективности и рентабельности позволяют решать  энергетические,  экологические и  агрохимические (производство удобрений) задачи, особенно при переработке разнообразных органических отходов.

Схемы интегрирования ВИЭ в биогазовый энергетический комплекс дают возможность обеспечить бесперебойную работу комплекса, при этом производимые энергоресурсы могут применяться для собственных нужд биогазовой установки и частично для нужд агропромышленного комплекса.

Предлагаемая методика расчета энергопотребления позволит на стадии предварительного проектирования эффективно подобрать ВИЭ, обеспечивающие энергонезависимость биогазового энергетического комплекса, а также использовать импортозамещающие технологии.

Переработка органических отходов в биогазовом энергетическом комплексе позволит улучшить экологическую ситуацию и ускорит развитие сельскохозяйственной деятельности.

Используемые источники
1. Нетрадиционная экология [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ng.ru/energy/2011-10-11/11_ecology.html
2. Патент РФ №105620 на полезную модель «Биогазовый комплекс», дата публикации 20.06.2011. Авторы: В.М. Голощапов, Е.А. Терехин, А.А. Баклин, Е.М. Устинов, Е.В.Вострокнутов, В.Р. Силаков
3. Deublein, D., Biogas from Waste and Renewable Resources. 2-nd Ed./
D. Deublein, A. Steinhauser. - Willey-VCH Verlag GmbH, - Weinheim, - 2011, -550 p.p.
4. Виды и степень воздействия человека на природ [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ecology-education.ru/index.php?action=full&id=390
5. Загрязнение воды и воздуха [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://base.safework.ru/iloenc?doc&nd=857200507&nh=0&ssect=2
Information about the project
Surname Name
Akimova Sofia
Project title
Investigation of complex renewable energy in biogas plants in order to reduce the cost of fuel and power consumption
Summary of the project
Currently, the development and introduction of biogas energy systems for energy solutions and agrochemical problems is quite widely used. However, the existing structures of such complexes problem is the relatively high energy consumption for its own needs. The proposed solution will solve this problem through the use of energy-saving system based on the use of several renewable energy sources (RES), integrated in a complex circuit. The use of solar energy, earth and wind, will partially or completely abandon the traditional sources of energy used for the operation of the complex
Keywords
Biogas energy sector, renewable energy, solar panels, wind turbine, solar panels