Солнечная энергетика в России Гелиоэнергетика. Использование солнечной энергии Геотермальная энергия Геотермальное теплоснабжение Мини-теплоэлектростанция на отходах

Расчетные температуры в обратной магистрали теплосети составляют в зимний период 70, в летний -60 0С. Поэтому необходимо на выходе из поля солнечных модулей получить температуру теплоносителя до 80-85 0С. Обеспечить такие значения с помощью простых плоских солнечных коллекторов затруднительно даже с применением селективных покрытий теплоприемных панелей. В связи с этим принято решение использовать модули с параболоцилиндрическими концентраторами и вакуумированными трубчатыми приемниками солнечного излучения.

Гелиоустановка строится по двухконтурной схеме (рис. 1.15). Закрытый первичный циркуляционный контур включает поле солнечных модулей, циркуляционный насос ЦП и подогреватель обратной сетевой воды ПОСВ. Контур снабжен расширительным баком РБ и заполнен незамерзающим нетоксичным теплоносителем, приготовление которого осуществляется на установке подготовки теплоносителя УПГ. Во вторичном контуре обеспечивается подогрев сетевой воды.

Рис. 1.15. Структурная схема гелиоустановки Ростовской ТЭЦ-2

Специальное оборудование (солнечные модули, аппаратура управления и пр.) для рассматриваемой гелиоустановки будет изготовлено силами КБ «РАДИАН» (г. Ростов-на-Дону) и НПО «Астрофизика» (г. Москва).

Требуемый объем капитальных вложений для сооружения рассматриваемой гелиоустановки весьма значителен и на 1.06.99 составляет около 30 млн р. Поэтому предлагается строить ее в две-три очереди.

В соответствии с технико-экономическими расчетами себестоимость вырабатываемой солнечной установкой тепловой энергии будет в 2-3 раза меньше отпускных цен на тепловую энергию Ростовской теплосети, и в период с 2001 (после вывода установки на полную проектную мощность) до 2005 г. все затраты на ее создание окупятся.

В зоне расположения северной котельной № 3 также имеется площадка с бросовыми заболоченными землями и существует возможность размещения тентовых сооружений над р. Каменка. Общая площадь этого участка составляет 6 га. На такой территории возможно размещение солнечных модулей общей площадью 14 000 м2.

Сопряжение гелиоустановки с тепловой частью котельной предлагается выполнить по схеме, показанной на рис. 1.16. Благодаря низким рабочим температурам в гелиоконтуре в этом случае можно использовать в качестве преобразователей дешевые плоские солнечные коллекторы.

После солнечных коллекторов включается в первичный закрытый контур с незамерзающим теплоносителем, в него вводится подогреватель первой ступени П1, вода в который нагнетается главным электронасосом ГВЭН. Циркуляция теплоносителя в этом контуре обеспечивается насосом ЦН. На выходе поля солнечных коллекторов расчетная температура составляет 40 0С. Догрев воды, подаваемой в аккумулятор горячей воды АГВ, до нужной температуры осуществляется в подогревателе второй ступени П2 котлами К1, К2, К3. Вода в котлы подается, питательным электронасосом ПЭН, а из АГВ в теплосеть – сетевым электронасосом СЭН. Теплоноситель для гелиоконтура (он поступает сюда через расширительный бак РБ) и контура котлов готовится на химводочистке ХВО.

Рис. 1.16. Структурная схема гелиоустановки

Северной котельной № 3 в г. Ростов-на-Дону

Расчетная пиковая тепловая мощность гелиоустановки составит 6,8 МВт, при этом в схему котельной поступает 10 тыс. Гкал теплоты в год. Использование гелиоустановки в данном варианте более эффективно, чем в гелиоустановке теплосети ТЭЦ-2 в связи с уменьшением тепловых потерь с поверхности теплоприемников солнечного излучения при более низких рабочих температурах.

Общая сумма капитальных вложений для сооружения гелиоустановки на 1.06.99 превышала 18 млн р. Эти затраты предлагалось разделить на 2 года и построить гелиоустановку в две очереди с вводом в 2000 г. секции пиковой тепловой, мощностью 3 МВт, а в 2001 г. – второй секции мощностью 5,8 МВт. Расчет основных технико-экономических показателей установки показывал, что все затраты на ее создание окупятся к началу 2006 г.

В Ростове-на-Дону за период 1999-2002 гг. планировалось строительство многоэтажных жилых домов общей площадью примерно 1 млн 300 тыс. м2 (150 домов) и индивидуального жилья (коттеджей) общей площадью 600 тыс. м2 (до 2000 домов). При этом появляется возможность получить значительную экономию тепловой энергии, потребляемой из городских теплосетей за счет создания автономных гелиоустановок горячего водоснабжения на крышах строящихся зданий (сооружение таких гелиоустановок предписано специальным постановлением главы администрации г. Ростова-на-Дону).

Гелиоустановки для жилых домов могут быть построены по схемам закрытым или открытым циркуляционным контуром.

Примечание: в помощь специалисту введен впервые ГОСТ 51594-2000.

Нетрадиционная энергетика (Солнечная энергетика). Термины и определения.


Использование водной энергии земли