Новая парадигма электроснабжения и электропотребления

Потребление: непрерывное с сильными колебаниями

График энергопотребления одного из крупнейших городских торговых центров

Производство электроэнергии: непрерывное с вынужденным следованием за потребителем

Потери на Непрерывность пуск/останов работы АЭС да ТЭЦ уголь да ГРЭС уголь - - -да ТЭЦ газ - - -да ГРЭС газ- - да ГЭС - - *** Солн термал-нет Геотермал-да Ветернетнет Фотоэлнетнет

Следовать за потребителем дорого и экологически ущербно Решение: взаимная адаптация производителя и потребителя

ГЭС: проблема используется лишь часть энергии воды

На Саяно-Шушенской ГЭС в 2006 г. холостой сброс воды составил 15 км 3 Это 7,5 млрд. кВтч недовыработанной электроэнергии

Решения: 1) дополнительные гидроагрегаты на построенных плотинах Существующая мощность Новая мощность

2) если строить ГЭС – то только каскадами на одной реке сверху вниз

Примеры: ДнепроГЭС-2 (увеличение мощности ДнепроГЭС более чем вдвое – до 1526 МВт) Возможности: Кубышевская, Саратовская, Волжская ГЭС имеют избыточные мощности водосбросов

Потребление электроэнергии Нужны экономические стимулы и технические возможности маневра мощностью. ПРОБЛЕМА: непрерывные производства РЕШЕНИЕ: высокоманевренные по мощности производства

Пример: производство цемента Самый массовый промышленный продукт в мире (3 млрд. тонн в год) Высокая энергоемкость 5% промышленных выбросов СО 2 Сильная сезонность спроса Высокая металлоемкость печей Низкая маневренность производства Решение: электронно-лучевая технология 0,9 кВт*ч/кг Max t 400 С Длительность обработки 15 сек.

Сезонность цен на цемент в России Руб/т по месяцам

Электронно-лучевые технологии вместо термических: Производство цемента Вулканизация резины Обработка проката, закалка металлических изделий Активация химических реакций

А также Очистка газов угольных ТЭС и металлургических заводов от окислов серы и азота (с получением удобрения)

А также Обеззараживание воды Синтез озона Стерилизация, дезинсекция Производство мягкой кровли, искусственной кожи и проч. Сшивка полимеров, производство теплостойких труб

Некоторые обратимые каталитические реакции, предлагаемые для конверсии солнечной энергии, а также для химических тепловых насосов T* – температура смещения химического равновесия вправо ( G o (T*) = 0)

Опытная установка термокаталитического преобразования солнечной энергии с полезной мощностью 2,0 кВт Диаметр параболоидного зеркала: 5 м Конверсия солнечной энергии в химическую в СКР: к.п.д. 43 % Полезная мощность 2,4 кВт Общий к.п.д. замкнутого контура: 20 % Солнечный каталитический реактор СКР­3 CH 4 + H 2 O 3 H 2 + CO 900 °C 900 °C Реактор каталитического метанирования 3 H 2 + CO CH 4 + H 2 O 600 °C 600 °C Проверено в 1984–1985 гг. (Крым) + теплота – теплота

Маневренные производства позволяют использовать мощности приливных, ветровых, солнечных электростанций без систем аккумулирования электроэнергии

ИТОГ: проблемы и решения Увеличение мощности гидроагрегатов на имеющихся плотинах Создание маневренных производств вместо непрерывных. Увеличение выработки ГЭС, приближение гидрографа к естественному Взаимная адаптация производства и потребления

Конверсия Росатома (переход на неядерные технологии) Использование электронно-лучевых технологий вместо термических Строительство солнечных термохимических станций

Спасибо за внимание И.Э. Шкрадюк Координатор программы экологизации промышленной деятельности Центра охраны дикой природы.