Амерханов Р.А.
Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. — Москва: Колос, 2003.
Разработаны научно-технические основы оптимизации энергетических систем с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) на базе методов математического моделирования, теории графов, эксергетического и экономического анализов. Приведены результаты эксергоэкономической оптимизации конкретных энергетических систем, использующих ВИЭ. Даны рекомендации по повышению энергоэкономической эффективности систем с ВИЭ.
Для научных работников и специалистов, работающих в области сельскохозяйственных энергетических установок, а также аспирантов и студентов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Энергосбережение, являясь одной из наиболее актуальных проблем в мире, определяет развитие энергетики, экономики, экологической защиты. В последние годы значительное внимание во всем мире уделяется нетрадиционным источникам энергии. Во время встречи на высшем уровне на Окинаве (июнь 2000 г.) главы восьми государств, в том числе России, обсуждали глобальные проблемы развития мирового сообщества и среди них роль и место возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Это свидетельствует о роли ВИЭ в решении проблемы энергосбережения и экономии традиционных источников энергии. Экономический потенциал возобновляемых источников энергии в настоящее время оценивается в 20 млрд. т у.т. в год, что в два раза превышает объем годовой добычи органического топлива всех видов.
Основное преимущество возобновляемых источников энергии — их неисчерпаемость и экологическая чистота. Поэтому прогнозируется заметное увеличение в будущем использования ВИЭ в мире.
Возобновляемые источники энергии в основном используют при сооружении малых энергоэкономических комплексов (МЭК) систем тепло-, водо-, газо- и электроснабжения. Вот почему они особо перспективны для сельскохозяйственного энергоснабжения.
Несмотря на весьма оптимистические прогнозы их развития, возобновляемые энергоресурсы используются недостаточно. Это объясняется тем, что некоторые виды ВИЭ непостоянны и имеют низкую плотность энергии. Эффективность и, как следствие, экономическую рентабельность использования возобновляемых источников энергии можно повысить, если: во-первых, использовать наиболее удачные схемные решения и обобщить полученные результаты методами математического моделирования, что позволит повысить уровень проектирования и разработок систем энергоснабжения на основе ВИЭ; во-вторых, если в каждом конкретном случае проводить анализ, синтез и оптимизацию этих систем. В этом отношении наиболее перспективным является метод эксерго-экономической оптимизации, который основывается на положениях теории графов, эксергетическом анализе и прикладной термодинамике.
Указанные методические вопросы являются предметом настоящей монографии.
В работе выполнен анализ и указаны пути оптимизации ВИЭ основных видов (солнечных, ветровых, геотермальных, биогазовых). Предметом анализа являются аккумуляторы энергии и тепловые насосы, которые могут быть включены в схему систем энергоснабжения на базе ВИЭ.
Во многих районах энергетический потенциал ВИЭ позволяет комплексно использовать ВИЭ нескольких видов. В монографии приводятся примеры решения задачи оптимизации таких систем.
