05.14.08 — Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии (1015950), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные методы и способыконцентрации напора и расхода воды. Основные типы и виды турбинного оборудованияМГЭС. Его энергетические характеристики, методы их получения и расчета. Модельные инатуральные испытания гидроагрегатов. Нетрадиционные схемы и виды оборудованияМГЭС. Водоподводящие и водоотводящие сооружения МГЭС и их энергетическиехарактеристики.Основные типы гидрогенераторов МГЭС (на постоянном и переменном тока,синхронные и асинхронные). Энергетические характеристики гидрогенераторов. Методывыбора и обоснования основных параметров гидроагрегатов МГЭС.Волновые электростанции (ВлЭС).
Основные типы схемы ВлЭС: устройства,отслеживающие профиль волны, использование колеблющегося водяного столба; системыулавливающие волны; надводные и подводные устройства. Методы расчет подведенной иполезной мощности ВлЭУ и ВлЭС. Основные энергетические характеристики элементовВлЭУ и методы их расчета.Приливные электростанции (ПЭС). Энергия и мощность приливных течений иприливного подъема – спада воды. Методы расчета скорости и мощности приливныхтечений и приливного подъема – спада воды. Сизигийный и квадратурный прилив.Энергия прилива за лунный месяц.
Перспективные районы и схемы использованияэнергии приливов: одно- и многобассейновые; с обратимыми и необратимыми агрегатами;с гидравлической аккумуляцией энергии. Методы выбора и обоснования основныхпараметров оборудования ПЭС.5. Источники на основе геотермальной энергииГеотермальная энергия, основные понятия и определения.
Источники потенциалагеотермальной энергии (ГеоТЭ). Основы геофизики. Тепловое поле Земли. Методыизлучения геотермальных ресурсов и их классификация. Системы извлечениягеотермальных ресурсов и их классификация. Сухие скальные породы и естественныеводоносные пласты (термальные воды и парагидротермы). География геотермальноготепла Земли. Методы расчета теплосодержания глубинных пород Земли. Потенциалгеотермальной энергии и методы его расчета.
Современное состояние и перспективыиспользования геотермальной энергии в мире.Геотермальные энергоустановки (ГеоТУЭ) и электростанции (ГеоТЭС).Использование геотермальной энергии: возможности и потребности. Техника извлечениятепла Земли. Основные схемы технологического процесса на ГеоТЭС: цикл с однимрабочим телом, цикл в двумя рабочими телами, прямой паровой и двухконтурный циклы.Схемы утилизации отработанного рабочего тепла ГеоТЭС. Виды рабочего тела и ихособенности. Методы выбора и обоснования основных параметров оборудования ГеоТЭС.Энергетические характеристики ГеоТЭС, методы их изучения и расчета. Особенностиэнергетического оборудования ГеоТЭС.6. Биомасса как источник энергииЭнергия биомассы. Основные понятия и определения.
Источник потенциалабиомассы и ее география. Классификация биотоплива. Влага, плотность и содержаниеуглерода в биомассе. Основные типы энергопроцессов, связанных с переработкойбиомассы: термохимические, биологические, агрохимические.
Производимое из биомассыбиотопливо. Технология преобразования: сжигание, пиролиз, сбраживание, анаэробное,разложение и т.п. Удельная потенциальная величина урожайности биомассы различныхкультур и перспективы использования энергии биомассы в мире.Биоэнергетические установки (БиоЭУ). Классификация БиоЭУ по типуэнергетических процессов, связанных с переработкой биомассы. Основные элементытехнологического процесса, их энергетические характеристики и методы их получения ирасчета.Технологические процессы переработки биомассы, основанные натермохимических методах. Сжигание топлива для получения тепла, приготовление пищии обогрев жилищ, сушка технических культур, сжигание отходов, производство тепла иэлектроэнергии.
КПД установок. Пиролиз и сухая перегонка сырья для пиролиза и егоресурса. КПД пиролиза. Твердый остаток (древесный уголь). Сепарация жидкостей газов( газификация). Другие термохимические процессы: гидрогенерация; гидрогенерация сприменением СО и пара; гидролиз под воздействием кислот и ферментов; метиловыйспирт в качестве топлива.Технологические процессы, основанные на биохимических методах.Спиртовая ферментация, или брожение. Методы получения этилового спирта(этанола) из сахарного тростника, сахарной свеклы, растительного крахмала, целлюлозы.Выход этанола из различных культур.
Этанол в качетсве топлива в двигателе внутреннегосгорания. Анаэробное сбраживание или разложение. Необходимые условия реализации.Биогаз как смесь СН 4 и СО2. Основное уравнение анаэробного сбраживания. Методырасчета основных параметров биогазогенераторов и его энергетические характеристики.Агрохимические методы получения топлива в процесса жизнедеятельностирастений. Недостатки и достоинства методов.7. Использование низкотемпературного тепла земли, воды, воздхаОсновные понятия и определения.
Источники потенциала и география. Тепловойбаланс Земли. Естественные источники и поглотители теплоты. Производства теплоты вмире. Рассеивание теплоты: механизмы теплопередачи. Прямоточное охлаждение.Градирин. Методы утилизации сбросной теплоты. Качество теплоты и ее транспорт.Потенциал низкотемпературного тепла земли, воды и воздуха в мире и основныевлияющие на него факторы. Методы его расчет. Современное состояние и перспективыиспользования низкотемпературного тепла земли, воды и воздуха в мире. Океаническиетепловые электростанции (ОТЭС). Принцип работы ОТЭС. Допустимая разностьтемператур.
Технологическая схема энергетические характеристики ОТЭС.Теплонасосные установки (ТНУ). Тепловые насосы, принципы их работы ииспользование. Источники низкотемпературного тепла: воздух окружающей среды,вентиляционный воздух, тепло грунта, стоячие воды, промышленные сбросы, подземныеводы, озерная, морская и речная воды и другие источники нетрадиционного тепла.Основные компоненты технологического цикла ТНУ: системы сбора тепла, испаритель,компрессор, конденсатор, расширитель. Баланс энергии ТНУ.
Коэффициентпреобразования тепла. Направления и области применения ТНУ. экологически чистыерабочие тела ТНУ, их особенности и перспективы использования. Энергетическиехарактеристики компонентов ТНУ. Применение ТНУ для получения тепла в системахкомпонентов ТНУ. Применение ТНУ для получения тепла в системах индивидуального иколлективного использования энергии.8. Аккумуляция и транспорт энергииОсновные понятия и определения. Назначение аккумуляторов энергии и принципаккумулирования: биологическое, химическое, тепловое, электрическое, механическое.Основные характеристики аккумуляторов.Транспорт первичной и вторичной энергии. Основные способы передачи энергии:трубопроводы, кабельная сеть, линии электропередачи, контейнерные перевозки и т.п., ихособенности и характеристики.
Энергоаккумулирующие установки (ЭАкУ) и станции(ЭАкС). Гидроаккумуляция энергии. Технологические циклы ЭАкУ и принцип ихдействия. КПД аккумуляции. Основные энергетические характеристики, методы ихполучения и расчета. Глубина и скорость заряда-разряда. Длительность циклааккумуляции. Гарантированное число циклов заряда-разряда. Преобразователи энергииЭАкУ.9. Основные технические схемы преобразования возобновляемых видовэнергии (ВВЭ)Технологический процесс преобразования энергии в электроустановках на базеВВЭ. Основные энергетические характеристики этапов преобразования и всей установкив целом. Методы расчета и измерения основных параметров и характеристики вустановившихся и переходных режимах.
Влияние энергетических объектов на базе ВВЭна окружающую среду.Океанические тепловые электростанции (ОТЭС). Принцип работы ОТЭС.Допустимая разность температур. Технологическая схема ОТЭС. Энергетическиехарактеристики ОТЭС.Энергетические комплексы (ЭК) и электротехнологические комплексы (ЭТК) сустановками на базе ВВЭ и ЭАкУ. Основные схемы ЭК и ЭТК и принципы ихиспользования для обеспечения энергией автономного потребителя и электрическойсистемы. Достоинства и недостатки различных схем ЭК и ЭТК. Методы расчета основныхэнергетических параметров ЭК и ЭТК с аккумуляторами энергии разного вида.Транспорт первичной и вторичной энергии. Энергетические характеристики, КПД.Основные этапы проектирования схем установок и станция на базе ВВЭ.
Исходнаяинформация, методы ее получения и хранения. Основные энергетические параметрыэнергоустановок и станций на базе ВВЭ и методы их расчета. Использование системавтоматизированного проектирования (САПР) при выборе и обосновании параметровэнергоустановок и станций на базе ВВЭ при их работе на изолированного потребителя иэнергосистему. Разработка элементов САПР, их информационного и программногообеспечения.Расчеты краткосрочных и длительных режимов работы энергоустановок на базеразных ВВЭ в целях обоснования их основных проектных параметров. Учет наличияаккумуляторов энергии и традиционных видов электростанции и энергоустановок.Расчеты водно-энергетических режимов традиционных и малых ГЭС, НС, ГАЭС, ПЭС идругих типов ГЭУ в условиях проектирования при детерминированной, вероятностной инеопределенной информации для установившихся режимов работы. Постановки задачи,методы решения, основные допущения.
Особенности решения каскадной задачи с ГУЭразного типа.Особенности проектирования малых ГЭУ, работающих на автономного иобъединенного потребителя. Оптимизация структуры генерирующих мощностейлокальных, региональных и объединенных энергосистем с энергоустановками на базеВВЭ. Работа энергоустановок на базе разных ВВЭ на автономного и локальногопотребителя. Особенности исходной информации и методы решения задачи.Методы оптимального управления и организации эксплуатации схем, установок истанций на базе ВВЭ. Автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ)в энергетике. Структура и система управления энергообъектами в электроэнергетики.Разработка элементов АСДУ, их информационного и программного обеспечения.Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) энергообъектов на базе ВВЭ и их особенности. Информационное и программноеобеспечение.
Разработка элементов АСУ ТП, их информационное и программноеобеспечение.Основная литература1.2.3.4.5.6.7.8.9.Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии / Пер. с англ.М: Энергоатомиздат, 1990Валов М.И., Казанджан Б.И. Использование солнечной энергии всистемах теплоснабжения. М: Изд-во МЭИ, 1991Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическоепреобразование концентрированного солнечного излучения. Л.: Наука,1989Грилихес В.А. Солнечные космические энергостанции, М: Наука, 1986Дьяком А.Ф., Перминов Э.М., Шакарян Ю.Г.
Ветроэнергетика России.Состояние и перспективы развития. М : Изд-во ЭИ, 1996Гидроэнергетика. 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. В.И. Обрезкова. М:Энергоатомиздат, 1988Гидроэлектрические станции / Под ред. В.Я. Карелина и Г.И. Кривченко.М: Энергоатомиздат, 1987Васильев Ю.С., Виссарионов В.И., Кубышкин Л.И. Решениегидроэнергетических задач на ЭВМ.