Проект Ветровая электроэнергия Крыма

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Завет-Ленинская школа»

Джанкойского района

Республики Крым

«Ветровая электроэнергия Крыма»

Проект выполнил коллектив 5-А класса
МОУ «Завет-Ленинская школа»

Руководитель проекта: Попович Ольга Николаевна,

учитель географии МОУ «Завет-Ленинская школа»

2016 г.

Оглавление

№	глава	страницы
	Введение	3
1.	История развития ветровой энергетики в Крыму	5
2.	Использование альтернативных источников энергии в Крыму	7
3.	Выводы	13
4.	Заключение	15
5.	Литература	18
6.	Приложение	19

Введение.

Тугой узел проблем не только нынешнего столетия, но и грядущих веков – энергетический голод, т.к. твердые, жидкие и газообразные углеводороды (уголь, нефть, газ) исчерпываются.

По самым скромным подсчетам, в ХХI веке энергопотребление на Земле удвоится. Нужны возобновляемые источники энергии: ветер, солнце, биотопливо, геотермы и т.д., будущее за этими ресурсами. Запасы ископаемого топлива не бесконечны, а экологические проблемы, связанные с его потреблением, все более катастрофичны. Именно поэтому взоры правительств многих мировых держав устремились в сторону использования альтернативных (возобновляемых) источников энергии, наиболее востребованным и надежным среди которых является ветер.

Воздушный океан, на дне которого мы живем, всегда неспокоен. Постоянно и повсюду дуют ветры – от легкого ветерка, приносящего желанную прохладу в летний зной, до могучих и грозных ураганов.

Огромная энергия движущихся воздушных масс, и мысль об ее использовании давно привлекала людей. Да и использовать эту энергию научились за тысячу лет до нашей эры. Энергия ветра помогала преодолевать просторы океанов, ветряные мельницы служили единственным источником энергии для тех человеческих поселений, где не было рек или моря. И теперь интерес к использованию энергии ветра, источника нескончаемого, не прошел, и, более того, техника ХХ века открыла для этого совершенно новые возможности. Сегодня ветроэнергетика с ее современным техническим оснащением является вполне сложившимся направлением энергетики.

Цель работы: изучение возможностей использования ветровых источников энергии в Крыму.

Задачи:1.Изучить историю развития ветровой энергетики в Крыму. Подобрать необходимый материал в библиотеке, побеседовать с со старожилами села.

2. Проанализировать опыт использования альтернативных источников энергии в Крыму.

3. Выявить возможность использования ветра как энергетического ресурса.

Выбранную для исследования тему считаем актуальной, так как переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны.

Материалы, представленные в работе, помогут сверстникам осознать бережное отношение к энергетическим ресурсам, расширят знания об альтернативной энергетике.

Материалы работы могут быть использованы на уроках географии, крымоведения, физики, химии, а также во внеклассной работе и для создания презентации.

Методы:1. Ознакомление с краеведческими материалами сельской библиотеки.

2. Собеседование с местными жителями.

3. Обработка, систематизация, обобщение и анализ полученных данных и материалов.

Гипотеза. Альтернативные источники энергии помогут в перспективе решить энергетическую проблему Крыма.

1.     История развития ветровой энергетики в Крыму

В 1932 году в один из ялтинских санаториев приехал отдохнуть нарком тяжелой промышленности и энергетики Серго Орджоникидзе. И обнаружил, что подведомственная ему отрасль находится здесь просто в никудышнем состоянии: по вечерам Ялта и окрестности погружались в кромешную тьму. Выход из ситуации наркому подсказала крымская природа: увидев, как мощные порывы ветра гнут деревья на вершине Ай-Петри, он задумал небывалое сооружение. 

Самый мощный ветряк в мире
чуть было не построили на Ай-Петри 80 лет назад .

Икар с двумя пропеллерами… 
Вернувшись в Москву, Орджоникидзе объявил всесоюзный конкурс на проект Крымской ветроэлектростанции (ВЭС), способной обеспечить электроэнергией все южное побережье полуострова. Эта ВЭС должна была стать третьей в Союзе (первую построили в 1930-м под Курском, вторую – в 1931-м в Балаклаве). И самой мощной в мире.

Над собственным проектом Крымской ветроэлектростанции трудился 

Юрий Кондратюк.

 Мало кому из наших соотечественников известно это имя. А вот в Космическом музее НАСА (США) оно внесено в золотой список землян, открывших человечеству дорогу в космос: расчеты и идеи Юрия Кондратюка, изложенные в его трудах «О межпланетных путешествиях» (1926) и «Завоевание межпланетных просторов» (1929) были использованы американскими астронавтами при создании лунной программы и высадке на Луне.

Ну, а в конкурсе по строительству ВЭС Кондратюк принял участие, поскольку имел опыт создания не только зернохранилищ, но и ветроэлектростанций: вышеупомянутая Балаклавская ВЭС была спроектирована именно Юрием Кондратюком. Новый проект он разработал вместе с архитектором Никитиным. Суть его заключалась в возведении железобетонной мачты на плато Бедене-Кир, в четырех километрах к северу от вершины Ай-Петри. Это место находится на высоте 1324 м над уровнем моря, и среднегодовая скорость ветра там достигает 89 м/сек. Высота мачты должна была равняться 165 м (вместо лимитированных конкурсом 65), на ней предполагалось разместить два трехлопастных пропеллера-ветродвигателя диаметром 100 метров каждый (хотя, опять же по условиям конкурса, диаметр пропеллеров не должен был превышать 80 м). По тем же, проекту следовало присвоить кодовое название. Кондратюк и Никитин назвали свое детище «Икаром», отправили на конкурс – и «Икар» был признан победителем. 

Спроектированная Кондратюком КрымВЭС должна была стать самой мощной и самой высокой в мире, ее строительство взял под личный контроль сам Орджоникидзе. В 1937-м на горе Ай-Петри появился железобетонный «стакан» – фундамент для 165-метровой мачты ветроэлектростанции. Но великий замысел разрушился в одночасье: в 1937-м Орджоникидзе умер.

В 1938 году строительство КрымВЭС и вообще мощных ВЭС решили прекратить и перейти на проектирование и строительство ВЭС на 100 кВт, постепенно наращивая их мощности. 

2.     Использование альтернативных источников энергии в Крыму

       Развитие энергетики в Республике Крым — наиболее важный вопрос в экономике полуострова. Энергетическая безопасность Крыма и его будущая самообеспеченность являются актуальными не только для частных структур, но и для государства. Приоритетными для Крыма являются альтернативные источники энергии, по причине их высокой экологичности, необходимой для нормальной работы Санаторно-курортного комплекса. Популярными стали в Крыму среди частных домохозяйств и бизнеса солнечные установки, предназначенные как для обогрева воды, так и для выработки электроэнергии. Солнечные установки обладают высокой рентабельностью, несмотря на сравнительно низкие тарифы на электроэнергию.

ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ В КРЫМУ:

·                            Моральное устарение оборудования на ГРЭСи прочих энергетических объектов,

·                            Зависимость полуострова от внешних источников поставки электроэнергии;

ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ В КРЫМУ:

·                            Дефицит электроэнергии в Крыму, энергетическая зависимость полуострова;

·                            Повышение цен на электроэнергию (в первую очередт для частных домохозяйств;

·                            Льготная налоговая политика в Крыму;

·                            Государственная программа развития энергетики в Крыму;

·                            Значительное количество потенциальных инвесторов в энергетику Крыма;

·                            Актуальность энергосберегающих технологий;

·                            Высокий спрос среди населения и предприятий на использование ветрового оборудования;

Производство и распределение электроэнергии, тепла, газа и воды является стратегической отраслью промышленности Крыма. На его долю приходится 3,2% валовой добавленной стоимости экономики Республика Крым. В тоже время обеспечение Крыма собственной энергией сегодня не превышает 15 процентов от суммарной.

Основная выработка электроэнергии в республике (96,9% общей выработки) сосредоточена на  электростанциях общего пользования, а именно Симферопольской ТЭЦ, Камыш-Бурунской ТЭЦ, Сакских тепловых сетях, входящих в «Крымтеплоэлектроцентраль» и ветровых электростанциях – Донузлавской, Сакской, Тарханкутской и Восточно-Крымской. Также в Крыму построены солнечные электростанции в с. Родниковом Симферопольского района и п. Владиславовка Кировского района. В ближайшем будущем планируется возвести Западно-крымскую ветроэлектростанцию, а также несколько газовых электростанций. Проекты находятся на стадии подготовки.

Следует отметить, что использование нетрадиционных источников энергии является одной из главных задач промышленной политики.

Продукция данного вида деятельности производится практически во всех административных единицах республиканского значения и в семи из четырнадцати районах Республика Крым. Основной объем продукции электроэнергетики (68,1%) производится в Симферополе.

Главными проблемами развития электроэнергетики в Республика Крым являются:

·                            низкий уровень обеспеченности региона электроэнергией собственного производства (около 10%);

·                            износ оборудования тепловых электростанций и электросетей;

·                            необходимость создания благоприятных условий для развития производства электроэнергии на основе собственных нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;

·                            отсутствие достаточных источников органического топлива.

Ветряки — это необычные белые сооружения, которые получают много внимания и фотоснимков приезжающих. В поле, на холмах, крутящиеся и замершие, большие и маленькие.

К востоку от мыса Тарханкут находится ветряная электростанция. К радости туристов и фотографов, доступ к этим ветрякам свободный.

Ветряков в Крыму немало — ведь это небольшой полуостров, окруженный открытыми воздушными пространствами морей и ровные степи везде, кроме южного берега, способствуют получению природной энергии. Да и в горах на самых высоких мысах и холмах можно увидеть маленькие крутящиеся вентиляторы. Особенно много ветряков здесь, на Тарханкутской ветростанции.

Проезд свободный. Никаких ограничений по передвижению по территории ветростанции пекшом и на автомобиле. Этакая достопримечательность.

Мощность Тарханкутской ВЭС составляет 70 МВт, что соизмеримо с табуном в сто тысяч лошадиных сил.

Огромные крылья и мощный электрогенератор, где энергия ветра преобразуется в электричество, впечатляют размерами.

Даже жутко обходить и дотрагиваться до огромного жужжащего и вибрирующего цилиндра — а ну как что-то не заземлено и от тебя останется горстка пепла? Но на самом деле всё безопасно.

Кроме Тарханкутской ВЭС (имеет 127 ветряков) в Крыму существует еще несколько подобных:

·                                 Судакская ВЭС на мысе Меганом. 58 ветряков.
Подойти вплотную к этим ветрякам формально запрещено. Дорога в сухую погоду удовлетворительная. Рядом живописный маяк.

·                                  Восточно-Крымская ВЭС недалеко от Керчи, по дороге в с.Золотое. 17 ветряков.

·                                  Донузлавская ВЭС около пгт Новоозерное. 101 ветряк со "старыми" ножками из трёх опор.

·                                  Донузлавская ВЭС около пгт Черноморское. 2 ветряка.

·                                  Пресноводненская ВЭС около пос. Пресноводное. 52 ветряка.

·                                  Мирновская ВЭС около пос. Мирное 155 ветряков.

·                                  Мирновская ВЭС около пос. Воробьёвка 22 ветряка.

Выводы

В своем проекте мы привели примеры использования альтернативных источников энергии, а именно ветровой энергии, узнали о серьезном подходе к их использованию в Крыму и перспективах, связанных  с энергией ветра. Мы использовали научную литературу, интернет-ресурсы, а также знания из области экономической географии, химии, физики из школьной программы. Это позволило нам сделать следующие выводы:

1.Альтернативные источники энергии - это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является ее отличительным признаком.

2. Первая в нашей стране ветровая электростанция мощностью 8 кВт была сооружена в 1929-1930 гг. под Курском по проекту инженеров А.Г.Уфимцева и В.П.Ветчинкина. Через год в Крыму была построена более крупная ВЭС мощностью 100 кВт, которая была по тем временам самой крупной ВЭС в мире. Она успешно проработала до 1942 г., но во время войны была разрушена.

3. Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости и в местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с традиционными источниками электроснабжения. Из всевозможных устройств, преобразующих энергию ветра в механическую работу, в подавляющем большинстве случаев используются лопастные машины с горизонтальным валом, устанавливаемым по направлению ветра. Намного реже применяются устройства с вертикальным валом.

4. Республика Крым имеет высокий потенциал  в области возобновляемых источников энергии. На ее территории самая высокий уровень солнечной радиации, значительные ресурсы геотермальной (Тарханкутский и Керченский полуострова) и ветровой энергии. Таким образом, Республика Крым может стать передовым полигоном освоения нетрадиционных возобновляемых источников электроэнергии.

Заключение

Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости и в местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с традиционными источниками электроснабжения. Из всевозможных устройств, преобразующих энергию ветра в механическую работу, в подавляющем большинстве случаев используются лопастные машины с горизонтальным валом, устанавливаемым по направлению ветра. Намного реже применяются устройства с вертикальным валом.

Для получения энергии ветра применяют разные конструкции: многолопастные «ромашки»; винты с тремя, двумя и даже одной лопастью; вертикальные роторы; винт, у которого наружные концы лопастей загнуты вверх и соединены между собой. Вертикальные конструкции хороши тем, что улавливают ветер любого направления. Остальным приходится разворачиваться по ветру. 

 Крупные турбины для электроснабжения могут вырабатывать от 750 киловатт до 1,5 мегаватт.

Плюсы ВЭС:

1.Производство ветряков очень дешево.

2.Небольшое экологическое загрязнение.

3.Большое время эксплуатации.

Минусы ВЭС:

1.Их мощность мала.

 2.Работа зависит от погоды.

3.Они очень шумны.

4.Создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн.

5.Необходимы огромные площади.

Ветроэнергетический потенциал Земли равен 1200 ГВт. В качестве источника энергии применяются небольшие одиночные турбины мощностью менее 100 киловатт. 

Безусловно, негативное влияние ветроустановок, как правило, старого образца, есть. Любое механическое устройство так или иначе воздействует на природу. Добиться абсолютного отсутствия вредного воздействия от любого вмешательства человека в природу в принципе невозможно.

Первое, и, наверное, самое основное опасение людей - это шум, который производят ветровые турбины. Шум определяется как любой резкий, громкий или просто нежелательный звук. Ветряные энергетические установки производят две разновидности шума:

- механический шум — шум от работы механических и электрических компонентов (для современных ВЭУ практически отсутствует, но является значительным в ветроустановках ранних моделей);

- аэродинамический шум — шум от взаимодействия ветрового потока с лопастями установки (усиливается при прохождении лопасти мимо башни ветроустановки).

Большинство людей с удовольствием слушает шум волн на морском берегу, но нас раздражает радио из соседского окна. И это даже при том, что фактический уровень шума от прибоя может быть намного больше, чем от радио. Современные турбины проектируются таким образом, чтобы максимально уменьшить шум от механических компонентов ветровой турбины. Таким образом, практически весь слышимый шум - это шум ветра, взаимодействующего с вращающимся лезвием турбины.

Ветроэнергетика на заре становления в масштабах промышленного использования породила много проблем, отголоски которых переносятся в день сегодняшний. Но под тяжестью достоверных фактов сдастся любой скептик. Как правило, население позитивно относится к объектам ветровой энергетики, считая их признаком прогресса и экологической защищенности их региона. Озвучиваемые «недостатки» ветроэнергетики при детальном анализе, с учетом передовых технологий, применяемых сегодня в этой отрасли, как правило, трансформируются в преимущества в сравнении с традиционными способами получения энергии.

Коллектив 5-А класса выражаем искрению надежду на то, что наш благодатный край в скором времени ощутит ветер перемен от размаха лопастей гигантских ветротурбин, гармонично вписавшихся в степной крымский пейзаж. Собственные генерирующие мощности автономии и разработка инновационных решений для повышения надежности электроснабжения потребителей, промышленности, туристического сектора, возможно, очень скоро разорвут порочный круг стагнации региона.

Литература

1.      Ссылки на Интернет-ресурсы:

1)      http://www.kubanenergo.ru/about/history/

2)      love-mother.ru/kak-ekonomit-elektroenergiyu-v-kvartire-dome.html

3)      Пеллетыhttp://www.supersadovnik.ru/article_house.aspx?id=1003775

4)      Керосиновая лампа:https://www.google.ru/urlFkak-vyglyadit-kerosinovaya-lampa

5)      Как читали при лампе дети: https://www.google.ru/url

6)      Гелиоустановка http://www.ekort-dom.com/stroiteistvo/krisha-i-krovlya/

7)      Ветровая электростанцияhttps://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q

8)      Энергия волн https://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=images&cd

9)      Морская гидротермальная станция https://www.google.ru/url?sa=&esrc=s&source=images=rj

10)  Перепад уровней:https://www.google.ru/url?2Fdan4you.net%2Fshowthread.php

11)  Термоядерная электростанция:https://www.google.ru/url?sa=i&rct=j&q=&es2Fenergiya&ei

2.      Извлечение урана https://www.google.ru/url?sa= VNeaKsavygOZhoKQ

3.      Личные фотографии (титульный лист, приложение 4).

4.      С.Г. Агаджанов, А.Н. Сахаров «Крым: прошлое и настоящее»

Приложение

           

Фото 1. Оформление проекта.