Evaluar el potencial de las energías renovables. La experiencia regional



Este post está dedicado a la presentación de los resultados para evaluar el potencial de las fuentes de energía renovables (FER) en el ejemplo de la región de Tomsk. Como base para la evaluación de los posibles resultados de la vigilancia se toman sobre la base de los datos reales sobre los resultados de los grupos de expertos. Los autores del proyecto se basa sistema de geo-información utilizando tecnologías de Google.



El propósito del sistema de información geográfica h4> región de Tomsk tiene una serie de áreas no atendidas por el poder centralizado. Para proporcionar a la población energía utilizada diesel, carbón o estaciones de petróleo. Este hecho da lugar a un aumento sustancial de los aranceles, que en algunos asentamientos de la región de Tomsk alcanza 90-110 rublos por kilovatio. En esta tarifa social no exceda de 4 rublos por kilovatio, y la diferencia en los aranceles a cubrir el presupuesto regional. Sin embargo, parte del distrito de la región de Tomsk, hay perspectivas de la introducción de fuentes de energía alternativas. Con el fin de crear un sistema de información geográfica (SIG) es una recopilación de información sobre la producción y el consumo de calor y electricidad en la región de Tomsk, así como el potencial reemplazo de combustibles sólidos y líquidos de hidrocarburos (petróleo, fuel oil, diesel, carbón) en combustibles fósiles regional (biogás, residuos explotación forestal, productos forestales, turba) y de la energía renovable de fuentes (viento, estaciones de energía solar, geotérmica).

El área de estudio h4> SIG se basa en el ejemplo de la región de Tomsk. Tomsk Región se encuentra en la parte sureste de la Llanura de Siberia Occidental, parte del Distrito Federal de Siberia. La zona está rodeada en el norte - con el distrito autónomo de Khanty-Mansi, en el este - con la región de Krasnoyarsk, en el sur - región de Kemerovo y Novosibirsk, en el oeste - con la región de Omsk
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Área de Territorio - 316, 9 mil metros cuadrados M.. km. (1, 5% mayor que el área de Polonia)

La población de la región de Tomsk en 01 de enero 2013 ascendió a 1.064, 2 Cerdocyon Personas (0, 74% de la población de la Federación de Rusia), la densidad de población media -. 3, 4 personas por kilómetro cuadrado. km.

Características de la naturaleza y el clima

La región consta de 4 distritos urbanos (Tomsk, Strezhevoi, pino, Seversk), 16 distritos municipales, incluyendo 6 de la ciudad (Tomsk, Strezhevoi, pino, Seversk, Asino, Kolpashevo) y 116 asentamientos rurales, aldea urbana 1 (n . Bely Yar) y 579 asentamientos rurales. El centro regional - la ciudad de Tomsk. El área de socorro es extremadamente uniformidad. El punto más alto de la región de Tomsk, 274 metros del nivel del mar. El punto más bajo se encuentra a 34 m sobre el nivel del mar. La mayor parte del territorio está cubierto por bosques, pantanos, ríos y lagos. Los principales ríos - el Ob, Tom, Chulym, Ket, Vasyugan, Tym. El sistema fluvial entera pertenece a la cuenca del Ob, que cruza la región del sureste hacia el noroeste a una distancia de unos 1.000 kilómetros, que divide el área en dos partes casi iguales. Número de lagos en la región de Tomsk llega a 95 000, en especial una gran cantidad de ellos en las llanuras de inundación. El lago más grande de la Región de Tomsk - Lago pacífico se encuentra en la zona plana entre los ríos y Chuzikskiy Chizhapka. En total hay 573 ríos. Tipo de clima es continental. El invierno es largo y severo. La temperatura media de enero de -19 ° C a -21 ° C. Los veranos son cálidos, corto. La temperatura media en julio de 17 ° C a 19 ° C. 450-700 mm de precipitación por año. El período de crecimiento es de unos 125 días. Situado en las zonas de taiga central y del sur y los bosques mixtos en parte. Los suelos son principalmente SOD-podzolico y turbera, en el sureste de la selva gris. Bosques (las principales especies: abedul, pino, cedro, álamo temblón, abeto, abeto) cubren aproximadamente el 54% del territorio. La región es rica en recursos naturales como el petróleo, el gas, el mineral de hierro, turba, lignito.
Uno de los más valiosos recursos naturales de la región de Tomsk es bosque. Reservas de madera representan el 2, 8 mil millones de metros cúbicos. m.
Las principales carreteras se encuentran en la parte sur de la región con el acceso a las regiones vecinas. La longitud total de las carreteras con superficie dura es 6.278 kilometros.

SIG y símbolos h4>

geotérmica agua - aguas geotérmicas se llaman agua con una temperatura superior a 20 ° C, que se encuentra en las entrañas de la Tierra. En la mayoría de los casos, tienen una temperatura de 40-100 ° C y superiores. Relacionar a las fuentes de energía que se utilizan como fuentes de energía renovables para la calefacción y / o electricidad.



híbrido estación vetrosolnechnye - sistemas que incluyen turbinas eólicas, paneles solares y un
opcional fuente de alimentación redundante


DEL - Potencia Diesel (grupo electrógeno diesel, generador de diesel) -. Fijo o planta de energía móvil, equipado con uno o más generadores eléctricos accionados por motor de combustión interna diesel



aceite combustible de la caldera - un edificio o sala con la caldera (generador de calor) y equipo auxiliar diseñada para producir calor, que es un recurso para el combustible: diesel; aceite de combustible; petróleo crudo.



Calderas de combustibles sólidos - un edificio o sala con la caldera (generador de calor) y equipo auxiliar diseñada para producir calor, que es un recurso de combustible: astillas de madera; leña; el carbón.



¿Cuál es el ganado - los agricultores con el ganado de ganado (en el sistema de información geográfica especificada con una granja de ganado de más de 500 cabezas). Residuos de la producción son tratadas como recursos biológicos para la obtención de biogás.



planta de tratamiento de aguas residuales - complejo de solución de estructuras de ingeniería diseñada para el tratamiento de aguas residuales de los contaminantes contenidos en el mismo. Instalaciones de tratamiento de residuos pueden ser considerados como un recurso para la producción de biogás.



Cervecerías y la industria de alimentos - la empresa con alta residuos de la industria alimentaria. Residuos de la producción se consideran como materia prima para la producción de biogás.



RSU vertedero - el lugar de la acumulación de residuos sólidos (artículos o bienes de consumo) perdió las propiedades de la vida humana. Considerado como recursos de colocación para la producción de gas de relleno (debido a la recolección de gas, dando como resultado la biodegradación natural de residuos orgánicos), así como de biogás y para el reciclado y la utilización.



Aves La empresas industria avícola región de Tomsk. Residuos de la producción se consideran como materia prima para la producción de biogás.



Distritos madereras -. Áreas en las que llevan a cabo las actividades de tala, que consisten en un conjunto de operaciones de tala y transporte de madera



granja de cerdos - la empresa, diseñado para el ciclo tecnológico completo - desde la reproducción hasta la masacre y el procesamiento de cerdos de carne. Residuos de la producción se consideran como materia prima para la producción de biogás.



Las centrales térmicas - Estación gran región de Tomsk, genera energía eléctrica mediante la conversión de la energía química en energía mecánica de rotación del eje para dar un calor eléctrico
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Las turberas drenadas -. El depósito de turba desde la superficie hasta el fondo o al sapropel depósitos minerales se compone por lo general de varios tipos de turba realizados con medidas de ingeniería hidráulica complejas para crear un sistema de drenaje y con diferentes grados de preparación para el inicio de la extracción de turba



depósitos de turba (para el desarrollo de la producción de energía prometedoras) - depósito de turba con un bajo contenido de cenizas de 15% y una gran cantidad de turba, estos depósitos pueden estar involucrados en la operación en un corto período de tiempo debido a la disponibilidad de transporte relativo y ubicación cerca de los asentamientos.

SIG incluye изолинии viento, los contornos del sol, hoja de ruta, gasoductos existentes, líneas de transmisión de energía (si es necesario). Todos los objetos son geo-referenciados y descripción detallada. La descripción incluye información pública sobre la generación o la opinión de expertos sobre el potencial de las energías renovables. Como la tecnología SIG utilizado Google. Ver SIG se presenta en la figura.





SIG se basa "en capas". Puede desactivar temporalmente cualquier o capas y trabajar con la información, por ejemplo, en los depósitos de turba
.




Es posible combinar las capas, de esta manera evaluar las capacidades logísticas y la colocación conveniente de los recursos de combustible correspondiente basada en objetos de combustibles alternativos de generación de potencial (aserrín, turba, astillas de madera, biomasa, etc.).

Razones para introducir información en un SIG h4> El objetivo principal de este trabajo para obtener los datos más fiables sobre el potencial de las fuentes de energía renovables y la información más actualizada acerca de los objetos de la generación. En este sentido, los datos de al menos varias fuentes independientes o consejo experto datos directamente en los objetos. Para este grupo de expertos se formaron, que habían sido enviados a las zonas de la región de Tomsk. También en el SIG se utilizaron

1. Estos informes regionales sobre los objetos que generan
2. Tendencias observaciones meteorológicas multianuales
3. Estudios Ambientales territorio
4. Los datos científicos sobre las publicaciones de los institutos y universidades de Tomsk y Rusia de investigación grupos de investigación independientes
5. Los estudios de laboratorio de biomasa de diferente origen (estiércol, grano de cerveza, las plantas de tratamiento de aguas residuales)
6. Resultados geologorazvetki diferentes años para la aplicación de la información sobre los depósitos de turba. I>

Este enfoque nos ha permitido obtener un SIG con un alto grado de validación. Por ejemplo, podemos ver que estas opiniones de expertos sobre el potencial vetrosolnechnoy energía se ajustan perfectamente a los contornos del viento formado constantemente a lo largo de muchos años de observaciones meteorológicas (vientos sostenidos que se muestran los contornos se representan con líneas azules en el centro)





Ejemplo opinión de los expertos h4> Considere un ejemplo más detallado de los trabajos del grupo de expertos. Para obtener los datos reales de las empresas se formaron un grupo de expertos de 2-3 personas con la experiencia adecuada. También se utiliza para las instalaciones especiales de laboratorio para llevar a cabo estudios adicionales de muestras de materias primas. Mientras me dirigía uno de los grupos de expertos - se describen con más detalle la metodología de los especialistas de nuestros destinos
. En nuestro trabajo del grupo de expertos fueron evaluables

1. Perfil agrícola Empresas
2.
Aves de Corral 3. Svinokompleks
4. cervecería i>

Parcialmente expertos trabajaron en la evaluación de las plantas de tratamiento posibles. Asunto evaluación - la biomasa y la producción de residuos biológicos de estas empresas. Todos los grupos de expertos que trabajan sobre la base de una solicitud por escrito a los propietarios (o altos) las empresas que (sorprendentemente) promueven activamente el trabajo de los especialistas.
Regular el trabajo de los expertos методики la labor de los expertos, que incluyen todos los pasos y manipulaciones necesarias. Cada grupo de expertos tuvo

1. Las muestras de los documentos a rellenar el formulario опросных hojas .
2. La cámara está configurada para la fecha de retirada automática y
tiempo 3. GPS,
grabadora de voz 4. Los contenedores para el muestreo de biomasa para pruebas de laboratorio
5. Los materiales adicionales (bolsas, etiquetas, apriete, guantes desechables, tomas de muestreo, marcadores) i>

La tarea del experto estaba llenando claramente la información en el cuestionario, la familiaridad con la empresa, proceso, sistemas de gestión de residuos, mataderos, etc. de conformidad con el algoritmo de acción experto. Todas las acciones están claramente definidos, por lo que no había habido fallos y deficiencias significativas. Fueron fotografiados y el cálculo de las coordenadas geográficas de la empresa. Los expertos también realiza un muestreo aleatorio de la biomasa para su posterior análisis en el laboratorio. Horas grupo de expertos (dependiendo de la compañía) tarda 3-5 horas.

Los estudios de laboratorio h5> muestras de biomasa fueron enviados a los estudios de laboratorio. El propósito del estudio fue analizar la estructura de la biomasa, la presencia de impurezas, metales pesados, así como los parámetros químicos generales tales como contenido de cenizas, el pH, la relación C: N: P. Los análisis se realizaron por un laboratorio acreditado independiente.
Ejemplo de un informe de la prueba


Esta información de referencia necesaria para los experimentos para la fermentación de la biomasa en el laboratorio de las plantas de biogás, con el fin de aclarar las materias primas en calorías limitantes para la producción de biogás. Instalaciones Tipo y especificaciones de laboratorio se presentan en la foto.







Los resultados de las pruebas de laboratorio, análisis de la información de los cuestionarios y toda la información recogida se agregarán por expertos en el informe pericial final, que fue la base para la toma de la información en el SIG. Teniendo en cuenta sólo las grandes empresas de la agricultura, en particular en el ganado no menos de 500 cabezas.

Alrededor de la misma manera utilizada por otros grupos de expertos en el análisis de la carga de viento potencial, la insolación, la capacidad de la turba, geotérmica, etc. Definitivamente el uso de otros instrumentos y la instalación de laboratorio de acuerdo con los objetivos de los grupos de expertos.

Análisis y Perspectivas de los SIG h4> se han recopilado y actualizado de grandes cantidades de información. SIG produjo una sola fuente de información para el análisis del potencial de materias primas renovables para las fuentes de energía alternativas. Dado el desarrollo de tecnologías de energía renovable le permita generar proyectos de mediano plazo para construir instalaciones de generación con combustibles alternativos. Por lo tanto ahora esencial es la capacidad de la turba y los residuos de procesamiento de la madera de producción. Actualmente, se está trabajando en el análisis de las tecnologías prometedoras para resolver estos problemas. Enfoques para evaluar el potencial de las energías renovables y la competencia de los grupos de expertos Tomsk se puede utilizar para un trabajo similar en otras regiones de Rusia, y estamos dispuestos a compartir su experiencia en este ámbito.

Enlace a SIG aquí . Reacción a la estimación Habr-efecto no se puede. Fallos posibles.

Gracias h6> Este trabajo llevó a decenas de personas de diferentes organizaciones, universidades e institutos de investigación en Tomsk. El trabajo tomó cerca de medio año. Doy las gracias a todos mis colegas que han trabajado en este proyecto. SIG fue construido para el beneficio de la región de Tomsk y actualmente mantenido y desarrollado por el Centro de la eficiencia energética y la conservación de la región de Tomsk. Jefe del Centro de Alexander Dmitriev y su personal han participado activamente en este trabajo y también le expreso mi gratitud.

adición importante i> h6> Muchos son extremadamente escépticos acerca de las perspectivas para el uso de la tecnología del biogás en condiciones siberianas. Este es de hecho un tema interesante para el análisis y la discusión. En los próximos días voy a publicar el mensaje en cuestión y los invito a todos a discutir este tema con más detalle.
I>

Fuente: habrahabr.ru/post/229919/