Мастер-класс на тему «Ветроэнергия – энергия будущего»


Куратор группы Потёмкина Елена Борисовна открыла мероприятие: “Кроме нестабильности геополитической обстановки, человечество в целом обеспокоено двумя факторами: ограниченностью запасов органического топлива и неблагополучностью экологии. Уже давно известны сроки, когда запасы нефти и газа подойдут к концу, а это означает и конец традиционной энергетики, основанной на применении именно этих видов топлива.

Наибольшее внимание уделяется таким вариантам получения энергии, которые базируются на возобновляемых ресурсах. К ним относятся гелиоэнергетика, геотермальная энергетика и ветроэнергетика.”

Был показан вступительный видеоролик.

После этого с основным докладом выступил студент Балмуханов Азат, освятив главные вопросы по данной теме:

«Ветроэнергетика – это способ получения различных видов энергии, основанный на использовании энергии, возникающей при движении воздушных масс, то есть, попросту говоря, на использовании энергии ветра.

Энергия ветра использовалась человечеством с давних пор. Именно энергия ветра столетия двигала парусные корабли, позволяя пересекать океаны, энергия ветра использовалась и в мельницах, она же применялась при орошении полей и осушении земель. И тогда, когда человечество открыло для себя пользу электричества, вновь внимание было обращено на энергию ветра: в XIX столетии активно строились ветряные электростанции для промышленного производства электроэнергии».

Затем выступила студент Киршенман Александра с обзором на историю ветроэнергии:

«Всплеск интереса к ветряным электростанциям пришелся на 20-е годы ХХ столетия. Установка «коммунизм есть советская власть плюс электрификация всей страны» потребовала не только модификации властных структур, но и обеспечения «лампочками Ильича» громадных территорий государства. Строительство ГЭС – дело затратное и не слишком быстрое, да и оставалась проблема с передачей выработанной энергии на значительные расстояния. В этих условиях наиболее предпочтительным оказалось использование энергии ветра.

Были разработаны ветряные электростанции для сельского хозяйства, которые могли изготавливаться прямо на месте, а материалы для их производства были общедоступны. Эти установки использовались как для освещения, так и для хозяйственных нужд (например, для мельниц). Обычный «крестьянский ветряк» мог обеспечить освещение крупной деревни – до двухсот дворов. При этом не возникало никаких проблем с передачей электроэнергии.

Упадок ветроэнергетики в середине ХХ столетия был вызван появлением дешевых передающих и распределительных сетей электростанций, использующих традиционное органическое топливо, а также гидроэлектростанций. Но ограниченность топливных запасов к концу ХХ века привела к возрождению интереса к энергии ветра, которая практически бесконечна.

Ветроэнергетика (wind power) – отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию. Ветроэнергетике присущи все преимущества, характерные для альтернативной энергетики в целом (экологическая чистота, возобновляемость, низкие эксплуатационные затраты). Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор (для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими.

Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием активности Солнца».

Выступила куратор группы Потёмкина Елена Борисовна:

«К началу 2016 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 432 гигаватта и, таким образом, превзошла суммарную установленную мощность атомной энергетики (однако на практике использованная в среднем за год мощность ветрогенераторов (КИУМ — Коэффицие́нт испо́льзования устано́вленной мо́щности ) в несколько раз ниже установленной мощности, в то время как АЭС почти всегда работает в режиме установленной мощности). В 2014 году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 706 тераватт-часов (3 % всей произведённой человечеством электрической энергии).

Сейчас доля ветровой и солнечной энергии в общем энергобалансе нашей республики составляет 1%. В то же время за счет энергии воды вырабатывается 12% общего количества электроэнергии в Казахстане. Тем не менее наша страна готова повысить до 3% долю производства электроэнергии при помощи ветростанций и солнечных панелей к 2020 году. После чего, вложить основные инвестиции в возобновляемые источники энергии в период с 2020 по 2030 годы, когда стоимость затрат на ВИЭ будет снижаться с 25% до 50%. Об этом было заявлено на конференции «Социоэкономика новой энергетической модели» Форума энергии будущего в рамках Международной специализированной выставки «Астана ЭКСПО-2017».

Обзор энергетического «форсайта» исполнительного директора Ассоциации KAZENERGY Рамазана Жампиисова, в ходе подготовки к выставке ЭКСПО министерством энергетики РК, подготовил студент Апеев Андрей:

«Энергопотребление будет расти в целом на 2% ежегодно. Важную роль здесь играет и развитие возобновляемых источников энергии. В ближайшие 10 лет стоимость развития этих технологий будет сокращена примерно на 20−50%. Поэтому перед нашим энергосектором стоит ряд существенных вызовов в связи с его высокой энергоемкостью и принятыми обязательствами по снижению воздействия на окружающую среду. Так, Казахстан принял цель по сокращению выброса парниковых газов к 2030 году на 15% от уровня выбросов 1990 года. Более того, существует более амбициозная цель по снижению национальных выбросов на 25%. В результате необходимо сократить на 73 млн тонн выбросы углекислого газа», — рассказал Рамазан Жампиисов.

По мнению исполнительного директора Ассоциации KAZENERGY, указанная цель будет достигнута за счет развития доли ветростанций и солнечных батарей к началу 2020 годов. Эта доля должна возрасти до 7% от установленной мощности электростанций Казахстана. При этом доля в производстве электроэнергии должна составить около 3%.

«Казахстан делает ставку на развитие новых инновационных методов развития энергии. У нас с 2009 года действует закон „О поддержке возобновляемой энергетики“, и мы развиваем этот вид энергии в нескольких направлениях. Во-первых, это развитие возобновляемых источников энергии, которые подключаются в сеть — это крупные станции, ветровые, солнечные станции, малые гидроэлектростанции. Сейчас у нас действует система фиксированных тарифов и система покупки и продажи электроэнергии от подобных источников. Определен единый закупщик электроэнергии в лице нацкомпании „KEGOC“. Во-вторых, очень важным аспектом для Казахстана является развитие автономных источников возобновляемой энергетики с учетом нашей огромной территории и тех мировых трендов, когда каждый потребитель может быть и энергогенерирующим объектом», — объяснила Айнур Соспанова.

Директор департамента по ВИЭ Минэнерго РК акцентировала внимание и на третьем направлении — поддержке домохозяйств и фермерских хозяйств, которые располагаются в неэлектрифицированных зонах, чтобы они также имели доступ к электроэнергии посредством возобновляемой энергии.

«Уже есть первые несколько установок, которые были приобретены в неэлектрифицированных зонах и согласно нашему закону они имеют господдержку в виде 50-процентной субсидии со стороны государства. Речь идет о 5-киловаттных малых установках казахстанского производителя. И мы все-таки надеемся, что в будущем это направление станет широко развиваться за счет того, что в настоящее время в Казахстане около 50 сельских населенных пунктов не имеют доступа к электроэнергии. А еще 1 тыс. 200 фермерских хозяйств также развивается в тех зонах, где нет электроэнергии. Поэтому это то направление, которое позволит развить сельские аграрные территории современного Казахстана».

В заключении кураторского часа студент Бабаев Мехти провёл интеллектуальную игру, с  участием двух команд, в которые вошли все участники группы. Все термины, задаваемые командам ведущим, были связанны с темой ветроэнергетики. Студенты проявили активное участие и показали свою осведомленность в вопросах данной темы. Им было необходимо соединить термин с его определением.

Термины.

  1. среднегодовая скорость ветра(average annual wind speed) –
  2. распределение скоростей ветра(wind distribution) –
  3. роза скоростей ветра(wind rose) –
  4. роза энергии ветра(wind energy rose) –
  5. группа ВЭУ большой мощности —
  6. группа ВЭУ средней мощности —
  7. группа ВЭУ малой мощности —
  8. группа ВЭУ очень малой мощности —
  9. производительность ВА (capacity) –
  10. установленная мощность ВА (maximum electrical output) –
  11. номинальная мощность ВА (rated electrical output) –
  12. общий коэффициент полезного действия ВА (efficiency total) –
  13. минимальная рабочая скорость ветра (cut-in-wind speed) –
  14. гибридные ВЭУ(combine wind systems) –
  15. ветропарк—

Лирический номер с гитарой от студента Белошенко Андрея.

В конце игры счет у команд был одинаковый, “победила дружба”, что подтвердило осведомленность каждого студента в вопросе данной темы.

Итоги мероприятия подвёл Бабаев Мехти, выступив с заключительной презентацией.

Куратор группы Потёмкина Елена Борисовна поблагодарила студентов за активное участие в подготовке и проведении мастер-класса, и гостей, которые посетили кураторский час.

Без рубрики