На основі досвіду розвитку біоенергетики у ряді зарубіжних країн, оцінки потенціалу біомаси в Україні та техніко-економічного аналізу різних технологій отримання енергії з біомаси запропоновано концепцію розвитку біоенергетики в Україні.

Проаналізовано характеристики піропалива та виконано огляд технологій підвищення його якості. Розглянуто сучасні можливості та перспективи використання піропалива у котлах, дизельних і газотурбінних двигунах. Відзначено, що піропаливо є найдешевшим рідким продуктом, який можна отримати у результаті переробки біомаси. На сьогоднішній день виробка необробленого піропалива є рентабельною завдяки низькій вартості сировини.

Зроблено огляд сучасних технологій спалювання деревини з метою виробки тепла та електроенергії. Проаналізовано використання деревини з метою отримання енергії в західних країнах. Розглянуто властивості деревини як палива, а також технології її заготовки, подрібнення, зберігання та транспортування. Досліджено сучасні технології спалювання деревинної біомаси. Наведено схеми типових установок для спалювання деревини (з нижнім поданням палива, з нахилено-перештовхувальною решіткою, з циркулюючим киплячим шаром).

Зроблено огляд сучасних технологій спалювання деревини з метою виробки тепла та електроенергії, а також систем очищення продуктів згоряння та конденсації продукті згоряння котлів, що спалюють деревину. Розглянуто приклади комерційних установок для спалювання деревної біомаси: побутових котлів, котельних установок, теплових станцій, а також станцій комбінованої виробки тепла та електроенергії. Проаналізовано економічні, екологічні та соціальні показники технологій спалювання деревини. Наведено дані по зниженню викидів у атмосферу парникових газів у разі заміщення традиційних палив деревною біомасою.

Виконано огляд технологій спалювання соломи з метою виробки тепла та електроенергії. Розглянуто властивості соломи як палива, а також технології її збору, зберігання та транспортування. Наведено схеми та технічні характеристики типового фермерського котла, теплової станції та станції комбінованої виробки тепла та електроенергії у Данії. Проаналізовано економічні та екологічні аспекти процесу спалювання соломи. Розглянуто перспективи енергетичного використання соломи для України.

Наведено дані з теплообміну та поверхневого тертя у напівобмежених криволінійних струменях. Проаналізовано аналогію Рейнольдса між процесами переносу теплоти та кількості руху. Показано, що кривизна більше впливає на теплообмін, ніж на поверхневе тертя у порівнянні з випадком обтікання плоскої поверхні.

Рассмотрены теплообмен и гидродинамика сложных потоков около выпуклых и вогнутых (криволинейных) поверхностей. Основное внимание уделено изучению термогазодинамических потоков, характеризующихся совместным влиянием нескольких факторов около выпуклой или вогнутой поверхности, среди которых: градиент давления, вдув, отсос, температурный фактор, сжимаемость, внешняя турбулентность, вторичные течения Тэйлора - Гертлера. Впервые систематизированы вопросы адаптации и релаксации пограничного слоя, теплообмена и гидродинамики пристенных криволинейных струй. Приведены новые данные, описывающие пленочное охлаждение при наличии одновременного воздействия нескольких факторов.

Ключ. слова: биомасса, пиролиз, пиролизный реактор, пиротопливо
Індекс рубрикатора НБУВ: Л55

Рубрики:

Штучне рідке паливо

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З65(4)

Рубрики:

Біоенергетика

Шифр НБУВ: Ж14162 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З65

Рубрики:

Біоенергетика

Шифр НБУВ: Ж14162 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: возобновляемые источники энергии, потенциал биомассы, биоэнергетические технологии
Індекс рубрикатора НБУВ: З65(4Укр)

Рубрики:

Біоенергетика

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано сучасний стан розвитку технологій швидкого піролізу біомаси в світі. Зібрано дані про основні існуючі пілотні, демонстраційні та комерційні установки. Показано, що швидкий піроліз є однією з найбільш ефективних технологій одержання рідкого палива з біомаси, яке може використовуватися в котлах, газових турбінах та дизельних двигунах. Технологія ще не досягла широкого комерційного застосування, хоча є ряд прикладів успішної роботи установок промислового рівня для виробництва піропалива. Розглянуто процес піролізу в абляційному реакторі та у двох реакторах киплячого шару.

Розглянуто характеристики піропалива, одержаного з біомаси шляхом швидкого піролізу, та різні способи його застосування. Показано, що часто якість піропалива є недостатньою для його безпосереднього використання як палива. Застосовують різні технології підвищення якості, направлені на зменшення корозійних властивостей і в'язкості піролізної рідини. На даний час найбільших успіхів досягнуто у спалюванні піропалива у котлах. Є позитивний досвід по його використанню в газових турбінах і дизельних двигунах. Розпочато дослідження щодо застосування піропалива у двигуні Стірлінга. Проаналізовано капітальні затрати, що необхідні для спорудження піролізних установок.

Проаналізовано сучасний стан розвитку біоенергетики в Україні. Розглянуто нові тенденції у розвитку біоенергетичних технологій та виконанні біоенергетичних проектів. Показано, що ці проекти стають все більш рентабельними; з'являються позитивні приклади випуску та реалізації біоенергетичного обладнання українськими виробниками. Крім того, Україна має добрі перспективи щодо участі у міжнародних програмах з торгівлі одиницями зниження емісії парникових газів, оскільки пропонує проекти з повним або частковим заміщенням традиційних палив біомасою, збору біогазу (метану) на полігонах твердих побутових відходів та комбінованого виробництва теплової й електричної енергії з біомаси.

Критически проанализированы основные положения "Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года". Обосновано, что ряд стратегических показателей спрогнозирован недостаточно корректно, что заранее предопределяет будущее отставание Украины по эффективному использованию энергии и развитию возобновляемых источников энергии. Сделан вывод о том, что практически все ключевые показатели Стратегии "подогнаны" под основную идею документа - развитие энергетики Украины за счет приоритетного использования атомной энергии.

Выполнен анализ современных технологий газификации биомассы. Собраны данные по существующим в мире демонстрационным и коммерческим газификаторам, вырабатывающим тепловую энергию. Показано, что газификация биомассы с получением теплоты уже достигла коммерческого уровня и является конкурентоспособной с другими технологиями. Представлен обзор современных научно-исследовательских работ, проводимых в данной области, которые направлены как на разработку новых технологий газификации биомассы, так и на совершенствование и модернизацию известных старых конструкций газификаторов. Рассмотрены экономические аспекты работы газификационных установок.

Выполнен анализ современных технологий совместного сжигания биомассы и угля. Собраны данные по существующим в мире электростанциям, реализующим различные технологии совместного сжигания. Рассмотрены новые, находящиеся в стадии исследования технологии, такие как совместное сжигание пиротоплива из биомассы с углем или природным газом. Проанализированы перспективы Украины по внедрению технологий совместного сжигания биомассы и традиционных топлив. Сделан вывод о том, что Украина обладает всеми необходимыми предпосылками для постепенного внедрения таких технологий, что позволит снизить потребление дорогостоящих ископаемых энергоносителей и приведет к улучшению экологических показателей работы электростанций.

Проанализиролваны современные технологии газификации биомассы (ТГБМ) с утилизацией генераторного газа для выработки электроэнергии. Собраны данные по существующим в мире демонстрационным и коммерческим газификационным установкам, вырабатывающим электроэнергию. Показано, что ТГБМ с получением электроэнергии достигли существенного развития на лабораторном и пилотном уровне, работает также ряд демонстрационных и коммерческих установок, однако в целом эти технологии еще не вышли на коммерческий уровень и пока не вносят большого вклада в мировую энергетику. Рассмотрены экономические аспекты работы газификационных установок и влияние т.н. "эффекта изучения" на снижение удельных капитальных затрат.

Проанализирована возможность использования энергетических культур для производства энергии в странах Европы и США. Рассмотрены существующие виды энергетических культур и их основные характеристики. Проанализирована ситуация в Украине и выполнено технико-экономическое обоснование проекта по выращиванию и утилизации энергетического тополя. Показаны возможные пути повышения экономической целесообразности таких проектов в условиях Украины.

Рассмотрены предпосылки и краткая история развития биоэнергетики в странах Европы. Проанализированы документы Европейской Комиссии, определяющие ближайшие и долгосрочные цели по производству энергии из возобновляемых источников и биомассы в частности. Освещены основные направления развития биоэнергетики в странах ЕС - лидерах в данном секторе. Приведены данные, показывающие лидирующее положение биомассы среди всех возобновляемых источников энергии, в первую очередь в области производства тепловой энергии.