Делаем прорыв в четвёртый энергоуклад!!!

Программа перехода в четвёртый энергетический уклад.

О перспективных направлениях развития ТЭК.

Особенности мировых энергетических укладов ХХI века

Итак, в период 2009-2015 гг. ХХI века должна была, произойти смена очередного энергетического уклада в мировой энергетике (рис. 4.7). Нефтяной энергетический уклад уступить, первенство газовому.

Как показывают расчеты, длительность каждого энергетического уклада сокращается. Угольный уклад длился 100 лет; нефтяной будет длиться примерно 50-60 лет. Газовый уклад будет длиться примерно 40-50 лет. При этом во второй половине ХХI века произойдет смена газового уклада на не углеводородный уклад. Не углеводородный уклад фактически аккумулирует все многообразие не углеводородных источников энергии: ядерные, солнечные, ветряные, геотермальные и др.

Следует отметить, что за временными пределами нефтяного уклада не произойдет никаких критический изменений в производстве других энергоносителей (рис. 4.8).

Такие энергоносители, как дрова и отходы, занявшие энергетическую «полку», равную примерно 1,7-1,8 млрд т.у.т. еще в начале века, продолжат на ней находиться и в перспективном периоде.

Уголь как мировой энергоресурс также займет энергетическую «полку» - на уровне 3,6-3,7 млрд т.у.т. в год. Снизившись примерно до уровня производства 2000 года, займет свою энергетическую «полку» на уровне 5,8-6 млрд т.у.т. и ныне доминирующий энергоресурс - нефть.

Лишь газовые ресурсы и не углеводородные ресурсы увеличат свои объемы производства.

Несмотря на стабилизацию потребления угля и дров (с отходами), смена нефтяного уклада на газовый будет сопровождаться снижением их доли в мировом энергобалансе. Так, если в 2000 г. доля угля составляла в мировом энергобалансе примерно 22-24%, то в середине ХХI века она снизится почти вдвое, достигнув отметки 12%. Аналогично дрова и отходы снизят свою долю в энергобалансе соответственно с 10% - до 7%, а нефть с 37-38% -до 21-22%. Как уже отмечалось, в российском энергетическом сообществе уже несколько лет продолжается дискуссия о так называемой «газовой паузе», после окончания которой должна возрасти роль угля в топливно-энергетическом балансе страны. Соизмеряясь с вышеприведенными мировыми закономерностями, следует отметить, что тезис увеличения доли угля в топливно-энергетическом балансе все же противоречит мировым тенденциям. Вероятнее всего, затянувшаяся «газовая пауза» - это не что иное, как начало долговременной реализации газового уклада в российской энергетике. Очевидно, электроэнергетика и теплоэнергетика России все в большей мере «переходят» на энергопродукт (газ), обладающий большей энергетической ценностью, чем уголь.

Ю. А. Плакиткин

Закономерности инновационного развития мировой экономики

Энергетические уклады ХХI века

http://ecovestnik.ru/index.php/stati-2/2878-osobennosti-mirovykh-energeticheskikh-ukladov-khkhi-veka.

Для эффективного перехода в четвёртый энергоуклад, необходимо провести, глубокую модернизацию всего ТЭК планеты.

Реальным решением, сырьевых и экологических проблем современного ТЭК, является, ускоренный переход, на не углеводородную электроэнергетику и теплоснабжение населения, а так же промышленного производства. Этот переход, основан, на иных источниках энергии и способах получения энергии.

На основании имеющихся последних мировых разработок, а так же, в объединении с моими наработками, мы имеем возможность совершить плавный переход в следующий, четвёртый энергетический уклад!

Я считаю, что используя четыре основных направления в достижении заявленной цели, у нас есть все возможности для того, что бы перейти на использование воды, в качестве топлива!!! Кстати вода, является прекрасным хранилищем ВОДОРОДА, в одном литре хранится 1234,44 литра водорода!!!

Направление. Гравитационно-резонансные генераторы энергии (эффект резонанса)

Генераторы позволят без топливное стационарное производство энергии, будь то электрическая или механическая. Их использование позволит аккумулировать выработанную энергию из стационарного состояния, в мобильное (производство алюминия), для транспорта любого типа. Что позволит, плавно перейти на электромобили, с использованем алюминия в топливных элементах или ячейках. Гравитационные генераторы, позволят, плавно, провести модернизацию всех существующих ТЭС. Прекратив вредные выбросы в атмосферу планеты, в особенности от угольных ТЭС. Эта модернизация, позволит перенаправить, финансовые ресурсы, на иные, более полезные цели.

Эффект резонанса для разных частот внешнего воздействия и коэффициентов затухания.

Резонанс (фр. resonance, от лат. resono «откликаюсь») — частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с определёнными значениями, характерными для данной системы[1]. Для линейных колебательных систем значения частот резонанса совпадает с частотами собственных колебаний, а их число соответствует числу степеней свободы[1].

Наиболее известная большинству людей механическая резонансная система — это обычные качели. Если подталкивать качели в соответствии с их резонансной частотой, размах движения будет увеличиваться, в противном случае движения будут затухать. Резонансную частоту такого маятника с достаточной точностью в диапазоне малых смещений от равновесного состояния можно найти по формуле: f=1/2π √(ց/L

где g — это ускорение свободного падения (9,8 м/с² для поверхности Земли), а L — длина от точки подвешивания маятника до центра его масс. (Более точная формула довольно сложна и включает эллиптический интеграл.) Важно, что резонансная частота не зависит от массы маятника. Также важно, что раскачивать маятник нельзя на кратных частотах (высших гармониках), зато это можно делать на частотах, равных долям от основной (низших гармониках).

Резонансные явления могут приводить как к разрушению, так и к усилению устойчивости механических систем. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Резонанс).

ОПИСАНИЕ: Устройство и конструкция, гравитационно - резонансных генераторов, настолько проста, что не потребует для их изготовления, никаких специальных технологий, или материалов. Обычные конструкционные стали, и тихоходные генераторы, используемые для генерации электроэнергии, на обычных ГЭС. Вариации мощности, от нескольких киловатт, до тысяч мегаватт. Современные материалы и сплавы позволяют довести массу маятника, до тысяч тонн, и получить на валу крутящий момент в несколько сот тысяч ньютонов. Для изготовления, предполагается использование обрабатывающих мощностей среднего и тяжелого машиностроения, (в зависимости от мощности выпускаемых генераторов). Для начала, возможно, сборочное производство генераторов, из комплектующих произведённых у производителей с налаженным циклом производства. После окончательной экономической оценки результатов работы, необходимо будет принять решение, о дальнейшем формате деятельности (свой полный замкнутый цикл или взаимно выгодная кооперация).

Из организационных и теоретических мероприятий, есть необходимость, в проведении исследовательских работ, с целью, разработки и оптимизации модельного ряда генераторов и их технических и материальных характеристик, с целью оптимизации производства. Средства контроля и управления генерации электроэнергии, идентичны распространённым в настоящее время генерирующим устройствам, (ветро, гидро, теплостанциям).

Резонансный гравитационный генератор энергии: использует для своей работы естественные величины (массу, гравитацию, ускорение, резонанс ), известные практически всем.

Гравитационный генератор энергии состоит: из опорной конструкции любого исполнения и размещения (подземное или надземное) способной нести массу маятника с запасом на возникающие во время работы центробежные силы и колебания. Генератора электроэнергии различной мощности расположенного как под маятником, так и на валу маятника.

Работа гравитационного генератора энергии осуществляется следующим образом, запуск производится из нулевой точки или из точки расположенной на 70-90 градусов справа или слева от оси генератора. Для поддержания дальнейшего движения используется специальный механизм импульсных колебаний, работающий как в автоматическом режиме, так и в ручном, с помощью оператора.

Для изготовления резонансного гравитационного генератора, необходимы материалы для опорной рамы (профилированная конструкционная сталь), маятник соответствующей массы (сталь, свинец, бетон), генератор электроэнергии соответствующей мощности, генератор импульсов, подшипники, реле переключения механизма импульсных колебаний, инвертор или трансформатор напряжения и аккумуляторная батарея для сглаживания колебаний электрического тока. Магниты необходимой мощности (ферритовые или неодимовые).

Различное контрольное электрооборудование, и электропровода необходимого сечения. Охлаждение электрогенератора может быть: водяным или воздушным, все по желанию заказчика. Смазочные и эксплуатационные материалы, простые и недорого стоящие. Затраты на эксплуатацию минимальные, в десятки, сотни раз меньше, чем на традиционных электростанциях. Обслуживание электростанции производится минимальным количеством персонала, примерно: смена операторов, слесарей и охраны. С шести или восьми часовым графиком работы.

Возможна полная автоматизация объекта, так как для работы нет особых требований по участию человека. Все процессы могут идти в автоматическом режиме.

Размещение и размеры электростанции.

Электростанции нового поколения могут работать в любой климатической зоне, без ограничений даже под водой, в герметическом пространстве.

Размещение возможно: подземное, полуподземное или поверхностное, в зависимости от пожелания и возможности заказчика. Площадь, занимаемая электростанцией, минимальная, но в высоту может быть несколько десятков метров, все зависит от требуемой мощности установки. Основное требование к помещению: защита от атмосферных осадков и затопления, и естественно от не санкционированного проникновения.

Экологичность.

Гравитационные электростанции при эксплуатации не образуют никаких вредных выбросов или парниковых газов. Шумность в разы ниже, чем у современных ТЭС или АЭС. Возможно, непосредственное размещение в жилых массивах или частном секторе. Это позволит снизить затраты на проведение и эксплуатацию воздушных электросетей. Нет никакого отрицательного воздействия на человека, и окружающую среду.

Основные преимущества,

РГГ (резонансно гравитационных генераторов), в том, что нет необходимости в топливе, а также в свободном выборе места размещения, как промышленного, так и индивидуального генератора. Ввиду мало шумности и экологичности, возможно размещение вблизи жилья и населённых пунктов. Избегая потерь в магистральных и разводящих сетях, повышающих и понижающих подстанциях. Как следствие снижение операционных расходов, на эксплуатацию, а также снижение себестоимости электроэнергии.

направление: Новые технологии получения алюминия. Основанные на использовании в качестве сырья хлористого алюминия и минералов способных дать это соединение. Это позволит уйти от современных, затратных технологий (восстановление оксида алюминия), и значительно удешевить производство металла №13, в таблице Менделеева. Содержание в земной коре на третьем месте. Первый по содержанию из металлов!!! Примерно 10 в 24 степени тонн!!! Алюминий позволит перенести накопленную энергию из стационарных условий в мобильные. И со временем вытеснить углеводороды из всех видов транспорта.

Новая технология получения алюминия, почти полностью отличается от используемой сейчас, практически всеми производителями алюминия (глинозёмы, бокситы). И позволит включить в производственный цикл, не используемые в настоящее время минералы, из которых возможно получение хлористого алюминия, при помощи соляной кислоты , с дальнейшей целью, получения из него обезвоженного хлористого алюминия. В новой технологии отсутствует цикл электролиза, и из за этого происходит значительная экономия электроэнергии, а также, расходных материалов, что позволяет значительно снизить себестоимость алюминия.

направление: Водородный ДВС, он же тихоходная турбина, нового поколения. Позволит с максимальной эффективностью перерабатывать энергию любого газообразного или гидравлического рабочего тела имеющего избыточную кинетическую энергию. Способен заместить современные ДВС в переходной период. Высокая эффективность обуславливается использованием взрывного принципа сжигания топливной смеси. Патент Украины №44113, от 25.09.2009.

Описание: Водородный ДВС нового типа работает на любых видах топлива способных образовывать газовоздушную смесь, в первую очередь на водороде.

В отличие от традиционных схем компоновки ДВС поршневого типа, включающих в себя кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный и т.д. предлагаемый мною ДВС имеет значительное различие по компоновке.

ДВС нового поколения состоит из:

1- двух разъемных половин корпуса двигателя,

2-маховика,

3-двух поршней,

4-замкнутого цилиндра в виде тора, выполненного заодно с корпусом двигателя,

5- двух клапанов,

6- внешних камер сгорания,

7 -системы питания и зажигания.

Благодаря минимальному количеству узлов трения отсутствует традиционная система смазки двигателя. В конструкции клапанов возможно использование, подшипников, или изготовление края клапана, соприкасающегося с кулачком поршня, из износоустойчивого материала. «Тепловой» зазор между поршнями и цилиндром исключает использование смазки.

Благодаря своей компоновке и конструкционным особенностям двигатель обладает высокой технологичностью в изготовлении, и простоту в обслуживании, малым количеством деталей требующих высокого класса точности обработки. Используя для работы топливные смеси с низким содержанием топлива, так называемые «обедненные» смеси, двигатель существенно снижает расход топлива. Наряду с высоким крутящим моментом и мощностью одной секции двигателя конструктивная особенность позволяет набирать его блоком, что дает кратное увеличение мощности и крутящего момента.

На сегодняшний день, готов корпус двигателя, осталось сделать всю мелочевку, (валы, поршня, кулачки, цилиндры и.т.д.)

Следующим преимуществом предлагаемого ДВС является возможность использования двигателя, как турбины для ТЭС и АЭС, работающих на твердых видах топлива, (уран, торф, уголь, сланец).

В отличие от используемых в настоящее время турбин, так называемого аэродинамического типа, преобразующих энергию пара или воды с помощью лопастей или лопаток по касательной плоскости. Предлагаемая мною турбина позволяет преобразовывать энергию пара или воды практически полностью с КПД, за 90%.

При компоновке нескольких турбин в один блок по типу «улитки», мы сможем практически полностью использовать давление пара или воды, вплоть до нулевых значений.

Отмечу также, что предлагаемая турбина может работать на малых скоростях вращения, и существующая на сегодняшний день проблема с тихоходными турбинами будет решена!

Область применения:

1. транспортные средства, наземные, воздушные и водные

2.генерирующие мощности, использующие жидкие или газообразные топлива, а так же геотермальные источники. Производство турбин новой конструкции позволит поднять КПД паровых и гидротурбин с условных 50%, до реальных 95-98%, так как используют совершенно иной принцип конвертации кинетической энергии рабочего тела, в механическую, а потом электрическую. На ТЭС работающих на природном газе, возможно прямое использование турбин для получения энергии вращения, минуя водно-паровую фазу, заменив паровые котлы, на взрывные камеры. Очень полезны для АЭС, так как повысят энергоэффетивность практически вдвое! Так же решит проблему, с тихоходными турбинами.

4 направление: ПОСТЕПЕННЫЙ переход на алюмоводородную энергетику, как на одну из основ четвёртого энергоуклада!

Возможно использование алюминия как катализатора для получения водорода и тепла из воды(1,6 кубометра и 4,4 киловатта тепловой энергии), а так же, как основы топливных элементов, для прямого получения электроэнергии…… С эффективностью в разы превышающей современные аккумуляторы. Теоретически энергоёмкость алюминия, около 14 киловатт, с килограмма, в то же время, литий ионные батареи имеют 110-243Втч/кг….!!! НО алюминий используется как растворимый катод или анод, с последующей регенерацией отходов (опять замкнутый цикл)! Больше информации по ссылкам…. (http://naukarus.com/alyuminiy-kak-istochnik-energii, http://naukarus.com/alyumovodorodnaya-energetika, http://www.knigoprovod.ru/?topic_id=23;book_id=6403, https://elonmusk.su/bolshe-1000-km-na-alyuminee-i-vode/, https://www.youtube.com/watch?time_continue=367&v=3UHSYAJunlI ).

Мой анализ за 2006 год,

Анализ перспектив алюмоводородной энергетики.

Алюмоводородная энергетика в своей истории насчитывает не одно десятилетие. Многократно предпринимались попытки внедрить в жизнь идею получения водорода из воды с помощью алюминия, в СССР это активно пытался сделать академик Варшавский, но при тех ценах на газ и бензин его идея не получила поддержки, так как бытовало мнение о неисчерпаемости природных ресурсов. Спустя всего 40 -50 лет все убедились, миф о неисчерпаемости природных ресурсов развеялся! В результате многократного увеличения потребления углеводородов мы получили множество проблем: глобальное потепление, исчезновение воды, первую войну за углеводороды (Ирак), необратимо надвигающийся голод, разрушение озонового слоя Земли (без которого человечество прекратит свое существование всего лишь в течение 5-10 лет), и многое другое.

Сейчас продолжаются попытки внедрить алюминий как альтернативу углеводородам, так как 1 тонна алюминия дает 1600 кубометров водорода и дополнительно 4400 кват чистейшей тепловой энергии, при химическом разложении водных растворов различного состава. При прямом использовании алюминия в качестве электрохимических источников тока, немного другие показатели, колеблющиеся в зависимости от используемой технологии, в целом все имеют положительный результат.

Существует множество проектов в области алюмоводородной энергетики, как в России, так и в дальнем зарубежье, однако, при всех своих достоинствах и недостатках, у абсолютно всех проектов одна проблема, цена на исходное сырье.

Себестоимость производства алюминия в России порядка 1200 долларов США, при этой себестоимости цена 1000 кубометров водорода (1200:1,6=750 дол. США).

При снижении себестоимости на 30% (по моим предыдущим предложениям РУСАЛУ, и теперь уже со слов Дерипаски О.В.) получаем себестоимость 1000 куб.м. водорода в пределах (800:1.6=500 дол. США), цена вплотную приблизилась к цене ГАЗПРОМА на продаваемый газ в Европу, и при этом прошу не забывать о 4400 кваттах тепловой энергии, для справки, эквивалентное количество тепла даст 1 тонна низкосортного угля.

При внедрении новой технологии получения алюминия, себестоимость снизится минимум на 50% с дальнейшим снижением себестоимости, а это уже большая проблема как для ГАЗПРОМА так и в целом для России (400:1.6=250 дол. США), технология получения водорода проходит в возобновляемом цикле (алюминий-водород+тепло-регенерация отходов – алюминий).

По предварительному приблизительному анализу, годовое мировое производство и потребление: ГАЗА 2,2-3 тр. кубов. Равны 1,875 млрд. тонн алюминия +. тепло

Нефти 3,8-4,5 млрд. тонн*80% Равны 3,6млрд. тонн усл.топлива.

Алюминия 42-45 млн. тонн.

Увеличение производства алюминия в 100-150 раз даёт : 45*150 раз=6,750мрд тонн*1600 КУБОВ=10,8 ТРЛ. КУБ.

Для полного замещения углеводородов в глобальном масштабе потребуется всего лишь увеличение производства алюминия в 150 – 200 раз , что реально решить, как строительством новых заводов, так и внедрением новых технологий производства алюминия основанных на восстановлении хлорида алюминия.

Для более полного понимания увеличения в 150-200 раз это, по одному новому заводу в 150-200 Государствах мира , 7,5-10 заводов в ведущей «Двадцатке», и вопрос будет решен буквально в течение одного года.

Предлагаемая мною технология решает самую большую проблему алюмоводородной энергетики, цены на исходное сырье.

Если поговорить о сырье, то запасы просто неисчерпаемы 10т в 24 степени, при современных темпах роста потребления и количества населения Земли, хватит на тысячелетия, без ущерба для окружающей среды обитания.

Предлагаемая технология получения энергии в виде водорода и тепла в первую очередь является возобновляемой, то есть: сырье – энергия—отходы—регенерация— сырьё, основная суть в том, что сырьё завозится один раз, и весь технологический процесс осуществляется на одном предприятии постоянно, будь-то ТЭЦ или ТЭС.

Предлагаемая программа, в первую очередь направлена на глубокую модернизацию, современного ТЭК, с целью повышения его энергоэфективности, снижение себестоимости электроэнергии, полного прекращения вредных выбросов в атмосферу .Создание новых рабочих мест, новой продукции не имеющей аналогов на современном рынке.

На сегодняшний день, у нас есть все технологические возможности для перехода, в следующий энергоуклад!!! НАДО ЛИШЬ ЖЕЛАНИЕ И ФИНАНСЫ......    https://www.youtube.com/watch?...

01.2019. С уважением!!! Александр. Васильевич Гуреев