Маргарита Абдуллина
Ханты-Мансийский Автономный округ-Югра, г. Ханты-Мансийск
БОУ "Югорский физико-математический лицей-интернат", 10 класс
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЮГРА
22
Научный руководитель: Нестерова Анастасия Владимировна, ХМАО-Югра, г. Нефтеюганск, АУ "Региональный молодёжный центр" отдел развития детских технопарков "Кванториум" г. Нефтеюганска, педагог дополнительного образования
Цель проекта
Разработать концепцию устойчивого энергетического развития Ханты-Мансийского автономного округа по средствам внедрения гибридизация солнечной и ветрогенерации в общегородскую систему электроснабжения. На начальном этапе устойчивого энергетического развития разработать модель ветрогенератора и провести экономические расчеты его использования на экспериментальном участке от Федеральной дороги до детского Технопарка «Кванториум» города Нефтеюганска.
Задачи
  1. Составить концепцию устойчивого энергетического развития Ханты-Мансийского автономного округа;
  2. Изучить энергетическую систему и выявить экономический потенциал Ханты – Мансийского автономного округа;
  3. Изучить опыт использования альтернативных источников энергии на территории России и ХМАО – Югры;
  4. Выявить проблемную ситуацию, как первый шаг в реализации концепции устойчивого развития Ханты – Мансийского автономного округа.
  5. Изучить особенности географического положения города Нефтеюганска для дальнейшего использования ветрогенератора как источника электроэнергии.
  6. Провести сравнительный анализ существующих моделей ветрогенераторов и выявить подходящую для нашего региона на примере города Нефтеюганска;
  7. Проанализировать энергетические и экономические затраты потребления системы уличного освещения на заданном участке в течение 5 лет;
  8. Разработать модель ветрогенератора.
Актуальность
Одной из важных и актуальных проблем человечества, является проблема исчерпаемости природных ресурсов и ухудшение экологии Земли, за счет выбросов продуктов горения. Нашему региону более всего знакома эта проблема, ведь именно в Ханты - Мансийском автономном округе добывается 43,7% нефти от общероссийской доли. Проблемы планетарного масштаба за счет использования топливно-энергетических ресурсов Земли вызывают во всем мире развитие новых отраслей энергетики, основанных на использовании возобновляемых энергоресурсов планеты: солнечного излучения, потоков воды, геотермальной энергии и энергии ветра. Огромные количества выбросов углекислого газа с ГРЭС пагубно влияют на экологическое состояние нашего округа и здоровья населения, поэтому в наших же интересах снизить это количество выбросов. Одним из главных приоритетов устойчивого развития Ханты – Мансийского автономного округа – Югры является формирование «здоровой» экологии. Это так же прописано в окружной программе «О стратегии социально-экономического развития Ханты-Мансийского автономного округа - Югры до 2030 года» от 22 марта 2013.

Проблема исследования: современная энергетика в нашем регионе ведет к истощению ресурсов традиционных источников энергии в недрах земли, а также ее загрязнение окружающей среды, то же время потребление энергии продолжает расти.

Для решения поставленной проблемы необходимо повышение энергетической эффективности в Ханты-Мансийского автономного округа, совершенствование методов нефтегазодобычи и поиск новых способов добычи энергии, внедрение гибридной системы энергоснабжения.

Первым шагом реализации концепции устойчивого развития в гибридных систем энергообеспечения мы решили разработать модель ветрогенератора, подходящего под климатические условия нашего округа.
Одной из важных и актуальных проблем человечества, является проблема исчерпаемости природных ресурсов и ухудшение экологии Земли, за счет выбросов продуктов горения. Нашему региону более всего знакома эта проблема, ведь именно в Ханты - Мансийском автономном округе добывается 43,7% нефти от общероссийской доли. Проблемы планетарного масштаба за счет использования топливно-энергетических ресурсов Земли вызывают во всем мире развитие новых отраслей энергетики, основанных на использовании возобновляемых энергоресурсов планеты: солнечного излучения, потоков воды, геотермальной энергии и энергии ветра. Проблема исследования: современная энергетика в нашем регионе ведет к истощению ресурсов традиционных источников энергии в недрах земли, а также ее загрязнение окружающей среды, то же время потребление энергии продолжает расти. Для решения поставленной проблемы необходимо повышение энергетической эффективности в Ханты-Мансийского автономного округа, совершенствование методов нефтегазодобычи и поиск новых способов добычи энергии, внедрение гибридной системы энергоснабжения.

Как житель этого округа я не могу обойти эту проблему стороной и поэтому я решила тоже принять участие в развитие региона. Я составила концепцию устойчивого энергетического развития Ханты-мансийского автономного округа – Югры и рамках этого концепта был составлен план осуществления его с учётом внедрения ветрогенераторов в городскую систему энергоснабжения.

Первым шагом реализации концепции устойчивого развития в гибридных систем энергообеспечения я решила разработать модель ветрогенератора, подходящего под климатические условия нашего округа. Для моего региона я предполагаю, что подойдёт такой альтернативный источник, как ветер. Чтобы подтвердить актуальность использования такого альтернативного источника энергии, как ветер, я решила рассмотреть географическое положение города Нефтеюганска.

Нефтеюганск расположен в юго-восточной части Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, географическое положение которого отнесено к центральной части Западно-Сибирской равнины. Это единственный крупный город на Оби, целиком расположенный на острове между речными протоками, поэтому данная территория характеризуется повышенными скоростями ветра. Мною была проанализирована картина розы ветров и выявлено среднее значение скорости ветра, что свидетельствует о достаточном количестве силы ветра для выработки энергии.

Мы пришли к выводу, что в помощь традиционным источникам выработки энергии на территории города Нефтеюганска необходимо внедрить гибридную систему энергоснабжения: установка ветрогенераторов, как альтернативный источник электроэнергии.

В качестве экспериментальной площадки выбрали территорию от федеральной дороги до Детского технопарка «Кванториум» города Нефтеюганска для обеспечения уличного освещения электроэнергией. Что бы проанализировать данную действующую систему и понять сколько требуется энергии, мы обратились к эксперту - главному энергетику компании НГМУП «Универсал Сервис» г. Нефтеюганска, и узнали, что на данной территории на уличных опорах для освещения необходимы лампы мощностью 250 Вт. Так же мы узнали о графике включения света. Узнали, что в течение почти двух месяцев в летний период на улицах города Нефтеюганска не подают уличное освещение, так как этот период характерен «Белыми ночами». Выявили среднее значение уличного освещения в сутки, оно составляет в среднем 12 часов. После анализа информации я приступила к созданию действующей модели ветрогенератора. Принцип работы и идею для создания модели я взяла у компании Vortex Bladeless. Для изготовления модели понадобились: Фанера Картон, ПВХ-труба, Пластик, Медная проволока, Неодимовый магнит, Железная пружинка, Светодиодный мост со светодиодами, Трансформатор.
Результаты
В ходе работы мы выполнили ряд задач. Провели экономический расчет и потребление напряжения уличного освещения на 5 лет, расчет вырабатываемой энергии с учетом размера безлопастного ветрогенератора и потерей энергии в трансформаторной будке, расчетов количества ветрогенераторов с учетом подачи электроэнергии на уличное освещение на экспериментальной площадке. Разработали модель ветрогенератора в рамках первого шага устойчивого развития Ханты-Мансийского автономного округа – Югры для дальнейшего внедрения в гибридную систему энергообеспечения является успешным решением сокращения энергоемкости экономики и уменьшения выбросов парниковых газов.
Перспективы
В будущем мы планируем:

1. Доработать конструкцию модели;
2. Провести эксперимент на открытой местности;
3. Проанализировать положительные и отрицательные показания данной модели;
4. Составить техническое задание и розничную стоимость нашего ветрогенератора, сравнить с существующим рынком;
5. Создать первый образец готового ветрогенератора и провести эксперимент;
6. Доработать продукт к окончательному варианту, который в будущем будет использоваться уже непосредственно при гибридизации.
Расписание работы автора проекта
30 марта, вт
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
12:00
12:20

13:35 - 13:45

Трубачев Е.А.
Онищенко Д.О.
30 марта, вт
12:40
13:00
13:20
Бычков С.П.
Шубин А.Н.
Калинкин Д.А.

Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше