再生可能エネルギーの可能性の評価。 地域の経験

この投稿は、トムスク地域の例を使用して、再生可能エネルギー源（RES）の可能性を評価した結果を提示することに専念しています。 潜在的な評価は、専門家グループの作業からの証拠に基づくモニタリング結果に基づいていました。 情報は地理情報システムに要約され、無料でレビューできます。

地理情報システムを作成する目的

トムスク州には、集中的な電力供給が提供されていない地区がいくつかあります。 人口にエネルギーを供給するために、ディーゼル、石炭、または燃料油ステーションが使用されます。 この状況は関税の大幅な増加につながり、トムスク地域のいくつかの集落ではキロワットあたり90〜110ルーブルに達します。 さらに、社会的関税は1キロワットあたり4ルーブルを超えず、地域の予算は関税の違いをカバーしています。 ただし、トムスク地域の一部の地域では、代替エネルギー源の導入の見通しがあります。 地理情報システム（GIS）を作成する目的は、トムスク地域での熱と電気エネルギーの生産と消費に関する情報と、固体および液体炭化水素燃料（石油、燃料油、ディーゼル、石炭）を地域の有機燃料（バイオガス、廃棄物）に置き換える可能性に関する情報をまとめることです伐採、木材加工、泥炭）および再生可能エネルギー源（風力、太陽光発電所、地熱源）。

調査地域

GISは、トムスク地域の例に基づいて構築されています。 トムスク州は、西シベリア平野の南東部にあり、ロシア連邦のシベリア連邦地区の一部です。 地域の境界：北-ハンティ・マンシースク自治管区、東-クラスノヤルスク準州、南-ケメロヴォおよびノボシビルスク地域、西-オムスク地域。



この地域の領土は316.9千平方メートルです。 km （ポーランドより1.5％多い）



2013年1月1日現在のトムスク地域の人口は1064.2千人（ロシア連邦の人口の0.74％）であり、平均人口密度は1平方メートルあたり3.4人です。 km

GISオブジェクトと規則

地熱水 -地熱水は、地球の腸内にある温度20°C以上の水と呼ばれます。 ほとんどの場合、温度は40〜100°C以上です。 熱および/または電気エネルギーを生成するための再生可能エネルギー資源として使用されるエネルギー源に関する。



ハイブリッド風力ソーラーステーション - 風力発電機 、ソーラーパネル、 冗長電源を含むシステム



DES-ディーゼル発電所（ディーゼル発電機セット、ディーゼル発電機）-ディーゼル内燃エンジンによって駆動される1つ以上の発電機を備えた固定式または移動式の発電所。



液体燃料ボイラー室-ボイラー（熱発生器）および熱を発生するように設計された補助技術機器を備えた建物または建物。その燃料資源は次のとおりです。 燃料油; 原油。



固体燃料ボイラーハウス -ボイラー（熱発生器）と熱を発生するように設計された補助技術機器を備えた建物または建物。その燃料資源は次のとおりです。 wood; 石炭。



家畜施設 -牛用の牛飼育複合施設を持つ農業生産者（地理情報システムでは、500頭を超える動物の家畜を持つ農場が示されています）。 生産廃棄物はバイオガス生産の生物資源とみなされています。



廃水処理プラントは、そこに含まれる汚染物質からの廃水処理を目的とした集落の工学構造の複合体です。 廃水処理プラントは、バイオガス生産の資源とみなすことができます。



醸造所と食品産業の企業は、食品産業からの廃棄物が多い企業です。 生産廃棄物は、バイオガス生産の原料と見なされます。



固形廃棄物埋立-人間の生活の都市固形廃棄物（消費者の特性を失ったオブジェクトまたは商品）の集積場所。 それらは、埋立地ガスの生産（有機廃棄物の自然な生化学的分解から生じるガスの収集による）のための原料の場所、ならびにバイオガスの生産および二次処理および使用のための場所と見なされます。



養鶏場 -トムスク地域の家禽産業の企業。 生産廃棄物は、バイオガス生産の原料と見なされます。



収穫エリア-伐採活動と森林除去のセットで構成される、伐採活動が行われるエリア。



豚の複合体 -完全な技術サイクルのために設計された企業-豚の肉の繁殖から屠殺および加工まで。 生産廃棄物は、バイオガス生産の原料と見なされます。



熱電発電所は、燃料の化学エネルギーを発電機のシャフトの回転の機械的エネルギーに変換して熱を生成することにより、電気エネルギーを生成するトムスク地域の大きな発電所です。



乾燥した泥炭堆積物 -表面から鉱物の底部または腐泥堆積物までの泥炭堆積物は、通常、排水システムを作成するための一連の水理工学的手段を備えた泥炭のいくつかのタイプで構成されます。



泥炭堆積物 （エネルギー目的の開発が見込まれる）は、最大15％の低灰分と大量の泥炭埋蔵量を持つ泥炭堆積物です。そのような堆積物は、相対的な交通アクセスと集落に近い場所のため、短時間で運用を開始できます。



GISには、風の等高線、太陽の等高線、道路の地図、既存のガスパイプライン、電力線（必要な場合）が含まれます。 すべてのオブジェクトには、地理的な場所と詳細な説明があります。 説明には、発電施設に関する公開情報または再生可能エネルギー源の可能性に関する専門家の意見が含まれます。 GISのタイプは図に示されています。











GISはレイヤーに組み込まれています。 一部のレイヤーを一時的に無効にして、泥炭堆積物などの情報を操作できます。











レイヤーを組み合わせることにより、対応する燃料資源（おがくず、泥炭、木材チップ、バイオマスなど）を考慮して、代替燃料の発電施設の潜在的な場所の物流能力と便利な場所を評価できます。

GISに情報を入力する根拠

この作業の主なタスクは、再生可能エネルギー源の可能性に関する最も信頼できるデータと、発電施設に関する最新の情報を取得することです。 この点で、少なくともいくつかの独立したソースからのデータ、または施設で直接専門家の意見からのデータが使用されました。 このために、専門家グループが形成され、トムスク地域の関連地域に送られました。 GISでも使用されました



1.施設の生成に関する地域レポートのデータ

2.長期気象観測の動向

3.領土の環境研究

4.トムスクおよびロシアの研究機関および大学の独立した研究グループの出版物に関する科学データ

5.さまざまな起源のバイオマスの実験室研究（肥料、ビールペレット、下水処理場）

6.泥炭堆積物に関する情報を適用するためのさまざまな年の地質調査の結果。



このアプローチにより、高度な検証でGISを取得できました。 例として、長年の気象観測で安定して形成された風力太陽エネルギーの可能性に関する専門家の意見のデータが、風の等値線に完全に適合することがわかります（図では、安定した風の等値線が中央に青い線で描かれています）

専門家の意見の例

専門家グループの仕事の例をさらに詳しく考えてみましょう。 企業から事実データを取得するために、2〜3人の専門家のグループが、関連する専門的能力とともに形成されました。 また、原材料サンプルの追加研究を実施するための作業には、特別な実験室ユニットが使用されました。 専門家グループの1つを率いたので、この分野の専門家の作業方法について詳しく説明します。

私たちの専門家グループの仕事は評価の対象でした



1.農業企業

2.養鶏場

3.豚の複合体

4.醸造所



また、専門家は治療施設の可能性を評価するために部分的に働きました。 評価の対象は、これらの企業のバイオマスおよび産業生物廃棄物です。 すべての専門家グループは、企業の所有者（またはトップマネージャー）への対応する書面による要求に基づいて作業しました。

専門家の作業は、必要なすべてのアクションと操作を含む専門家の作業方法によって規制されていました。 各専門家グループには



1. アンケート形式で記入するための文書のサンプル。

2.カメラは日付と時刻を自動的に表示するように構成されています

3. GPS、ボイスレコーダー

4.実験室研究のためにバイオマスをサンプリングするためのタンク

5.その他の素材（バッグ、タグ、パフ、使い捨て手袋、サンプル摂取量、マーカー）



専門家の仕事は、アンケートの情報を明確に記入し、企業、プロセス、廃棄物管理システム、屠殺場などに精通することでした。 専門家のアルゴリズムに従って。 すべてのアクションは明確に規制されているため、重大なエラーや欠点はありませんでした。 企業の地理座標の写真撮影と計算が行われました。 専門家はまた、さらなる実験室研究のためにバイオマスサンプルの選択的サンプリングを行いました。 専門家グループの作業時間（企業によって異なります）は3〜5時間かかりました。

実験室研究

バイオマスサンプルは実験室試験に送られました。 この研究の目的は、バイオマスの構造、不純物の存在、重金属、および灰、pH、比率C：N：Pなどの一般的な化学指標を分析することでした。 分析は独立した認定研究所で実施されました。



この初期情報は、バイオガス生産のための原料の最大発熱量を見つけるために、実験室のバイオガス工場でバイオマスの発酵実験を行うために必要でした。 実験施設の種類と技術的特徴は写真に示されています。















臨床検査の結果、アンケートからの情報の分析、および専門家によって収集されたすべての情報は、GISに情報を入力するための基礎となった最終的な専門家の意見にまとめられました。 この場合、特に少なくとも500頭の家畜を飼育している農業産業の大企業のみが考慮されました。



他の専門家グループは、風荷重の可能性、日射量、泥炭の可能性、地熱源などを分析するのにほぼ同じ方法で働いた。 もちろん、専門家グループのタスクに応じて、他の機器や実験施設が使用されました。

GIS分析と展望

大量の情報が要約および更新されました。 GISにより、代替エネルギー源に対する再生可能な原材料の可能性を分析するための単一の情報リソースを入手することが可能になりました。 これにより、再生可能エネルギー技術の開発を考慮して、中期的には代替燃料生成施設の作成プロジェクトを形成することができます。 さらに、泥炭および木材加工廃棄物の可能性はすでに重要です。 現在、これらの問題を解決する有望な技術を分析する作業が進行中です。 再生可能エネルギー源の可能性とトムスクの専門家グループの能力を評価するアプローチは、ロシアの他の地域で同様の作業に使用でき、この方向での経験を共有する準備ができています。



GISリンクはこちら 。 Habr効果に対する反応を推定することはできません。 失敗する可能性があります。

謝辞

この作業は、トムスクのさまざまな組織、大学、研究機関の何十人もの人々によって行われました。 作業には約1年半かかりました。 このプロジェクトに携わったすべての同僚に感謝します。 GISは、トムスク地域の利益のために構築され、現在、トムスク地域のエネルギー効率と省エネルギーセンターによってサポートおよび開発されています。 センターの長アレクサンドル・ドミトリエフと彼のスタッフはこの仕事に積極的に参加し、私も彼らに感謝します。

重要な追加

多くは、シベリアの条件でバイオガス技術を使用する見通しについて非常に懐疑的かもしれません。 これは確かに分析と議論のための興味深いトピックです。 近日中に、私は対応する投稿を公開し、このトピックについてさらに議論するよう皆に招待します。



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