Минакова Екатерина Владимировна

Реферат по теме выпускной работы

При написании данного реферата магистерская работа ещё не завершена. Окончательное завершение: июнь 2018 года.
Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Содержание

• Введение
• 1. Проблема исследования и актуальность
• 2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
• 3. Обзор по применению технологий альтернативной энергетики
• 3.1 Обзор международного опыта в разработке использовании альтернативной энергетики
• 3.2 Обзор локальных исследований в использовании альтернативной энергетики
• 4. Исследование целесообразности внедрения ресурсосберегающих технологий на территории гостиницы
• Выводы
• Список источников

Введение

В современных условиях каждый год имеет место проблематика объемов потребления природных ресурсов и существующая при этом нестабильная внешняя политика стран мира. Дальнейшее развитие сфер деятельности человека, без учета данной проблемы и соответствующего реагирования на нее, через несколько десятилетий может приостановить свои масштабы.

Следовательно, необходимо практично подходить к решению вышеуказанной проблемы. Одним из методов преодоления существующей проблемы является замена использования традиционных источников энергии на экологические альтернативные. Во многих странах мира данная методика используется уже на протяжении десятков лет и продолжает развиваться по сей день. Зарубежные развитые страны имеют огромный накопленный опыт по использованию экологической энергии и осуществляют помощь по внедрению ресурсосберегающих технологий в развивающиеся страны.

1. Проблема исследования

В последние десятилетия мировое сообщество все активнее движется по пути становления устойчивого развития для всех сфер деятельности человечества.

Отрицательным фактором, который, однако, тормозит такое развитие является экономическая, т.е. финансовая сторона данного вопроса. Помочь распространению ресурсосберегающих технологий, что является одним из принципов устойчивого развития, может предоставление проектов, которые являются также экономически выгодными для приобретения и использования в хозяйственной деятельности человека. Таким образом, использование экологических ресурсосберегающих технологий в хозяйственной деятельности выбранного объекта исследования позволит достичь осуществления нескольких эффектов: экономического, экологического и социального, что в положительном аспекте повлияет на эколого-экономическую эффективность деятельности данной организации.

2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты

Цель исследования — показать, что внедрение ресурсосберегающих технологий на предприятии гостиницы окажется экономически и экологически выгодным решением, которое обеспечит повышение эколого-экономической эффективности деятельности организации, получая при этом и социальный эффект.

Основные задачи исследования:

1. Определить и проанализировать развитие альтернативных источников энергии на данный момент времени с учетом изменений мировых тенденций;
2. Рассчитать объемы необходимых ресурсов для удовлетворения потребностей деятельности гостиницы (электроэнергия, горячая вода);
3. Осуществить рациональный выбор подходящих ресурсосберегающих технологий под запрашиваемые параметры рассматриваемой гостиницы (ветровая электростанция, фотоэлектрические элементы, солнечный коллектор (гелиоустановка);
4. Выполнить ряд расчетов, доказывающих целесообразность использования ресурсосберегающих технологий в деятельности гостиницы;
5. Показать, насколько произойдет повышение эколого-экономической эффективности функционирования гостиницы при внедрении данного вида технологий.

Объект исследования: гостиница «Моряк», расположенная в п. Седово, пр. Адмирала Лунина, 85, в непосредственной близости от Азовского моря.

Предмет исследования: возможность повышения эколого-экономической эффективности функционирования гостиницы при использовании ею ресурсосберегающих технологий.

Планируемым результатом исследования является расчет положительного значения повышения эколого-экономической эффективности деятельности гостиницы при использовании ресурсосберегающих технологий.

3. Обзор по применению технологий альтернативной энергетики

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии. Источники энергии — «встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию» [1]. Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать ее из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

3.1 Обзор международного опыта в разработке использовании альтернативной энергетики

На сегодняшний день существуют следующие организации и движения, которые осуществляют свою деятельность по охране и защите окружающей среды, а также способствуют внедрению и продвижению альтернативных источников во всем мире:

1. 350.org
   
2. BirdLife International
   
3. Earth First!
   
4. Plant-for-the-Planet
   
5. Rainforest Alliance
   
6. Всемирный фонд дикой природы
   
7. Глобальные зелёные
   
8. Глобальный экологический фонд
   
9. Гринпис
   
10. Движение за добровольное исчезновение человечества
    
11. Зелёные партии
    
12. Зелёный пояс Европы
    
13. Международный Зелёный Крест
    
14. Международный союз охраны природы
    
15. Программа ООН по окружающей среде
    
16. Фронт освобождения Земли
    

В 2006 году около 18 % мирового потребления энергии было удовлетворено из возобновляемых источников энергии, причем 13 % из традиционной биомассы, таких, как сжигание древесины [2]. В 2010 году 16,7 % мирового потребления энергии поступал из возобновляемых источников. В 2016 году этот показатель составил 19,3 % [3]. Доля традиционной биомассы постепенно сокращается, в то время как доля современной возобновляемой энергии растет.

С 2004 по 2013 годы электроэнергии, производимой в Евросоюзе из возобновляемых источников, выросла с 14 % до 25 % [4].

Гидроэлектроэнергия является крупнейшим источником возобновляемой энергии, обеспечивая 3,3 % мирового потребления энергии и 15,3 % мировой генерации электроэнергии в 2010 году. Использование энергии ветра растет примерно на 30 процентов в год, по всему миру с установленной мощностью 318 гигаватт (ГВт) в 2013 году [5], и широко используется в странах Европы, США и Китае [6]. Производство фотоэлектрических панелей быстро нарастает, в 2008 году было произведено панелей общей мощностью 6,9 ГВт (6900 МВт), что почти в шесть раз больше уровня 2004 года [7]. Солнечные электростанции популярны в Германии и Испании [8]. Солнечные тепловые станции действуют в США и Испании, а крупнейшей из них является станция в пустыне Мохаве мощностью 354 МВт [9]. Крупнейшей в мире геотермальной установкой является установка на гейзерах в Калифорнии с номинальной мощностью 750 МВт.

Бразилия проводит одну из крупнейших программ использования возобновляемых источников энергии в мире, связанную с производством топливного этанола из сахарного тростника. Этиловый спирт в настоящее время покрывает 18 % потребности страны в автомобильном топливе [10]. Топливный этанол также широко распространен в США.

Крупные несырьевые компании поддерживают использование возобновляемой энергии. Так, IKEA собирается к 2020 году полностью обеспечивать себя за счет возобновляемой энергии. Apple — крупнейший владелец солнечных электростанций, и за счет возобновляемых источников энергии работают все дата-центры компании. Доля возобновляемых источников в энергии, потребляемой Google, составляет 35 %. Инвестиции компании в возобновляемую энергетику превысили $2 млрд [11].

3.2 Обзор локальных исследований в использовании альтернативной энергетики

Магистрами ДонНТУ были проведены собственные исследования в смежной области:

1. Должиков Н.В. «Исследование альтернативных источников энергии» [12];
2. Бурлакова Д.Е. «Исследование системы теплоснабжения с использованием низкопотенциальных источников и энергии солнца» [13];
3. Петлеванная Е.В. «Исследование автономных систем электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии» [14].

4. Исследование целесообразности внедрения ресурсосберегающих технологий на территории гостиницы

В магистерской работе предлагается внедрить ресурсосберегающие технологии, а именно, солнечную станцию, солнечный коллектор и ветровой генератор для гостиницы «Моряк» с целью уменьшения текущих затрат организации, повышения ее привлекательности за счет использования альтернативных источников энергии.

Рассматриваемая гостиница находится у побережья Азовского моря Донецкой области. Здание гостиницы имеет 6 этажей, на которых размещаются 34 номера различных классов на 67 посетителей, общей площадью 700 м². Так же на территории отеля размещены: парковка, прачечная, сауна, конференц-зал, три офисных арендных помещения, ресторан, комната кастелянши. Помимо стандартных услуг отелей, данная гостиница размещается в туристическом и оздоровительном районе. Следовательно, использование ресурсосберегающих экологических технологий окажет существенное благоприятное влияние на посетителей гостиницы и саму гостиницу, отдыхающих туристов, а так же окружающую природную среду.

Внутреннее и внешнее освещение гостиницы поступает от централизованной системы электрификации города. Обеспечение горячей водой путем использования электрического водонагревателя. Энергия, потребляемая гостиницей, расходуется на обогрев помещений, освещение и приведение в действие различных электроприемников. Для обогрева традиционно используется газообразное топливо. Путем внедрения в использование нетрадиционных источников энергии можно будет полностью либо частично прекратить потребление городской электроэнергии и газообразного топлива.

На данном этапе в работе осуществлен подбор и анализ планирования работоспособности солнечных батарей.

На рисунке 1 показан ход преобразования солнечного потока на пути к электроприборам.

Рисунок 1 – Ход преобразования солнечного потока
(анимация: 15 кадров, 58,4 килобайт)

Суммарная объявленная мощность всех электрозависимых приборов гостиницы составляет 32,835 КВт*час ≈ 33 КВт*час. Но, так как не все заявленные приборы потребляют электроэнергию одновременно, тогда максимальная нагрузка составит 2,5-5,5 КВт*час. Следовательно, объем потребляемой мощности в месяц составит от 0,9 МВт*мес до 2 Мвт*мес.

Проведя сравнительный анализ приблизительно одинаковых по необходимой мощности солнечных батарей (солнечная батарея Abi Solar CL-P60250 250Вт/24В (Китай); солнечная батарея LDK, серия 250Р 20 (Китай); солнечная батарея Sunerg, модель XM60/156-280I+35 (Италия)), приоритетное место отведем солнечной батарее фирмы LDK, серии 250Р 20. Принимая в расчет курс доллара к рублю на момент расчетов (1 доллар = 65 рублей), итоговая сумма оплаты за комплект солнечной станции составила 605 150 руб.

Для достижения высокой продуктивности работы солнечных батарей необходим правильный выбор типа установки данных устройств на поверхности крыши обустраиваемого объекта. Чтобы солнечные батареи вырабатывали как можно больше электроэнергии, их необходимо устанавливать в южном направлении. Так же возможна ориентация оборудования в юго-западном и юго-восточном направлении. Имеет очень большое значение угол наклона батареи к линии горизонта. Наиболее оптимальным считается положение, при котором солнечный свет попадает на панель под прямым углом. Также стоит помнить про сезонные изменения угла, под которым падает солнечный свет на батарею.

В данном случае, крыша здания гостиничного комплекса «Моряк» имеет ровную поверхность, кровельное покрытие — металлочерепица коричневого цвета. Плоская кровля – самый подходящий вариант для размещения солнечных батарей. Так как, можно без труда устанавливать угол наклона в соответствии со временем года и повышать тем самым энерговыработку солнечных батарей.

Для комплексного анализа эффективности установки получения альтернативной энергии для гостиницы были проведены экономические расчеты по следующим показателям.

1. Амортизационные начисления рассчитаем прямолинейным способом с учетом срока полезного использования (эксплуатации) объекта. Амортизационные начисления рассчитываются по формуле (4.1):

Формула 4.1– Определение амортизационных отчислений

где В_об – стоимость оборудования, руб.;
М – затраты на проведение монтажа оборудования, руб;
Т_екс – срок полезного использования (эксплуатации), лет.

Расчеты сведем табл. 4.1.

Таблица 4.1 – Амортизационные отчисления

2. Стоимостной расход электроэнергии, потребляемой гостиницей за месяц определим по формуле (4.2):

Формула 4.2 – Cтоимостной расход электроэнергии, потребляемой гостиницей за месяц

где Q_эл – объем потребляемой электроэнергии, 2000 КВт*мес;
ТС_эл – тарифная ставка на электроэнергию для юридических лиц, руб/Квт.

3. Определим годовое потребление электроэнергии гостиницей по формуле (4.3):

Формула 4.3 – Годовое потребление электроэнергии гостиницей

Найдем это значение.

4. По формуле (4.4) рассчитаем срок окупаемости солнечной станции:

Формула 4.4 – Cрок окупаемости солнечной станции

Найдем срок окупаемости:

Таким образом, проведя экономические расчеты, определили, что срок окупаемости рассматриваемой солнечной фотоэлектрической станции составит 10 лет, что является приемлемым сроком окупаемости для данных установок.

Так как период окупаемости вложений в установку составляет 10 лет, а срок ее функционирования равен примерно 15 годам, то можно рассчитать дополнительные сэкономленные финансовые средства за пять лет по формуле (4.5):

Формула 4.5 – Дополнительные сэкономленные финансовые средства

Исходя из выполненных расчетов, внедрение ресурсосберегающей технологии – солнечных фотоэлектрических установок является целесообразным, поскольку:

- использование данной установки позволяет экономить электроэнергию городской централизованной электросети;

- ведется потребление альтернативного источника энергии – Солнца, вместо традиционного, что оказывает экологический эффект по ресурсосбережению;

- экономический эффект достигается путем экономии финансовых средств на оплату счетов по электроснабжению гостиницы;

- улучшается имидж гостиницы как эко-отеля;

- повышается конкурентоспособность гостиницы, так как это является определяющим фактором для клиентов, заботящихся об экологической составляющей их жизни, что так же определяет социальный эффект данного проекта.

В ходе дальнейшей работы по плану магистерской работы планируется провести схожий анализ на использование солнечного коллектора и ветрогенератора.

Выводы

На основе перечисленных выше статистических данных, полученных на практике мировым сообществом, можно сделать вывод о том, что использование альтернативных источников энергии с каждым годом позволяет получать не только экологические и социальные эффекты, но и значительные экономические выгоды в ходе коммерческих операций.

Магистерская работа посвящена возможности повышения эколого-экономической эффективности функционирования гостиницы при использовании ресурсосберегающих технологий.

В работе был проведен комплексный анализ климатической составляющей региона, технического обустройства гостиницы, ее объемы потребляемой мощности, объемы запрашиваемой мощности, генерируемой от фотоэлектрических установок. Так же, проведен анализ по возможности и типу установки солнечных батарей, наличие внешних препятствующих объектов.

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: июнь 2018 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

1. REN21 2016. Renewables Global Status Report 2016. – 2016. – p. 272. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2016/10/REN21_GSR2016_FullReport_en_11.pdf
2. Renewables 2007 Global Status Report. – 2007. – p. 52. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20080529090731/http://www.ren21.net/pdf/RE2007_Global_Status_Report.pdf
3. Highlights of the REN21 Renewables 2017 Global Status Report in perspective – p. 43. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2017/06/170607_GSR_2017_Highlights.pdf
4. Сазонова Е., Топалов А. Европа устала от солнца и ветра / Сазонова Е., Топалов А. // Газета.ru. – 2016. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2016/10/REN21_GSR2016_FullReport_en_11.pdf
5. REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009.– 2009. – p. 32. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20090612132038/http://www.ren21.net/pdf/RE_GSR_2009_update.pdf
6. Global wind energy markets continue to boom — 2006 another record year. – 2006. – p. 7. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20110407175732/http://www.gwec.net/uploads/media/07-02_PR_Global_Statistics_2006.pdf
7. REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009 Update. – 2009. – p. 32. –[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20090612132038/http://www.ren21.net/pdf/RE_GSR_2009_update.pdf
8. World’s largest photovoltaic power plants. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20090710003424/http://www.pvresources.com:80/en/top50pv.php
9. Solar Trough Power Plants // Office of Solar Energy Technologies – p. 2. –[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20081028193745/http://www.osti.gov/accomplishments/pdf/DE00014520/DE00014520.pdf
10. Lugar R., Abdenur R. America and Brazil Intersect on Ethanol / Lugar R., Abdenur R. // RenewableEnergyAccess.com. – 2006. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20070926230948/http://www.renewableenergyaccess.com/rea/news/story?id=44896
11. Сидорович В. Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир / Сидорович В. // М.: Альпина Паблишер. – 2015. – 208 с.
12. Материалы магистров ДонНТУ Должиков Н.В. Исследование альтернативных источников энергии – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2016/etf/dolzhikov/index.htm
13. Материалы магистров ДонНТУ Бурлакова Д.Е. Исследование системы теплоснабжения с использованием низкопотенциальных источников и энергии солнца – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://masters.donntu.ru/m2013/fmf/burlakova/index.htm
14. Материалы магистров ДонНТУ Петлеванная Е.В. Исследование автономных систем электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2014/etf/petlevannaya/index.htm