Спосіб сироти функціонування газотранспортної системи

1. Спосіб функціонування газотранспортної системи, який включає перекачування газу через систему трубопроводів в потрібних напрямках, з можливістю заповнення газом при потребі підземних газосховищ, який відрізняється тим, що 3 факторів, являється найбільш кращім. Отриманий водень закачується відповідними компресорними станціями в газопроводи. В результаті, газопровідний технологічний комплекс крім транспортної функції набуває і енергогенеруючу властивість. Це означає, що, або можна зменшувати добич і відповідно транспортування природного газу, збільшуючи при цьому енергетичний потенціал створеної газової суміші природного газу з воднем. Або, при збереженні об'єму природного газу, збільшувати сумарний енергетичний потенціал суміші, що транспортується в газопроводі. Це збільшення буде залежити від співвідношення по масі природного газу та водню. Чим більше водню в порівнянні з природним газом, тим вище теплотворна властивість газової суміші. В підсумку, може трапитись так, що зменшуючи сумарну масу змішаного газу, що прокачується через трубопровід, енергетичний потенціал цього енергоносія суттєво зросте в порівнянні з чисто природним газом. Бо теплотворна властивість водню більш як в три рази перевищує по цьому параметру природний газ. В граничному ідеалі, про який скажемо нижче, існуючу газотранспортну систему взагалі можливо перетворити в транспортно-технологічний комплекс, який добуває водень і зовсім не використовує природний газ. Конструкторська і технологічна реалізація цього замислу може здійснюватись любими існуючими способами та прийомами. Тим більше, що транспортування водню газопроводами давно не новинка і здійснено в натурі. Не кажучи вже про ВЕУ, прогресуюче використання котрих в 21 столітті постійно посилюється в розвинутих країнах. Тому, ми не зупиняємось на інших компонентах запропонованого способу функціонування газотранспортної системи. Вважаючи, що тільки в процесі проектування таких технологій, на основі вже існуючого науково-інженерного рівня, можна виявити і визначити найбільш прийнятну схему і набір потрібних компонентів запропонованого комплексного рішення. Одначе, необхідно приділити особливу увагу ВЕУ, які являються в цьому рішенні головним фактором, без котрого весь його задум втрачає смисл. Так от, рівень сьогоднішніх розробок ВЕУ, вже втілених в життя, такий, що є всі підстави стверджувати не тільки абсолютну гарантовану можливість здійснення запропонованого рішення, але й забезпечити при цьому значний матеріальнофінансовий ефект. Зокрема, в одній з публікацій (Интернет, ТАТА Ветроэнергетика: перспектива развития в 21 веке. Статьи / возобновляемые источники энергии. Дата: 15 мая, 2006г. Зимина Г.А.) повідомляється, що маючи потужність 5,5 Мвт, можна отримати 540 тон водню на добу. При цьому 5 Мвт витрачається на отримання водню і навіть на його зрідження. В місяць при такому темпі отримують 18 тисяч тон водню. Крім того, в якості побічного продукту виходить 10 тисяч тон кисню. Зріджений кисень має широке застосування в виробництві і в багатьох інших сферах народного господарства. Від себе додамо, нескладний чисельний аналіз свідчить, що в нашому рішенні витрати на отримання водню будуть значно менши 45200 4 ми, бо ця технологія створюється не на пустому місці, а вже на існуючій газопровідній структурі, яка не вимагає ні зрідження водню, ні створення спеціальних та протяжних трубопроводів. Бо ВЕУ розміщуються безпосередньо поряд з існуючих газопроводами, і потрібно лише забезпечити приєднання до цих газопроводів для подачі в них водню, що видобувається на об'єкті ВЕУ. Тому забезпечується висока рентабельність запропонованої технології, яка з часом буде тільки збільшуватись. Йдеться про те, що після введення в експлуатацію першої ВЕУ, її дохідність та прибутковість будуть фінансувати створення всіх наступних ВЕУ, збільшуючи загальну рентабельність по мірі збільшення кількості введених в експлуатацію ВЕУ. Одначе викладений позитив запропонованого рішення, котрий забезпечується сучасним рівнем освоєних розробок ВЕУ, це лише дрібниця та своєрідний відправний пункт для досягнення нашим способом результату, що створює прецедент в енергетиці. Прецедент, позаконкурентний по основним параметрам з усім, що в цій найважливішій сфері економіки створено на сьогоднішній день. Залишаємо в стороні більш ніж півстолітні мрії фізиків про земне сонце керованого термояду, який вже поглинув багато десятків мільярдів доларів, і котрий з'їсть в наступному півстолітті ще більші матеріально-фінансові ресурси. Нічого одначе не гарантуючи, а тільки сподіваючись, що за ці чергові піввіку вдасться наблизитись до промислового освоєння цієї енергії. Хоч в науковому середовищі є достатньо аргументованих стверджень спеціалістів про те, що вибраний путь дослідження керованого термояду являється тупиковим. Все це говоримо для того, щоб, не мріючи піввіку про термоядну жарптицю, створювати сонячну термоядерну енергетику на Землі вже сьогодні. Виходячи з того, що вітрова енергія являється в чистому виді трансформацією Сонячного термояду на Землі. Наша пропозиція в тому і полягає, щоб належним чином розпорядитися цим чистим та невичерпним даром Природи. Щоб було зрозуміліше про що йдеться, звернемось до досліджень А.Болонкіна (см. Интернет. использование Энергии Ветра Больших Высот. Д.т.н. Александр Болонкин. США), котрий дослідив вітровий потенціал на висотах від одного до 14 кілометрів. Якщо ми зупинимось на нижньому рівні цього дослідження, тобто - на висоті одного кілометру, то отримаємо наступні результати. На цій висоті вітрова енергія в порівнянні з приземним рівнем збільшується в десятки разів. При цьому коефіцієнт стабільності вітрової нагрузки на ВЕУ може перевищувати 0,8. Дослідження А.Болонкіна не являються відкриттям, бо все це було відомо і до нього. Але в даному випадку зроблено більш системний аналіз з врахуванням сучасних економічних параметрів, де головним являється фактор вартості електроенергії. Так от, виходячи з передумов, встановлених А.Болонкіним, ми в свою чергу отримуємо такі результати. По-перше, було заявлено ряд рішень на патентування - заявки в Укрпатент №u2008150114 та №u200901932. Зокрема, ми пропонуємо висотні 5 ВЕУ, в котрих найбільш раціонально використовуються відмічені А.Болонкіним переваги великих висот - високий потенціал вітрової енергії та її стабільність. По-друге, ми запропонували принципово нову технологію спорудження висотних ВЕУ, яка полягає в тому, що башта ВЕУ піднімається способом підрощування її знизу. Це вітчизняний спосіб монтажу, освоєний в 1968-1973 роках при спорудженні башти телецентру в Києві. Спосіб, не має аналогу в висотному будівництві, який забезпечує максимальну надійність та високу якість створення суцільнозварних конструкцій методом Патона. Ми ж, приймаючи цей спосіб, монтуємо зверхвисотну ВЕУ таким чином, щоб раніше змонтовані яруси ВЕУ включались в генерування електроенергії вже в процесі будівництва башти ВЕУ, не чекаючи його завершення. В результаті, виходячи з досліджень А.Болонкіна, в нашому рішенні зверхвисотної ВЕУ встановлено, що її потужність після завершення будівництва може становити порядку 50 мегават. Будівництво такої споруди може продовжуватись до 10 років. Наш спосіб дозволяє вже в процесі будівництва виробити трьохрічний об'єм електроенергії, який вираховується з повної потужності ВЕУ. А саме - це більше 1,3млрд.квт.годин електроенергії, чистий прибуток від котрої становить більше 130млн. $ США. Не беремось на даному етапі співставляти цей показник з вітчизняними параметрами вартості висотного будівництва та тарифами на електроенергію. Одначе дозволяємо собі стверджувати, що представлені показники це вагома основа вважати, що окупність ВЕУ здійсниться вже в процесі її будівництва. Після чого прибутковість її експлуатації стає настільки значною, що навряд чи які-небудь енергоносії та енергогенеруючі технології зможуть конкурувати з нею. Якщо до цього додати екологічний позитив і ряд додаткових переваг в частині економічного використання землі, усунення шумового фактору та багатьох інших позитивних властивостей, включаючи усунення негативного впливу на фауну, питання про конкуренцію з такими ВЕУ взагалі зникає. В нашому ж випадку, не повністю навіть відмічений позитив ВЕУ, значно зростає за рахунок трансформації виробленої електроенергії в водень. Тобто. Замість того, щоб кожну ВЕУ вбудовувати в загальну енергосистему, що потребує колосальних фінансових та матеріальних витрат, наша газотранспортна система силою самої Природи перетворюється в більш потужну енергопоставляючу структуру економіки. Мова про те, що межею цієї досконалості повинно бути становище, коли нинішня газотранспортна система буде забезпечувати енергопотреби всієї економіки тільки за рахунок водню, що на ній видобувається. Тобто, ми створюємо водневу енергетику, про котру давно йде масова говорильня, але діло практично стоїть на місці. А що ж природний газ? Як бути з ним в цій водневій економіці? Відповідь в 19-му столітті дав Д.І.Мендєлєєв, правда він висловився щодо нафти. В тому смислі, що спалювати варварські цей безцінний продукт 45200 6 Природи, це те ж саме, що топити піч асигнаціями. Що стосується природного газу, то цей вердикт Дмитра Івановича вдвічі справедливий. Бо практично безгранична номенклатура полімерів, сировиною для виготовлення котрих являється природний газ. Тому хвилюватись з цього приводу нема ніякої потреби. Не можна не сказати про наступне. Представлені позитиви та доцільність найскорішого здійснення запропонованого рішення не обмежується викладеними міркуваннями. Розгалужена газотранспортна система, як вже було пом'януто, функціонує в єдиному технологічному комплексі, в складі котрого є підземні газосховища. Працює цей комплекс в змінному режимі. В тому смислі, що в літній період потреба газозабезпечення знижується, а в зимовий час, тобто в сезон опалення, збільшується. З цими нерівномірностями споживання газу жорстко пов'язана робота підземних газосховищ - літом вони заповнюються газом, а зимою його забирають. Літній та зимовий періоди являються умовними, бо і до літнього, і до зимового сезону додається певна кількість днів весни та осені, з певним врахуванням погодних умов. Але в цілому, ця сезонність стабільна, що визначає і стабільну переорієнтацію функціонування підземних газосховищ. Так от, маючи такий потужний і відпрацьований в своїй технологічній досконалості газотранспортний та газоакумулюючий комплекс, ми не можемо ігнорувати унікальну можливість ще більше підняти ефективність водневої енергетики, яка забезпечується запропонованим рішенням. Йдеться про те, що окрім створення періодично розташованих по трасам трубопроводів ВЕУ (з потрібним для видобутку водню обладнанням), необхідно також створювати ВЕУ безпосередньо на території підземних газосховищ і в безпосередній близькості до цих територій - якщо буде потреба виходити за межі цієї території. Добутий на цій території водень, по непротяжним підводячим віткам-трубопроводам подається до ввідних свердловин, через котрі він закачується в газосховище. Раціональність та ефективність цього технологічного заходу настільки велика, що вона дозволяє значно, можливо в конкретних ситуаціях багаторазово збільшувати позитивність запропонованого рішення в повному його виконанні, при освоєнні та масовому розповсюдженні нашої водневої енергетики. Бо, освоєння запропонованим способом території газосховищ вирішує ту ж задачу, що і вище представлений спосіб, що здійснюється на газопровідній мережі. Але в випадку з територіями газосховищ ця задача вирішується значно компактніше та з меншими технологічними витратами. Тому, що необхідне для цього потужне компресорне обладнання вже існує на території підземного газосховища, і потрібно лише підключити до цього обладнання вітки-газопроводів, що підводять водень добутий на ВЕУ. Варіанти розміщення ВЕУ на території або поблизу території газосховища можуть бути різними, в залежності від конкретних умов. Але головний смисл створення цих ВЕУ, разом з потрібним для видобутку водню обладнанням, один - при любій кількості таких ВЕУ мак 7 45200 симально використовувати потенціал вже існуючого на цьому газосховищі газокомпресорного устаткування. Тому, навіть якщо потенціалу такого устаткування виявиться недостатньо, витрати на збільшення цього потенціалу будуть мінімальними. На сам кінець. Приведений аналіз позитивності запропонованого способу зроблений на нижній межі раціона Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 8 льної висотності ВЕУ. Ця висота в цивільному будівництві фактично вже освоюється. Тому наш підхід зовсім не фантастичний. Тим більше, що Японія націлилась на висоту 4 кілометра. Отже, треба припиняти зойки та плач про енергоубогість та енергозалежність, і братись за діло, яке в багато разів вагоміше, ніж ми показали на нижній межі його потенціалу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601