ЛАБОРАТОРИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА
В настоящем номере журнала «Альтернативная энергетика и экология» представлены исследования и разработки, которые выполнены в научно-исследовательской лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (НИЛ ВИЭ) по госбюджетной теме, контрактам Министерства образования и науки, грантам РФФИ и хозяйственным договорам (всего 7 статей).
Лаборатория возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ основана в 1987 г. как проблемная лаборатория при кафедре рационального природопользования того же факультета. Основателем лаборатории являлся доктор физико-математических наук, профессор, академик РАЕН Вячеслав Викторович Алексеев (1940-2007). Лаборатория стала одной из первых организаций такого направления сначала в СССР, а потом и в Российской Федерации. В 1992 г. НИЛ ВИЭ была преобразована в самостоятельное подразделение географического факультета. С 2006 г. лабораторией руководит доктор физико-математических наук, профессор, академик РАЕН Александр Алексеевич Соловьев.
Основными направлениями научных исследований лаборатории являются:
• системный анализ эффективности возобновляемых и комбинированных источников энергии с учетом сопряженных производств, региональных особенностей энергопользования и воздействия энергетики на окружающую среду;
• экспериментальные и теоретические работы в области биоконверсии солнечной энергии с использованием микроводорослей;
• оценка ресурсов различных видов возобновляемых источников энергии;
• оценка энергетического потенциала и регионального распределения органических отходов отраслей промышленности, АПК и коммунального хозяйства городов РФ;
• применение методов картографии и геоинформатики для задач возобновляемой энергетики; создание геоинформационных систем;
• разработка государственных стандартов в области нетрадиционной и возобновляемой энергетики;
• физическое моделирование процессов взаимодействия атмосферы и океана;
• утилизация промышленных выбросов тепла и разработка эффективных методов охлаждения оборотной воды электростанций в испарительных башенных градирнях;
• разработка нетрадиционных способов получения пресной воды, в том числе создание систем конденсации атмосферной влаги;
• география инноваций в сфере традиционной и возобновляемой энергетики.
В представленных оригинальных статьях описывается часть выполняемых исследований и разработок НИЛ ВИЭ. Наиболее важные результаты, полученные сотрудниками лаборатории в последние годы:
• Создана методика оценки потенциала солнечной энергии на территории Российской Федерации с использованием массивов данных, которые были получены спутниковыми методами (база данных NASASSE). Изучены принципы построения ак-тинометрической базы данных NASA и проведен ее сравнительный анализ на основе массива наземных актинометрических измерений на территории России. Построены карты прихода суммарной солнечной радиации на поверхности различной ориентации в зависимости от времени года.
• Разрабатывается геоинформационная система «Возобновляемые источники энергии России», которая включает результаты работы коллектива в области оценки ресурсной базы ВИЭ и картографирования технических, экономических и экологических аспектов возобновляемой энергетики (работы ведутся совместно с ОИВТ РАН).
• В лаборатории создана биотехнология крупномасштабного выращивания биомассы микроводорослей в открытых плоскостных фотокультиваторах как для целей энергетики, так и для комплексного использования биомассы в качестве кормовых и пищевых добавок. Исследуются пути эффективной аккумуляции солнечной энергии в биомассу микроводорослей и ее последующим преобразованием в биотопливо. В связи с этим разрабатываются методы скрининга липидосодержащих микроводорослей в природных образцах для последующего отбора перспективных культур. Поиск таких культур осуществлялся в экспедиционных работах лаборатории (Валдай, Карелия, Байкал, Камчатка). Выделенные кан-дидатные штаммы пополняют созданную в лаборатории коллекцию микроводорослей энергетического назначения.
• Лаборатория ведет активные исследования в области теоретической ветроэнергетики, анализа данных, создания новых методических подходов к оценке ветропотенциала и производительности вет-роагрегатов; разрабатывает теоретические основы расчета оптимальных параметров ветроэнергетических установок из условия минимума себестоимости производимой электроэнергии (совместно с ЦАГИ имени профессора Н.Е. Жуковского).
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 12 (152) 2014
© Scientific Technical Centre «TATA», 2014
Лаборатория возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ.
• На основе статистических данных Росстата были подготовлены тематические массивы данных и проведены расчеты ресурсов биомассы отходов агропромышленного комплекса по Федеральным округам и субъектам Российской Федерации за 2006 -2012 годы. Впервые получены значения валового, технического и экономического энергопотенциалов отходов по каждой из зерновых и зернобобовых культур, картофелю, овощам, сахарной свекле, подсолнечнику и рапсу.
• В лаборатории ведется работа по созданию системы Государственных стандартов «Нетрадиционные технологии» и анализу существующей структуры системы технического регулирования РФ в области возобновляемой энергетики. В частности были разработаны следующие ГОСТы по возобновляемой энергетике: ГОСТ Р 53790-2010 «Нетрадиционные технологии. Общие технические требования к биогазовым установкам»; ГОСТ Р 54100-2010 «Нетрадиционные технологии. Возобновляемые источники энергии. Основные положения»; ГОСТ Р 545312011 «Нетрадиционные технологии. Возобновляемые и альтернативные источники энергии. Термины и определения». Стандарты утверждены и введены в действие Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии РФ.
Сотрудники лаборатории являются авторами монографий, учебных пособий, научных статей, патентов на изобретения; принимают участие в работе российских и международных научных конференций. НИЛ ВИЭ ведет активную педагогическую деятельность: лекции, практические и лабораторные занятия для студентов географического факультета, программы дополнительного образования МГУ. В лаборатории выполняются курсовые и дипломные работы, магистерские и кандидатские диссертации. Традиционно большое внимание уделяется лабораторным экспериментам, на базе которых созданы практикумы для учебного процесса. Растет количество студентов, привлекаемых к научно -исследовательским работам, которые проводятся в
лаборатории. С момента образования НИЛ ВИЭ организует еженедельные научные семинары по проблемам возобновляемой энергетики и рационального природопользования.
С 1999 г. лабораторией проводятся Всероссийские научные молодежные школы с международным участием «Возобновляемые источники энергии», на которых ведущие российские ученые выступают с лекциями по наиболее актуальным проблемам возобновляемой энергетики, и обсуждаются результаты работ молодых исследователей. Материалы молодежных конференций и Лекции ведущих специалистов опубликованы в серии сборников. Очередная IX Школа будет проведена 11-14 ноября 2014 года.
Лаборатория имеет обширные научные контакты и ведет совместные исследования с другими организациями, включая и международные: Московский энергетический институт, Институт океанологии РАН, Всероссийский институт электрификации сельского хозяйства, Объединенный институт высоких температур РАН, Институт географии РАН, Российский университет дружбы народов, Волгоградский государственный аграрный университет, Научный центр волновой механики и технологии РАН, Российская национальная биотопливная ассоциация, Международная ассоциация водородной энергетики, Казахский государственный женский педагогический университет; Факультет инженерного машиностроения, авиастроения, ядерной физики и металлургии Болонского университета; Центр научно-технической и экономической информации Центральной Азии (Китай, Синьцзян) и др.
В заключение коллектив лаборатории выражает благодарность редакции журнала «Альтернативная энергетика и экология» за предоставленную возможность познакомить его читателей с достижениями ученых НИЛ ВИЭ географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.
Ведущие научные сотрудники НИЛ ВИЭ Киселева С.В., Чернова Н.И.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 12 (152) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.