АЛЬТЕРНАТИВНІ ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В УМОВАХ НАШОЇ МІСЦЕВОСТІ

ВОЛИНСЬКЕ ОБЛАСНЕ УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ І НАУКИ

ВОЛИНСЬКА ОБЛАСНА АКАДЕМІЯ НАУК

 

 

 Секція фізика

 

 

 

 

АЛЬТЕРНАТИВНІ ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В УМОВАХ НАШОЇ МІСЦЕВОСТІ

 

 

 

 

 

Робота слухача секції «фізика»

Михалюк Марії Миколаївни

учениці 9-А класу

ЗОШ І-ІІІ ст. с. Любохини

Старовижівського району

Волинської області

 

Науковий керівник –

Цьось Юрій Анатолійович

 

                                                                          

 

 

Любохини - 2010

Зміст

 

Вступ.............................................3

Розділ 1. Світ шукає енергію.............................5

1.1. Вітрова енергія....................................5

1.2. Енергія сонця.....................................6

1.3. Геотермальна енергія ...............................9

1.4. Енергія приливів і відливів...........................13

1.5. Воднева енергетика................................14

1.6. Біоенергетика....................................16

 

Розділ 2. Перспективна вітроенергетика нашого краю...........20

2.1. Дослідженя вітроенергетичних ресурсів..................20

2.2. Технології використання вітрової енерії..................21

2.3. Географічні фактори використання вітрової енергії..........23

2.4. Розрахунки вітроенергетичних ресурсів..................24

Висновок..........................................27

Список літератури....................................28

Додатки ...........................................29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Енергія – не тільки одне з найчастіше обговорюваних сьогодні понять; крім свого основного фізичного, а в ширшому сенсі – природничонаукового змісту, вона має численні економічні, технічні, політичні і інші аспекти.

Поняття слова «енергія» лежить фактично в основі всіх сфер діяльності людини, а також в основі всіх природних явищ. Ще з давніх-давен людство використовувало енергію, як засіб поліпшення якості життя. І тепер ми можемо  стверджувати, що існує прямий зв’язок між обсягом енергії, що використовується, і рівнем розвитку цивілізації. Потреби в енергії в минулому, сьогоденні і в майбутньому визначаються трьома основними процесами:

•      темп зростання чисельності населення;
•      рівень економічного розвитку;
•      рівень технологій використання енергії.

Безперечно людству потрібна енергія, причому потреби в ній збільшуються з кожним роком. Разом з тим запаси традиційних природних палив (нафти, вугілля, газу і ін.) кінцеві. Кінцеві також і запаси ядерного палива - урану, з якого можна отримувати в реакторах плутоній. Практично невичерпні запаси термоядерного палива – водню, проте керовані термоядерні реакції поки не освоєні і невідомо, коли вони будуть використані для промислового отримання енергії в чистому вигляді, тобто без участі в цьому процесі реакторів ділення. Залишаються два шляхи: строга економія при витрачанні енергоресурсів і використання альтернативних джерел енергії.

Дана наукова робота є коротким, але обширним оглядом сучасного стану енергоресурсів людства. У роботі розглянутий розвиток енергетики, як галузі народного господарства, еволюція джерел енергії, а також проблеми освоєння і використання нових ресурсів енергії.

Актуальність полягає у тому що традиційна енергетика фактично вже вичерпана і необхідно шукати нові форми її отримання які  б були невичерпними.

Новизна наукової роботи заключається в тому, перспективи впровадження альтернативної енергетики в окремих регіонах взагалі мало дослідженні.

Метою наукової роботи у ознайомленні  з сучасним положенням справ в цій незвичайно широкій проблематиці та аналіз нових шляхів отримання практично корисних форм енергії.

Мета роботи передбачає розв’язання таких завдань:

•      описати нові форми отримання енергії
•      окреслити перспективи використання алтернативної енергетики в нашій місцевості

До нових форм первинної енергії в першу чергу відносяться: сонячна і геотермальна енергія, приливна, енергія вітру і енергія хвиль. На відміну від викопних палив ці форми енергії не обмежені геологічно накопиченими запасами. Це означає, що їх використання і споживання не веде до неминучого вичерпання запасів.

Розглянуті в роботі нові схеми перетворення енергії можна об'єднати єдиним терміном “екоенергетика”, під яким маються на увазі будь-які методи отримання чистої енергії, що не викликають забруднення навколишнього середовища.

Практичне значення цієї роботи полягає в можливості використання її результатів на уроках факультативах, гуртках, МАН.

Джерельною базою наукової роботи є матеріали, зібрані членами секції, записи, експерементальні дані, та дані взяті з офіційних сайтів інтернету.

 Теоретичну базу дослідження становлять наукові праці, які використовувалися під час дослідження, огляд літератури.

 

Розділ 1. Світ шукає енергію

Це вислів відомого індійського ученого ніколи не звучав так актуально, як в наші дні, коли людство, не зважаючи на величезні фінансові витрати, докладає всі зусилля для пошуку нових шляхів отримання енергії.

1.1. Вітрова енергія.

Ми живемо на дні повітряного океану, в світі вітрів. Люди давно це зрозуміли, вони постійно відчували на собі дію вітру, хоча довгий час не могли пояснити багато явищ.

Величезна енергія рухомих повітряних мас. Запаси енергії вітру більш ніж в сто разів перевищують запаси гідроенергії всіх річок планети. Постійно і всюди на землі дмуть вітри – від легкого вітерцю, що несе бажану прохолоду в літню спеку, до могутніх ураганів, що приносять незліченну утрату і руйнування. Завжди неспокійний повітряний океан, на дні якого ми живемо. Вітри, що дмуть на просторах нашої країни, могли б легко задовольнити всі її потреби в електроенергії! Тоді постає очевидне на нашу думку запитання. Чому ж такий рясне, доступне та і екологічно чисте джерело енергії використовується незначною мірою? В наші дні двигуни, що використовують вітер, покривають всього одну тисячну світових потреб в енергії.

Середньорічна швидкість вітру на висоті 20–30 м над поверхнею Землі повинна бути чималою, щоб потужність повітряного потоку, що проходить через належним чином орієнтований вертикальний перетин, досягала значення, прийнятного для перетворення. Вітроенергетична установка, розташована на майданчику, де середньорічна питома потужність повітряного потоку складає близько 500 Вт/м2 (швидкість повітряного потоку при цьому рівна 7 м/с), може перетворити в електроенергію близько 175 з цих 500 Вт/м2.

Енергія, що міститься в потоці рухомого повітря, пропорційна кубу швидкості вітру. Проте не вся енергія повітряного потоку може бути використана навіть за допомогою ідеального пристрою. Теоретично коефіцієнт корисного використання енергії повітряного потоку може бути рівний 59,3 %. На практиці, згідно з опублікованими даними, максимальний коефіцієнт корисного використання  енергії вітру рівний приблизно 50 %, проте і цей показник досягається не при всіх швидкостях, а тільки при оптимальній швидкості, передбаченій проектом. Крім того, частина енергії повітряного потоку втрачається при перетворенні механічної енергії в електричну, яке здійснюється з ККД зазвичай 75–95 %. Враховуючи всі ці чинники, питома електрична потужність складає 30–40 % потужності повітряного потоку.

1.2. Енергія сонця.

Майже всі джерела енергії так або інакше використовують енергію Сонця: вугілля, нафта, природний газ суть не що інше, як “законсервована” сонячна енергія. Вона поміщена в цьому паливі з незапам'ятних часів; під дією сонячного тепла і світла на Землі росли рослини, накопичували в собі енергію, а потім в результаті тривалих процесів перетворилися на паливо, що вживалося сьогодні. Сонце щороку дає людству мільярди тонн зерна і деревини. Енергія річок і гірських водопадів також походить від Сонця, яке підтримує кругообіг води на Землі.

У всіх приведених прикладах сонячна енергія використовується побічно, через багато проміжних перетворень. Принадно було б виключити ці перетворення і знайти спосіб безпосередньо перетворювати теплове і світлове випромінювання Сонця, падаюче на Землю, в механічну або електричну енергію. Всього за  три  дні Сонце посилає на Землю стільки енергії, скільки її міститься у всіх розвіданих запасах викопних палив, а за 1 с – 170 млрд. Дж. Велику частину цієї енергії розсіює або поглинає атмосфера, особливо хмари, і лише третина її досягає земної поверхні. Вся енергія, що випускається Сонцем, більша тієї її частини, яку отримує Земля, в 5000000000 разів. Але навіть така “нікчемна” величина в 1600 разів більша енергії, яку дає решта всіх джерел, разом узяті. Сонячна енергія, падаюча на поверхню одного озера, еквівалентна потужності великої електростанції.

Сьогодні для перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію ми маємо в своєму розпорядженні дві можливості: використовувати сонячну енергію як джерело тепла для вироблення електроенергії традиційними способами (наприклад, за допомогою турбогенераторів) або ж безпосередньо перетворювати сонячну енергію в електричний струм в сонячних елементах.  Сонячну енергію використовують також після її концентрації за допомогою дзеркал – для плавлення речовин, дистиляції води, нагріву, опалювання і т.д.

Оскільки енергія сонячного випромінювання розподілена за великою площею, будь-яка установка для прямого використання сонячної енергії повинна мати збираючий пристрій (колектор) з достатньою поверхнею.

Простий пристрій такого роду – це колектор, чорна плита, добре ізольована знизу. Вона прикрита склом або пластмасою, яка пропускає світло, але не пропускає інфрачервоне теплове випромінювання. У просторі між плитою і склом найчастіше розміщують чорні трубки, через які течуть вода, масло, ртуть, повітря, сірчистий ангідрид і т.п. Сонячне випромінювання, проникаючи через скло або пластмасу в колектор, поглинається чорними трубками і плитою і нагріває робочу речовину в трубках. Теплове випромінювання не може вийти з колектора, тому температура в нім значно вища (на 200–500°С), ніж температура навколишнього повітря. У цьому виявляється так званий парниковий ефект. Звичайні садові парники, по суті справи, є простими колекторами сонячного випромінювання. Але чим далі від тропіків, тим менш ефективний горизонтальний колектор, а повертати його услід за Сонцем дуже важко і дорого. Тому такі колектори, як правило, встановлюють під певним оптимальним кутом на південь.

Складнішим і дорожчим колектором є увігнуте дзеркало, яке зосереджує падаюче випромінювання в малому об'ємі біля певної геометричної точки – фокусу. Відзеркалювальна поверхня дзеркала виконана з металізованої пластмаси або складена з багатьох малих плоских дзеркал, прикріплених до великої параболічної підставки. Завдяки спеціальним механізмам колектори такого типу постійно повернені до Сонця, це дозволяє збирати можливо більшу кількість сонячного випромінювання. Температура в робочому просторі дзеркальних колекторів досягає 3000°С і вище.

Сонячна енергетика відноситься до найбільш матеріаломістких видів виробництва енергії.

На думку фахівців, найпривабливішою ідеєю щодо перетворення сонячної енергії є використання фотоелектричного ефекту в напівпровідниках.

Але, для прикладу, електростанція на сонячних батареях поблизу екватора з добовим виробленням 500 МВт·год (приблизно стільки енергії виробляє досить велика ГЕС). Очевидно, що така величезна кількість сонячних напівпровідникових елементів може. окупитися тільки тоді, коли їх виробництво буде дійсно дешеве. Ефективність сонячних електростанцій в інших зонах Землі була б мала із-за нестійких атмосферних умов, щодо слабкої інтенсивності сонячної радіації, яку тут навіть в сонячні дні сильніше поглинає атмосфера, а також коливань, обумовлених чергуванням дня і ночі.

Проте сонячні фотоелементи вже сьогодні знаходять своє специфічне застосування. Вони виявилися практично незамінними джерелами електричного струму в ракетах, супутниках і автоматичних міжпланетних станціях, а на Землі – в першу чергу для живлення телефонних мереж в не електрифікованих районах або ж для малих споживачів струму (радіоапаратура, електричні бритви і запальнички і т.п.).

 

 

1.3. Геотермальна енергія

Значні перспективи та потенціал для розвитку має геотермальна енергетика. Однак для її масштабного впровадження необхідна значна підготовча робота, зокрема, геологічна розвідка та буріння промислових свердловин, що вимагає значних коштів. Але й зараз можна будувати окремі об`єкти геотермальної енергетики, використовуючи для цього свердловини, на яких припинено видобування нафти та газу, але є можливість видобувати гарячу воду. Регіонами, де можуть бути впроваджені високо економічні системи та установки для використання геотермальної енергії, є Закарпатська область, західні території Галичини, більшість територій Харківської, Полтавської, Донецької, Луганської, Чернігівської та Херсонської областей, північна частина Кримського півострова та південна частина Запорізької, Херсонської та Одеської областей. На основі окремих родовищ, відомих за результатами розвідки на нафту та газ, можливим є розвиток геотермальної енергетики на початковій стадії. В подальшому необхідними є широкомасштабні спеціальні пошукові роботи саме на виявлення геологічних структур придатних для вилучення геотермальної теплоти. На основі результатів попередніх досліджень, які проводилися в Україні з середини 70-х років минулого століття перспективними є роботи спрямовані на впровадження:

•      технологій створення геотермальних електростанцій (ГеоТЕС) середньою потужністю 10-50 МВт на основі низькотемпературних геотермальних флюїдів з застосуванням бінарних енергоустановок різного типу;
•      технологій створення Дрібних ГеоТЕС з геотермальними енергоустановками невеликої потужності (0,5-3 МВт) на основі одиничних свердловин з використанням геотермальних флюїдів різних параметрів;
•      технологій використання термальних вод для теплопостачання крупних населених пунктів розміщених в зонах можливого їх видобування (Ужгород, Євпаторія, Саки, Прилуки та багато інших);
•      технологій використання термальних вод для теплопостачання на основі модулів циркуляційних систем у сполучені з теплонасосними системами різного типу (широке застосування на різних територіях України, які охоплюють до 25 % від всієї площі країни);
•      технологій залучення в ПЕК України теплових геотермальних ресурсів, які є наявними на діючих нафтогазових родовищах, з використанням існуючого фонду свердловин та діючого обладнання, створення мережі дрібних установок геотермального теплопостачання та гарячого водопостачання потужністю 1-5 МВт з використанням поодиноких високопродуктивних свердловин, а також створення систем і установок за межами нафтових родовищ;
•      технологій комбінованого використання низькопотенційної геотермальної теплоти (70 оС і більше) та органічного палива на існуючих ТЕС і ТЕЦ, а також шляхом будівництво спеціальних комбінованих геотермально-паливних електростанцій (ГеоПТЕС та ГеоПТЕЦ) на перспективних родовищах.

Реалізація запропонованих напрямів роботи в відповідних обсягах на протязі 25 років дозволить добитися заміщення органічного палива в обсязі до 1-2 млн. т у.п. на рік. За цей період можуть бути збудовані геотермальні електростанції загальною електричною потужністю 0,5-0,7 млн. кВт (з виробництвом електричної енергії в обсязі 4-5 млрд. кВт*год) та системи геотермального теплопостачання загальною потужністю 0,7-1,0 млн. кВт (теплових) [1].

Теплопостачання на основі використання теплонасосних технологій.

Теплопостачання в умовах України з її помірно холодними зимами вимагає великих витрат паливно-енергетичних ресурсів, що значно перевершують витрати на електропостачання. Основними недоліками традиційних систем теплопостачання є їх низька енергетична (особливо на малих котельнях), економічна й екологічна ефективність. Крім того, високі транспортні тарифи на доставку енергоносіїв збільшують негативні фактори, властиві традиційному теплопостачанню.

Так наприклад, великі матеріальні витрати на теплові мережі, втрати теплоти в теплових мережах при її транспортуванні роблять цей елемент, імовірно, самим ненадійним у системах централізованого теплопостачання. Крім того, питома аварійність для трубопроводів діаметром 1400 мм складає одну аварію в рік на l км довжини, а для труб меншого діаметра - біля шести аварій. Якщо врахувати, що загальна довжина теплових мереж в Україні досягає 3 тис. км цілком очевидно, що будівництво і підтримка цих мереж у робочому стані вимагають значних витрат, які зрівнянні з вартістю теплогенеруючих джерел (ТЕЦ та районних котелень).

Важливим аспектом прогресу в питаннях теплозабезпечення за останні 30 років є широке застосування у світі для цієї мети не палива, а електроенергії, що підвищує комфортність та ефективність функціонування систем теплопостачання. Пряме використання електричної енергії для генерування теплоти в електричних котлах при цьому є менш вигідним та енергетично нераціональним способом. Теплотехнічна теорія для цього випадку давно запропонувала метод отримання теплоти з використанням спеціальних холодильних машин, які отримали назву теплових насосів.

Застосування цього методу генерування теплової енергії вже знайшло широке застосування у світі і на сьогодні великі обсяги теплової енергії у багатьох країнах світу отримується саме з використанням теплонасосних установок різного типу та конструкції з вилученням теплоти з низькотемпературних джерел з різними характеристиками. За різними оцінками кількість встановлених теплових насосів коливається від 20 до 50 млн. одиниць за станом на 2004 рік. Ними генерується значна частина теплової енергії, що споживається у комунальному секторі розвинених індустріальних країн. Прогнозується подальше суттєве нарощування використання теплонасосних технологій у світі.

В Україні цей спосіб отримання теплоти довгий час практично не застосовувався. Окремі приклади такого використання з’явилися лише відносно недавно (на початку 90-х років минулого століття – готель “Ялта” в АР Крим, виробничий корпус на полігоні Державного науково-дослідного та проектно-конструкторського інституту нетрадиційної енергетики та електротехніки Мінпаливенерго України, кілька котеджних установок спроектованих КиївЗНДІЕП, навчальний корпус НУТУ “КПІ” та деякі інші).

Разом з тим теж теплонасосні установки, але дещо іншого типу, а саме реверсивні кондиціонери імпортного виробництва, вже досить широко використовуються в Україні. Ці установки ввозяться в Україну з-за кордону і встановлюються в різних офісних приміщеннях, приватних будинках та окремих квартирах багатоквартирних будинків. Їх загальна кількість, за даними об’ємів продаж, оцінюється величиною від 400 до 500 тис. шт. із встановленою потужністю 1,2-1,8 млн. кВт. Очевидно, що ця цифра дещо завищена і враховує не тільки реверсивні кондиціонери, а взагалі всі встановлені кондиціонери.

Енергетичною стратегією України на період до 2030 року передбачено, що теплонасосні технології набудуть переважаючого розвитку і прогнозується, що за рахунок їх використання буде заощаджуватися у 2030 році 22,7 млн. т у.п. на рік. Реалізація такої стратегії у теплопостачанні стане можливою лише у разі вжиття термінових заходів з метою її технічного забезпечення, що потребує відповідного розвитку технологій та техніки, оскільки зорієнтованість лише на імпорт призведе до значних фінансових втрат.

Українська наука та машинобудування здатні в значній мірі забезпечити відносно самостійний розвиток цієї сфери і тим самим, з часом, вийти на український, а дещо пізніше і на світові ринки з продукцією що буде задовольняти потреби у створенні ефективно діючих теплонасосних систем. [2]

1.4. Енергія приливів і відливів.

Століттями люди роздумували над причиною морських приливів і відпливів. Сьогодні ми достовірно знаємо, що могутнє природне явище – ритмічний рух морських вод викликають сили тяжіння Місяця і Сонця. У морських просторах приливи чергуються з відливами теоретично через 6 год. 12 хв.  30 с. Якщо Місяць, Сонце і Земля знаходяться на одній прямій, Сонце своїм тяжінням підсилює дію Місяця, і тоді наступає сильний прилив. Коли ж Сонце стоїть під прямим кутом до відрізка Земля-Місяць, наступає слабкий прилив. Сильний і слабкий приливи чергуються через сім днів.

Проте дійсний хід приливу і відливу вельми складний. На нього впливають особливості руху небесних тіл, характер берегової лінії, глибина води, морські течії і вітер.

Найвищі і сильніші приливні хвилі виникають в дрібних і вузьких затоках або гирлах річок, що впадають в моря і океани. Приливна хвиля Індійського океану котиться проти перебігу Гангу на відстань 250 км. від його гирла. Приливна хвиля Атлантичного океану розповсюджується на 900 км. вгору по Амазонці. У закритих морях, наприклад Чорному або Середземному, виникають малі приливні хвилі заввишки 50-70 див.

Максимально можлива потужність в одному циклі підливши – відливши, тобто від одного приливу до іншого, виражається рівнянням:

W=ρgSR²,

де ρ – густина води, g – прискорення сили тяжіння, S – площа приливного басейну, R – різниця рівнів при приливі.

Як видно з формули, для використання приливної енергії найбільш відповідними можна рахувати такі місця на морському побережжі, де приливи мають велику амплітуду, а контур і рельєф берега дозволяють влаштувати великі замкнуті “басейни”.

Потужність електростанцій в деяких місцях могла б скласти 2–20 Мвт.

Перша морська приливна електростанція потужністю 635 кВт була побудована в 1913 р. в бухті Ліверпуля.

1.5. Воднева енергетика

Багато фахівців висловлюють побоювання по приводу все зростаючій тенденції до суцільної електрифікації економіки і господарства: на теплових електростанціях спалюється все більше хімічного палива, а сотні нових атомних електростанцій, як і сонячні, вітряні і геотермальні станції, що зароджуються, у все ширшому масштабі (і врешті-решт виключно) працюватимуть для виробництва електричної енергії. Тому учені зайняті пошуком принципово нових енергетичних систем.

Передача електроенергії по проводах обходиться дуже дорого: вона складає біля третини собівартості енергії для споживача. Щоб понизити витрати, будують лінії електропередачі все більш високої напруги – воно скоро досягне 1500 кВ. Але повітряні високовольтні лінії вимагають відчуження великої земельної площі, до того ж вони уразливі для дуже сильних вітрів і інших метеорологічних чинників. А підземні кабельні лінії обходяться в 10 – 20 разів дорожче, і їх прокладають лише у виняткових випадках (наприклад, коли це викликано міркуваннями архітектури або надійності).

Серйозну проблему складає накопичення і зберігання електроенергії, оскільки електростанції найекономічніше працюють при постійній потужності і повному навантаженні. Тим часом попит на електроенергію міняється протягом доби, тижні і роки, так що потужність електростанцій доводиться до нього пристосовувати. Єдину можливість зберігати про запас великі кількості електроенергії в даний час дають гідроакумулюючі електростанції, але і вони у свою чергу пов'язані з безліччю проблем.

Всі ці проблеми, що стоять перед сучасною енергетикою, могло б – на думку багатьох фахівців – вирішити використання водню як паливо і створення так званого водневого енергетичного господарства.

Водень, найпростіший і легший зі всіх хімічних елементів, можна вважати ідеальним паливом. Він є усюди, де є вода. При спалюванні водню утворюється вода, яку можна знову розкласти на водень і кисень, причому цей процес не викликає ніякого забруднення навколишнього середовища. Водневе полум'я не виділяє в атмосферу продуктів, якими неминуче супроводжується горіння будь-яких інших видів палива: вуглекислого газу, окислу вуглецю, сірчистого газу, вуглеводнів, золи, органічних перекисів н т.п. Водень володіє дуже високою теплотворною здатністю: при спалюванні 1 г водню виходить 120 Дж теплової енергії, а при спалюванні 1 г бензину – тільки 47 Дж.

Водень можна транспортувати і розподіляти по трубопроводах, як природний газ. Трубопровідний транспорт палива – найдешевший спосіб дальньої передачі енергії. До того ж трубопроводи прокладаються під землею, що не порушує ландшафту. Газопроводи займають менше земельної площі, чим повітряні електричні лінії. Передача енергії у формі газоподібного водню по трубопроводу діаметром 750мм на відстань понад 80км. обійдеться дешевшим, ніж передача тоги ж кількості енергії у формі змінного струму по підземному кабелю. На відстанях більше 450км. трубопровідний транспорт водню дешевший, ніж використання повітряної лінії електропередачі постійного струму з напругою 40кВ, а па відстані понад 900км. – дешевше за повітряну лінію електропередачі змінного струму з напругою 500 кВ.

Водень – синтетичне паливо. Його можна отримувати з вугілля, нафти, природного газу або шляхом розкладання води. Згідно оцінкам, сьогодні в світі проводять і споживають близько 20 млн. т водню в рік. Половина цієї кількості витрачається на виробництво аміаку і добрив, а інша – на видалення сірки з газоподібного палива, в металургії, для гідрогенізації вугілля і інших палив. У сучасній економіці водень залишається швидше хімічним, ніж енергетичною сировиною.

Коли водень стане таким же доступним паливом, як сьогодні природний газ, він зможе усюди його замінити. Водень можна буде спалювати в кухонних плитах, у водонагрівачах і опалювальних печах, забезпечених пальниками, які майже або зовсім не відрізнятимуться від сучасних пальників, вживаних для спалювання природного газу.

Як ми вже говорили, при спалюванні водню не залишається ніяких шкідливих продуктів згорання. Тому відпадає потреба в системах відведення цих продуктів для опалювальних пристроїв, що працюють на водні. Більш того, водяну пару, що утворюється при горінні, можна вважати корисним продуктом — він зволожує повітря (як відомо, в сучасних квартирах з центральним опалюванням повітря дуже сухе). А відсутність димарів не тільки сприяє економії будівельних витрат, але і підвищує до. п. д. опалювання на 30%.

Водень може служити і хімічною сировиною в багатьох галузях промисловості, наприклад при виробництві добрив і продуктів харчування, в металургії і нафтохімії. Його можна використовувати і для вироблення електроенергії на місцевих теплових електростанціях.

1.7. Біоенергетика

Біологічне паливо – органічні матеріали, такі як деревина, відходи та спирти , що використовуються для виробництва енергії.

Воно сьогодні розглядається в Україні як вагома альтернатива традиційному пальному.

Подібно до вугілля і нафти, біомаса— форма збереженої сонячної енергії. Енергія сонця «захоплюється» через процес фотосинтезу при рості рослин. Одна перевага біологічного палива в порівнянні з іншими типами палива — те, що воно повністю розкладається мікроорганізмами, і тому відносно безпечне для навколишнього середовища.

Очікується, що енергетичне використання всіх видів біомаси здатне забезпечити щорічно заміщення 9,2 млн. т у.п. викопних палив на рівні 2030 року, в тому числі за рахунок енергетичного використання залишків сільгоспкультур, зокрема, соломи – 2,9 млн. т у.п., дров та відходів деревини – 1,6 млн. т у.п., торфу – 0,6 млн. т у.п., твердих побутових відходів – 1,1 млн. т у.п., одержання та використання біогазу – 1,3 млн. т у.п., виробництва паливного етанолу та біодизельного пального – 1,8 млн. т у.п.

Біомаса це найстаріша форма відновлюваної енергії, що використовувалась людством, переважно у формі спалювання деревини для забезпечення виробництва теплової енергії. Безпосереднє спалювання достатньо поширене до теперішнього часу. При безпосередньому спалюванні отримують теплоту безпосередньо для опалення або різноманітних технологічних процесів або використовують отриману теплоту для виробництва електроенергії. Парові котли, які використовують біомасу, мають типову потужність в діапазоні 20- 50 Мвт. Хоча існують технологічні можливості досягнення паровими установками на біомасі ефективності понад 40% , ефективність типових промислових установок зараз знаходиться в межах 20%. Таке використання біомаси має негативні і позитивні сторони. З одного боку при спалюванні виділяються токсичні гази, з іншого боку сільськогосподарські та інші відходи утилізуються і виробляється енергія.

Технологія сумісного спалювання передбачає, що біомаса заміщує частину звичайного палива в існуючій енергетичній установці. Часто це деревина яку додають (в кількості 5 – 15%) до вугілля при парогенерації. Така технологія широко використовується в США. Електрогенеруючі кампанії провадять дослідження щодо поширення цієї технології і пов’язаними з цим проблемами. Сумісне спалювання виявляється більш економічно ефективним ніж будівництво нової установки на біомасі тому що більшість існуючих установок можуть працювати в такому режимі без значних модифікацій. У порівнянні з вугіллям, яке замінюється, біомаса при спалюванні утворює менше SO₂, NO₃ та інших забруднень. Після регулювання парогенератора втрат потужності при сумісному спалюванні не відбувається. Це дозволяє перетворювати енергію біомаси в електричну з високою ефективністю (в межах 33 – 37%) сучасних вугільних станцій.

Піроліз – процес розкладу при підвищенні температури (300 -700 °C) і відсутності кисню. Продуктом піролізу може бути тверда речовина (деревинне вугілля), рідина (піролізна олія), або суміш паливних газів. Піроліз використовувався на протязі сторіч для отримання деревинного вугілля. Останнім часом піролізна олія привертає більшу увагу тому що має більший вміст енергії ніж тверда біомаса і зручна при використанні. Подібно сирій нафті піролізна олія може легко транспортуватись і перероблятись в різноманітну продукцію. В процесі швидкого піролізу можливе отримання піролізної олії до 80% від початкової ваги біомаси, в той час як повільний піроліз забезпечує більшу кількість деревинного вугілля (35 – 40%).

Газифікація – це форма піролізу при більшій кількості повітря і вищій температурі для отримання газу. Паливний газ має більш різнобічне використання ніж біомаса. Він може використовуватись як для опалення і паро генерації так і в двигунах внутрішнього згорання, або турбінах при виробництві електроенергії. Він може навіть використовуватись, як пальне транспортних засобів. Газифікація – найбільш новий процес перетворення енергії біомаси що має переваги перед безпосереднім спалюванням. В техніко-економічних термінах газ може бути використаний більш ефективно в комбінованих системах що об’єднують газові і парові турбіни при виробництві електроенергії. Процес перетворення теплоти в енергію відбувається при вищій температурі ніж в паровому циклі, що робить процес перетворення термодинамічно більш ефективним. Газ очищується і фільтрується для усунення небажаних хімічних компонентів, що знімає екологічні проблеми.

Анаеробне зброджування - це біологічний процес в ході якого органічні рештки перетворюються не біогаз – зазвичай суміш метану (40 – 75%) і двоокису вуглецю. Процес базується на руйнуванні макромолекул біомаси бактеріями природного походження. Цей процес відбувається при відсутності повітря в замкнених контейнерах. Результат – біогаз і супутні продукти, що складаються з неперетравленого залишку (густий бруд) і різні розчинні субстанції. Анаеробне зброджування широко використовується для утилізації різноманітних відходів.

Волинська область має досить велику площу земель які не використовуються, але придатні для сільгосп угідь на яких можна вирощувати ріпак для біодизелю. Лише на території Старовижівського району площа таких земель складає 12708,5320 га.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 2. Перспективна вітроенергетика нашого краю.

2.1.  Дослідження вітроенергетичних ресурсів

Дослідження вітру в Україні за останні 50 років проводились у декількох напрямах. Першим є дослідження вітрового режиму території України, її окремих ділянок, зокрема міст, а також акваторії Чорного моря. Під час опису швидкостей вітру найбільш пов­но висвітлюються їхні часові зміни протягом року — за сезонами або за місяцями. Серед факторів, що впливають на просторовий розподіл показника швидкості вітру, виділяють баричний граді­єнт, умови циркуляції атмосфери та характер підстилаючої по­верхні (її шерехатість).

Велике значення для визначення потреб вітроенергетики має добовий хід швидкості вітру. Найбільші швидкості вітру спостері­гаються у денні години, що пов'язане з розвитком конвекції, що створює значний вертикальний обмін повітря [3, 4]. Вночі радіа­ційне вихолоджування земної поверхні збільшує стійкість нижніх шарів повітря, сприяючи зменшенню швидкості вітру.

Для розвитку вітроенергетики важливою також є зміна серед­ньої швидкості вітру за останні роки, а також тенденції та прогнози її змін. Щодо останнього, є дані, що за останні 30 років середня швидкість вітру майже на всій території зменшилась на 10-35 % [5]. Вказується на те, що цей факт може бути пов'язаний як із суб'єктивними причинами (зміною методик вимірювання швидко­стей вітру, перехід на використання дистанційних анеморумбоме-трів, забудовою територій у районі станцій), так і з об'єктивними причинами змін у макро- та мезоциркуляційних процесах в атмо­сфері. Здійснивши детальний аналіз змін середньомісячної швид­кості вітру, автори Кульбіда М. І. та Бондаренко 3. С. доходять вис­новку, що у східних і південних районах за останнє 30-річчя (починаючи з 70-х років) відзначається зменшення середньої швид­кості вітру.

Детальністю характеристик вітрового режиму на регіональному рівні відрізняються дослідження вітру над Чорним морем [6,7].

Ведеться детальний аналіз вітрового режиму окремих міст, зо­крема характеризується річна динаміка швидкостей вітру, її за­лежність від баричних градієнтів та пропозиції щодо прогнозуван­ня [8,9].

Іншим напрямом дослідження вітру є саме дослідження вітроенергетичних ресурсів.

Районування та типологія території України, за вітропотенціалом відбувається на основі комплексу показників:

•        середньорічна швидкість вітру,
•        її мінливість;
•        питома потужність та сумарні потенційні вітроенергоресурси;
•        утилізована вітрова енергія;
•        тривалість енергоактивної швидкості вітру та енергетичного штилю;
•        безперервна тривалість робочої швидкості вітру.

Було виділено 5 типів територій, кожному.з яких присвоєний певний ранг вітроенергозабезпеченості [5].

Дуже високим потенціалом характеризуються узбережжя Чор­ного та Азовського морів, Південний берег Криму, вершини Укра­їнських Карпат, Кримських гір; високим потенціалом — Донецька височина, Цриазовська та Причорноморська низовини; достатнім потенціалом — Подільська та Придніпровська височини; невисо­ким потенціалом — Поліська та Придніпровська низовини, Волин­ська височина, низьким потенціалом — Перед'карпаття, Закарпат­тя, долини Українських Карпат та Кримських гір. Недоліком такої оцінки, на думку авторів, є високі кореляції між використаними при оцінці показниками.

У деяких роботах за середньорічними швидкостями більше 5 м/с виділяють регіони (Карпатський, Причорноморський, При-азовський, Донбаський, Західно-Кримський, Східно-Кримський) та зони — Харківська й Полтавська, що є найбільш придатними для розвитку вітроенергетики.

2.2. Технології використання вітрової енергії

Вітрові електростанції перетворюють кінетичну енергію вітру в енергію обертання, що обертає турбіну, створюючи електричний струм.

Конструктивно вітрова енергетична установка (ВЕУ) повинна складатися з вітродвигуна, машинного відділення, опори. Вітродвигун перетворює енергію вітрового потоку в механічну, що в подальшому використовується для приводу машин або трансформується в електричну чи тепло.

Машинне відділення ВЕУ повинне включати: електричний ге нератор; обгіннумуфту, що від'єднує вал вітродвигуна від вхідного вала мультиплікатора для запобігання вентиляторного режиму; електричне, механічне чи гідравлічне гальмо; мультиплікатор зі змінним чи постійним передаточним відношенням для великої час­тоти обертання вітродвигуна до рівня, визначеного характерис­тиками електричного генератора; муфта зчеплення, що зв'язує ви­хідний вал мультиплікатора та вал електричного генератора; електромеханічний чи гідравлічний привід кута встановлення лопаті й кута конусності; інформаційні та контрольні блоки системи автоматичного регулювання; електромеханічний чи гідравлічний привід кута орієнтування на напрямок вітрового потоку.

Традиційно ВЕУ мають три лопаті, але можуть бути 2, 4,6 тощо для даного діаметра вітрового колеса, за збільшення числа ло­патей коефіцієнт використання вітру зростає. Збільшення цього коефіцієнта при переході від 1 до 2-х лопатей складає 10 %', а при переході від 2 до 3-х лопатей — 5 %.

Основними характеристиками конструкції лопатей є профіль розрізу і форма, матеріал і метод виготовлення. Зазвичай застосо­вуються секції лопатей із профілем крила для досягнення високого відношення підйомної сили до лобового опору, а отже, високого коефіцієнта використання енергії вітру. Матеріали лопаті різні —дерево, алюміній, сталь, склопластик тощо. Дерево — ялина, бук. Дерев'яні лопаті часто посилюють використанням алюмінію, ста­лі, міді.

Кут встановлення лопатей для невеликих ВЕУ змінний. Кут встановлення лопатей забезпечує захист від перевищення макси­мальної частоти обертання та регулювання потужності. Для невели­ких ВЕУ використовуються лопаті з фіксованим кутом в тих випад­ках, коли підвищення максимальної частоти обертання може бути попереджень іншими засобами.

 

 

 

2.3. Географічні фактори використання вітрової енергії

Головними фізико-географічними чинниками, що впливають на вітроенергетичні ресурси, є: баричний градієнт; інтенсивність циклонічної діяльності; рослинний покрив; відносна висота; розчленованість рельєфу.

Баричний градієнт — це різниця між значеннями атмосферного тиску на одиницю відстані. Саме цей показник характеризує причину виникнення усіх вітрів — різницю атмосферного тиску.

Інтенсивність циклонічної діяльності показує повторюваність Циклонів на території. Для циклонів характерні найбільші швидкості вітру, тому циклонічна діяльність сприяє збільшенню вітроенергетичних ресурсів. І навпаки, антициклони характеризу­ються найменшими швидкостями вітру.

Рослинний покрив, особливо ліси, зменшують швидкість приземного вітру. Взагалі підстилаюча поверхня визначає силу тертя повітряних мас та, відповідно, зменшення швидкості вітру. Мінімальне зменшення швидкості вітру дає водна поверхня, тому на узбережжях вітропотенціал є високим. Максимальне зменшення швидкості вітру дають лісові ділянки, тому на них вітропотенціал значно зменшується.

Чим більша відносна висота, тим більшими є швидкості вітру. Взагалі, швидкість вітру з висотою збільшується відповідно до закону:

де V₂ - скоригована швидкість вітру на висоті h₂ у ландшафтних умовах К₂; V₁ – швидкість вітру на висоті флюгера h₁ у ландшафтних умовах К₁; Z₀ – коефіцієнт шорсткості підстильної поверхні;

Збільшення швидкості вітру спричинене, по-перше, тим, що з висотою зменшується тертя об земну поверхню. По-друге, під час подолання перешкод, таких як гори, височини, плоскогір'я, щільність та швидкість вітрового потоку збільшуються.

Розчленований рельєф, наприклад у долинах річок, взагалі зменшує середні швидкості вітру. Проте на окремих ділянках, де виникає концентрація вітрових потоків, середні швидкості вітру можуть значно збільшуватись.

Слід відзначити, що під час розглядання перспектив розвитку вітроенергетики на більш локальних рівнях можуть з'являтись інші географічні чинники, які необхідно враховувати.

2.4. Розрахунки вітроенергетичних ресурсів: методика, вихідні показники, результати.

Розрахунки вітроенергетичних ресурсів залежать від типу вітроустановки, тому що остання визначає, яка частина вітрової енергії буде перетворена на електричну енергію. Ця величина для вітроагрегатів може відрізнятись у декілька разів, залежно від ККД установки, довжини лопастей, висоти башти вітряка.

Тому розрахунок вітроенергетичних ресурсів надалі ми будемо проводити для конкретного типу вітроустановок ВЕУ-08. Установка ВЕУ-08 призначена для забезпечення електроенергією невеликих об'єктів. Її розрахункова потужність складає 1500 Вт за розрахункової швидкості вітру 7,5 м/с. Установка використовується у багатьох регіонах України. Схема даної установки та її характеристики наведені у додатку 1

Висота башти, на яку встановлюється вітродвигун, дорівнює 11-17 м, тому для розрахунків виробітку енергії ВЕУ спочатку потрібно здійснити приведення середньомісячних швидкостей вітру до висоти башти над поверхнею землі. Необхідність приведення середніх швидкостей вітру до однієї висоти визначається відмінністю розташування відносно поверхні землі приладів, що реєструють швидкість вітру. На метеоетанціях України прилади розташовуються на висотах від 8 м (Плай, Закарпатська область) до 20 м (Хуст, Закарпатська область; Севастополь, АР Крим). Відомо, що за звичайних умов швидкість вітру з висотою збільшується. Тому для використання даних швидкостей вітру їх необхідно привести до однієї висоти.

Найчастіше для цього використовують ступеневу функцію виду:

де V – швидкість вітру на заданій висоті вітроустановки,

Vф – швидкість вітру на висоті флюгера, h – висота вітроагрегату,

hф – висота флюгера.

У кадастрових дослідженнях СРСР 50-60-х років під час приведення швидкостей вітру до однієї висоти показник ступеня m вважався постійним та дорівнював 0,2. Подальші дослідження показали, що показник ступеня змінюється у доволі широких межах, та його значення істотно залежать від швидкостей вітру. Ця залежність може бути виражена рівнянням:

m=0,6(υ_сер)^0,77,    де υ_сер — середньорічна швидкість вітру.

За останніми формулами на основі даних Кадастру з клімату України було розраховано швидкості вітру для відносної висоти 11 м, значення яких, за деякими метеорологічними станціями, представлено у  додатку 2.

Методики оцінки вітроенергетичних ресурсів на різних рівнях (локальному та регіональному) представлено у багатьох роботах, проте найбільш доцільно скористатись методикою запропонованою виробником установки ВЕУ-08.

Очікуваний виробіток енергії вітроенергетичною установкою залежить, по-перше, від розрахункової швидкості вітру, за якої потужність установки дорівнює її розрахунковій потужності. Для ВЕУ-08 розрахункова швидкість складає 7,5 м/с, розрахункова потужність — 1500 Вт.

Виробництво енергії залежить від середньої швидкості вітру. Таку залежність можна зобразити графічно

Мал. 1. залежність місячного виробітку енергії

від середньомісячної швидкості для ВЕУ-08

Тоді  визначивши швидкість відру для необхідного регіону можна порахувати його дійсні вітроенергетичні ресурси у кВт*год.

Так визначивши швидкість вітру за жовтень-листопад поточного року ми отримали (додаток 3) такі середньомісячні значеня швидкостей 2,7-3,1м/с, які майже співпадають з тими які наведені у додатку 2. Взявши решту результатів з січня по вересень включно ми розрахували поужність вітроенергетичних ресурсів свого регіону за допомогою мал.1.

Місяці	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI
Потужність в кВт*год	100	100	100	81	53	43	38	29	38	64	93

 Річна потужність отримана від ВЕУ-08 наближено рівна 830/840 кВт*год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки.

Пошуки нових альтернативних джерел енергії є актуальною проблемою сьогодення.

Серед різних видів нетрадиційної енергетики для нашого регіону на нашу думку перспективу використання мають вітро та біоенергетика.

Вітроенергетичний потенціал є не високим, тому що територія  низовинна та лісиста.

Більш вигідно використовувати гібридні геліо-вітроенергетичні системи.

За рахунок того що на волині є велика площа земель які не використовуються, але які придатні для вирощування ріпаку, можна розвивати біоенергетику, зокрема виробництва біодизельного пального.

Головна перевага швидкого піролізу в тому, що виробництво біопального відокремлено від енергогенерації.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури:

1. Білодід В.Д., Павлюченко Т.В., Білодід Г.О. Аналіз можливостей розвитку геотермальної енергетики України. – Відновлювана енергетика // Науково-прикладний журнал. - №1, 2006, с.71-76.
2. .М. Мхитарян Энергетика нетрадиционных и возобновляемых источников. Опыт и перспективы., 1999, Наукова думка.
3. Ukraine: Renewable Energy Country Profile: Version 0.6b. European Bank for Reconstruction and Development, Black & Veatch International, 23 р.
4. Возможности использования альтернативных источников энергии в Республике Беларусь. — Минск. — 94 с.
5. Клімат України. Під ред. В. М. Ліпінського, В. А. Дячука. — К.: Вид-во Раевського, 2003.—344 с.
6. Земляков В. М. Карты преобладающих ветров над Черным мо­рем // Тр. УкрНИГМЙ. — 1965. — Вып. 52. — С. 88-94.
7. Ивус Г. П., Иванова С. М., Агайяр Э. В. Прогноз бризовых ве­тров Северного Причерноморья // Метеорология, климатоло­гия и гидрология. — 2002. — Вып. 46. — С. 144-148.
8. Прох Л. 3., Прохоренко В. М. К расчету приземного ветра в Жда­нове // Тр. УкрНИИ Госкомгидромета. — 1982. — Вып. 188. -С.61-65.
9. Почапинский А. И. Расчет ветра в Луцке // Тр. УкрНИИ Гос­комгидромета. — 1984. — Вып. 198. — С. 60-64.
10.  Анапольская Л.Е., Гандин Л.С. Ветроэнергетические ресурсы и методы их оценки // Метеорология и гидрология. – 1978. – №7. – С. 11-17.
11.  Гарцман Л.Б. Методы расчета прикладных характеристик режимов поступления, преобразования и оптимального потребления энергии ветра и солнца // Прикладная климатология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – С. 220-239.
12.  http://uk.wikipedia.org/wiki/
13.  http://www.ae-systems.com.ua/ua
14.  http://www.energy-village.in.ua/
15.  http://www.energo.uz.ua
16.  http://navigator.rv.ua

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додатки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1

Вітроенергетична установка ВЕУ-08

 

 

Типовий склад системи автономного і резервного живлення за рахунок енергії вітру/сонця. У типовий склад системи енергозабезпечення навантажень 220в/50гц на основі ВЕУ-08 входять наступні компоненти :

•       Генератор ВЕУ-08(ВГ) - виробляє "грубу" електроенергію з нестабільними параметрами, залежними від швидкості вітру.
•       Фотоелектричний модуль (ФМ) - опційний компонент, що виробляє додаткову "грубу" енергію, залежну від освітленості. Підвищує надійність енергозабезпечення і сумарне вироблення енергії
•       Акумуляторна батарея (АБ) - накопичувач енергії для узгодження графіків вироблення і споживання енергії. Застосовується кислотна АБ з номінальною напругою 12 В і ємкістю, що рекомендується, 200А*Год. Може складатися з двох автомобільних стартерів АБ 12 В.
•       Щогла - служить для установки генератора на висоті 11 або 1 7м, на якій вітровий потік не затінюється перешкодами і має достатню швидкість.
•       Джерело безперебійного живлення ІБП-1.5/3С-ВГ/ФМ - пристрій, що погоджує між собою вказані вище компоненти, навантаження і зовнішню мережу 220 В. Заряджає АБ від ВЕУ, ФЕМ і зовнішній мережі 220 В. Перетворить накопичену в АБ енергію в стабілізовані 220в/50гц з номінальною потужністю до 1.5 кВт з синусоїдальною формою сигналу. Автоматично комутує навантаження на живлення від зовнішньої мережі 220 В або від перетворювача. Відображає параметри системи на цифровому індикаторі.              

Характеристика роботи вітросонячного комплексу

До складу вітросонячного комплексу входять, окрім вітрогенератора (ВГ) і фотоелектричних модулів (ФМ), перетворювач постійного струму (24 В) в змінний (інвертор) 220 В, 50 Гц, контролери, автоматика і акумуляторні батареї (АБ). Три основні величини визначають роботу комплексу:

1) вихідна потужність визначається тільки потужністю перетворювача і не залежить від швидкості вітру і освітленості ФМ, ємкості АБ;

2) час безперервної роботи за відсутності вітру/сонця визначається тільки ємкістю АБ і залежить від величини і характеру навантаження і режимів роботи. Для прикладу, в 4-х повністю заряджених АБ ємкістю 200а*ч запасається 7-8квт*ч електроенергії, що при постійному навантаженні 1квт забезпечує безперервну роботу 7-8 годин;

3) вироблення електроенергії визначається реальним вітропотенциалом, висотою щогли, рельєфом місцевості, сонячною освітленістю і розташуванням ФМ і, зазвичай, указується за усереднений проміжок часу, наприклад, місяць, оскільки денна або, тим більше, годинне вироблення носитиме вибірковий, випадковий характер.

Для місць із значним вітропотенциалом або при використанні щогли висотою 17м виробіток збільшується.

ФМ типу «Isofoton-110вт» виробляє 10-30квт*ч електроенергії в місяць залежно від освітленості.

У системах зазвичай використовуються  наступні типи АБ :

1. Тип Оберон «200-240 А*Ч», виробник Україна, малообслуговувані, негерметичні (необхідно встановлювати в технічному провітрюваному приміщенні), термін служби 3-5 років, 1 шт.

2. Тп SSB «200-220 А*Ч», виробник Китай, що не герметичні обслуговують (встановлювати можна де завгодно), термін служби 5-7 років, 1 шт.

Як додатковий зарядний пристрій в комплекті передбачена робота з мережею 220в, або з бензиновою або дизельною електростанцією по різних алгоритмах (резервний режим).

У разі використання комплексних вітросонячних систем передбачається плавніше середньорічне покриття навантажень, оскільки вітер домінує в осінньо-зимовий період, а сонце - у весняно-літній, а також збільшення середньодобового (середньомісячною) вироблення енергії за рахунок збільшення вірогідності одночасної роботи двох незалежних джерел енергії. Таким чином, при роботі двох джерел з одним блоком управління і перетворення відносна вартість системи в цілому знижується і, як наслідок, зменшується питома собівартість вироблення одного кВт*год електроенергії. 

 

 

 

 

 

Додаток 2

Середньомісячні та річні швидкості вітру на висоті 11 м за деякими метеорологічними станціями України (м/с)

 

Метеорологічна станція	Місяці												Рік
	І	II	ПІ	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Ромни	2,6	2,6	2,5	2,4	2,0	1,9	1,8	1,8	2,0	2,2	2,5	2,5	2,2
Ковель	3,4	3,4	3,4	3,1	2,6	2,4	2,3	2,1	2,3	2,8	3,4	3,3	2,9
Сарни	3,4	3,4	3;3	3,0	2,6	2,4	2,3	2,1	2,4	2,7	3,3	3,2	2,8
Коростень	4,0	3,7	3,8	3,6	3,0	2,9	2,9	2,9	3,2	3,5	4,1	4,0	3,5
Поліське	3,1	3,1	3,0	2,9	2,6	2,5	2,4	2,3	2,5	2,7	3,1	3,0	2,8
Яворів	4,2	4,1	4,1	3,8	3,1	2,9	2,8	2,7	3,1	3,5	4,1	4,2	3,6
Ямпіль	3,7	3,7	3,4	3,4	2,8	2,7	2,6	2,4	2,7	3,0	3,6	3,6	3,1
Лубни	2,«	2,8	2,4	2,4	2,1	1,9	1,9	1,7	1,8	1,9	2,2	2,3	2,2
Харків	4,8	5	4,8	4,4	3,9	3,5	3,3	3,4	3,5	4	4,4	4,6	4,1
Тернопіль	3,9	4,0	3,9	3,5	2,9	2,7	2,6	2,4	2,8	3,2	4,0	3,9	3,3
Черкаси	4,4	4,5	4,3	4,2	3,7	ЗД	3,0	3,1	3,2	3,5	4,0	4,2	3,8
Чигирин	3,1	3,2	3,1	2,9	2,8	2,5	2,4	2,4	2,5	2,6	2,9	3,0	2,8
Білопілля	3,7	3,7	3,5	3,3	2,5	2,1	2,1	2,0	2,3	2,9	3,5	3,5	2,9
Долина	3,7	3,5	3,5	3,1	2,5	2,4	2,4	2,3	2,5	3,0	3,7	3,6	3,0
Знам'янка	3,9	4,1	3,9	3,7	3,0	2,5	2,4	2,4	2,5	3,0	3,6	3,8	3,2
Чаплине	4,1	4,8	4,1	3,8	3,3	2,7	2,5	2,5	2,7	3,2	3,4	3,7	3,4
Амвросіївка	3,7	4,2	3,7	3,5	3,1	2,5	2,4	2,5	2,6	2,9	3,3	3,3	3,1
Ужгород	2,2	2,5	2,8	3,1	2,7	2,4	2,3	2,1	2,3	2,3	2,5	2,3	2,5
Чернівці	3,9	4,1	4,0	3,9	3,5	3,3	3,2	3,0	3,0	3,3	3,7	3,6	3,5
Болград	зд	3,4	3,3	3,4	3,0	2,8	2,8	2,6	2,5	2,6	2,8	2,9	2,9
Вознесенськ	2,7	2,8	2,9	2,8	2,4	2,2	2,1	2,0	2,0	2,1	2,5	2,5	2,4
Херсон	4,1	4,3	4,1	3,8	3,3	3,0	3,0	2,9	2,8	3,1	3,7	3,9	3,5
Євпаторія	5,1	5,2	4,8	3,9	3,6	3,3	3,2	3,2	3,3	3,8	4,5	4,5	4,0

 

 

 

 

 

 

Додаток 3

Результати вімірювання швидкості вітру
жовтень			листопад
дні місяця	середньдобова швидкість в м/с		дні місяця	середньдобова швидкість в м/с
1	2		1	1,8
2	2,4		2	2
3	2,5		3	2
4	2,7		4	3
5	4,3		5	5,4
6	4		6	4
7	3,1		7	3,7
8	2,5		8	3,8
9	1,7		9	2,1
10	1,5		10	3,3
11	1,9		11	3,7
12	2,3		12	2,8
13	2,8		13	2,8
14	2,1		14	2
15	2,1		15	3,1
16	1,9		16	3,2
17	3,2		17	2
18	3		18	2,8
19	3		19	3,2
20	3,5		20	4,6
21	4		21	3,3
22	4,7		22	3,1
23	1,5		23	2,9
24	3		24	3
25	2,7		25	3
26	2,5		26	3
27	2		27	2,4
28	2,8		28	3
29	2,6		29	4,9
30	2,8		30	4
31	2,2
середньмісячна шв. в м/с	2,7		середньмісячна швидкість в м/с	3,1