Доповідь "Доцільність використання альтернативних джерел енергії в Україні"

Міністерство освіти і науки України

Маріупольський машинобудівний коледж ДВНЗ «ПДТУ»

 

 

 

 

 

 

 

ДОЦІЛЬНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ

АЛЬТЕРНАТИВНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ

 

 

 

 

 

 

Автор

Бєлова М.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019р

Вступ

 

В даний час стало актуальним питання про розвиток альтернативної розподіленої енергетики та енергозбереження в Україні. У даній доповіді, загостримо увагу на альтернативній енергетиці, як сукупності перспективних способів отримання, передачі та використання енергії, які поширені не так широко, як традиційні, проте представляють інтерес через вигідності їх використання.

Велика різноманітність проектів вимагає вибрати найбільш перспективні напрямки розвитку. Фінансові аспекти даних інвестицій непросто оцінити через нерівномірні окупності проектів, і для різних регіонів  України вона різноманітна. З огляду на те, що суспільство вибирає екологічно-орієнтований шлях розвитку необхідно провести порівняльний аналіз нетрадиційних (альтернативних) джерел з точки зору впливу на навколишнє середовище.

Зміст

 

1. Використання альтернативних джерел.

2. Види альтернативних джерел енергії.

3. Оцінка потенціалу використання вітрової енергії.

4. Оцінка потенціалу використання малої гідроенергетики.

5. Оцінка потенціалу використання геотермальної енергії.

6. Оцінка потенціалу використання сонячної енергії.

7. Оцінка потенціалу використання енергії біомаси.

8. Висновки.

Список використаних джерел

 

Тема доповіді:

 

Доцільність використання альтернативних джерел енергії

 

Мета роботи: аналіз практики та ефективності використання альтернативних джерел енергії в Україні та світі, а також вибір доцільних для вітчизняного виробництва сучасних нетрадиційних джерел енергії задля забезпечення енергозбереження країни.

 

1. Використання альтернативних джерел.

 

Промислові підприємства України достатньо енергоємні виробництва, для яких електроенергія і газ – вагомі компоненти виробничої собівартості. Питання забезпечення енергетичної безпеки підприємств – питання майбутнього. В умовах нестабільності зовнішнього середовища, непередбачуваності енергетичної політики держави і кон'юнктури світових ринків вже сьогодні необхідно шукати шляхи використання альтернативних джерел енергії на підприємствах. Використання альтернативних джерел енергії на підприємствах та країні може бути економічно вигідним.

Сучасні вчені прагнуть знайти альтернативні джерела енергії.

Альтернативні джерела енергії протиставляють традиційним джерелам. До традиційних, як ми вже зазначали вище, відносяться нафта, газ і вугілля. Альтернативні джерела потрібні для того щоб зменшити негативний вплив традиційних джерел енергії, які завдають шкоди навколишньому середовищу, а також є вичерпаними.

 

2. Види альтернативних джерел енергії.

 

Існують джерела, які здатні надавати альтернативну енергію:

•         енергія сонця;
•         енергія вітру;
•         енергія води;
•         енергія землі;
•         біопаливо.

Україна має значний потенціал нетрадиційних джерел енергії. Для його використання розроблена низка державних програм, головною з яких є «Програма державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики».

Через незадовільне фінансування практична реалізація цих програм дуже незначна. Тільки вітроенергетика має більш-менш стабільне фінансування, але і по будівництву ВЕС програми не виконуються. За іншими НВДЕ темпи і масштаби реалізації програм ще менші, тому і техніка, і технології їхнього впровадження поки мало відомі масовому споживачеві й істотно не впливають на баланс паливно-енергетичних ресурсів.

 

3. Оцінка потенціалу використання вітрової енергії.

 

Вітроенергетика - «галузь енергетики, пов'язана з розробкою методів і засобів перетворення енергії вітру в механічну, теплову або електричну енергію».

Найбільшого поширення в світі набула конструкція вітряних установок з трьома лопатями і горизонтальною віссю обертання. Крім того, були зроблені спроби побудувати вітрогенератори з вертикальним розташуванням осі обертання, оскільки вважається, що вони мають перевагу у вигляді того, що для початку роботи їм потрібно дуже мала швидкості вітру. Однак через проблеми з механізмом гальмування подібні вітряні генератори не отримали практичного поширення у вітроенергетиці.

За оцінками ІЕК НАН України, ресурси енергії вітру технічно доступні для освоєння на континентальній частині нашої території, приблизно в 200 разів перевищують нинішні обсяги генерування електроенергії в Україні. Великі перспективи розвитку вітроенергетики варто пов'язувати з надзвичайно сприятливими передумовами для спорудження ВЕС - на акваторіях, де параметри вітру для застосування вітрообладнення значно кращі, ніж на суші.

Однак реалізувати ці можливості в Україні поки ще неможливо. Незважаючи на те, що програма розвитку вітроенергетики в Україні існує вже кілька років, і на неї витрачені значні кошти, реального результату дотепер не отримано.

При цьому слід зазначити успіхи світової вітроенергетики. Завдяки удосконаленню вітроенергетичного устаткування, ціна електроенергії, що виробляють ВЕС, стає порівняною з відповідними цінами для ТЕС і продовжує знижуватися.

 

4. Оцінка потенціалу використання малої гідроенергетики.

 

Мала гідроенергетика - це «складова частина гідроенергетики, пов'язана з використанням енергії водних ресурсів і гідравлічних систем за допомогою гідроенергетичних установок малої потужності».

Приблизно 1/5 частина енергії, споживаної в усьому світі, виробляють на ГЕС. Її отримують, перетворюючи енергію падаючої води в енергію обертання турбін, яка в свою чергу обертає генератор, що виробляє електрику.

Основними показниками, що дозволяють оцінити гідроенергетичний потенціал регіонів, є водність річок і наявність значних перепадів висот рельєфу.

В Україні поступово розвертаються роботи з розвитку малої гідроенергетики, потенціал якої в оцінюють до 30-40 млрд.кВтг/рік.

Використання гідропотенціалу малих річок сприятиме, у першу чергу, надійному енергозабезпеченню віддалених та важкодоступних районів сільської місцевості для всіх регіонів Західної України, а для деяких районів Закарпатської та Чернігівської областей воно може стати джерелом повного енергозабезпечення.

 

5. Оцінка потенціалу використання геотермальної енергії.

 

Геотермальна енергетика - це «перетворення енергії геотермальних вод в інші види енергії». Геотермальні джерела фактично невичерпні і мають високий ступінь передбачуваності щодо кількості одержуваної енергії.

В Україні значні геотермальні ресурси зосереджені в Закарпатській, Чернігівській, Сумській, Полтавській, Харківській, Львівській, Херсонській, Івано-Франківській областях.

За винятком введення в експлуатацію невеликих експериментальних геотермальних об'єктів теплопостачання, цей напрямок практично не розвивається. Повільно йде розробка і впровадження теплонасосної техніки, хоча в цій сфері є підприємства, що можуть її виготовляти і вже частково виготовляють.

 

6. Оцінка потенціалу використання сонячної енергії.

 

Під сонячною енергетикою розуміють «область енергетики, пов'язану з перетворенням сонячної енергії в електричну і теплову енергію». Сонячна енергія є одним з найбільш масштабних, але разом з тим і найменш використовуваних людиною джерел енергії. Останнім часом інтерес до сонячної енергетики досить сильно зріс, так як потенційні можливості даного виду енергетики надзвичайно великі.

Потужність енергії Сонця становить 1017 Вт, що в 100 тисяч разів більше рівня енергоспоживання землян в кінці ХХ століття. Використання всього лише 0,0125 % енергії Сонця могло б забезпечити всі сьогоднішні потреби світової енергетики, а використання 0,5 % повністю покрити потреби на перспективу.

Середньорічна кількість сумарної сонячної радіації, що надходить на                               1 м² поверхні, на території України знаходиться в межах від 1070 кВтг у північній частині країни. Цей потенціал сонячної енергії, навіть при існуючому ККД сонячних установок, складає близько 17 млрд. кВтг теплоти на рік та дає можливість зекономити щорічно близько 2,5 млн.т у.п. Не зважаючи на значні запаси цього виду енергії, в Україні його використання тільки починається.

Україна має унікальні можливості для розвитку фотоенергетики – це наявність якісної сировини, могутня інфраструктура з виробництвом монокристалічного кремнію, значний науково-технічний потенціал.

 

 

 

7. Оцінка потенціалу використання енергії біомаси.

 

Біоенергетика - це «перетворення енергії біомаси, біогазу, продуктів переробки біомаси в інші види енергії».

Біомаса є одним з найбільш перспективних джерел відновлюваної енергії на Землі. Даним фактом сприяють такі відмітні риси біомаси як її значний енергетичний потенціал і відносно просте відновлення даного джерела енергії. Крім того, виробництво і використання даного виду палива не вимагає значних фінансових вкладень.

Щорічні загальні обсяги відновлювальних ресурсів біомаси складають в Україні 115,5 млн.т або 22,0 млн.т у.п., з них технічно доступний енергопотенціал оцінюється в 13,2 млн.т у.п. Важливою перевагою переробки органічних відходів є невисока вартість одержуваної енергії, незначні площі земельних ділянок для спорудження біоустановок і, як наслідок, висока рентабельність. Не вважаючи окремих випадків ефективного використання дров, обпилювань, соломи, торфу та ін. для побутових потреб, ефективне енергетичне використання різних промислових і сільськогосподарських органічних відходів в Україні практично не налагоджено.

Науково-дослідним інститутом будівельного виробництва (НІІСП) Держбуду України запропоновано до розробки анаеробний біореактор нової концепції, що не уступає по своїй ефективності західним зразкам. Обробка опадів на каналізаційних очисних спорудженнях країни за допомогою таких біореакторів забезпечила б одержання додаткової електроенергії 450-500 млн.кВтг у рік при одночасному поліпшенні екологічного стану регіонів. Таким чином, необхідність енергозбереження та зниження забруднення навколишнього середовища змушує більш раціонально використовувати традиційні енергоресурси, а також шукати інші, бажано поновлювані і недорогі джерела енергії, до яких останнім часом все частіше відносять тверді побутові відходи (ТПВ). Побутові відходи, що утворюються в значних кількостях, як правило, не знаходять застосування і забруднюють навколишнє середовище і є поновлюваними вторинними енергетичними ресурсами. В даний час інтенсивно розвиваються два основних напрямки енергетичної утилізації твердих побутових відходів - спалювання і поховання з отриманням біогазу. Спалювання відходів потребує дорогих систем очистки, тому більш широко поширене в усьому світі полігонне захоронення твердих побутових відходів. Основна перевага технології поховання - простота, порівняно малі капітальні та експлуатаційні витрати, і відносна безпека. При розкладанні побутових відходів виділяється біогаз, який містить до 60% метану, що дозволяє його використовувати в якості місцевого палива.

Альтернативна енергетика покликана сприяти вирішенню, передусім, двох важливих проблем – енергоефективності та екологічної безпеки, які є ключовими для України. Процес модернізації регіональної та національної економіки значною мірою може активізувати розвиток альтернативної енергетики, забезпечити дотримання принципів сталого розвитку та високих світових екологічних стандартів господарської діяльності.

 

8. Висновки.

 

Як бачимо, стратегія впровадження альтернативної енергетики є дуже складним питанням.

Відчуваються значні перешкоди щодо впровадження і діяльності альтернативних видів палива. У нашій країні впроваджуються нові технології видобутку енергоресурсів, але повільними темпами. Також необхідно звернути увагу на політичну діяльність з боку впровадження та інвестицій альтернативної енергетики в Україні взагалі, бо все починається з розробки та реалізації державної програми. А вже потім це стосується приватних інвесторів, яких частково відлякують нормативні та правові норми.

Виходячи з обсягів видобутку продукції на промислових підприємствах, потрібні значні потужні впровадження в енергоустановки. Клімат в Україні не дуже сприятливий для ефективної діяльності підприємств за допомогою альтернативних джерел енергії. Тож можемо зробити висновки, що впровадження альтернативної енергетики може лише частково задовольнити функціонування діяльності підприємства.

 

Список використаних джерел

 

1. Горбатюк О.В. Утилизация биогаза полигонов твердых отходов. Проблемы больших городов / О.В. Горбатюк, А.Б. Лифшиц, О.И. Минько // Обзорная инф. МГЦНТИ. – М.: 1988. – 18 с.
2.               Енергоефективність та відновлювані джерела енергії / Під заг. ред. А. К. Шидловського. – К.: Українські енциклопедичні знання, 2007. – 560 с.

3. Ковалко М. П. Енергетична безпека – складова національної безпеки / М.П. Ковалко, С.П. Денисюк. – К., 1997. – 91 с.

4. Кудря С. О. Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії: підруч. для студ. вищ. навч. закл., які навчаються за напрямами підготов. "Електротехніка та електротехнології" та "Електромеханіка" / С. О. Кудря; Нац. техн. ун-т України "Київ. політехн. ін-т". – К.: НТУУ "КПІ", 2012. – 489 с.

5. Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії: навч. посіб. / І. О. Сінчук [та ін.]; під ред. д-ра техн. наук, проф. Сінчука О. М. – Кременчук : Щербатих О. В., 2013. – 192 с.

6. Щокін А.Р. Досвід залучення нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії до паливно-енергетичного балансу України у період 1997-2000 років та стратегічні засади подальшого збільшення їх використання / А.Р.Щокін, Ю.В.Колесник Ю.В., С.О.Кудря. // Праці міжнародної конференції "Енергетична безпека Європи. Погляд у XXI століття. 22-25 травня 2001 р., м.Київ. Енергозбереження та енергоефективність. – К.: Українські енциклопедичні знання,2001. – С.221-225.