Сумісна робота сонячних електричних станцій, малих гідроелектростанцій та біогазових установок в системі



Сторінка3/15
Дата конвертації12.03.2016
Розмір1.11 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

1Розділ 1
Характеристика Відновлювальних джерел енергії

1.1 Характеристика відновлювальних та нетрадиційних джерел енергії


Використання відновлюваних джерел енергії на сьогодні є важливим напрямком розвитку енергетики України []. З одного боку рівень забезпеченості власними первинними енергоносіями не дозволяє говорити про енергетичну незалежність країни, а з іншого – Україна має великий потенціал у галузі відновлюваної енергетики [].

Останнім часом Європейський Союз виступив з ініціативою прискорення розвитку НВДЕ та прийняв низку обов’язкових до виконання рішень з цього питання. Україні, яка має багато проблем з енергозабезпеченням та бажає у майбутньому стати членом європейської спільноти, також потрібно будувати свою енергетичну політику з врахуванням цього перспективного напряму.

Відновлювані джерела енергії (ВДЕ) – це потоки енергії, що постійно або періодично діють в природі. Загалом усі енергетичні потоки ВДЕ поділяються на дві основні групи – пряма енергія сонячного випромінювання та її вторинні прояви у вигляді енергії вітру, гідроенергії, теплової енергії навколишнього середовища, енергії біомаси тощо.

Нині витрати ряду промислово розвинених країн на запобігання або ліквідацію негативних екологічних наслідків, зумовлених впливом зростання традиційних методів виробництва і споживання енергії, сягають 3% обсягу валового внутрішнього продукту, в зв’язку з цим важливого значення набуває використання енергії відновлюваних джерел.

Основною перевагою використання відновлюваних джерел енергії є їх невичерпність та екологічна чистота, що сприяє поліпшенню екологічного стану і не призводить до зміни енергетичного балансу на планеті.

Недоліком ВДЕ є дискретність енергетичних потоків – періодичність надходження та змінність енергетичного потенціалу. Сучасні технології і обладнання, а також прийоми раціонального використання ВДЕ фактично ліквідували перешкоди щодо їх широкомасштабного впровадження і обумовили бурхливий розвиток енергетики на основі ВДЕ в світі.

Вартісні показники електроенергії від ВДЕ, виробленої на різних видах електростанцій, вже зараз перебувають в середньому на рівні традиційних електростанцій; із загального ряду випадає фотоенергетика, де вартість електроенергії в 4-5 разів вища; спостерігається стійке зниження вартості електроенергії від ВДЕ, в тому числі й на фотоелементах (відповідно до прогнозів, ціна фотоенергії наблизиться до вартості електроенергії від інших видів через 5-10 років).

Коли мова йде про відновлювані джерела енергії, маються на увазі, в першу чергу, використання когенераційних установок (КУ) та дизель-генераторів; організація теплозабезпечення об'єктів на базі електротеплоакумулюючих технологій (ЕТТ) та комбінованих систем теплозабезпечення з використанням КУ, а також теплові насоси з живленням від електричної мережі (ТН) та комбіновані системи теплозабезпечення об'єктів з використанням КУ та ТН.

Такі джерела енергії можуть бути орієнтовані на використання органічного палива. Це - теплові насоси з живленням від джерел розосередженої генерації на базі відновлюваних джерел енергії (РГ- ВДЕ); мережеві вітроагрегати: автономні вітроагрегати; фотоелектричні установки; сонячні колектори; установки на базі первинної та вторинної енергетичної біосировини; геотермальні системи та малі, мікро- і міні- ГЕС.

Згідно з класифікацією Міжнародного енергетичного агентства до поновлюваних джерел енергії належать такі категорії:

-поновлювальні джерела енергії (ПДЕ), які спалюються, і відходи біомаси;

-тверда біомаса і тваринні продукти: біологічна маса, у тому числі будь-які матеріали рослинного походження, що використовуються безпосередньо як паливо або перетворюються на інші форми перед спалюванням (деревина, рослинні відходи і відходи тваринного походження; деревне вугілля, яке одержують з твердої біомаси);

- газ/рідина з біомаси: біогаз, отриманий у процесі анаеробної ферментації біомаси і твердих відходів, який спалюється для виробництва електрики і тепла;

- муніципальні відходи: матеріали, що спалюються для продукування теплової та електричної енергії (відходи житлового, комерційного і громадського секторів). Утилізуються муніципальною владою з метою централізованого знищення;

- промислові відходи: тверді й рідкі матеріали (наприклад, автомобільні покришки), що спалюються безпосередньо, зазвичай на спеціалізованих підприємствах, для виробництва теплової й електричної енергії;

- гідроенергія: потенційна, або кінетична, енергія води, перетворена на електричну енергію за допомогою гідроелектростанцій, як великих, так і малих;

- геотермальна енергія: теплова енергія, що надходить із земних надр, зазвичай у вигляді гарячої води або пари. Використовується для виробництва або безпосередньо як джерело тепла для систем теплопостачання, потреб сільського господарства тощо;

- сонячна енергія: випромінювання Сонця, що використовується для одержання гарячої води й електричної енергії;

- енергія вітру: кінетична енергія вітру, що застосовується для виробництва електроенергії у вітрових турбінах;

- енергія припливів, морських хвиль і океану: механічна енергія припливних потоків , або хвиль, що використовується для виробництва електричної енергії.

Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії стали останнім часом одним із важливих критеріїв сталого розвитку світової спільноти. Здійснюється пошук нових і вдосконалення існуючих технологій, виведення їх до економічно ефективного рівня та розширення сфер використання. Головними причинами такої уваги є очікуване вичерпання запасів органічних видів палива, різке зростання їх ціни, недосконалість та низька ефективність технологій їхнього використання, шкідливий вплив на довкілля, наслідки якого все більше і більше турбують світовому спільноту.

Альтернативна енергетика стає одним із базових напрямів розвитку технологій у світі, разом із інформаційними та нанотехнологіями вона стає важливою складовою нового постіндустріального технологічного укладу.

На даний час на відновлювані джерела енергії (ВДЕ) припадає близько 14 % у світовому споживанні первинної енергії, з них на спалювані види і відходи біомаси припадає 11 %, гідроенергію – 2,3 %, енергію вітру – 0,026 %, сонячну енергію – 0,039 %, геотермальну енергію 0,442 %.

Частка відновлюваної енергії у виробництві електроенергії досягає 18 %, тепла – майже 26 %. Тобто НВДЕ у світовому забезпеченні електроенергією і теплом вже вийшли на той рівень, який дозволяє надіятись на ефективне вирішення енергетичних проблем у майбутньому.

Існуючі технології НВДЕ не є досить досконалими, мають різний рівень економічної ефективності та різний технічний рівень. Однак всі вони мають такі визначні переваги як дуже низький рівень (або зовсім не мають) викидів парникових газів і мають невичерпний  (відновлюваний) запас палива необхідний для їх реалізації. Деякі з цих технологій вже сьогодні є конкурентоспроможними і є всі підстави сподіватись, що в майбутньому їх економічна ефективність буде зростати на фоні зростання ціни і ускладнення умов видобутку традиційних енергоресурсів.

Саме тому ринок НВДЕ у світі набуває все більших темпів розвитку. Минулого року у нові потужності ВДЕ у світі було інвестовано понад 71 млрд доларів США (не рахуючи великої гідроенергетики), з них 47 % - у вітроенергетику, 30 % - на фотоелектрику. До цього треба додати 10 млрд.дол. США інвестицій у нові фотоелектричні виробничі потужності, понад 4 млрд – у нові заводи з виробництва біопалива та 16 млрд дол. у дослідження і розробки .

Темпи зростання обсягів виробництва енергії НВДЕ значно перевищують аналогічні для традиційних видів енергії. Так, у найближчі 10 років, прогнозується щорічне зростання світових обсягів виробництва електроенергії  традиційної електроенергетики порядку 2,8 %, а електроенергії НВДЕ – 9,2 %.

До країн, які найбільш інтенсивно розвивають технології і ринки НВДЕ, слід віднести: США, країни ЄС (в першу чергу, Швецію, Австрію, Фінляндію, Німеччину, Португалію, Іспанію), Японію, Китай, які планують в XXI столітті довести частку ВДЕ в загальному енергобалансі до 20-50 %. Останнім часом активізувалися в цьому напрямі Бразилія і Індія. Зростає вартість акцій компаній, які займаються НВДЕ. Все це дасть можливість пришвидшити розвиток технологій та їх впровадження у промислове виробництво.

Виробництво електроенергії з відновлювальних і нетрадиційних джерел енергії (ВНДЕ) стає дедалі актуальнішим для будь-якої країни, що хоче зменшити свою енергозалежність від інших держав, зокрема убезпечити себе від можливих перебоїв з поставками органічного та ядерного палива. До того ж таке виробництво або зовсім не дає викидів у атмосферу шкідливих речовин (вітро-, гідроенергетика, використання геотермальних джерел та енергії Сонця) або принаймні не збільшує обсягу таких викидів.

Дослідженням проблем розвитку відновлюваної енергетики займались такі вчені, як Є. М. Борщук [1], А. А. Долінський [2], В. А. Ільясов, Л. Л. Товажнянський та багато інших, проте сьогодні залишається багато невирішених питань щодо впровадження енергозберігаючих технологій в Україні, а саме: шляхи фінансування, невизначеність з видами альтернативної енергетики, які варто розвивати, невиконання державних програм щодо збільшення частки відновлюваної енергетики в структурі паливно-енергетичного комплексу, відсутність конкретних важелів впливу з боку держави на виробників та споживачів нетрадиційної енергії [3].


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


База даних захищена авторським правом ©refs.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка