< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Відновлювальні джерела енергії

До альтернативних джерел енергії відносять енергію вітру, Сонця, геотермальну, біоенергетику, припливну та відливну та ін. У цім розділі розглядаються тільки ті види альтернативних джерел енергії, які можуть мати промислове значення для України. Будуючи схеми енергопостачання слід брати до уваги, що енергія цих джерел змінна в часі та просторі, тобто не є стабільною, але є самовідновлювапьною. Самовідновлювані джерела мають меншу концентрацію енергії, вона не сконцентрована в якихось місцях, а розсіяна на великому просторі. Ці джерела раціонально можуть бути використані лише в безпосередній близькості від споживача без передачі енергії на значну відстань. Ресурси деяких нетрадиційних джерел енергії України приведені в таблиці 2.7.

Таблиця 2.7

Ресурси нетрадиційних джерел енергії України

Джерело енергії

Теоретичний

потенціал, МВт год. за рік

Використання сьогодні

Технічний потенціал

Реально можливий об'єм використання

МВт- год за рік

т. умов. палива

МВт год за рік

т умов, палива

МВт год за рік

т умов. палива

Геліоресурси

720 109

81 103

10103

0,44109

0,16109

40109

3.8• 106

Вітроенергетика

965109

0,8 103

3,1 103

0,36 109

70109

8,4106

8,6106

Геотермальна енергетика

5128109

0,4 102

0,1 103

14109

1,7 109

2800 106

230 106

Енергетика с/г відходів

12,5106

0,1 103

2

6,1 106

0,73 106

6,1 106

0,73 106

Гідроенергетика

43,4106

10 103

1,2106

21,5 106

2,6 106

21,5 106

2,6

Зміну структури ресурсів, які використовуються для опалення в Швеції в 1970-2005 роках можна побачити на рис.2.9. Як видно із рис. 2.9, тенденцією є зменшення частки невідновлювальних джерел енергії і збільшення частки відновлювальних. Можна прогнозувати, що аналогічною тенденцією буде зміна структури ресурсів, які використовуються для опалення та вироблення енергії і в Україні.

Структура ресурсів для опалення в Швеції в 1970-2005 роках

Рис. 2.9. Структура ресурсів для опалення в Швеції в 1970-2005 роках.

Енергія вітру

За оцінками вчених загальний річний вітроенергетичний потенціал Землі в 30 разів перевищує річне споживання енергії людством усій земної кулі. Енергія, що надходить від вітрових електростанцій (ВЕС), в теперішній час покриває зовсім малу частину світових потреб, її внесок у забезпечення теплом та світлом зростатиме в міру виснаження запасів викопного палива. Однак на сьогоднішній день використовується лише мізерна частка цієї енергії. Так було не завжди, за даними статистики в кожному другому селі України працював вітряк. Але парова машина, а потім двигун внутрішнього згорання, витіснили їх зі сфери людської діяльності в тому числі і з сфери морських перевезень. Можливості використання енергії вітру в різних місцях землі неоднакові.

В Україні діє загальнонаціональна комплексна програма будівництва вітрових електричних станцій (ВЕС). І хоча на кінець 2002 року в Україні працювали вітрогенератори загальною потужністю лише 75 МВт, за розрахунками фахівців НАН України, потенціал використання вітроенергетики у найближчій перспективі може бути досягнутим на рівні 20 – 30% від загального споживання електроенергії в країні. За оцінками Агентства з відновлюваної енергетики – це приблизно, 20 тис. МВт., що еквівалентно потужності 7 ядерних блоків. Фактично ж в Україні у 2007 р. ВЕС вироблено всього 5,9 млн. кВтг (у 2006 р. – 5,3 млн. кВт г), що становить 0,003% загальних обсягів електроенергії (195130,5 млн. кВтг), вироблених АЕС (47,4%), ТЕС (43,2%), ГЕС (5,2%) та іншими (блок-станціями, ВЕС та комунальними ТЕЦ – 3,2%) джерелами генерації. Для нормальної роботи вітроенергетичних двигунів середньорічна швидкість вітру повинна бути не меншою за 4 – 5 м/сек. В Україні до таких місць належать узбережжя Чорного моря, особливо Крим, Карпати та південні степові райони. Більш ефективне використанням енергії вітру можна досягти якщо ВЕС встановити на платформі у морі. На рис. 2.10. зображена загальний вигляд вітрової електростанції.

Вітрова електростанція

Рис. 2.10. Вітрова електростанція.

Розрізняють три типи вітродвигунів:

  • • до першого типу відносять вітродвигуни, в яких вітрове колесо розміщене у вертикальній площині, тобто перпендикулярно напрямку вітру;
  • • до другого – вітродвигуни із горизонтальним розміщенням вітрового колеса;
  • • до третього – барабанні, що працюють за принципом водяного колеса млина, у яких вісь обертання розміщена перпендикулярно напрямку вітру.

Для вітроенергетичної установки суттєвою є система автоматичного регулювання роботи (САРВ). У загальному випадку САРВ включає дві взаємозв'язані підсистеми керування: автоматичного керування і контролю механічних параметрів та автоматичного керування і контролю електромагнітних параметрів. Вони повинні функціонувати разом і цим забезпечується автоматичне підтримання заданого режиму роботи ВЕС.

Піонером будівництва ВЕС був видатний українській вчений Ю.Кондратюк. Побудована під його керівництвом ВЕС в 1931 році потужністю 100 кВт більш як 10 років забезпечувала м. Севастополь електроенергією. Сьогодні, особливо в Данії та США, серійно випускають вітроелектростанції потужністю від 1,5 до 100 кВт, діє також кілька експериментальних ВЕС потужністю до 30 тис. кВт. У 2003 році в Україні з'явилися перші 600-кіловатні вітроагрегати бельгійської фірми “Турбовіндс”, зараз аналоги цих агрегатів виробляють на вітчизняних підприємствах. Україна має понад 75 МВт загальної потужності вітроенергетики, що відповідає забезпеченню 30 тис. квартир. Але це дуже мало і поки що не робить вітроенергетику передовим сектором енергетики. Вітроенергетика потребує набагато більших потужностей і набагато більшого фінансування. За даними Агенства з відновлюваної енергетики загальна потужність перспективних вітроелектростанцій в Україні оцінюється в 16 000 МВт з можливим річним виробленням електроенергії близько 30 млрд. кВт/год.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >