Альтернативные источники энергии в Украине

 

6. Технико-экономический  анализ показал, что создание  в Украине альтернативной биоэнергетики  не только энергетически и  экологически оправданно, но и  экономически обосновано. Об этом  убедительно свидетельствуют возможности получить экономию природного газа в размере 7,8 млрд. нм3/год и сроки окупаемости, которые приведенные в таблицы. Так, при цене биомассы 6,0 долл. США/т и цене природный газа 179,5 долл. США/1000 нм3 (худший сценарий) срок окупаемости не превысит полгода и составит 5,8 месяцев.

 

 

 

 

Альтернативные источники  энергии Украины

По прогнозам, до 2020 г. эти источники заменят около 2,5 млрд. т топлива. Их часть в производстве электроэнергии и теплоты будет  представлять 8%.

 

Гелиоэнергетика

 

Одним из самых перспективных  источников энергии на сегодняшний  день есть чистое и практически неисчерпаемое  излучение звезды - Солнца. Солнечная  радиация - электромагнитное излучение  Солнца – это основной источник энергии для всех существующих процессов, которые происходят в природе. Солнце, благодаря высокой температуре его плазмы, предопределенной термоядерными реакциями, излучает в межпланетное пространство колоссальное количество тепловой энергии - больше 4-1033 эрга/сек.

 

Как считают ученые, есть все основания ждать, что благодаря прогрессу солнечная энергия в будущем будет поставлена на службу человеку.

 

Поверхность Земли получает солнечной энергии в 14-20 тыс. раз  больше нынешнего уровня мирового энергоиспользования. Плюсы солнечной энергии хорошо известны: доступность, практическая неисчерпаемость, отсутствие загрязняющих среду влияний. В то же время известны и недостатки: низкая плотность, прерывистая поступления, дежурства дня и ночи.

 

Солнечная энергия может  широко использоваться в народном хозяйстве. Солнечная энергия может нагревать воду для разных предприятий, хозяйств и домашних потребностей. Но эффективнее всего использовать солнечную энергию для выработки электрической. Наибольшее практическое приложение приобрели фотоэлектрические и термодинамические системы превращения с применением тепловых двигателей.

 

Для размещения гелиоэлектростанций  наиболее пригодными являются засушливые и пустынные зоны, в которых  годовое количество осадков не превышает 250 мм. При эффективном превращении  солнечной энергии в электрическую ровному 10% достаточно использовать всего 1% территории пустынных зон для размещения гелиоэлектростанций, чтобы обеспечить современный уровень энергопотребления.

 

В Украине первая подобная электростанция мощностью 5 мВт была построена в 1985 г. в Крыму.

 

 По подсчетам, участок  Крымского полуострова площадью  в 100 км2 способен обеспечить за  счет солнечной энергии половину  энергетических потребностей автономии.  Сегодня в Крыму работает 36 гелиостанций, общая площадь солнечных коллекторов составляет свыше 100 тыс. г. Большинство из них работает без накопителей энергии, которую бы можно было использовать в облачную погоду или ночью.

 

Ветроэнергетика

 

Энергия ветра зависит  от его скорости. В местах, где  средняя годовая скорость ветра  равняется 4 м/с, выгодно использовать ветродвигатели. Если скорость ветра больше, то целесообразно строить ветряные электростанции. Наиболее пригодными являются степная и лесостепная зоны Европейской части СНГ и Западной Сибири, некоторые районы Восточной Сибири и Дальнего Востока. Особенно сильные ветры (свыше 6 м/с) на Крайнем Севере.

 

От ветряных электростанций на территории СНГ можно получать столько электроэнергий, сколько  дадут ее ТЕС от сжигания 10 млрд. тонн нефти.

 

Неисчерпаемые запасы энергии  ветра человек может иметь от освоения стратосферы, где есть струйные воздушные течения огромной скорости.

 

В Украине первая ветряная электростанция мощностью 100 кВт была построена в 1931 г. вблизи Севастополя. Специалисты считают, что на одной  только Арабатской стрелке (Сиваш) можно установить 30 тыс. ветряных электростанций и получить 2 млн. кВт электроэнергии. Перспективными зонами строительства групповых ветряных электростанций являются побережье Черного моря, Крым, Карпаты, южные степные районы.

 

Мощность современных ветряных двигателей колеблется в пределах от десятков до нескольких тысяч киловатт. Они используются для освещения, помолу зерна, орошение полей, работы двигателей и тому подобное. Основным преимуществом ветреных двигателей является то, что их производство требует относительно незначительных расходов. Уже сегодня такое оборудование является конкурентоспособным в тех районах мира, где высокие цены на горючее.

 

Ветроэнергетика не сможет стать основным источником электроэнергии, но вместе с расширенным использованием гидроэнергии и других восстанавливаемых источников ее можно будет применять для удовлетворения большей части потребностей в электроэнергии.

 

Энергия приливов и отливов

 

Этот способ получения  энергии пока что используется не достаточно широко. Но его преимущество в том, что этот вид естественной энергии, в значительной мере постоянный и не зависит от погоды и времени года. Особенностью энергии приливов является ее пульсирующий характер, который усложняет ее использование. Приточные электростанции, как правило, строят в тех районах, где есть тепловые электростанции для удовлетворения потребностей в электроэнергии в часы пик. К недостаткам можно отнести высокую стоимость строительства и малое количество часов работы за номинальной мощностью.

 

Геотермальная энергия

 

В местностях, где близко к поверхности, или на поверхности находятся естественные горячие воды, целесообразным является использование геотермальной энергии. К геотермальным источникам энергии в вулканических районах можно отнести гейзеры, горячие ключи и т. др.; в невулканических - глубинные термальные воды. Горячие воды могут быть использованы для выработки электрической энергии, в коммунальном теплообеспечения, в технологических целях.

 

В наше время начинают применяться разнообразные методе получения альтернативных видов энергии. Однако подобный путь получения энергии имеет недостатки, среди которых такие:

 

· далеко не везде есть естественные условия для использования  альтернативных источников;

 

· подобный процесс получения  энергии сегодня стоит значительно дороже, чем использование традиционных источников.

 

Биотехнологии

 

Одним из важных направлений  НТП есть биотехнологии - комплекс биологических  знаний и технических средств, которые  используются с целью получения  продуктов жизнедеятельности клеток.

 

Началом биотехнологий  можно считать исследование свойств  микроорганизмов и разрабатывания методов их использования Луи  Пастером в середине XIX ст., но корни биотехнологий достигают значительно дальше, когда были изготовлены дрожжи, молочнокислые бактерии и тому подобное. В настоящее время микроорганизмы очень широко используются в промышленности, где с их помощью получают глицерин, ацетон, витамины, антибиотики, гормоны, белково-витаминные концентраты, аминокислоты. Клетки микроорганизмов, прежде всего бактерий и дрожжей, - удобный объект для биотехнологий.

 

Их преимущества обусловлены  быстрым ростом, высокими темпами  увеличения биомассы, способностью жить в экстремальных условиях и утилизировать  разные вещества и материалы - нефть, уголь, металлы, целлюлоза, пластмассы. Биомассу клетки организмов используют в качестве корма для скота, продуктами их жизнедеятельности служат ферменты, антибиотики. Биохимические свойства микробов полезны для очистки сточных вод, выщелачивания металлов, исключения примесей из угля.

 

С помощью микробных  ферментов создаются полноценные  заменители сахара (монеллин, аспартам). Настроен выпуск глюкозо-фруктозного  продукта из кукурузы, сладких сиропов  из древесины.

 

Микробиотехнология применяется  в промышленности с целью утилизации металлов из растворов. Некоторые бактерии накапливают к 17% меди, 5% свинцу, 8% кадмию, существуют микроорганизмы, способные поглощать уран.

 

 
 

      Список используемой литературы

 

      «Энергия будущего» А.Н. Проценко, М., «Мол. Гвардия», 1980

      «Ключ к Солнцу» Е.Б. Борисов,  И.И. Пятнова, М., Мол. Гвардия, 1964

      Энциклопедия для детей. Техника,  М., «Аванта+», 1999

      Энциклопедия для детей. География,  М., «Аванта +», 1994

      «Энергетика: проблемы и надежды», Л.С. Юдасин, М., «Просвещение», 1990

      «Энергетика сегодня и завтра»,  А.Н. Проценко, М., «Мол. Гвардия», 1987

      «Занимательно об энергетике»,  Ю.Г. Чирков, М., «Мол. Гвардия», 1981

            «Человек и океан», Громов Ф.Н., Горшков С.Г., С.-П., ВМФ, 1996