Перспективи використання геоенергетичних ресурсів в Україні

Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка

 

Кафедра географії та екології

 

 

 

 

 

 

КУРСОВА РОБОТА

 

із загального землезнавства

 

Тема: Перспективи використання геоенергетичних ресурсів в Україні

 

 

 

Студентки 2 курсу  21-Б  групи

напряму підготовки 6.040104 Біологія*

Томашевської Олени Едуардівни

Керівник: асистент кафедри  географії та екології

Придеткевич С.С.

 

 

 

 

 

Національна шкала _________________________

Кількість балів: ________  Оцінка  ECTS _________

 

Члени комісії: 

_______________  Касіяник І.П.

підпис

________________  Самар В.М.

підпис 

________________  Придеткевич С.С.

підпис 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кам’янець-Подільський — 2013 рік 

ЗМІСТ

 

ВСТУП 3

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГІЧНІ  ОСНОВИ ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕОЕНЕРГЕТИЧНИХ  РЕСУРСІВ 4

1.1. Суть поняття  геоенергетичні ресурси 4

1.2. Поняттєво-термінологічна  система 6

1.4. Методика  дослідження 7

ТЕРИТОРІАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ ГЕОЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИ 9

2.1. Прояв  геотермальної енергії на території  українського кристалічного щита  і його схилах 9

2.2. Прояв  геотермальної енергії в межах  Дніпровсько-Донецької

западини 11

2.3. Прояв  геотермальної енергії на Донбасі 13

2.4. Прояв  геотермальної енергії на півдні  України 16

2.5. Прояв геотермальної енергії на заході України 18

ВИСНОВКИ 21

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 23

ДОДАТКИ

 

 

 

ВСТУП

 

Актуальність  теми. Використання теплової енергії надр Землі — це одна із галузей альтернативної енергетики, яка динамічно розвивається в усьому світі. Вона приваблює не тільки широким потенціалом енергоресурсів, а і територіальною поширеністю, забезпечуючи людство екологічно чистою енергетикою.

В сучасних геоенергетичних  установках є одна особливість, це повне  повернення підземних вод назад  в пласти, не порушуючи її циркуляцію. Тому аналіз геотермічних даних, з точки  зору оцінки ресурсного потенціалу геотермальної  енергії в Україні є важливим і актуальним питанням на сьогодні.

Таким чином дослідивши територіальну  організацію геотермальних ресурсів України в регіональному розрізі, ми зможемо простежити загальні характерні особливості їх поширення і динаміку зміни ресурсного потенціалу в залежності від форм рельєфу і тектонічної  будови місцевості.

Мета дослідження: визначити особливості сучасного стану геоенергетичного потенціалу України.

Виходячи з поставленої  мети нам необхідно було виконати наступні завдання:

• проаналізувати літературні джерела, які розкривають сучасний стан геоенергетичного потенціалу України;
• вказати основні напрямки та шляхи використання геотермальної енергії;
• провести структурний і територіальний аналіз геотермальної енергії на території України та вказати результати розрахунку щільності геоенергетичних ресурсів у регіонах України.

Предметом дослідження є територіально-організаційна структура гноенергетичного потенціалу України.

Об’єктом дослідження є геоенергетичний потенціал України.

 

РОЗДІЛ 1

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГІЧНІ  ОСНОВИ ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕОЕНЕРГЕТИЧНИХ  РЕСУРСІВ

1.1. Суть поняття геоенергетичні ресурси

Теплота — одна з форм енергії. Геотермальна енергія являє собою теплоту внутрішніх шарів Землі. Саме ця енергія є причиною таких геологічних феноменів, як дрейф континентів, землетруси або вулкани. Геотермальна енергія — це тепло Землі, яке переважно утворюється внаслідок розпаду радіоактивних речовин у земній корі та мантії.

Температура земної кори углиб  підвищується на 2,5-3 °С через кожні 100 м (так званий геотермальний градієнт). Так, на глибині 20 км вона складає близько 500 °С, на глибині 50 км — порядку 700-800 °С. У певних місцях, особливо по краях тектонічних плит материків, а також у так званих “гарячих точках”, температурний градієнт вище майже в 10 разів, і тоді на глибині 500-1000 метрів температура порід сягає 3000С.

Однак і там де температура  земних порід не така висока, геотермальних  енергоресурсів цілком достатньо.

Енергетичні ресурси (джерела  енергії) — це матеріальні об’єкти, в яких зосереджена енергія, придатна для практичного використання людиною. Як згадувалося раніше, енергоресурси поділяють на первинні та вторинні. Первинні енергоресурси — це природні ресурси, які не переробляли і не перетворювали: сира нафта, природний газ, вугілля, горючі сланці, вода річок і морей, гейзери, вітер тощо.

У свою чергу, первинні ресурси (або види енергії) поділяють на поновлювані  і непоновлювані. Непоновлювані  джерела енергії — це природньо утворені й накопичені в надрах планети запаси речовин, здатних за певних умов звільняти енергію, що міститься в них. Такими є викопне органічне паливо (вугілля, нафта, природний газ, торф, горючі сланці), ядерне паливо.

Поновлювані джерела енергії  — ті, відновлення яких постійно здійснюється в природі (сонячне випромінення, біомаса, вітер, вода річок та океанів, гейзери тощо), і які існують на основі постійних чи періодично виникаючих в природі потоків енергії, наприклад: сонячне випромінювання (біомаса, енергія сонця, вітру, хвиль); гравітаційна взаємодія Сонця, Місяця і Землі (наслідком якої є, наприклад, морські припливи та відпливи); теплова енергія ядра Землі, а також хімічних реакцій і радіоактивного розпаду в її надрах (геотермальна енергія джерел гарячої води — гейзерів).

Крім природних джерел поновлюваних енергоресурсів, сьогодні дедалі більшого значення набувають  антропогенні, до яких належать теплові, органічні та інші відходи діяльності людства.

Різні види енергетичних ресурсів мають різну якість, для палива її характеризує теплотворна спроможність, тобто скільки енергії (тепла) може виділити це джерело.

Для зручності розрахунків  та порівняння різних видів енергоресурсів у країнах СНД, з Україною включно, умовним паливом вважається паливо, при згорянні 1 кг якого виділяється 29,3х106 дж, чи 7000 ккал, енергії. У деяких розвинутих країнах еквівалентом є паливо, при згорянні якого виділяєтся 41,9х106 дж, що становить 10000 ккал і відповідає нафтовому показнику енергоємності.

Усю природну теплоту, яка  міститься в земній корі, можна  розглядати як геотермальні ресурси  двох видів:

•пара, вода, газ

• розігріті гірські породи

Гідротермальні джерела  енергії поділяються на термальні  води, пароводяні суміші і природну пару.

Для отримання теплоти, акумульованої  в надрах землі, її спочатку треба  підняти на поверхню. Для цього  бурять свердловини і, якщо вода досить гаряча, вона піднімається на поверхню природним чином, за нижчої температури може знадобитися насос.

Геотермальні води — екологічно чисте джерело енергії, що постійно відновлюється. Воно суттєво відрізняється від інших альтернативних джерел енергії тим, що його можна використовувати незалежно від кліматичних умов і пори року.

Виходячи з наявних  оцінок запасів геотермальної енергії, пріоритетними районами в Україні  є Керченський півострів, Закарпаття, Прикарпаття (Львівська обл.), Донецька, Запорізька, Луганська, Полтавська, Харківська, Херсонська, Чернігівська та інші області. В Україні визначено шість пріоритетних напрямків розвитку геотермальної енергетики:

• створення геотермальних  станцій для теплопостачання  міст, населених пунктів і промислових  об’єктів;

• створення геотермальних  електростанцій;

• створення систем теплопостачання  з підземними акумуляторами теплоти

• створення сушильних  установок;

• створення холодильних  установок;

• створення схем геотермального теплопостачання теплиць.

1.2. Поняттєво-термінологічна система

Для комплексного розуміння  суті висвітленої теми, ми використали  ряд словникових термінів, які  розкривають базисні основи геотермальної  енергетики.

Геотермальна енергія — це тепло Землі, яке переважно утворюється внаслідок розпаду радіоактивних речовин у земній корі та мантії. Енергетичні ресурси (джерела енергії) — це матеріальні об’єкти, в яких зосереджена енергія, придатна для практичного використання людиною

Геотермальні води — екологічно чисте джерело енергії, що постійно відновлюється. Воно суттєво відрізняється від інших альтернативних джерел енергії тим, що його можна використовувати незалежно від кліматичних умов і пори року.

Гірські породи — природні агрегати однорідних або різних мінералів, утворених за певних геологічних умов у земній корі або на її поверхні.М. С. Шатський визначав гірську породу, як парагенезис мінералів. Як правило, гірськими породами вважаються тільки тверді тіла, хоча в широкому розумінні до гірських порід входять також рідкі речовини (вода, нафта тощо) та природні гази.

Мантія — найбільша  за об’ємом частина планети, речовина якої перебуває у твердому стані.

Земна кора — верхня тверда оболонка літосфери, яка за походженням  поділяється на три типи: континентальна, океанічна і перехідна

Геотермальні електростанції — це електростанції які використовують енергію гарячої пари, або води, яка надходить із надр Землі.

1.4. Методика дослідження

В курсовій роботі використані  історичний, картографічний, порівняльний, методи спостережень, системного аналізу, статистичний, географічного районування, економіко-математичні.

Історичний метод застосовується в усіх суспільних та природних науках. Своєрідність його використання у цій  курсовій роботі полягає в розгляді еволюції природно-суспільних відносин в аспекті вивчення геоенергетичного потенціалу України. Знання історії  дослідження геоенергетики необхідне  для розуміння його сучасного  стану та особливостей розміщення ресурсів, а також для прогнозування  їх змін. Використання цього медоду можна прослідкувати в першому  розділі курсової роботи.

Картографічний метод  дає змогу створювати тематичні  карти, наносячи на них безліч об’єктів, відображаючи їх взаєморозташування і взаємозв’язки. Цей метод використовують на всіх етапах дослідження — від збирання вихідних даних до розроблення нових наукових матеріалів. Складання різноманітних тематичних карт підвищує інформаційну місткість наукового матеріалу, його краще сприйняття через унаочнення, тому я вважаю доцільним використання цього методу для створення додатків до курсової, адже карти є дієвим інструментом наукових досліджень.

Метод спостережень відіграє важливу роль в географічній науці. Використовувався він і при дослідженні  геоенергетичних ресурсів України. Безпосередні спостереження за особливостями  і розміщенням геоенергетичних зон дають можливість скласти певне уявлення про їх роль і значення для економіки держави. Метод системного аналізу базується на принципі поетапності, передбачає визначення мети, завдань, формулювання наукової гіпотези, всебічне дослідження кожної з територіальних систем, особливостей розміщення і розвитку геоенергетичних ресурсів. Цей метод використано на початковому етапі роботи над курсовою, при складанні вступу, для постановки завдань дослідження.

Статистичний метод ґрунтується  на аналізі даних про характерні особливості і критерії їх оцінки, що сприяє з’ясуванню особливостей просторової взаємодії різних територіально-економічних систем. У цьому аспекті важливу роль відіграє статистика як ефективний інструмент дослідження економічного і соціального стану конкретної території.

Метод економічного районування  сприяє виявленню взаємопов’язаних в соціально-економічному аспекті частин країни за певною спеціалізацією. Базуючись на вченні про економічні райони, потребує обробки різноманітної економічної та соціальної інформації.

Економіко-математичні методи дають змогу відобразити певні  кількісні співвідношення, а іноді  й якісні закономірності розміщення різних видів геоенергетичних ресурсів.  

РОЗДІЛ 2

ТЕРИТОРІАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ  ГЕОЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИ

2.1. Прояв геотермальної енергії  на території українського кристалічного щита і його схилах

В межах українського кристалічного  щита широко поширені низькі значення теплових потоків (ТП) — 35—50 мВт/м², що відповідає низьким температурам надр. Крім того, пониженню температури теплоносія (Т) сприяє висока теплопровідність кристалічних порід. Тому в межах регіону в даний час встановлена незначна кількість районів із значеннями щільності теплових ресурсів (W) більше 2,5 т у.п./м² [9].