Нетрадиційні і відновлювані енергоресурси
Характер взаємодії між людством і природою визначається насамперед людиною, так званим антропогенним впливом на навколишнє середовище. Існуючі моделі розвитку суспільства визначають прямо пропор — ційну залежність між науково-технічним прогресом (символом економічного стану) і споживанням енергії на душу населення. У країнах Західної Європи воно становить більше трьох умовних тонн вугілля на рік (близько 100 ГДж), у США і Канаді цей показник утричі вищий (300 ГДж). Але у більшості країн Африки цей показник у 30-40 разів нижчий.
Проблему використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) у різних галузях народного господарства почали розв’язуватися з другої половини ст. До цього спонукали кризові ситуації: світова
енергетична криза 1973 р. і Чорнобильська катастрофа 1986 р., що змусили більшість країн переглянути свою енергетичну політику щодо темпів і перспектив практичного застосування НВДЕ.
Інтерес у всьому світі до НВДЕ зумовлений двома негативними тенденціями розвитку традиційної енергетики: швидким виснаженням природних ПЕР і забрудненням навколишнього середовиша. За даними ООН, уже до середини XXI ст. можливе виснаження основних видів викопного палива — вугілля і урану (U ).
Особливу роль у виникненні ПЕР на Землі відіграє Сонце. Сонячна енергія протягом мільйонів років була рушійною силою виникнення ро — довиш нафти, газу та твердого палива.
Одним з основних напрямів нетрадиційної енергетики є використання енергії Сонця прямими і непрямими методами. Прямі методи використання сонячної енергії ґрунтуються на перетворенні променистої енергії Сонця на електричну і теплову, непрямі — дозволяють використовувати кінетичну і потенційну енергію, шо виникає внаслідок сонячного випромінювання з біосфери.
Це енергія вітру, біомаси (органічні відходи в господарській діяльності людини, енергетичні плантації), океанів і морів (наприклад, енергія припливів і відпливів, температурного градієнта великих товш води), гідроенергія (великих та малих річок, шо виступають як гідроакумулювальні системи).
Сумарний потенційний внесок усіх НВДЕ у світовий енергетичний баланс уже до кінця 2000 р. становив майже 10 %. Об’єм використання окремих видів НВДЕ розподіляється так (млн ту. п.): сонячна енергія (нагаряче водопостачання й опалення) — 36; геотермальна енергія — 29; енергія вітру — 7; енергія біомаси — 7; інші види енер гії — 7 (усь ого — 86 млн ту. п.).
Світова енергетична криза 70-х рр. і усвідомлення наслідків Чорнобильської катастрофи зробили свою справу: світове співтовариство шукає «нову енергію», насамперед у напрямі використання НВДЕ (табл. 2.6).
Таблиця 2.6. Виробництво теплової та електричної енергії в країнах ЄС на базі нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії
Примітка. Теплота згорання 1 т нафтового еквівалента (1 т н. е) — = 41,86 ГДж |
Потреба і можливість розвитку в Україні цього напряму зумовлені такими причинами:
— дефіциго м тр адиційних для Укр аїни ПЕР;
— дисбалансом у розвитку енергетичного комплексу України, орієнтованого, по-перше, на централізоване електро — і теплопостачання та, по-друге, на значне (понад 40 %) виробництво енергії на АЕС у той час, як немає власного виробництва ядерного палива, технологій утилізації і переробки відходів АЕС, а також виробництв для модер — ніз ації у статку в ання діючих АЕС;
— наявністю науково-технічної і промислової бази, придатної для виробництва практично усіх видів устаткування нетрадиційної енергетики;
— сприятливими клімато-метеорологічними умовами для використання основних видів НВДЕ.
Виходячи з географічних, науково-економічних та екологічних факторів для України доцільно розглядати використання таких НВДЕ, як енергія Сонця, вітру, біомаси, малих рік, геотермальна енергія, ресурси яких подано в табл. 2.7.
Таблиця 2.7. Ресурси відновлюваних джерел енергії України
|
Використання відновлюваних джерел енергії дозволить знизити споживання дефіцитних для України нафтопродуктів (загальний об’єм приблизно 300 млн т у. п./рік) на 5-6 %, зокрема за рахунок використання геліоресурсів — на 1,7 %, вітроенергії — на 2,8 %; геотермальної енергії — на 0,1 %; біогазу — на 0,2 %; гідроенергії рік — на 0,9 % (великих — 0,6 %, малих — 0,3 %).