32

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………..………………..	3
1. Характеристика енергозабезпечення України і Крима. Проблеми використовування традиційних джерел енергії …….……………	5
2. Альтернативні та відновлювальні джерела енергії. Переваги і недоліки поновлюваних джерел енергії ……………………………...……………………	10
3. Класифікація поновлювальних джерел енергії та їх використання…………	11
3.1.Енергія вітру………………………………………………………………………..	11
3.2.Енергія сонця………………………………………………………………………	15
3.3.Геотермальна енергія …………………………………………..…………………	20
3.4.Енергія біомаси…………………………………………………...………………..	23
3.5.Енергія малої гідроенергетики ………………………………………...…………	27
4. Висновок ………………………………………………………..………………….	31
Список використаних джерел ……………………………………..……………….	32

ВСТУП

Народження енергетики відбулося кілька мільйонів років тому, а саме, коли перші люди навчилися використовувати вогонь. Вони запалили вогонь багать, хоча не розуміли його природи. Однак цей спосіб перетворення хімічної енергії в теплову зберігається і вдосконалюється вже протягом тисячоліть. Вогонь давав першим людям тепло і світло, був зброєю проти ворогів і диких звірів, лікувальним засобом, помічником в землеробстві і т.д.

Протягом багатьох віків він підтримувався шляхом спалювання рослинних енергоносіїв (деревини, чагарників, очерету, трави т.п.), а потім була виявлена ​​можливість використовувати для підтримки вогню викопні речовини: кам'яне вугілля, нафту, сланці, торф. Розвиток людської цивілізації базується на енергетиці. Від стану паливно-енергетичного комплексу залежать темпи науково-технічного прогресу й виробництва, а отже, життєвий рівень людей. Людству потрібна енергія, причому потреби в ній збільшуються з кожним роком [додаток 1]. Аналіз енергетичного балансу (виробництва і споживання) енергії в світі показує, що виробництво енергії в світі зростає [додаток 2]. Основними складовими виробленої енергії зараз є традиційні не відновлювальні джерела: вугілля, нафта, природний газ. Їхня доля складає близько 82%.

Інші енергоресурси:

– атомна енергія – близько 7%;

– традиційні відновлювальні джерела енергії – близько 10% (це гідроенергія

великих потоків – 3%, біомаса у вигляді дров – 7%).

– нові відновлювальні джерела енергії – близько 1% (вітрова, сонячна,

геотермальна, енергія біомаси ( за виключенням дров)).

Темпи споживання енергії на планеті перевищують темпи росту населення і, за їх оцінками вчених, в ХХІ столітті енергоспоживання на планеті зросте вдвічі [додаток 3]. Разом з тим запаси традиційних природних палив (нафти, вугілля, газу та ін) колись скінчаться. Кінцеві також і запаси ядерного палива – урану і торію. За оцінками, в ХХІ столітті енергоспоживання на планеті зросте вдвічі. Залишаються два шляхи: строга економія при витрачанні енергоресурсів і використання нетрадиційних відновлюваних джерел енергії. Джерела енергії, які використовує людство, поділяються на відновлювані — енергія Сонця, вітру, морських припливів, гідроенергія річок, внутрішнього тепла Землі й невідновлювані — викопне мінеральне паливо та ядерна енергія. Перші не порушують теплового балансу Землі, оскільки під час їх використання відбувається лише перетворення одних видів енергії на інші. Використання інших спричиняє додаткове нагрівання атмосфери й гідросфери. Це небезпечно, бо може призвести до зміни рівня води у Світовому океані, що, своєю чергою, змінить співвідношення площі суші й водного дзеркала, вплине на клімат Землі, на тваринний і рослинний світ.

Отже, є теплова межа, яку людство не повинне переступати, інакше це матиме для нього катастрофічні наслідки [5]. За розрахунками вчених, небезпечної межі буде досягнуто в разі використання невідновлюваних джерел енергії в кількості, яка перевищить 0,1 % потужності потоку сонячної енергії, що надходить на Землю, тобто більш як 100 млрд. кВт. Сьогодні на базі невідновлюваних джерел виробляється енергії в 10 разів менше за гранично допустиму кількість. Якщо темпи збільшення виробництва енергії залишаються такими самими, то теплової межі буде досягнуто приблизно в середині XXI ст. А людство ще й нарощує темпи, і нині 70 % усієї енергії воно отримує за рахунок спалювання вугілля, нафти й газу плюс 7 % — за рахунок роботи атомних електростанцій.

Розділ 1 характеристика енергозабезпечення україни і крима. Проблеми використання традиційних джерел енергії

Паливна проблема — одна з найзлободенніших для незалежної України. За даними вчених, наша держава забезпечена власним вугіллям на 95 %, нафтою — на 8 % і природним газом — на 22 %.

Україна споживає 230…300 млн. т.у.п. в рік, основна доля якого припадає на вугілля, нафту та природний газ.

* Тонна умовного палива (т. у. Т.) – одиниця вимірювання енергії, що дорівнює 2,93 × 1010 Дж; визначається як кількість енергії, що виділяється при згорянні 1 тонни палива з теплотворною здатністю 7000 ккал / кг (відповідає типовою теплотворної здатності кам'яного вугілля ) і викидом вуглекислого газу [додатки 4,5]. І якщо вугілля по прогнозах нам може вистачити на 1 тис. років, то власні запаси нафти і газу, при активному їх використанні, будуть вичерпані в найближчому майбутньому (30 - 50 років). Сьогодні рівень використання власних запасів нафти та газу складає 15 - 25% від річного об’єму їх використання. Тобто ми маємо 75 - 85% відсоткову залежність України від імпорту нафти та газу, що звичайно загрожує енергетичній безпеці держави. Тому розвитку нових відновлювальних джерел енергії в Україні альтернативи немає.

Необхідність і можливість розвитку енергетики України на базі поновлюваних джерел зумовлені такими причинами (додаток 6):

● дефіцитом традиційних для України паливно-енергетичних ресурсів;

● дисбалансом у розвитку енергетичного комплексу України;

● сприятливими клімато-метеорологічними умовами для використання

основних видів поновлюваних джерел енергії;

● наявністю промислової бази, придатної для виробництва практично

всіх видів обладнання для поновлюваної енергетики.

В Україні прийнята «Програма державної підтримки розвитку нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії і малої гідро– і теплоенергетики». Як бачимо [додаток 15], найбільший приріст нових відновлювальних джерел енергії має дати нетрадиційне паливо (рослинна олія, біологічно-органічні відходи, тощо), 62% від загального об’єму в 2010 році. Загалом Крим у плані розвитку альтернативної енергетики в Україні посідає особливе місце. По-перше, завдяки географічному розташуванню, метеорологічним умовам і ландшафту, цей регіон вдало підходить для розвитку в першу чергу вітроенергетики та геліоенергетики, а також геотермальної енергетики. По-друге, АРК на сьогодні є одним з найбільш проблемних регіонів України з точки зору забезпечення електроенергією, - на даний момент лише 8% потреб півострова в енергоресурсах покривається за рахунок власних потужностей, а 92% електроенергії надходить в АР Крим з материкової частини України по мережі ліній електропередачі напругою 220 і 330 кВт, загальна пропускна потужність яких становить 1280 МВт. При цьому істотний знос ліній електропередач призводить до значних втрат енергії при передачі. На кожного жителя республіки припадає близько 3 тис. кВт.год електроенергії на рік. Для порівняння: у колишньому СРСР в середньому 6 тис., в США – 11 тис., в Норвегії – ь 15 тис. кВт. год на рік на людину. Крим відноситься до енерго-дефіцитних регіонів України, задовольняє свої потреби за рахунок використання власних ПЕР менш ніж на 40%. На даний момент річна потреба Криму в природному газі становить 1 млрл. 650 млн. куб. м, при цьому власний видобуток становить лише 650 млн. куб м. Дефіцит компенсується поставками з родовищ Західного Сибіру та Середньої Азії за цінами, що наближається до світових.

Електроспоживання становить близько 8 млрд. кВт / год на рік. Але за рахунок власних джерел виробляється лише 10% необхідної енергії. Інша частина надходить в Крим по міжсистемних ліній електропередачі напругою 220 - 330 кВт від "Одесенерго" і "Дніпроенерго" (відповідно 52,1 і 36,9%). Однак по цих лініях межа по потужності становить 1280 МВт. При його перевищенні вводяться вимушені відключення споживачів для запобігання аварій та пошкодження обладнання. Провідне місце у виробництві електроенергії належить тепловим електростанціям ( 50% загального виробництва електроенергії в Україні), далі йдуть атомні ( 42% ) і гідроелектростанції ( 8% ). У розрахунку на одного жителя України за рік виробляється близько 4 тис. кВт за год електроенергії. Одним з провідних чинників, що обмежує розвиток енергетики в Україні, є екологічний. Викиди від роботи цієї галузі становлять близько 30% всіх твердих часток , що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії і випереджають всі інші галузі промисловості. Крім того, електроенергетика дає до 63 % сірчаного ангідриду, понад 53 % оксидів азоту, що надходять у повітря. Вони є основними джерелами кислотних дощів в Україні. Kислотні опади завдають шкоди будівлям, пам'ятникам і металеві, конструкціям; викликають дигресії і загибель лісів, знижують урожай багатьох cільхозкультур, погіршують родючість грунтів, що мають кислу реакцію, і стан водних екосистем. Закислення атмосфери негативно відбивається на здоров'ї людей. Оксиди вуглецю, що їх викидають електростанції в атмосферу – головне джерело парникового ефекту на нашій планеті. Україна за кількістю «технічного бруду» на душу населення посідає перше місце в Європі. Так, після аварії на Чорнобильській АЕС в атмосферу було викинуто близько 450 видів радіонуклідів. Серед них багато довгоіснуючих, таких як цезій-137 (період напіврозпаду 80 тис. років) і стронцій-90 (період напіврозпаду 20 тис. років). Нагромадження в природі невластивих для неї радіоактивних речовин украй шкідливо діє на біосферу. В зонах, забруднених унаслідок аварії на ЧАЕС, уже сьогодні спостерігаються масові аномалії: у рослин — гігантизм листя дерев, такі зміни деяких рослин, що важко визначити їх вид; у тварин — народження нежиттєздатних мутантів (поросят без очей, лошат із вісьмома кінцівками тощо); у людей і тварин — пригнічення функцій імунної системи, в результаті чого ускладнився перебіг таких захворювань, як грип, запалення легень, збільшилася смертність від «звичайних» захворювань.

Отже, проблеми використання традиційних джерел енергії спонукають до пошуків альтернативи. Але є країни, які мають найчистішу енергетику [додаток 10]. Головними виробниками електроенергії в республіці є теплові електростанції. Вони розташовані в Сімферополі, Севастополі, Саках та Керчі. Всі, за винятком Камиш-Бурунської, що використовує вугілля, працюють на газі, в режимі виробництва електроенергії і тепла, тобто є теплоелектроцентралями (ТЕЦ). Сумарна потужність всіх електростанцій Криму складає 374,5 МВт Потужність Сімферопольської ТЕЦ становить 278 МВт, Севастопольської – 54,5 МВт, Камиш-Бурунської – 30 МВт і Сакської – 12 МВт.

До основних споживачів електроенергії в Криму відносяться:

• промисловість (включаючи агровиробництво) – 35%,

• сільське господарство – 22%,

• населення – 21%,

• соціальна сфера – 15%,

• інші споживачі – 7%.