Використання енергії вітру

Вітер - поновлюване джерело енергії, який використовувався з давнього часу людиною для своїх потреб, наприклад, для приведення в дію млинів і водяних насосів.

Вітроенергетика з її сучасним оснащенням є повністю сформованим напрямком енергетики.

До першої світової війни в Україні широко використовувалося більше 700 тисяч вітряних млинів, вітряних насосів. У 1975 році внаслідок глобальної енергетичної кризи в США і Європі стали знову повертатися до використання енергії вітру. У багатьох країнах (США, Данії, Нідерландах, Німеччині, Англії) організований серійний випуск вітроенергетичних установок. У штаті Каліфорнія (США) в даний час встановлено більше 17 тисяч ВЕУ (вітроенергетичні установки). У Данії - більше 2 тисяч ВЕУ.

Найбільшого поширення знайшли вітроагрегати з горизонтальною віссю.

Основні елементи конструкції ВЕУ:

ротор, за допомогою якого під дією вітрового потоку забезпечується обертання відповідних елементів котлоагрегатів;

опора, на якій монтують ротор;

система повороту і орієнтації ротора на вітер;

перетворювач енергії, за допомогою якого механічна енергія ротора перетворюється в інші види енергії (електричну, гідравлічну, теплову)

Геотермальна енергія

Під нею розуміють теплоту вулканічного полум'я і глибоко залягають гірських порід.

Геотермальні ресурси - це частина теплової енергії твердої, рідкої і газоподібному фаз земної кори, яку можливо ефективно видобувати з надр і використовувати для теплопостачання споживачів або на виробництво електроенергії.

Велика частина термальних вод - це тверді та високомінералізовані води, які відповідають показникам теплофікаційних вод (t = 30 - 90oC). Використання термальних вод у традиційних системах теплопостачання часто неможливо. Існує також проблема скидання використаної води, тому її температура відносно висока (може досягати 60 - 70oC) і в ній можуть міститися шкідливі речовини (феноли).

Геотермальну енергію широко використовують для обігріву житлових приміщень і теплиць, в промислових об'єктах і для лікувальних цілей.

Перебуваючи під тиском, який вище атмосферного, вода може нагріватися до температури більше 100oC і виходити на поверхню у вигляді пароводяної суміші.

Біоенергетичні установки

Під терміном біомаса (БМ) мають на увазі вуглець, органічні речовини органічного та тваринного походження (деревина, солома, перегній і т.д.). Біомаса є четвертим за значенням видом палива. Вона еквівалентна 1290 млн т умовного палива і становить близько 15% первинних енергоносіїв у світі (у країнах, що розвиваються - до 38%).

За даними ООН, від різних злакових рослин, вирощуваних на планеті, щороку утворюється 1,7 млрд т соломи, велика частина якої не використовується. Як правило, не використовується і 120 млн т відходів після переробки цукрового очерету. Аналогічна картина і зі стеблами бавовни. Величезні відходи також від тваринництва і птахівництва.

У загальній кількості біомаси тільки 0,5% людина використовує для своїх потреб. Біомаса є акумулятором значної кількості енергії і може віддавати її у разі використання відповідних біохімічних процесів.

За типом енергетичних процесів, пов'язаних з переробкою біомаси, розрізняють наступні способи її використання в енергетиці: пряме спалювання для отримання тепла, піроліз, спиртова ферментація, анаеробне зброджування.

Пряме спалювання для отримання тепла передбачає такі основні вимоги до біопалива: висока теплота згоряння, низька вологість та зольність.

Піроліз - нагрівання біомаси до значних температур без доступу кисню або з частковим доступом. Отриманий при цьому горючий газ (в основному Н2 і СО) має теплоту згоряння 4 ... 8 МДж/м2.

Спиртова ферментація - переробка біомаси на етиловий спирт або етанол - рідке паливо, яке можна використовувати замість бензину.

Анаеробна переробка - процес, коли біомаса під впливом окремих груп мікроорганізмів без доступу кисню розпадається на метан (СН4); вуглекислий газ (СО2) і попутні гази. Ця суміш має назву - біогаз, який має високу температуру згоряння.