10. Перспективи використання поновлюваних джерел енергії.
Екологічна шкода, що наноситься в наслідок не поновлюваних органічних енергоносіїв (вугілля, нафта, мазут) і ядерного палива, та їх швидке вичерпання вимагають переведення генерації теплової та електричної енергії на основі нетрадиційних екологічно чистих джерел енергії, передусім поновлюваних. Необхідно зазначити, що вся світова енергетика розвивається в напрямі використання поновлюваних джерел енергії (ПДЕ). Такі країни як США, Німеччина, Іспанія, Швеція, Данія, Японія планують у першій половині ХХІ століття збільшити долю ПДЕ в загальному енергобалансі до 20 - 50 %. Європейське товариство передбачало до 2010 року подвоєння частини ПДЕ (вітру, сонця, біомаси, гідроенергії та ін.) у загальному енергопостачанні з 6 до 12 %. Вражає розвиток ПДЕ в Німеччині, де тільки в сфері використання сонячної енергетики зайнято 30 000 осіб, а річний оборот засобів досягає 2 млрд. євро. Аналогічна ситуація в Данії, Іспанії, Швеції, Австрії та Фінляндії. Поновлювальними джерелами енергії називаються ресурси енергії, які постійно циклічно поновлюють свою енергетичну цінність і енергія яких може бути перетворена в корисну роботу. Поновлювальні джерела енергії можна використовувати постійно, без обмежень, водночас використання традиційного палива обмежено з його запасами. Класифікація поновлювальних джерел енергії представлена на рисунку 10.1. Результатами прямої сонячної дії є тепловий ефект і фотоефект, внаслідок чого Земля одержує теплову енергію та світло. Побічною дією Сонця є ефект в атмосфері, гідросфері та геосфері, що є причиною виникнення вітру, хвиль і створюються умови для зберігання внутрішнього тепла Землі.
Рисунок 10.1 Структура поновлювальної енергії
Перевагами поновлювальних джерел енергії є:
- вони практично невичерпні; - не забруднюють навколишнього середовища;
- відпадає необхідність у добуванні, переробці та доставлянні палива;
- не використовується вода для охолодження, відсутні відходи (зола та продукти розпаду);
- не потрібно дефіцитних високотемпературних матеріалів, за винятком сонячних концентраторів тепла;
- можуть працювати без обслуговування;
- немає потреби у транспортуванні енергії.
Основним недоліком більшості поновлювальних джерел енергії є непостійність їх енергетичного потенціалу. Необхідність у використанні поновлювальних джерел енергії визначається такими чинниками: - швидким ростом потреб електричної енергії; - вичерпання найближчим часом розвіданих запасів органічного палива; - забруднення довкілля оксидами азоту, сірки та вуглецю, пиловидними залишками палива після згоряння, радіоактивним забрудненням і тепловим перегрівом при використанні ядерного палива. Необхідність і можливість розвитку енергетики України на базі поновлювальних джерел зумовлена такими причинами:
- дефіцитом традиційних для України паливно-енергетичних ресурсів;
- дисбалансом у розвитку енергетичного комплексу України, який орієнтований на значне виробництво електроенергії на атомних електростанціях (до 30%) при фактичній відсутності виробництва ядерного палива, утилізації та переробці відходів, а також можливостей модернізації устаткування діючих АЕС;
- сприятливі кліматично-метеорологічні умови для використання основних видів поновлювальних джерел енергії;
- наявність промислової бази для виробництва устаткування для всіх видів відновлювальної енергетики.
10.1 Застосування відновлювальних джерел енергії у даному мікрорайоні:
Розрахуємо
можливість встановлення сонячних
батарей на дахах будинків даного
мікрорайону,для встановлення максимально
можливої кількості сонячних батарей
нам потрібно покрити майже усю можливо
площу горишного перекриття будинків.
На рисунку 10.2 зображено сонячну
батарею,а в таблиці 10.1 вказані її основні
характеристики.
Рисунок 10.2
Таблиця 10.1 Основні характеристики сонячної батареї
|
Характеристики Sharp | |
|
Тип панелі |
Моно/Полікристал |
|
Макс. потужність, Вт |
250 |
|
Ефективність % |
13,3 |
|
Розміри, см |
165*99 |
|
Вага, кг |
21 |
|
Країна виробник |
Англія |
|
Ціна,грн |
4062 |
Тепер розрахуємо кількість сонячних батарей,яку ми можемо встановити на житлові будинки,якщо площа однієї сонячної батареї дорівнює:
S= 165*99=1.63
Із цього розрахунку ми можемо обчислити яку кількість сонячних батарей можна встановити на дахах кожного будинку і ці дані ми занесемо в таблицю 10.2
Таблиця 10.2
|
Номер будинку |
Площа даху |
Кількість сонячних батарей | |
|
8 |
696 |
426 | |
|
10 |
1020 |
625 | |
|
12 |
600 |
368 | |
|
14 |
900 |
552 | |
|
16 |
889 |
545 | |
|
20 |
1020 |
625 | |
|
20а |
390 |
239 | |
|
22 |
1182 |
725 | |
|
24 |
432 |
265 | |
|
24а |
1148 |
704 | |
|
26 |
840 |
515 | |
|
сума |
5589 | ||
Капіталовкладення становлять:
К=5589*4062=22 702 518грн
Тепер обчислимо термін окупності сонячних батарей,враховуючи ,що за 1 годину сонячна батарея виробляє 250 Вт*год енергії,а вартість електроенергії для населення 0,31 грн за кВт *год.
Відповідно на 4200 грн потрібно використати таку кількість кВт *год енергії:
4200/0,31=13548 кВт *год
Відповідно, для вироблення такої кількості енергії потрібно:
13548/0,25=6,18 років
