ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
И ИХ ПОТЕНЦИАЛ
При современном темпе развития экономики и научно-технического прогресса энергопотребление может быть обеспечено лишь за счет использования органических топлив (уголь, нефть, газ), гидроэнергии и атомной энергии. По результатам многочисленных исследований органическое топливо к 2020÷2040 г. может удовлетворить запросы мировой энергетики только частично. Уже к 2050 г. человечество будет испытывать острый дефицит энергии. Этот дефицит энергии может быть удовлетворен за счет новых источников энергии – возобновляемых.
В последнее время нетрадиционная энергетика в Украине получила признание со стороны государственных органов власти, в результате чего подготовлено и принято ряд государственных программ и поправок к законам об энергетике, что создает благоприятные условия как для внедрения и эксплуатации уже разработанного оборудования нетрадиционной энергетики, так и развития новой энерготехнологии и оборудования. Характерной приметой энергетики Украины является движение в направления развития экологически чистой энергетики на основе нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является ее отличительным признаком.
Невозобновляемые источники энергии – это природные запасы веществ и материалов, которые могут быть использованы человеком для производства энергии. К ним относятся ядерное топливо, угли, нефть и газ. Энергия невозобновляемых источников в отличие от возобновляемых находится в природе в связанном состоянии и высвобождается в результате целенаправленных действий человека.
В соответствии с резолюцией № 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН (1978 г.) к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии относятся: солнечная, ветровая, геотермальная, энергия морских волн, приливов и океана, энергия биомассы, древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников и гидроэнергия больших и малых водотоков. Классификация ВИЭ представлена в табл. 1.1.
Таблица 1.1 – Нетрадиционные и возобновляемые
источники энергии
Источники первичной энергии |
Естественное преобразование энергии |
Техническое преобразование энергии |
Вторичная потребляемая энергия |
Земля |
Геотермальное тепло Земли |
Геотермальная электростанция |
Электричество
|
Солнце |
Испарение атмосферных осадков |
Гидроэлектростанции (напорные и свободнопоточные) |
|
Движение атмосферного воздуха |
Ветроэнергетические установки |
||
Морские течения |
Морские электростанции |
||
Движение волн |
Волновые электростанции |
||
Таяние льдов |
Ледниковые электростанции |
||
Фотосинтез |
Электростанции на биомассе |
||
Фотоэлектричество |
|||
Планеты |
Приливы и отливы |
Приливные электростанции |
Мировые потенциальные возможности нетрадиционных и возобновляемых источников энергии составляют, млрд. т у. т в год:
· энергии Солнца – 2300;
· энергии ветра – 26,7;
· энергии биомассы – 10;
· тепла Земли – 40000;
· энергии малых рек – 360;
· энергии морей и океанов – 30;
· энергии вторичных низкопотенциальных источников – 530.
Производство энергии из возобновляемых источников динамично развивается в большинстве Европейских стран. В 1995 г. в странах ЕС на долю возобновляемых источников энергии приходилось 74.3 млн. т нефтяного эквивалента (т. н.э.), что составляло около 6% общего потребления первичных энергоносителей (табл. 1.2).
Таблица 1.2 - Выработка тепловой и электрической энергии из возобновляемых источников энергии в странах ЕС
Тип возобновляемых источников энергии |
Производство энергии |
Общие капитальные затраты в 1997-2010 гг, млрд. $ |
Снижение выбросов СО2 до 2010 г., млн т/год |
|||
1995 г. |
2010 г. |
|||||
млн. |
% |
млн. |
% |
|||
Ветроэнергетика |
0.35 |
0.5 |
6.9 |
3.8 |
34.56 |
72 |
Гидроэнергетика |
26.4 |
35.5 |
30.55 |
16.8 |
17.16 |
48 |
Фотоэлектрическая энергетика |
0.002 |
0.003 |
0.26 |
0.1 |
10.8 |
3 |
Биомасса |
44.8 |
60.2 |
135 |
74.2 |
100.8 |
255 |
Геотермальная энергетика |
2.5 |
3.4 |
5.2 |
2.9 |
6 |
5 |
Солнечные тепловые коллекторы |
0.26 |
0.4 |
4 |
2.2 |
28.8 |
19 |
ВСЕГО |
74.3 |
100 |
182 |
100 |
198.12 |
402 |