Потенціал геотермальної енергії в Україні



Скачати 316.97 Kb.
Сторінка8/8
Дата конвертації23.12.2017
Розмір316.97 Kb.
ТипЗакон
1   2   3   4   5   6   7   8
Потенціал геотермальної енергії в Україні

п/п

Область

Кількість теплоносія, що видобувається при експлуатації з підтрим-кою пласто-вого тиску, тис.м3/добу

Тепловий потенціал термальних вод, МВт

Річна економія, тис.т у.п./рік

1

Вінницька

-

-

-

2

Волинська

-

-

-

3

Дніпропетровська

-

-

-

4

Донецька

-

-

-

5

Житомирська

-

-

-

6

Закарпатська

239,4

490

510

7

Запорізька

-

-

-

8

Івано-Франківська

-

-

-

9

Київська

-

-

-

10

Кіровоградська

-

-

-

11

Луганська

-

-

-

12

Львівська

-

-

-

13

Миколаївська

1620

2820

1900

14

Одеська

1350

2350

1600

15

Полтавська

5,9

9,2

9,9

16

Рівненська

-

-

-

17

Сумська

4,2

15,8

17

18

Тернопільська

-

-

-

19

Харківська

0,4

1,3

1,4

20

Херсонська

2430

4230

2900

21

Хмельницька

-

-

-

22

Черкаська

-

-

-

23

Чернівецька

-

-

-

24

Чернігівська

37,2

58,3

62,7

25

АР Крим

21600

37600

25600

Всього:

27287,1

47574,6

32601


Енергія Світового океану

Відомо, що запаси енергії у Світовому океані колосальні. Так теплова енергія, що відповідає перегріву поверхневих вод порівняно з донними на 20 градусів, становить приблизно 1026 Дж. А кінетична енергія океанських течій оцінюється у 1018 Дж. Проте, поки що люди вміють використовувати лише дуже малі частки цих енергій, причому ціною великих інвестицій, що повільно скуповують себе. До останніх часів використання енергії океану здавалося нерентабельним.

Але зараз, коли постійно зростаючі ціни на енергоносії змушують нас шукати нові способи видобування енергії, енергія океану стає самим перспективним напрямом подальшого розвитку енергетики. В останні роки ряд країн серйозно зацікавилися можливостями океану. В деяких країнах океаноенергетика вже досить добре розвинена.

Іншою можливістю стало вирощування гігантських швидкоростучих океанських водоростей клеп, що легко перероблюються на метан. До того ж, кількість оксиду вуглецю, вивільненого при спалюванні отриманого газу, можна легко повернути у океан, якщо у екваторіальних районах розчиняти у воді чисте залізо. Залізо спричинює бурхливий ріст планктону і його кількість збільшується у декілька десятків разів, а потім планктон використовує розчинений у воді диоксид вуглецю Взагалі, у океані зосереджується більша частина вивільненого диоксиду вуглецю, тому зараз проводяться дослідження, щодо зниження температури планети за допомогою розчинення у воді чистого заліза. Вчені стверджують що 10000 тон заліза розчинених у океані можуть зменшити температуру в атмосфері планети на 0,5о С !!!. А велика кількість планктону, увібравши в себе енергію, осяде на дні океану і через певний час утворить нові залежні паливних ресурсів. Взагалі, для енергозабезпечення 1 особи досить 1 Га плантацій клеп.

Найбільш вживаним є видобуток енергії з енергії припливів та відпливів. З 1967 р. у дельті р.Ранс, Франція, працює приливна електростанція (ПЕС) потужністю 240 Мвт. Тут приливи досягають висоти 13 м. У 1968 р. радянський інженер Бернштейн розробив зручний спосіб буксирування ПЕС у потрібні місця. В цьому ж році він збудував експериментальну ПЕС в Кислій Губі, що біля Мурманську. Зараз будується ПЕС потужністю 6000 Мвт у Баренцовому морі.

Ще однією можливістю є використання океанських течій: швидкість течії Гольфстрім біля берегів Флориди сягає 5 миль/год. Ідея встановлення тут гігантських турбін під водою є досить привабливою. Вже зараз багато маяків, що встановлені на воді біля берегів Японії та США, живляться виключно за рахунок океанських хвиль. Розроблено проекти електростанцій, що використовують океанські хвилі для видобутку енергії, але ці станції повинні мати гігантські розміри, і тому такі проекти зараз не сприймаються серйозно.

Великі надії покладають на використання енергії, що несуть морські хвилі. Наприклад, у Японії використовують енергію прибережних вод для роботи маяків та беконів. За оцінками спеціалістів, енергія морських і океанських хвиль становить приблизно 30 відсотків всієї використовуваної у світі енергії.

До 1979 р. серед усіх проектів енергії хвиль, що розглядалися, було виділено чотири:

1) «пірнало» Солтера; 2) пліт Кокерела; 3) випрямляч Расела; 4) коливна водяна колонка

«Пірнало» Солтера нагадує поплавок, який, піднімаючись і опускаючись одночасно з хвилями, приводить у дію насос, що подає воду під тиском у турбогенератор.

Пліт Кокерела складається з трьох шарнірно з'єднаних понтонів, які перебувають на плаву і відтворюють рельєф хвиль. Їхнє підняття й опускання приводить у дію гідравлічні тарани, які з'єднують понтони. Стискання і розтягування таранів передається робочій рідині, яка діє на гідравлічний генератор, що виробляє електричний струм.

Випрямляч Расела регулює рух води таким чином, що вона надходить у турбіну тільки в одному напрямку.

Коливальна водяна колонка (резервуар) відрізняється від попередніх проектів. Вона перетворює енергію хвиль на потенціальну енергію стиснутого повітря, яке пізніше віддає свою енергію повітряній турбіні. Ідея колонки належить японському морському офіцерові Масуді, який винайшов плаваючий хвилеріз. Він довів, що коли хвилеріз зробити у вигляді перевернутої камери з отвором у верхній частині, то висота хвиль всередині буде значно меншою, ніж ззовні, оскільки хвиля вирівнюватиметься під дією потоків повітря, що проходять крізь отвори. Інтенсивні повітряні потоки постійно надходять у середину камери і виходять з неї внаслідок піднімання та опускання колонки. За цим принципом працюють сьогодні плавучі установки, які використовуються для буїв різного призначення. (див.схему на рис. 6.)

Цікавою є побудована в Японії прибійна електростанція з потужністю 500 Вт. Принцип її роботи приваблює своєю простотою і майже відсутністю рухомих частин (див. схему на рис. 7).

Хвиля, яка падає під козирок 1, стискає повітря, яке йде крізь сопловий канал 2 до турбіни 3, що приводить у дію електрогенератор 4. У Данії, Норвегії та Швеції станції розміщені на плотах, які з'єднані з насосом, що починає працювати, коли хвилі діють на пліт. Тут використано великий насос, який знаходиться на дні моря. Поршень насоса з'єднується з плотом за допомогою еластичного дроту. Коли хвилі піднімають пліт, поршень піднімається, вода проходить крізь заповнений блок генератора турбіни, виробляючи електроенергію. Коли хвиля спадає, поршень опускається, витискаючи своєю масою воду через клапани.

Також Світовий океан має невичерпні запаси такого екологічно чистого палива, як водень. Можливо, в майбутньому людство і навчиться видобувати електроенергію виключно “чистими” способами, але навряд чи літак чи автомобіль на електродвигуні матиме гарні технічні характеристики. Інша справа – водень. Його паливні якості у декілька разів кращі, ніж у бензину чи дизпалива. Але існують певні проблеми зі зберіганням водню – він занадто вибухонебезпечний. Ще у 1996 році корпорація “Х’юндаї” розробила революційну технологію зберігання водню у кристалічних решітках металів. Ця розробка дозволила створити перший гідромобіль, який був визнаний достатньо безпечним для широкого вжитку і потрапив на масове виробництво. Технічні показники цього автомобіля значно кращі, а єдині вихлопи – водяна пара. Взагалі Світовий океан є найбільш перспективним і найбільш вигідним енергоносієм майбутнього. Він ніби гігантський акумулятор вбирає в себе випромінювання сонця, енергію вітрів та енергію, що з’являється в результаті змін гравітаційних полів Землі та Місяця.



Енергія річок
Багато тисячоліть вірно служить людині енергія, що міститься в текучій воді. Запаси цієї енергії величезні. Люди навчились використовувати цю енергію раніше за всі інші. Коли настала доба електрики, водяне колесо заново відродилося, але тепер вже у вигляді водяної турбіни. Можна сказати, що ще у 1891 р. почалася доба гідроенергетики.

Гідроелектростанції мають багато переваг: постійно відновлювальний запас енергії, простота в користуванні, відносна відсутність забруднення оточуючого середовища. Але побудувати велику платину набагато складніше, ніж водяне колесо. Для того, щоб змусити потужні турбіни обертатися, потрібно накопити величезні запаси енергії за платиною. Отож потрібно затопити певні регіони, а це в свою чергу може призвести до непоправних наслідків. Тож будівництво плотин вимагає від інженерів дуже точних розрахунків, а будь-яка помилка може призвести до екологічної катастрофи. І навіть при точних розрахунках будівництво плотини стає важливим екологічним фактором на великих площах. Ніщо не береться нізвідкіля: плотина зменшує швидкість течії, забираючи у неї енергію, а це може викликати заболочування та “ цвітіння ” води у заплавах. Дисбаланс може викликати самі непередбачувані наслідки. Отже повний перехід на видобування енергії лише з річкових потоків може бути не менш небезпечним, ніж використання паливних ресурсів. Зараз ми можемо казати лише про часткове енерго - користування річками у тих місцях, де постійні розливи річок стають справжніми стихійними лихами. У таких регіонах небезпечні розливи річок перетворюються за допомогою гребель на корисні джерела енергії. Як приклад, можна навести каскад плотин корпорації “TVA” на річці Теннесі, США. 51 плотина захищає орні землі. На 38 з них працюють гідроелектростанції. До будівництва цих плотин ведення сільськогосподарської діяльності було майже неможливим.

Як показує досвід цілого ряду держав, що освоєння потенціалу малих річок з використанням малих гідроелектростанцій і мініГЕС є досить суттєвим потенціалом для

розв’язання проблеми енергопостачання. Діапазон потужностей діючих та проектованих міні -ГЕС держав ЄС наведений у табл. 2.

Таблиця № 2

Діапазон потужностей міні -ГЕС держав ЄС










Держава

Діапазон встановлених

потужностей міні-ГЕС, МВт

Велика Британія

0,076... 4,5

Данія

0,1... 1,1

Іспанія

1... 150

Німеччина

0,5... 40










Чиста технологія вироблення електроенергії міні -ГЕС є основою зниження викидів СО2 та інших техногенних сполук, для них не властивий негативний вплив на довкілля, бо використовуються природні водяні напори.


В Україні, де нараховується 63 тис. малих річок і водостоків загальною довжиною 135,8 тис. км, є досить вагомий гідроенергетичний потенціал. Однак, у зв'язку з централізацією електропостачання та концентрації виробництва електроенергії на потужних ГЕС, будівництво потужних ГЕС в державі збереглося лише 48 малих ГЕС, причому більшість з них потребує реконструкції. В той час як на початку 50-х рр. Україні функціонувало 956 малих ГЕС. Експлуатація малих ГЕС дає можливість виробляти близько 250 млн. КВт.год електроенергії за рік , що еквівалентно щорічній економії до 75 тис. тонн дефіцитного палива.

Біоенергетика


У біоенергетиці як одним із джерел енергії може використовуватись біомаса (солома, відходи деревини, опале листя, відходи переробки зерна під час обмолоту та ін.).

Велике значення має екологічна чистота біомаси, тому що в період росту рослини вона поглинає сонячну енергію, воду, вуглекислий газ виділяє кисень і утворюється вуглець у процесі фотосинтезу. В процесі спалювання все йде у зворотному напрямку, а саме: поглинається кисень, а виділяється тепло, вода та вуглекислий газ. У цих випадках ве личина поглинутого і виділеного вуглекислого газу абсолютно однакова.

Позитивним при використанні біомаси є мала кількість золи, яка утворюється після її спалювання. Недоліком біомаси як палива є відносно великий, порівняно з іншими видами палива, вміст вологи. Найбільш ефективними технологіями використання біомаси є термохімічні: метанове збродження, газифікація (піроліз), пряме спалювання тощо.

Розглянемо джерело біоенергетики - біогаз.

Біогаз - це суміш метану та виділеного газу, що утворюється в спеціальних реакторах - метантенках, які відрегульовані таким чином, щоб забезпечити максимальне виділення метану.

При спалюванні біогазу можна отримати енергію, величина якої досягатиме від 60 до 90 відсотків енергії вихідного матеріалу. Він може використовуватися для освітлення, опалення, приготування їжі, для проведення в дію механізмів, транспорту, енергоносіїв.

Процес утворення біогазу відбувається при анеєробному збродженні органічних речовин за вiдcyтнocтi кисню (мал.. 8).

Якщо реактор працює нормально, то добутий біогаз містить 60-70 відсотків метану, 30-40 відсотків двоокису вуглецю, невелику кількість сірководню, а також суміші водню, аміаку та оксиду азоту. Для отримання 1 кВт· год електроенергії необхідно використати 0,15-0,2 м3 біогазу. За вітчизняними технологіями на спеціалізованих біогазових установках можна добути біогаз з вмістом метану до 85 відсотків.

В Україні планується створити і освоїти виробництво необхідного обладнання для добування біогазу та довести його річний показник видобутку у 2010 р. до 5 млрд. м3 (еквівалент 4,3 млн. тонн умовного палива).

В нашій державі сьогодні працюють дві установки для добування біогазу на очисних спорудах каналізаційних стоків у столиці і в Харкові. Для прикладу, в США є понад 10 біозаводів, а в Західній Європі працює близько 1000 установок середньої потужності.




Метан, сірководень,




Перероблений

вуглекислий газ




залишок







Утворення метану










метаноутворюючими бактеріями










Утворення летючих кислот







кислотоутворюючими бактеріями







Органічні




Вода




Теплота

речовини












Мал. 8. Процес утворення біогазу

Література:


  1. Праховник А.В., Іншеков Є.М., Дешко В.І., Стрелкова Г.Г., Фірсов Л.Ф., Мельникова О.В.,

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ ТА ПОМ’ЯКШЕННЯ ЗМІН КЛІМАТУ. Посібник з пом’якшення змін клімату і раціонального використання енергії та ресурсів для учнів загальноосвітніх навчальних закладів.

Київ.-2008



  1. Мотузный В.А. Биология.- К.: Вища школа, 1990. -502 с.

  2. Бойко В.М., Міхолі С.В. Підручник для 7 класу. Географія материків і океанів. - К.: „зодіак ЕКО”, 2007.- 287 с.

  3. Стырикович М.А., Шпильрайн Э.Э. Энергетика проблемы и перспективы. - М.: Энергия. 1981. -191 с.

  4. Харченко Н.В. Индивидуальне солнечные установки. - М.: Энергоатомиздат, 1991.- 208 с.

  5. Руденко Б. Подбирающие ветер: Ветроустановки\\Наука и жизнь.-2005.-№11-с.32-36

  6. Грачова Л.І.,Груба Г.І., Плакида В.Т., Жарков В. Я. Вітроенергетика довкілля.-Сімферополь, «Таврія»,2007р.












Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8


База даних захищена авторським правом ©referatu.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка