1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Відновні джерела енергії в Україні та їх потенціал
Сьогодні в Україні одним з пріоритетних напрямів енергосектору є відновлювана енергетика і енергозбереження. Не дивлячись на достатньо високий потенціал відновлюваних джерел енергії і ряду успішно реалізованих проектів в цій області, в Україні існує ряд політичних і фінансових бар'єрів. Головною проблемою гальмування розвитку ВДЕ (відновні джерела енергії) є не тільки відсутність чинного законодавства але і традиційна залежність від енергетичного бізнесу [21].
З кожним роком в країні з'являється все більше нових підприємств, що виробляють устаткування для відновлюваної енергетики, велика частина якого сьогодні експортується за кордон, не знаходячи попиту в Україні. Виключенням є вітроенергетика [22].
Проблемам використання ВДЕ в Україні почали безпосередньо надавати увагу років двадцять тому, але програми державної підтримки ВДЕ з'явилися лише після проголошення незалежності, тоді як в розвинених країнах стимулювання нових екоенерготехнологій, викликане нафтовою кризою, має тридцятирічну історію. Проте реальної фінансової і державної підтримки даної сфери в нашій країні поки немає. Більшість прийнятих в Україні програм і законодавчих документів носить швидше декларативний характер. Стримуючими чинниками тут виступають нижчі, ніж в Європі, ціни на тепло і електроенергію і менш жорсткі екологічні вимоги до виробників. Крім того, для ряду технологій використання ВДЕ (наприклад, виробництво біогазу із стічних вод, відходів тваринництва і птахівництва, утилізація метану з полігонів твердих побутових відходів) головний ефект забезпечується екологічними чинниками, а не виробництвом паливно–енергетичних ресурсів [21].
За статистикою Мінпаливенерго, в Україні використання ВДЕ складає досить незначну частку в загальному енергопостачанні – 3%, включаючи велику гідроенергетику (Рис. 1.), хоча енергетичний потенціал основних видів відновлюваних джерел достатньо високий (Табл. 1.). Досяжний енергетичний потенціал відновлюваних і вторинних джерел енергії складає 73 млн. т умовного палива (у перерахунку на газ цифра складає 62,7 млрд. кубометрів).
Згідно проекту Енергетичної стратегії України до 2030 року і подальшої перспективи, основними напрямами розвитку ВДЕ в нашій країні є:
· використання енергії вітру і гідроенергії для виробництва електроенергії,
· сонячної і геотермальної енергії – для виробництва тепла,
· утилізація відходів біомаси, твердих побутових відходів і т.п. – шляхом спалювання або отримання біогазу для виробництва тепла і електроенергії,
· використання біогазу як моторного палива. [21]
Таблиця 1.
Перспективні напрямки і рівні освоєння енергії відновних джерел в Україні до 2030 року [21]
Показники | Виробництво теплової та електроенергії з ВДЕ в 2001–2030 рр. | |||||||
2001 | 2010 | 2020 | 2030 | |||||
млн. т у. т. | % | млн. т у. т. | % | млн. т у. т. | % | млн. т у. т. | % | |
Вітроенергетика | 0,012 | 0,2 | 0,22 | 3,15 | 1,00 | 6,97 | 2,15 | 9,95 |
Фотоелектрика | – | – | 0,001 | 0,02 | 0,01 | 0,07 | 0,03 | 0,14 |
Мала гідроенергетика | 0,17 | 3,1 | 0,15 | 2,16 | 0,48 | 3,36 | 0,65 | 3,01 |
Велика гідроенергетика | 4,36 | 78,69 | 4,8 | 68,69 | 5,6 | 39,06 | 6,53 | 30,23 |
Сонячні теплові колектори | 0,002 | 0,04 | 0,12 | 1,72 | 0,7 | 4,88 | 1,28 | 5,93 |
Біоенергетика | 0,99 | 17,9 | 1,66 | 23,76 | 6,3 | 43,93 | 10,13 | 46,9 |
Геотермальна енергетика | 0,004 | 0,07 | 0,034 | 0,49 | 0,247 | 1,73 | 0,83 | 3,84 |
Всього | 5,54 | 100 | 6,99 | 100 | 14,34 | 100 | 21,6 | 100 |
В перерахунку на млрд. м3 природного газу | 4,76 | 6,01 | 12,33 | 18,58 |
З таблиці 1 видно, що біоенергетика, яка передбачає спалювання біомаси для одержання енергії та анаеробне збродження біомаси для отримання біогазу вже в 2020 році займе провідну позицію серед ВДЕ. На мою думку анаеробне збродження біомаси має багато переваг як екологічних, так і економічно–технічних перед спалюванням біомаси. При метаногенезі за умов дотримання технології не відбувається викидів шкідливих газів в атмосферу як це є при спалюванні. Крім того, біогаз можна накопичувати, зберігати, змінювати його агрегатний стан, трансформувати в інші види енергії, транспортувати на великі відстані і використовувати в усіх галузях народного господарства безпосередньо при потребі. А теплову енергію яка утворюється при спалюванні біомаси потрібно використовувати негайно і лише на обігрів приміщень та виробництво електроенергії. Теплота – єдиний цільовий продукт отримуваний при спалюванні, при метаногенезі ми додатково отримуємо шлам і надосадову рідину, які мають неабияку господарчу цінність і навіть можуть бути предметом комерції.
Ще в 1995 р. в країнах ЄС на частку біомаси доводилося більше 60% споживання енергоносіїв, одержаних з відновлюваних джерел (які склали 6% загального споживання первинних енергоносіїв). У деяких державах частка біомаси в загальному споживанні первинних енергоносіїв значно перевищує середньоєвропейські показники: у США – 3,2%, в Данії – 8%, в Австрії – 12%, в Швеції – 18%, у Фінляндії – 23%. А згідно програми розвитку ВДЕ в країнах ЄС, до 2010 року частка біомаси в загальному внеску ВДЕ складе 74%, що буде рівно 9% загального споживання первинних енергоносіїв [23].
В Україні технології утилізації біомаси знаходяться на початковому етапі розвитку і мають хороші перспективи для комерціалізації, особливо на тлі збільшення вартості природного газу. Енергетичне використання біомаси дає можливість, окрім електрики, виробляти ще і теплову енергію, а також рідкі (біодизель і біоетанол) і газоподібні (біогаз) палива. Як показують результати техніко-економічного аналізу, виробництво тепла з біомаси є конкурентноздатним навіть при використанні імпортного устаткування. При використанні котлів українського виробництва термін окупності складає близько року при спалюванні деревини і 2–4 роки при спалюванні соломи. Так, водонагрівальні казани ЗАТ «Житомирремпищемаш» потужністю 300–820 кВт, працюючі на відходах деревини, приблизно в 4–5 разів дешевше за закордонні аналоги (середня вартість $20–30 за 1 кВт потужності) [20].
Україна має величезний потенціал практично всіх видів відновлюваних джерел енергії (Табл. 2.). При бажанні в найближчі десятиліття можна вирішити питання електро- і теплопостачання країни за рахунок енергії сонця, вітру, біоенергетичних відходів, тепла землі і гідроенергетичних ресурсів. Вже сьогодні можна використовувати швидкоокупне устаткування і технології для відновлюваних технологій, хоча б для заміщення тієї частини природного газу, який ми купуємо в Росії по $230 за 1000 кубометрів. Але політики нашої країни все ніяк не можуть відкрити очі на цей факт. Ймовірно, заважає газ [19].
За затвердженою програмою розвитку ВДЕ – White Paper, в країнах Євросоюзу вирішено досягти 12% в загальному енергоспоживанні за рахунок ВДЕ в 2010 році (ще в 1997 році ця цифра складала 5,4%). Хоча сьогодні Євросоюз вже обговорює свої нові цілі – досягти частини відновної енергії в енергоспоживанні своїх країн до 20% в 2020 році (зокрема, уряд ФРН пропонує встановити для ЄС ціль на рівні 30%, а для своєї країни – на рівні 40%). Згідно з розрахунками пов'язані з цим додаткові витрати на споживача, з урахуванням економії традиційних енергоносіїв, складуть всього близько 1 євро в місяць. [19]
Таблиця 2.
Енергетичний потенціал біомаси та торфу в Україні [19]
Вид палива | Млн. т умовного палива на рік |
Солома зернових (без кукурудзи) | 5,6 |
Стебла кукурудзи | 2,4 |
Стебла і лушпиння соняшнику | 2,3 |
Біогаз з гною | 1,6 |
Біогаз з стічних вод | 0,2 |
Біогаз з полігонів ТПВ | 2,0 |
Відходи деревини | 0,3 |
Паливні брикети з ТПВ | 1,9 |
Біодизель та біоетанол | 2,2 |
Енергетичні культури (верба, тополя, міскантус) | 5,1 |
Торф | 0,6 |
Всього | 24,2 |
В перерахунку на млрд. м3 природного газу | 20,8 |
... 37 °С (тобто при мезофільному режимі). Шлам може використовуватися як субстрат для черв'яків без попередньої підготовки (ферментації), що є важливим фактором при створенні безвідходної біотехнології переробки гною. Таблиця 3. Ефективність використання гною і шламу як добрив Кількість внесення Вид добрив свіжий гній шлам 18 тон / га азот 27,3 кг азот 60 кг фосфор ...
... останніх 10-15 років минулого століття проходив бурхливий розвиток біотехнології, визначались сфери пріоритетного впровадження конкретних результатів технологічних розробок. 2. Біологічні об'єкти і методи біотехнології До хіміко-біологічних процесів належать ті з них, в яких використовують біологічні об'єкти різної природи (мікробної, рослинної або тваринної), наприклад, при виробництві ...
0 комментариев