Реферат на тему:

Використання альтернативних джерел енергії на Україні. Енергетична
незалежність України

Пiдвищення свiтових цiн на нафту та природний газ, затягування України
в геополiтичнi вiйни — все це ставить українську економiку в скрутне
становище. Останнiм часом «нафтогазовi спекулянти» намагаються штучно
створити дефiцит палива або безпідставно збiльшити цiну на нього. Такi
обставини роблять паливо-енергетичний комплекс (ПЕК) України повнiстю
залежним вiд iноземних держав та компанiй, що в свою чергу українську
економiку робить заручницею iноземних держав. Така ситуацiя може
призвести до кризи в державi. Чи можна позбутися, або хоча б трiшки
зменшити «ПЕКельну залежнiсть» вiд зовнiшнiх постачальникiв нафти та
газу?

Енергетична незалежнiсть України: утопiя чи реалiстична мета? Так, це
реалiстична мета, оскiльки в Українi є всi передумови для набуття
енергетичної незалежностi. Давайте розглянемо, що потрiбно зробити для
того, щоб Україна досягнула енергетичної незалежностi. Енергозбереження
Однiєю з основних умов для досягнення енергетичної незалежностi —
потрiбно стати бiльш енергоощадними. Споживання українською
промисловiстю енергiї у великих обсягах є iсторично зумовленим. Чимало
заводiв i фабрик спроектовано ще на початку ХХ столiття або за
безнадiйно застарiлими технологiями, або з розрахунку на виконання
зухвалих планiв перших п’ятирiчок. У пiдсумку склалася ситуацiя, що вже
за часiв СРСР українська промисловiсть споживала енергiї на 25% бiльше,
нiж у середньому по Союзу. Український ВВП потребує у 3,3 разу бiльше
енергiї, нiж ВВП Європи.

Навiть Росiя зi своєю важкою промисловiстю i чималими ресурсами
економнiша на 8%, а багатий нафтою Казахстан — на 53%. Для незалежної
України така спадщина є над небезпечною, якщо зважати, що країна
забезпечена власними енергоносiями лише на 29,3%, решту доводиться
iмпортувати. Експерти зауважують, що в Українi все ж таки є непоганi
шанси для реального енергозаощадження. За даними Держкомiтету з
енергозбереження, втрати пiд час виробництва та передачi електроенергiї
нинi становлять 48%. За рахунок зменшення енерговитрат можна суттєво
скоротити закупiвлю енергоносiїв за кордоном. Промисловi пiдприємства
начебто й готовi переходити на енергозберiгаючi технологiї. Однак на
виконання вiдповiдних програм потрiбно щонайменше п’ять рокiв,
пiдрахували в iнститутi проблем екологiї та енергозбереження. Плюс $9
млрд, якi знадобляться тiльки металургiї для переходу вiд мартенiвських
печей до киснево-конвертерного способу виробництва сталi. Так за
пiдрахунками експертiв в найближчий час, можливо українськi пiдприємства
можуть скоротити споживання газу на 13 млрд куб. м на рiк. Зокрема,
металурги могли б зменшити свої витрати газу на 5 млрд куб. м на рiк за
рахунок модернiзацiї виробництва. Що потрiбно зробити, щоб зменшити
енерговитрати? Як найшвидше розробити нацiональну програму заощадження
енергоресурсiв.

Пiдприємства, якi впроваджують енергозберiгаючi технологiї держава
повинна надавати безвiдсотковi кредити та податковi пiльги.
Диверсифiкацiя джерел постачання енергоносiїв та ефективнiше
використання своїх транзитних можливостей. Виходячи з свiтового досвiду,
можна сказати, що важливою небезпекою для любої держави є отримання
бiльшостi енергоресурсiв вiд однiєї держави чи компанiї, i Україна не є
винятком, оскiльки вона бiльшiсть своїх енергоресурсiв отримує вiд
Росiї. Виникає небезпека для економiки України, тому потрiбно
диверсифiкувати постачання в Україну газу та нафти. Українi потрiбно
знайти iнших постачальникiв енергоносiїв. Наприклад, розпочати
постачання та транзит нафти з Каспiйського моря саме для цього було
збудовано нафтопровiд Одеса-Броди. Активiзувати спiвпрацю у нафтогазовiй
галузi з iраном, що є другою пiсля Росiї державою за обсягами розвiданих
покладiв блакитного палива, Україна давно розглядає як альтернативне
джерело постачання енергоносiїв, i передусiм газу. До речi, сьогоднi вже
iснують домовленостi мiж Києвом i Тегераном про iмпорт iранського газу —
30 млрд куб. м для внутрiшнього споживання та 20 млрд куб. м для
транзиту до Європи. Угоди є, труби немає. Сьогоднi розглядаються два
маршрути постачання iранського газу на Захiд: iран — Вiрменiя — Грузiя —
Росiя — Україна — Європа або без пiвнiчного сусiда — iран — Вiрменiя —
Грузiя — Чорне море — Україна — Європа. За попереднiми пiдрахунками
української сторони, реалiзацiя кожного проекту коштуватиме близько $10
млрд. Схiд вже зробив першi кроки назустрiч Українi: iран вже розпочав
будiвництво газопроводу до Вiрменiї. iран чекає, поки в Українi та iнших
європейських країнах знайдеться полiтична i фiнансова воля для
будiвництва нового газопроводу. Сьогоднi ж українсько-iранська
нафтогазова спiвпраця обмежується постачанням українського устаткування
для видобувної промисловостi Закаспiйської iсламської республiки.

Потрiбно збiльшувати транспортування газу та нафти через територiю
України. Оскiльки в Українi найбiльшi в Європi газо- та нафтопроводи. До
речi, Україною транспортується понад 128 млрд кубометрiв газу на рiк.
При цьому ставка транзиту — $1,09/тис. кубометрiв газу, яка є бiльш як в
3 рази менша нiж середня по Європi. Розробка та видобування Україною
власних енергоресурсiв Як не парадоксально, але саме на територiї
України офiцiйно розпочався свiтовий нафтовий промисел, пiсля того як у
1853 роцi i. Лукашевич винайшов нафтову лампу. А також в Українi за
оцiнками експертiв знаходиться 80% вiд європейських запасiв газу та 7%
нафти.

До речi, на зламi ХiХ-ХХ столiть за обсягами видобутку нафти та газу
Україна посiдала перше мiсце в Європi i третє у свiтi пiсля Росiї та
США. Свiтовий нафтовий промисел починається з України. Саме у Захiднiй
Українi нафту почали добувати найперше — ще 1771 року. Тут було
винайдено спосiб її перегонки на нафтопродукти й розпочато масштабнi, як
на той час, видобування та нафтопереробку. Основнi поклади нафти та
природного газу приписують до Днiпровсько-Донецькому, Карпатському та
Причорноморсько-Кримському нафтогазовому регiону. Вже бiльше ста рокiв
здiйснюється добування нафти (Борислав) та 80 рокiв — природного
газу(Прикарпаття) в Українi. Саме тому переважна бiльшiсть запасiв
газових та нафтових родовищ майже вичерпанi. Основнi сподiвання на ще
нерозвiданi родовища (особливо Прикарпаття) та шельфи Чорного та
Азовського морiв ( за оцiнками мiжнародних експертiв в шельфi Чорного
моря тiльки запаси природного газу — 1,9 трлн. куб. м). Також необхiдно
врахувати, що в бувшому СРСР переважно добували тiльки 30-40%
геологiчних запасiв родовищ, а в країнах з високим рiвнем технологiй
вiддача пластiв досягала 70-80%. Оскiльки в Українi вже добуто бiльше
250 млн. т нафти та бiльше 1 трлн. м? природного газу, то,
використовуючи новiтнi технологiї пiдвищення вiддачi пластiв, можна
значно збiльшити добування нафти та газу.

Ще в Українi є значнi поклади кам’яного вугiлля, запаси яких складають
бiльше 45 млрд. т. Сьогоднi перспективи вiтчизняної вугiльної галузi
аналiтики пов’язують одразу з кiлькома обставинами. По-перше, з
динамiкою природного ринкового процесу, тобто попиту та пропозицiї.
По-друге, одним iз чинникiв розвитку вуглевидобутку слiд вважати
подальшу приватизацiю шахт. По-третє, оздоровити галузь покликана
лiквiдацiя збиткових пiдприємств. Потрiбно залучити додатковi iнвестицiї
в український вуглевидобуток з газовим душком. З одного боку, iнвестори
роблять свою шахту безпечнiшою, з iншого — заробляють на цьому ще й
грошi. Таким чином розвиток вугiльної галузi дасть змогу теж стати менш
залежними вiд зовнiшнiх постачальникiв енергоносiїв Розвиток
альтернативної енергетики За пiдрахунками Львiвського центру
енергозбереження i енергоменеджменту, Україна може мати 60 млн. т
умовного палива щороку за рахунок альтернативної енергетики. Давайте
розглянемо перспективнi напрямки розвитку альтернативної енергiї.
Керамiчнi паливнi комiрки В свiтi набула широкого розвитку та розголосу
i вже комерцiалiзується технологiя генерацiї електричної енергiї з
органiчних видiв палива — технологiя паливних комiрок, згiдно з якою
енергiя палива безпосередньо перетворюється в електрику. Ця технологiя
широким поступом йде на змiну традицiйним технологiям генерацiї
електричної енергiї та двигунам внутрiшнього згоряння, маючи, при цьому,
й iншi важливi застосування.

Наявний досвiд використання паливних комiрок показує, що: — На
виробництво електричної енергiї паливним комiркам потрiбно майже вдвiчi
менше газу, нiж iснуючим тепловим станцiям. Ефективнiсть використання
палива комiрками не залежить вiд їхньої потужностi i становить 60 %
замiсть 30 % на теплових станцiях. — В парi з газовими турбiнами
ефективнiсть використання газу становить 72 %. — З використанням
попутного тепла ефективнiсть використання палива сягає 85 %! — Паливнi
комiрки мають у десятки разiв бiльший термiн безперебiйної роботи (7 000
годин замiсть 250 годин на теплових станцiях). — Паливно-комiрчанi
станцiї можуть мати широкий спектр потужностi — вiд одиниць Вт до 100
МВт. — Потужнiсть паливних комiрок легко регулюється iз швидкiстю до 1
МВт/с. — Паливнi комiрки зменшують виробничi витрати на 25-40 %. —
Паливнi комiрки є iдеальними автономними джерелами електропостачання, в
яких вартiсть енергiї буде нижчою вiд зараз iснуючих на 10-20 %. —
Автомобiлi на паливних комiрках потребують у 2-4 рази меншу кiлькiсть
палива, нiж iснуючi автомобiлi з двигунами внутрiшнього згорання. —
Паливнi комiрки є екологiчно чистими з близькими до нуля викидами. —
Паливнi комiрки працюють тихо. Вони шумлять не гучнiше побутового
кондицiонера.

Ue

x A-A-?2(=?HLRJ`°euuuuuuuuuuuuuuuo?aeaeaeaeaeaeaeaeae

Головною складовою цирконiєво-керамiчних паливних комiрок є, як виходить
з їхньої назви, цирконiєва керамiка, технологiя виробництва якої в
Українi добре розроблена. Паливнi комiрки на цирконiєвiй керамiцi є
надiйнiшими, нiж iншi, вони можуть споживати рiзнi види органiчного
палива, такi як природний газ, вугiлля, деревина, вiдходи
сiльськогосподарського виробництва, етанол, метанол тощо. Паливна
комiрка є електрохiмiчним пристроєм, який прямо перетворює паливо
(водень, природний або синтетичний газ з вугiлля, деревини тощо, бiогаз)
та окислювач (повiтря) у електрику. Це усуває звичнi процеси горiння i
перетворення теплової енергiї спочатку у механiчну, а потiм вже в
електричну. Серцем керамiчних паливних комiрок є керамiка на основi
цирконiю, яка здiйснює бажання водню та вуглецю поєднуватися з киснем.
Для цього в Українi є всi пiдстави: власне самодостатнє єдине в Європi,
найбiльше у всiй Пiвнiчнiй пiвкулi i одне з найбiльших у свiтi родовище
пiску-циркону та наявний науковий потенцiал, який вмiє виробляти
цирконiєву керамiку за технологiєю.

У кiнцевому пiдсумку втiлення в життя розробок паливних комiрок має бути
нацiленою на розбудову в Українi економної i екологiчно безпечної
альтернативи ядернiй енергетицi — енергетики на основi цирконiю, тобто
на основi цирконiєво-керамiчних паливних комiрок, промисловостi
технiчної керамiки та транспортних засобiв, у тому числi автомобiлiв
нового поколiння, що в цiлому дасть змогу на 30-50 % скоротити
споживання газу тiльки при виробництвi електричної енергiї та здешевити
її вартiсть на 20-30 %, значно збiльшити використання вугiлля замiсть
природного газу, суттєво зменшити викиди в атмосферу, у тому числi
двоокису вуглецю на 50 %, а також створити сотнi тисяч нових робочих
мiсць

Енергетичний потенцiал бiомаси в Українi

Експериментальна плантація енергетичної верби у Коломийському районі

Енергетична ефективнiсть бiоенергетики достатньо висока для того, щоб
видiлити її в окремий напрям енергетичного господарства; в Українi iснує
достатнiй енергетичний потенцiал практично всiх видiв бiомаси i
необхiдна науково-технiчна та промислова база для розвитку даної галузi
енергетики. Енергетичний потенцiал бiомаси представлено такими її
складовими: енергетичним потенцiалом тваринницької сiльськогосподарської
i рослинної сiльськогосподарської бiомаси та енергетичним потенцiалом
вiдходiв лiсу:

Потенцiал бiогазу, доступного для виробництва енергiї на великих
полiгонах твердих побутових вiдходiв, складає близько 400 млн. м3/рiк,
що вiдповiдає 0.3 млн. т у.п./рiк.

За розрахунками, загальний потенцiал використання соломи як палива є
достатнiм для створення 13 тис. малих теплогенеру.чих потужностей
(0,1-1,0 МВттеп) плюс 700 теплогенеруючих потужностей для систем
централiзованого теплопостачання (1,0-10,0 МВттеп).

Впровадження технологiй промислового та побутового прямого спалювання
бiомаси, виробництва бiогазу та генераторного газу з бiомаси дозволить
замiнити бiля 6,5 млн. т.у.п. традицiйних видiв палива, отримати бiля 5
млрд м3 бiогазу ( 4,3 млн. т.у.п.) та близько 4,8 млрд.м3 генераторного
газу (0,82 млн.т органiчного палива в умовному обчисленнi).

В Українi вже давно визрiла проблема створення енергетичних плантацiй,
наприклад кукурудзи, яка є одним з найбiльш ефективних накопичувачiв
сонячної енергiї у виглядi бiомаси та дозволяє отримати в енергетичному
еквiвалентi приблизно 15 т у. п. на рiк з одного гектара. Можуть також
використовуватись посiви iнших культур з великою вегетативною масою
(рапс та iн.).

У майбутньому також може набути розвитку вирощування на комерцiйнiй
основi на незручних та малопридатних до рiльництва землях швидкорослих
(за 3-5 рокiв) дерев (тополi, ясени, верби тощо) для подальшого їх
багаторiчного використання як палива для ТЕС. Вказанi породи дерев мають
вiдносно високi значення теплоти спалювання, якi дорiвнюють 20,7 -20,8
МДж/кг сухої деревини. Прiоритетного розвитку в Українi потребують
технологiї прямого спалювання деревини, в першу чергу для вироблення
теплоти та технологiчної пари. Це пов’язано з досить низькою цiною на
електроенергiю, що iснує в Українi (0.05 $/кВт?год) i в той же час —
досить високою цiною на паливо та теплову енергiю. Отримання теплоти з
бiомаси є економiчно вигiдним вже зараз, навiть в разi використання
iмпортного обладнання.

Україна також має можливiсть розпочати власне виробництво
дерево- та соломоспалювальних котлiв. В Українi найбiльш перспективними
для використання можна вважати наступнi технологiї: промисловi
деревоспалювальнi котли потужнiстю 0.1-5 МВт для встановлення в
лiсгоспах та на деревообробних комбiнатах; деревоспалювальнi станцiї
централiзованого теплопостачання потужнiстю 1-10 МВт; соломоспалювальнi
фермерськi котли та котли для теплопостачання найближчих споживачiв,
потужнiсть 0.1 — 1 МВт; соломоспалювальнi станцiї централiзованого
теплопостачання потужнiстю 1-10 МВт; бiогазовi установки для крупних
ферм ВРХ, свиноферм, птахофабрик та пiдприємств харчової промисловостi.
В Українi може бути збудовано 2950 бiогазових установок, включаючи 300
установок на свинофермах, 150 — на птахофабриках та 2500 — на фермах ВРХ
та пiдприємствах харчової промисловостi. Використання газу звалищ є
найбiльш прибутковим на промислових пiдприємствах, розмiщених неподалiк
вiд самих звалищ. В разi реалiзацiї цих пропозицiй загальна встановлена
потужнiсть буде складати 7523 МВтт та 492 МВте, а також отримання
бiогазу на рiвнi 10-15 млрд м?/рiк Це призведе до замiщення 4.83 млн т
у.п./рiк та зниження викидiв СО2 на 7.3 млн т/рiк. На сьогоднi з
урахуванням цiни на бiомасу для енергетичного використання, собiвартiсть
виробленої з неї теплової енергiї у 2,6-10 разiв менша нiж собiвартiсть
теплової енергiї виробленої з використанням природного газу.

Також можна використовувати такi енергетичнi потенцiали в Українi як:

Потенцiал сонячної енергiї.

Потенцiал вiтрової енергiї.

Потенцiал торфу.

Потенцiал енергiї надлишкового тиску природного газу.

Потенцiал геотермальної енергiї.

Енергетичний потенцiал шахтного метану.

Енергетичний потенцiал малих рiк.

Виробництво паливних пелет з стружки

В Українi є великий потенцiал альтернативної та вiдновлювальної
енергетики, але, щоб його використовувати, потрiбно розробити
нацiональнi i регiональнi програми та нормативно-правовi акти для
реалiзацiї цього енергетичного потенцiалу. А також залучення значних
iнвестицiй з боку держави. Використання наукового енергетичного
потенцiалу Також можна досягнути енергетичної незалежностi завдяки
українським вченим, якi розробляють та винаходять новi пристрої для
енергетики. Давайте приведемо декiлька прикладiв. Вже винайдений i
запатентований конструктором Є. Сухiним один з найефективнiших в свiтi
спосiб виробництва синтетичного газу, який виходить мiнiмум в 5 разiв
дешевший природного. Оскiльки виробляється буквально з вiдходiв
сiльського господарства, бурого вугiлля, торфу, з вiдходiв
деревообробної промисловостi. Собiвартiсть 1тис. кубометра отриманого
газу — 80 грн. Експерти вважають, що в Українi можливо синтезувати 20
млрд. кубометрiв газу на рiк. Що в свою чергу зменшить залежнiсть
України вiд iмпортного газу на третину. До речi, це дiтище українського
вченого вже працює на Фiлiппiнах, де виробляє енергiю з вiдходiв
кокосiв. Вченi з Миколаєва отримують синтетичну нафту, шляхом
спецiальної обробки пластмасових ящикiв, пластикових пляшок та
полiетиленових пакетiв. Також вченi створили установку, завдяки якої з
використаних гуми та шин, можна отримувати бензин i, окрiм того,
металобрухт для металургiї. Українськi вченi мають в своєму активi
розробки з нових напрямкiв атомної енергетики. Вони зараз на етапi
виходу на стабiльнi результати. Якi робили українськi спецiалiсти
протягом десяткiв рокiв розробки в галузi управляючого нерадiоактивного
атомного горiння речовини. Мова йде про створення в ходi цього процесу
нових надважких елементiв, якi можуть бути в якостi джерела енергiю в
майбутньому. За оцiнками спецiалiстiв, 1 грам речовини забезпечить вихiд
3 млрд. КВт/час енергiї, при цьому процес не вимагає надпотужних i
дорогих прискорювачiв. Практично використання атомного горiння вiдкриває
можливiсть прориву до нових ефективних та безпечних технологiй в галузi
альтернативної енергетики та забезпечує Українi членство в свiтовому
елiтному енергетичному клубi. Потреба фiнансування для створення
установки потужнiстю 100 МВт оцiнюється, орiєнтовно, в 200 млн. доларiв.
Це тiльки декiлька прикладiв використання українськими вченими мiсiї з
виводу України з енергетичної залежностi. Так можливо, варто пiдтримати
вчених в цьому завданнi на державному рiвнi та суспiльством i не
поповнювати гаманцi нафтогазових магнатiв, а видiлити кошти на розвиток
науки в енергетичнiй галузi України? Проаналiзувавши та визначивши
основнi напрямки перспективи розвитку енергетики України та їх
потенцiал, можна зробити висновок, що енергетична незалежнiсть України —
це реалiстична мета. Так, iснують чудовi пропозицiї та програми розвитку
того чи iншого елементу енергетичної незалежностi, але однiєї програми
для досягнення цiєї мети немає. Наприклад, розробкою i розвитком
паливно-комiрчаних технологiй в Українi займається Олександр Васильєв,
виробництво синтетичного газу займається Євгенiй Сухiн i т.д. Потрiбно
об’єднати цi всi iдеї, розробки, концепцiї, програми та включити їх в
розробку та прийняття нацiональної стратегiї «Енергетично незалежна
Україна», а потiм втiлювати її в життя.

Використана лiтература:

О.Д. Васильєв «Керамiчнi паливнi комiрки: досягнення та перспективи в
Українi»

Журнал «Контракти»

Сайт «комiтету з питань енергозбереження»

Сайт НАНУ

Похожие записи