Реферат на тему:Характеристика використання енергії біомаси - Екологія - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему:Характеристика використання енергії біомаси. Вступ Характерною прикметою сучасної енергетики України є рух в напряму розвитку екологічно чистої енергетики на основі нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії. Досить швидким темпам її розвитку сприяє науковий та практичний доробок в цій галузі, набутий на протязі останніх 20 років в Київському політехнічному інституті і в Інституті електродинаміки НАН України. Значний вклад в розвиток нетрадиційної енергетики внесли Інститут загальної енергетики та Інститут теплофізики НАН України, МНТЦ вітроенергетики, ДНДІ нетрадиційної енергетики Міненерго України. В останній час нетрадиційна енергетика отримала визнання з боку державних органів влади, в результаті чого підготовлено та прийнято ряд державних програм і поправок до законів про енергетику, що створює сприятливі умови як для впровадження і експлуатації вже розробленого обладнання нетрадиційної енергетики, так і розвитку нових енерготехнологій та устаткування. Першочерговим завданням для успішної реалізації завдань основної програми розвитку НВДЕ - Програми державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики України - по широкомасштабному використанню енергії НВДЕ є встановлення енергетичного потенціалу кожного з видів НВДЕ по всій території України, для чого створюється єдина Інформаційно-аналітична система з розширеними функціями, що дозволяє оперативно вирішувати питання ефективності впровадження енергетичного обладнання в конкретній місцевості. Використання створеної на даний час інформаційно-аналітичної системи оцінки енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії України дозволяє проводити щорічне відслідкування та уточнення кількісних параметрів енергетичного потенціалу відновлюваних джерел енергії по всій території України, отримуючи результати у вигляді картографічної інформації з візуалізацією результатів у вигляді картографічної та атрибутивної бази даних. Відслідкування і аналіз поточної та багаторічної інформації має за мету також видачу рекомендацій для застосування як вже освоєних, так і нових відновлюваних джерел енергії по всій території України. Інформаційно-аналітична система оцінки потенціалу відновлюваних джерел енергії в Україні дозволить визначати обгрунтовані технічно-досяжні обсяги використання енергії відновлюваних джерел, що сприятиме виконанню завдань Програми державної підтримки розвитку нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики. Потенціал вітрової енергії в Україні Україна має потужні ресурси вітрової енергії: річний технічний вітроенергетичний потенціал дорівнює 30 млрд. кВтгод. В результаті обробки статистичних метеорологічних даних по швидкості та повторюваності швидкості вітру проведено районування території України по швидкостях вітру і визначено питомий енергетичний потенціал вітру на різній висоті відповідно до зон районування. Приведені дані є базовими при впровадженні вітроенергетичного обладнання і призначені до використання проектувальниками об'єктів вітроенергетики для встановлення оптимальної потужності вітроагрегатів та тилу енергії (електрична або механічна) для ефективного її виробництва в конкретній місцевості. В умовах України за допомогою вітроустановок можливим є використання 1519% річного об'єму енергії вітру, що проходить крізь перетин поверхні вітроколеса. Очікувані обсяги виробництва електроенергії з 1 м2 перетину площі вітроколеса в перспективних регіонах складають 8001000 кВтгод/м2 за рік. Застосуванння вітроустановок для виробництва електроенергії в промислових масштабах найбільш ефективно в регіонах України, де середньорічна швидкість вітру > 5 м/с: на Азово-Чорноморському узбережжі, в Одеській, Херсонській, Запорізькій, Донецькій, Луганській, Миколаївській областях, АР Крим та в районі Карпат. Експлуатація тихохідних багатолопатевих вітроустановок з підвищеним обертаючим моментом для виконання механічної роботи (помолу зерна, підняття та перекачки води і т.п.) є ефективною практично на всій території України. Вітроенергетика України має достатній досвід виробництва, проектування, будівництва, експлуатації та обслуговування як вітроенергетичних установок, так і вітроенергетичних станцій; в країні є достатньо високий науково-технічний потенціал і розвинена виробнича база. В останній час розвитку вітроенергетичного сектора сприяє державна підтримка, що забезпечує реалізацію ініціатив по удосконаленню законодавства, структури керування, створенню вигідних умов для внутрішніх і зовнішніх інвесторів. Реалізація державних національних програм в галузі вітроенергетики на 2010 рік передбачає загальне річне виробництво електроенергії на вітроелектростанціях та автономних вітроустановках близько 5,71 млн. МВтгод; що дозволить забезпечити біля 2,5 відсотків від загального річного електроспоживання в Україні. Використання представлених в атласі даних по потенціалу вітрової енергії значно спрощуватиме і здешевлюватиме роботи по вибору та проектуванню вітроенергетичного обладнання та об'єктів вітроенерегетики. Питомий енергетичний потенціал вітрової енергії в Україні № району \| Середньорічна швидкість вітру, Vср, м/с \| Висота, м \| Природний потенціал вітру, кВтгод/м2 рік \| Технічно-досяжний потенціал вітру, кВтгод/м2 рік 1 \| <4,25 \| 15 \| 1120 \| 200 30 \| 1510 \| 280 60 \| 2030 \| 375 100 \| 2530 \| 460 2 \| 4,5 \| 15 \| 2010 \| 390 30 \| 2710 \| 520 60 \| 3640 \| 700 100 \| 4540 \| 850 3 \| 5,0 \| 15 \| 2810 \| 520 30 \| 3790 \| 690 60 \| 5100 \| 860 100 \| 6350 \| 975 4 \| 5,5 \| 15 \| 3200 \| 620 30 \| 4320 \| 830 60 \| 5810 \| 1020 100 \| 7230 \| 1150 Потенціал сонячної енергії в Україні В результаті обробки статистичних метеорологічних даних по надходженню сонячної радіації визначено питомі енергетичні показники з надходження сонячної енергії та розподіл енергетичного потенціалу сонячного випромінювання для кожної з областей України. Середньорічна кількість сумарної сонячної радіації, що поступає на 1 м2 поверхні, на території України знаходиться в межах: від 1070 кВтгод/кв.м в північній частині України до 1400 кВтгод/м2 і вище в АР Крим. Потенціал сонячної енергії в Україні є достатньо високим для широкого впровадження як теплоенергетичного, так і фотоенергетичного обладнання практично в усіх областях. Термін ефективної експлуатації гелІоенергетичного обладнання в південних областях України - 7 місяців (з квітня по жовтень), в північних областях 5 місяців (з травня по вересень). Фотоенергетичне обладнання може достатньо ефективно експлуатуватися на протязі всього року. В кліматометеорологічних умовах України для сонячного теплопостачання ефективним є застосування плоских сонячних колекторів, які використовують як пряму, так і розсіяну сонячну радіацію. Концентруючі сонячні колектори можуть бути достатньо ефективними тільки в південних регіонах України. Достатньо високий рівень готового до серійного виробництва та широкий діапазон можливого застосування в Україні обладнання сонячної теплової енергетики показує, що для масштабного впровадження і отримання значної економії паливно-енергетичих ресурсів необхідно лише підвищення зацікавленості виробників до випуску великих партій такого обладнання. Перетворення сонячної енергії в електричну енергію в умовах України слід орієнтувати в першу чергу на використання фотоелектричних пристроїв. Наявність значних запасів сировини, промислової та науково-технічної бази для виготовлення фотоелектричних пристроїв може забезпечити сповна не тільки потреби вітчизняного споживача, але й представляти для експортних поставок більше двох третин виробленої продукції. Приведені енергетичні показники з надходження сонячної радіації є базовими при впровадженні сонячного енергетичного обладнання і рекомендуються до використання в першу чергу проектувальниками об'єктів сонячної енергетики для вибору типу обладнання (сонячні теплові, фотоелектричні установки) та для встановлення їх оптимальної потужності і терміну ефективної експлуатації обладнання в конкретній місцевості. Сумарний річний потенціал сонячної енергії на території України № п/п \| Області \| Потенціал сонячної енергії МВтгод/рік Загальний потенціал (109) \| Технічний потенціал (107) \| Дорцільно-економічний потенціал (105) 1 \| Вінницька \| 30,8 \| 14,8 \| 2,3 2 \| Волинська \| 21,8 \| 10,5 \| 1,6 3 \| Дніпропетровська \| 37,6 \| 18 \| 2,8 4 \| Донецька \| 33 \| 15,8 \| 2,5 5 \| Житомирська \| 32,3 \| 15,5 \| 2,4 6 \| Закарпатська \| 15,5 \| 7,5 \| 1,2 7 \| Запорізька \| 34,8 \| 16,7 \| 2,6 8 \| Івано-Франківська \| 16,4 \| 7,9 \| 1,2 9 \| Київська \| 31,5 \| 15,5 \| 2,4 10 \| Кіровоградська \| 28,8 \| 13,8 \| 2,2 11 \| Луганська \| 34 \| 16,3 \| 2,5 12 \| Львівська \| 25,4 \| 12,2 \| 1,9 13 \| Миколаївська \| 32,5 \| 15,6 \| 2,4 14 \| Одеська \| 45,4 \| 21,8 \| 3,4 15 \| Полтавська \| 31,9 \| 15,3 \| 2,4 16 \| Рівненська \| 21,8 \| 10,5 \| 1,6 17 \| Сумська \| 26 \| 12,5 \| 2,0 18 \| Тернопільська \| 16,3 \| 7,8 \| 1,2 19 \| Харківська \| 35,4 \| 17 \| 2,7 20 \| Херсонська \| 38,4 \| 18,4 \| 2,9 21 \| Хмельницька \| 24,3 \| 11,6 \| 1,8 22 \| Черкаська \| 24,2 \| 11,6 \| 1,8 23 \| Чернівецька \| 9,6 \| 4,6 \| 0,7 24 \| Чернігівська \| 34,2 \| 16,4 \| 2,6 25 \| АР Крим \| 36,5 \| 17,5 \| 2,7 Всього \| 718,4 \| 345,1 \| 53,8 Енергетичний потенціал малих рік України Україна має потужні ресурси гідроенергії малих рік -загальний гідроенергетичний потенціал малих рік України становить біля 12,5 млрд. кВтгод., що складає біля 28% загального гідро потенціал у всіх рік України. Створено базу даних по розподілу енергетичного потенціалу малих рік по областях України. Коливання осереднених даних по загальному потенціалу в Україні досить незначні, тоді як дані по технічному та доцільно-економічному потенціалу малих рік потребують уточнення - в звичайних ситуаціях не менше одного разу в 5 років, а в виняткових випадках - щорічно. Головною перевагою малої гідроенергетики є дешевизна електроенергії, генерованої на гідроелектростанціях; відсутність паливної складової в процесі отримання електроенергії при впровадженні малих гідроелектростанцій дає позитивний економічний та екологічний ефект. Первинним джерелом енергії для малої гідроенергетики с гідропотенціал малих річок; верхня межа потужності гідроенергетичного обладнання становить 30 МВт. Згідно міжнародної класифікації за нормативом ООН, до малих гідроелектростанцій (МГЕС) відносять гідроелектростанції потужністю від 1 до 30 МВт, до мініГЕС - від 100 до 1000 кВт, до мікроГЕС -не більше 100 кВт. При використанні гідропотенціалу малих річок України можна досягти значної економії паливно-енергетичних ресурсів, причому розвиток малої гідроенергетики сприятиме децентралізації загальної енергетичної системи, чим зніме ряд проблем як в енергопостачанні віддалених і важкодоступних районів сільської місцевості, так і в керуванні гігантськими енергетичними системами; при цьому вирішуватиметься цілий комплекс проблем в економічній, екологічній та соціальній сферах життєдіяльності та господарювання в сільській місцевості, в тому числі і районних центрів. Малі ГЕС, міні- та мікроГЕС можуть стати потужною основою енергозабезпечення для всіх регіонів Західної України, а для деяких районів Закарпатської та Чернівецької областей - джерелом повного самоенерго-забезпечення. Для вирішення проблем розвитку малої гідроенергетики Україна має достатній науково-технічний потенціал і значний досвід в галузі проектування і розробки конструкцій гідротурбінного обладнання, дослідження гідроенергетичного потенціалу малих річок, вирішення водогосподарських та екологічних проблем при будівництві гідроелектростанцій. Українські підприємства мають необхідний виробничий потенціал для створення вітчизняного обладнання малих ГЕС. Гідроенергетичний потенціал малих рік України № п/п \| Області \| Потенціал сонячної Загальний потенціал \| Технічний потенціал \| Дорцільно-економічний потенціал 1 \| Вінницька \| 360 \| 238 \| 108 2 \| Волинська \| 115 \| 76 \| 35 3 \| Дніпропетровська \| 101 \| 67 \| 30 4 \| Донецька \| 189 \| 125 \| 57 5 \| Житомирська \| 336 \| 222 \| 101 6 \| Закарпатська \| 4532 \| 2991 \| 1357 7 \| Запорізька \| 51 \| 33 \| 15 8 \| Івано-Франківська \| 399 \| 263 \| 120 9 \| Київська \| 200 \| 132 \| 60 10 \| Кіровоградська \| 170 \| 112 \| 51 11 \| Луганська \| 436 \| 288 \| 131 12 \| Львівська \| 1814 \| 1197 \| 544 13 \| Миколаївська \| 157 \| 104 \| 47 14 \| Одеська \| 38 \| 25 \| 11 15 \| Полтавська \| 396 \| 261 \| 119 16 \| Рівненська \| 304 \| 201 \| 91 17 \| Сумська \| 298 \| 197 \| 89 18 \| Тернопільська \| 427 \| 282 \| 128 19 \| Харківська \| 268 \| 177 \| 80 20 \| Херсонська \| 2 \| 2 \| 1 21 \| Хмельницька \| 304 \| 200 \| 91 22 \| Черкаська \| 331 \| 219 \| 99 23 \| Чернівецька \| 884 \| 583 \| 265 24 \| Чернігівська \| 178 \| 118 \| 54 25 \| АР Крим \| 211 \| 139 \| 63 Всього \| 12501 \| 8252 \| 3747 Енергетичний потенціал біомаси в Україні Енергетична ефективність біоенергетики достатньо висока для того, щоб виділити її в окремий напрям енергетичного господарства; в Україні існує достатній енергетичний потенціал практично всіх видів біомаси і необхідна науково-технічна та промислова база для розвитку даної галузі енергетики. Показники енергетичного потенціалу біомаси відрізняються від потенціалу інших відновлюваних джерел енергії тим, що, окрім кліматометеорологічних умов, енергетичний потенціал біомаси в країні в значній мірі залежить від багатьох інших факторів, в першу чергу від рівня господарської діяльності. Енергетичний потенціал біомаси представлено такими її складовими - енергетичним потенціалом тваринницької сільськогосподарської і рослинної сіьськогосподарської біомаси та енергетичним потенціалом відходів лісу. Приведені середньорічні показники енергетичного потенціалу основних видів біомаси для енергетичних потреб можуть бути використані для встановлення потенціалу при врахуванні відповідних коефіцієнтів по збільшенню або зменшенню обсягів отриманої біомаси в розрахунковому році. Тому дані про наявність кожного з видів біомаси для енергетичних потреб в областях України потребують щорічного обліку, дані про розподіл її енергетичного потенціалу відповідно потребують щорічного перерахунку. Основними технологіями переробки біомаси, які можна рекомендувати до широкого впровадження в даний час є: пряме спалювання, піроліз, газифікація, анаеробна ферментація з утворенням бігазу, виробництво спиртів та масел для одержання моторного палива. При обгрунтуванні впровадження біоенергетичних технологій забезпечення охорони оточуючого середовища знезараженням відходів біомаси часто посідає перше місце; в процесі переробки тваринницьких відходів та міських стічних вод, окрім знешкодження небезпечної мікрофлори, гельмінтів та насіння бур'янів, які попадають в грунт, в поверхневі та підземні води, усувається забруднення повітря в зонах їх накопичення. Вирішення агротехнічних проблем є не менш важливим фактором на користь біоенергетики; причому в даному випадку слід враховувати не тільки підвищення врожайності за рахунок високоякісних добрив, але й зменшення на полях шкідливої мікрофлори та небажаної рослинності. Економічна ефективність біоенергетичного обладнання в більшості випадків забезпечується правильним вибором технології переробки біомаси та розташуванням обладнання в місцях постійного її накопичення; важливим є також ефективне і, по можливості, комплексне використання всіх отриманих в процесі переробки продуктів. Сумарний річний потенціал тваринницької сільськогосподарської біомаси в Україні № п/п \| Області \| Кількість гною, млн. т/рік \| Вихід біогазу, млн. м3/рік. \| Заміщення орг. палива, т у.п./рік 1 \| Вінницька \| 17,9 \| 891 \| 713 2 \| Волинська \| 11,0 \| 527 \| 422 3 \| Дніпропетровська \| 20,8 \| 110 \| 880 4 \| Донецька \| 15,3 \| 794 \| 635 5 \| Житомирська \| 15,1 \| 725 \| 580 6 \| Закарпатська \| 4,7 \| 243 \| 194 7 \| Запорізька \| 15,4 \| 771 \| 617 8 \| Івано-Франківська \| 7,3 \| 358 \| 287 9 \| Київська \| 16,8 \| 864 \| 692 10 \| Кіровоградська \| 11,8 \| 589 \| 471 11 \| Луганська \| 11,4 \| 557 \| 454 12 \| Львівська \| 13,5 \| 665 \| 532 13 \| Миколаївська \| 10,5 \| 518 \| 414 14 \| Одеська \| 14,1 \| 733 \| 587 15 \| Полтавська \| 17,5 \| 868 \| 694 16 \| Рівненська \| 10,4 \| 498 \| 398 17 \| Сумська \| 13,0 \| 640 \| 512 18 \| Тернопільська \| 11,6 \| 561 \| 449 19 \| Харківська \| 18,1 \| 906 \| 725 20 \| Херсонська \| 12,7 \| 627 \| 501 21 \| Хмельницька \| 16,5 \| 790 \| 632 22 \| Черкаська \| 13,6 \| 682 \| 545 23 \| Чернівецька \| 6,1 \| 304 \| 243 24 \| Чернігівська \| 17,7 \| 856 \| 685 25 \| АР Крим \| 12,3 \| 639 \| 511 Всього \| 335,1 \| 16706 \| 13373 № п/п \| Області \| Біомаса зерно-бобових культур, тис. МВт год/рік \| Біомаса соняшника, тис. МВт год/рік \| Рослинні відходи кукурудзи, тис. МВт год/рік \| Рослиння відходи овочів відкритого і закритого грунту, тис. МВт год/рік 1 \| Вінницька \| 2400 \| 1197 \| 2780 \| 440 2 \| Волинська \| 200 \| 0 \| 170 \| 200 3 \| Дніпропетровська \| 1040 \| 6232 \| 5940 \| 820 4 \| Донецька \| 360 \| 5244 \| 3330 \| 1060 5 \| Житомирська \| 470 \| 3 \| 320 \| 300 6 \| Закарпатська \| 70 \| 23 \| 710 \| 210 7 \| Запорізька \| 660 \| 5720 \| 3180 \| 580 8 \| Івано-Франківська \| 150 \| 0 \| 360 \| 190 9 \| Київська \| 1140 \| 88 \| 1530 \| 910 10 \| Кіровоградська \| 950 \| 4346 \| 3580 \| 310 11 \| Луганська \| 820 \| 4320 \| 2090 \| 570 12 \| Львівська \| 270 \| 0 \| 270 \| 310 13 \| Миколаївська \| 740 \| 3598 \| 1470 \| 490 14 \| Одеська \| 1160 \| 4484 \| 3560 \| 850 15 \| Полтавська \| 1830 \| 2843 \| 3660 \| 500 16 \| Рівненська \| 200 \| 0 \| 310 \| 230 17 \| Сумська \| 1120 \| 488 \| 1290 \| 330 18 \| Тернопільська \| 1110 \| 0 \| 670 \| 240 19 \| Харківська \| 1210 \| 4466 \| 2990 \| 580 20 \| Херсонська \| 570 \| 2260 \| 2300 \| 700 21 \| Хмельницька \| 1480 \| 6 \| 2490 \| 330 22 \| Черкаська \| 1740 \| 1466 \| 3550 \| 600 23 \| Чернівецька \| 290 \| 7 \| 1490 \| 230 24 \| Чернігівська \| 700 \| 71 \| 950 \| 360 25 \| АР Крим \| 130 \| 1102 \| 960 \| 730 Всього \| 21110 \| 47964 \| 49950 \| 12070 Потенціал рослинної сільськогосподарської біомаси в Україні Енергетичний потенціал відходів лісу в Україні № п/п \| Області \| Осереднений об’єм відходів для використання у вигляді палива, тис. м3/рік \| Енергозбереження відходів для використання у вигляді палива, тис. т у.п./рік 1 \| Вінницька \| 36,4 \| 7,1 2 \| Волинська \| 7,4 \| 15,2 3 \| Дніпропетровська \| 0 \| 0 4 \| Донецька \| 0 \| 0 5 \| Житомирська \| 65,7 \| 12,9 6 \| Закарпатська \| 0 \| 0 7 \| Запорізька \| 0 \| 0 8 \| Івано-Франківська \| 12,5 \| 2,4 9 \| Київська \| 69,4 \| 13,6 10 \| Кіровоградська \| 0 \| 0 11 \| Луганська \| 0 \| 0 12 \| Львівська \| 47,3 \| 9,3 13 \| Миколаївська \| 0 \| 0 14 \| Одеська \| 0 \| 0 15 \| Полтавська \| 0 \| 0 16 \| Рівненська \| 111 \| 21,8 17 \| Сумська \| 30,5 \| 6 18 \| Тернопільська \| 22,9 \| 4,5 19 \| Харківська \| 0 \| 0 20 \| Херсонська \| 0 \| 0 21 \| Хмельницька \| 28,5 \| 5,6 22 \| Черкаська \| 24,8 \| 4,9 23 \| Чернівецька \| 20,8 \| 2,1 24 \| Чернігівська \| 48,2 \| 9,5 25 \| АР Крим \| 0 \| 0 ВСЬОГО \| 585,4 \| 114,9
1 2 3 4 5 Категория: Екологія \| Добавил: Aspirant (19.04.2014)
Просмотров: 260 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: