Проект впровадження установок для виробництва енергії з використанням альтернативних джерел енергії. Впровадження сонячної енергетичної установки
Державна політика використання альтернативних джерел енергії в Україні. Сонячна енергія, її потенціал, енергоефективність і пряме перетворення в електричну. Фотоелектричні перетворювачі. Сонячна радіація на горизонтальну поверхню. Проблеми енергетики.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 08.12.2013 |
Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Аерокосмічний інститут
Механіко-енергетичний факультет
Кафедра автоматизації та енергоменеджменту
Розрахунково - графічна робота з дисципліни
"Правове забезпечення енерговикористання та енергетичний контроль"
на тему:
"Проект впровадження установок для виробництва енергії з використанням альтернативних джерел енергії"
"Впровадження сонячної енергетичної установки"
Виконала студентка 5 - го курсу
групи 508 МЕФ
Бойправ Д.М.
Перевірила асист. Н.П. Соколова
Київ - 2013
Зміст
Вступ
Розділ 1. Державна політика щодо використання альтернативних джерел енергії в Україні
Розділ 2. Сонячна енергія в Україні
2.1 Проблеми енергетики
2.2 Потенціал сонячної енергії України
2.3 Сонячна радіація на горизонтальну поверхню
2.4 Сонячні системи для одержання електроенергії
2.5 Пряме перетворення сонячної енергії в електричну (фотоелектричні перетворювачі)
Розділ 3. Енергоефективність сонячної енергії
Загальні висновки
Список використаної літератури
Додаток 1
Додаток 2
Вступ
На сьогодні сонячна енергетика широко застосовується у випадках, коли малодоступність інших джерел енергії в сукупності з достатньою кількістю сонячного випромінювання виправдовує її економічно.
Сонячна енергія - енергія від Сонця в формі радіації та світла. Ця енергія значною мірою керує кліматом та погодою та є основою життя. Технологія, що не контролює сонячну енергію називається сонячною енергетикою.
Сонце - це найпотужніше джерело енергії для нашої планети. Без сонячного тепла і світла будь-яке життя на Землі було б неможливе. Всі наші повсякденні справи включають використання енергії. Вона необхідна для пересування транспорту і приготування їжі, для роботи і відпочинку, для обігріву і охолоджування приміщень. І навіть для того, щоб провести один вигляд енергії, доводиться витрачати інший.
Енергія Сонця може використовуватися для безлічі завдань. Одна з них - це перетворення сонячної енергії в електричну, в так звану сонячну електрику. Переваги використання сонячної енергії є такими, що далеко йдуть. Хоча сонячна енергія є порівняно новим джерелом енергії, він легко може стати найважливішим джерелом енергії в майбутньому. Це відбувається тому, що з багатьох переваг використання сонячної енергії:
* сонячна енергія, є поновлюваним ресурсом. Це означає, що ми не в страху виснаження її запасів. Хоча вона може зникнути за хмарами на мить, і недоступна в нічний час, але як правило потім повертається в повній силі.
* сонячна енергія не забруднює довкілля. На відміну від нафти, використання сонячної енергії не виділяє яких-небудь парникових газів, а також при виробленні її немає шкоди екології шляхом розливу або днопоглиблювальних робіт. Це, мабуть, одній з основних переваг використання сонячної енергії.
* електрика і тепло від Сонця є абсолютно безкоштовними. Після того, як сонячні батареї або сонячні теплові колектори встановлюються, немає електричних витрат, необхідних для їх живлення.
* Сонячні батареї вимагають дуже малого обслуговування, в значній мірі тому немає рухомих частин, які мають бути збережені.
* Сонячні батареї можуть експлуатуватися все життя.
* Вживання сонячної енергії неймовірне різностороннє. Починаючи від простих калькуляторів і продовжуючи автомобілями, водонагрівачами, фонтанами, будівлями, а також електростанціями і супутниками.
* У віддалених районах, сонячна енергія може бути реалістичнішим варіантом енергії, ніж прокладення великих кількостей електричних дротів для підключення до енергомережі.
В цілому, складається враження, що сонячна енергія є просто гармонійнішим енергетичним ресурсом. Для здобуття інших джерел енергії, є необхідність видобутку викопних видів палива, тваринних джерел, або рослинного походження джерела. Тим часом, сонячне світло постійно падає на землю і у величезних об'ємах, незалежно від того, використовується він як енергетичний ресурс, чи ні. Людство не витрачає часу і зусиль для видобутку сонячного ресурсу, таким чином, економлячи засоби і довкілля.
І що найцікавіше, то лише завдяки тому, що у нас є Сонце ми і маємо практично всі джерела енергії. Виключенням можна назвати енергію приливів і відливів, за яку відповідальний Місяць, і радіоактивні елементи, які використовуються на атомних станціях. Енергія вітру повністю залежить від Сонця і різниці температур ним же і створюваною. Енергія вугілля, нафти і природного газу також у владі хімічних процесів, які відбуваються в надрах Землі під дією сонячних променів. Все б добре, але є "маленька" проблемка. Людство з такою швидкістю витрачає викопні джерела енергії, що відновлюватися вони ніяк не встигають. Саме час задуматися про заміну "викопній енергії".
Поряд з перевагами використання сонячної енергії, варто відзначити недоліки. До них відносяться сонячне світло не доступний ресурс в деяких регіонах планети. Крім того, сонячні батареї все ще не дешеві. Звичайно, технічний процес здобуття сонячної енергії буде вдосконалюватися, і вона продовжуватиме здешевлюватися, тоді як витрати на інші види енергії збільшаться.
Розділ 1. Державна політика щодо використання альтернативних джерел енергії в Україні
Відомості Верховної Ради України (ВВР), 2000, N 12, ст. 94
Стаття 2. Основні принципи державної політики у сфері альтернативних видів палива.
Основними принципами державної політики у сфері альтернативних видів палива є:
· сприяння розробці та раціональному використанню нетрадиційних джерел та видів енергетичної сировини для виробництва (видобутку) альтернативних видів палива з метою економії паливно-енергетичних ресурсів та зменшення залежності України від їх імпорту;
· поетапне збільшення нормативно визначеної частки виробництва і застосування біопалива та сумішевого палива моторного. Вміст біоетанолу в бензинах моторних, що виробляються та/або реалізуються на території України, становитиме: { Статтю 2 доповнено абзацом згідно із Законом N 1391-VI (1391-17) від 21.05.2009; в редакції Закону N 4970-VI (4970-17) від 19.06.2012 }
у 2013 році - рекомендований вміст не менш як 5 відсотків(об'ємних); { Абзац статті 2 в редакції Закону N 4970-VI (4970-17) від 19.06.2012 }
у 2014-2015 роках - обов'язковий вміст не менш як 5 відсотків(об'ємних); { Абзац статті 2 в редакції Закону N 4970-VI (4970-17) від 19.06.2012 }
з 2016 року - обов'язковий вміст не менш як 7 відсотків (об'ємних); { Абзац статті 2 в редакції Закону N 4970-VI (4970-17) від 19.06.2012 }
· зменшення негативного впливу на стан довкілля за рахунок використання як сировини для виробництва альтернативних видів палива відходів різного роду діяльності, додержання екологічної безпеки виробництва (видобутку), транспортування, зберігання та споживання альтернативних видів палива;
· підтримка розвитку науково-технічної бази виробництва (видобутку) альтернативних видів палива, пропаганда науково-технічних досягнень у цій сфері;
· підтримка підприємництва у сфері альтернативних видів палива на основі державного захисту інтересів підприємця;
· пропаганда серед населення економічних, екологічних, соціальних та інших переваг виробництва (видобутку) і споживання альтернативних видів палива;
· розвиток міжнародного науково-технічного співробітництва, широке використання можливостей світової науки і техніки у сфері альтернативних видів палива;
· запобігання штучному створенню монополій на ринку альтернативних видів палива, а у разі визнання в установленому законодавством порядку природних монополій здійснення контролю за їх діяльністю, недопущення зловживань монопольним становищем та обмеження монополізму, якщо необхідність такого обмеження не встановлена законодавством.
Ознаки альтернативних видів палива, його споживачів, порядок їх визначення.
Стаття 3. Ознаки альтернативних видів палива
Паливо визначається альтернативним, якщо воно:
· повністю виготовлене (видобуте) з нетрадиційних та поновлювальних джерел і видів енергетичної сировини (включаючи біомасу) або є сумішшю традиційного палива з альтернативним, вміст якого має відповідати технічним нормативам моторного палива; { Абзац другий статті 3 в редакції Закону N 1391-VI (1391-17) від 21.05.2009 }
· виготовлене (видобуте) з нафтових, газових, нафтогазоконденсатних родовищ непромислового значення, вичерпаних родовищ, з важких сортів нафти тощо і за своїми ознаками відрізняється від вимог до традиційного виду палива. Якщо таке паливо за своїми ознаками відповідає вимогам до традиційного виду палива, дія цього Закону поширюється тільки на його виробництво (видобуток) і не поширюється на споживачів палива;
· нормативи екологічної безпеки і наслідки застосування альтернативних видів палива для довкілля і здоров'я людини відповідають вимогам, встановленим законодавством України для традиційних видів палива.
Стаття 7. Технічні засоби, що працюють на альтернативних видах палива, та порядок підтвердження здатності технічного засобу працювати на альтернативних видах палива
До технічних засобів, що працюють на альтернативних видах палива, належать засоби, призначені або переобладнані для роботи принаймні на одному з видів альтернативного палива або на суміші традиційного палива з альтернативним, в яких вміст біоетанолу відповідає вимогам нормативних документів, що здатні працювати на такому паливі без погіршення безпечності, надійності та відповідності їх екологічних показників вимогам нормативних документів.
Призначення технічного засобу для роботи на альтернативному виді палива підтверджується документом підприємства-виробника цього засобу. Переобладнання технічного засобу для роботи на альтернативному виді палива погоджується з підприємством-виробником технічного засобу або центральним органом виконавчої влади з питань технічного регулювання у сфері, що стосується конструкції відповідного технічного засобу.
Підтвердження відповідності призначеного або переобладнаного для роботи на альтернативному виді палива технічного засобу здійснюється згідно з вимогами законодавства, що поширюється на технічні засоби, які працюють на традиційних паливах.
До техніки, обладнання, устаткування, що використовуються для реконструкції існуючих та будівництва нових підприємств з виробництва біопалив та таких, що використовуються для виготовлення та реконструкції технічних і транспортних засобів з метою споживання біопалив, відносяться товари, які класифікуються за кодами УКТ ЗЕД (2371г-14) 8402, 8403, 8404, 8405, 8406, 8416, 8417, 8419, 8422 40 00, 8423 20 00 00, 8423 30 00 00, 8423 81, 8423 82, 8423 89 00 00, 8423 90 00 00, 8514.
До технічних та транспортних засобів, у тому числі самохідних сільськогосподарських машин, що працюють на біопаливі, відносяться товари, які класифікуються за кодами УКТ ЗЕД (2371г-14) 8701, 8702, 8704, 8705, 8709.
{ Стаття 7 в редакції Закону N 1391-VI (1391-17) від 21.05.2009 }[7]
На виконання постанови Кабінету Міністрів України від 01.03.2010 №243 "Про затвердження Державної цільової економічної програми енергоефективності і розвитку сфери виробництва енергоносіїв з відновлювальних джерел енергії та альтернативних видів палива на 2010-2015 роки" (зі змінами та доповненнями), з метою реалізації державної політики у сфері енергоефектив-ності, енергозбереження, впровадження альтернативних джерел енергії та видів палива Миколаївською облдержадміністрацією розроблено Цільову програму підвищення енергоефективності Миколаївської області на 2010-2015 роки, яка затверджена рішенням обласної ради від 22.10.2010 №2 та погоджена в Державному агентстві з енергоефективності та енергозбереження України.
Завдяки вжитим заходам з енергозбереження в Миколаївській області за 9 місяців 2013 року комунальними підприємствами, бюджетними установами та підприємствами області досягнуто економії паливно-енергетичних ресурсів в обсязі 16,1 тис. тонн умовного палива. Загальна вартість впроваджених енерго-ефективних та енергозберігаючих заходів становила 845,3 млн.грн. Економічний ефект від впровадження цих заходів - 86,3 млн.грн. на рік. Фінансування впроваджених енергоефективних заходів здійснювалось за рахунок власних коштів підприємств та коштів місцевих бюджетів.
Основні заходи, які були впровадженні на зазначених підприємствах та в установах:введення в експлуатацію першої сонячної електростанції в області; організаційно-технічні заходи зі зниження технологічних втрат електроенергії; впровадження сонячних колекторів для гарячого водопостачання; заміна вікон та дверей на енергоефективні металопластикові; реконструкція діючого електрообладнання на енергоефективне.
У Миколаївській області продовжується впровадження когенераційних установок дизель-генераторів, які виробляються ТДВ "Первомайськ-дизельмаш". Закінчується розробка техніко-економічного обґрунтування впровадження цих установок на 6 малоефективних котельнях м. Миколаєва та м. Первомайська. Впровадження когенераційних установок планується фінансувати за рахунок субвенцій з державного бюджету.
В рамках реалізації Цільової програми підвищення енергоефективності Миколаївської області на 2010-2015 роки облдержадміністрацією щороку затверджується перелік першочергових заходів, які потребують реалізації. Так, у 2013 році затверджено перелік першочергових заходів на загальну суму фінансування 238,6 млн.грн.
Розділ 2. Сонячна енергія в Україні
2.1 Проблеми енергетики
Сучасні проблеми енергетики пов'язані з обмеженістю та нерівномірністю розподілу енергетичних ресурсів на планеті, недосконалістю традиційних енергетичних технологій та необхідністю вирішення глобальних проблем енергозабезпечення людства в майбутньому, пов'язаних з повним вичерпанням запасів органічного палива та проблем екологічної безпеки.
Одним із ключових напрямів доктрини стійкого розвитку сучасної енергетики має бути - уповільнення темпів експлуатації вичерпних енергоресурсів і заміщення їх відновлюваними, що також сприятиме зниженню навантаження на навколишнє середовище.[1]
2.2 Потенціал сонячної енергії України
В останні роки у зв'язку з загостренням енергетичних проблем та свідомою необхідністю енергозбереження, у всьому світі все більше уваги приділяється використанню відновлюваної енергії, наприклад сонячної енергії, для отримання тепла та холоду. Значні можливості енергозабезпечення будівель відкриваються завдяки впровадженню сонячних колекторів для систем гарячого водопостачання, опалення та охолодження. За допомогою сонячної установки можна отримувати енергію буз шкідливого навантаження на навколишнє середовище. Правильно розрахована геліосистема може покрити 50-60% енергетичних затрат, які зазвичай витрачаються на гаряче водопостачання. Враховуючи, що в останні роки все більше уваги приділяється енергозберігаючим технологіям в будівництві, комбіновані системи з сонячними установками знаходять все більш широке використання як для гарячого водопостачання, так і в системах опалення та холодопостачання. Кожні два тижні Сонце віддає Землі таку кількість енергії, яку споживають всі мешканці нашої планети протягом року. За рівнем інтенсивності сонячного випромінювання (радіації) на території України необхідно виділити чотири зони, які показані нижче
Потенціал сонячної енергії України
В першій та другій зонах знаходяться всі південні області України; більше половини території нашої країни знаходяться в третій зоні, четверта зона найменше придатна для використання сонячної енергії. Найбільша величина надходження сонячного проміння складає в першій зоні 11=1350 Квт-год/км2 в рік, а найменша - в четвертій 14=1000 кВт-год/км 2. Для другої та третьої зон ці величини складають, відповідно, 12=1250 кВт-год/км 2 та 13=1150 кВт-год/км 2 за рік. В цілому територія України відноситься до зон з середньої інтенсивністю сонячної радіації. В реальних умовах величина густини прямої та дифузійної, сонячної радіації залежить від широти місцевості, прозорості атмосфери, характеристик земної поверхні, а також від часу доби та пори року. По цій причині величина річного потрапляння сонячної радіації на 1м2 з поверхні землі суттєво варіюється для різних регіонів України та має статичний характер розподілу. Проте цілком очевидною визначальною тенденцією при цьому є збільшення густини сонячної радіації та кількість сонячних днів в напрямку з Півночі на Південь з відповідним збільшенням річного потрапляння сонячної радіації на 1 м2 поверхні землі. На рисунку зображеному нижче показані величини енергії сонячної радіації, що доходять до Землі протягом року на 1 м2 горизонтальної поверхні в регіонах, представлених шістьма українськими містами. Неважко переконатися, що за 6 місяців теплого періоду року на поверхню Землі потрапляє велика доля річної кількості сонячної енергії.
2.3 Сонячна радіація на горизонтальну поверхню
Основними серед теплових витрат на комунально-побутові потреби будівель в холодний період року (опалення, вентиляція, гаряче водопостачання) є витрати на опалення. Це пояснюється умовами експлуатації будівель в холодний період року, коли тепловтрати через огороджуючи конструкції будівель значно перевищують внутрішні тепловиділення. Тому для підтримання необхідної температури внутрішнього повітря, будівлі необхідно обладнувати опалювальними приладами. Для створення та підтримання теплового комфорту в приміщеннях будівлі, в холодний період року, потрібні технічно досконалі та надійні опалювальні установки. Стан повітряного середовища в приміщеннях в холодний період року визначається роботою не лише опалення, але й системи вентиляції. Опалення та вентиляція призначені для підтримання в приміщеннях крім необхідної температури певної вологості, рухомості, тиску, газового складу та чистоти повітря. В багатьох виробничих та громадських будівлях опалення та вентиляція є необхідними, вони спільно створюють санітарно-гігієнічні умови, що допомагає для зниження кількості захворювань людей, покращенню їх самопочуття, підвищенню продуктивності праці та якості продукції.
Для створення найбільш сприятливих умов праці та побуту людей розробляються та впроваджуються технічно досконалі, ефективні опалювальні установки, робота яких забезпечується підтриманням необхідної температури теплоносія. Розробляються опалювальні установки, які використовують енергію відновлюваних джерел енергії (наприклад, теплові насоси).[2]
2.4 Сонячні системи для одержання електроенергії
Концентрація сонячної енергії дозволяє одержувати температури до 7000С, що досить для роботи звичайного теплового двигуна з прийнятним коефіцієнтом корисної дії. Наприклад, параболічний концентратор з діаметром дзеркала 30 м дозволяє сконцентрувати потужність випромінювання порядку 700 кВт, що дає можливість одержати до 200 кВт електроенергії. Колектор передає сонячну енергію теплоносію (останній у цьому випадку може являти собою водяну пару високої температури), яка направляється в парову турбіну для вироблення електроенергії.
Для створення сонячних електростанцій великої потужності (порядку 10 МВТ) можливі два варіанти: розосереджені колектори і системи з центральною сонячною вежею. Сонячна електростанція з розосередженими колекторами складається з безлічі невеликих концентруючих колекторів, кожний з яких незалежно стежить за Сонцем, передає енергію рідині (теплоносію), яка збирається від усіх колекторів в центральної енергостанції і надходить на турбіну електрогенератора. Сонячна електростанція з центральною вежею складається з плоских дзеркал, які розташовані на великій площі, стежать за Сонцем і відбивають сонячні промені на центральний приймач, розміщений на вершині вежі.
Акумулятори теплової енергії. Застосування описаних нижче стандартних нагрівачів виявляється занадто дорогим для нагрівання великих обсягів рідини до температур ? 100єС. В цьому випадку ефективне застосування "сонячного ставка", який являє собою оригінальний нагрівач, де теплозахисною поверхнею є вода.
В "сонячний ставок" (достатньо велику водойму, яка може бути вирита просто в землі) заливається кілька шарів води різного ступеня солоності. Шар найбільшої солоності, товщиною приблизно 0,5 м, розташовується на дні і нагрівається за рахунок сонячного випромінювання, яке поглинається дном водойми. Таким чином, у неоднорідній водоймі придонний шар води більш солоний, чим шар над ним, і його щільність хоча і зменшується при нагріванні, але залишається вище щільності більш високого шару. Відсутність конвекції, що має місце в даному випадку, веде до того, що придонний шар нагрівається усе сильніше. Використання розчинів, щільність яких підвищується при нагріванні, дозволяє мати стабільні сонячні ставки, в яких досягається рівноважна температура 90°С и вище. Наприклад, сонячний ставок у Эйн - Бореке (Ізраїль) виробляє 150 кВт електроенергії з площі 0,74 га при вартості 0,1 долар США за 1 кВтч.
2.5 Пряме перетворення сонячної енергії в електричну (фотоелектричні перетворювачі)
Найбільш оптимальним є пряме перетворення сонячної енергії в електричну, що стає можливим при використанні фотоефекту.
Фотоефект - електричне явище, яке відбувається при освітленні речовини, а саме: вихід електронів з металів (фотоелектрична емісія чи зовнішній фотоефект); переміщення зарядів через границю розділу напівпровідників з різними типами провідності (p-n) (вентильний фотоефект); зміна електричної провідності (фотопровідність).
При освітленні границі розділу напівпровідників з різними типами провідності (р-n) між ними встановлюється різниця потенціалів (фото ЕДС). Це явище називається вентильним фотоефектом, на використанні якого засноване створення фотоелектричних перетворювачів енергії (сонячних елементів і батарей). Сонячні елементи характеризуються коефіцієнтом перетворення сонячної енергії в електричну, котрий є відношенням падаючого на елемент потоку випромінювання до максимальної потужності електричної енергії, що виробляється. Кремнієві сонячні елементи мають коефіцієнт перетворення 10-15 %,тобто при освітленості 1 кВт/м2 виробляють електричну потужність 1-1,5 Вт з кожного квадратного дециметра.
Типова структура сонячного елемента з p-n переходом зображена на мал.12.1 і включає до себе: 1 - шар напівпровідника (товщиною 0,2-1,0 мікрон) з n-провідністю; 2 - шар напівпровідника (товщиною 250-400 мікронів) з p- провідністю; 3 - додатковий потенційний бар'єр (товщиною 0,2 мкм); 4 - металевий контакт з тильної сторони; 5 - сполучний провідник з лицьовою поверхнею попереднього елемента; 6 - протиотражальне покриття; 7 - лицьовий контакт; 8 - провідник з'єднання з контактом наступного елементу. Сонячні елементи з'єднуються послідовно в сонячні модулі, які, в свою чергу, паралельно - в сонячні батареї
Важливим показником, що характеризує можливість широкого використання фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії в електричну є вартість 1 Вт максимальної потужності, яка на даний час дорівнює 0,8 доларів США. При повній вартості сонячних елементів 4 долари США за 1Вт, допоміжної апаратури - 2 долари США за 1 Вт, опроміненні місцевості 20 МДЖ/м 2 у день та довговічності сонячних батарей 20 років вартість електроенергії складе приблизно 16 центів США за 1кВтч (4,4 центи за МДж). Така цілком конкурентноздатна з вартістю електроенергії, що виробляються дизель генераторами у віддалених районах, де вартість доставки палива й обслуговування різко зростає. Слід очікувати, що в найближчий час сонячні батареї будуть широко використовуватись в освітлювальних системах, системах тепло- і водопостачання, в першу чергу, у сільських місцевостях.
Основними компонентами сонячної енергетичної установки є сонячна батарея з приладами контролю і керування, акумуляторна батарея, інвертор для перетворення постійного струму сонячної батареї в перемінний струм промислових параметрів, що споживається більшістю електричних пристроїв. Незважаючи на нерівномірність добового потоку сонячного випромінювання і його відсутність у нічний час, акумуляторна батарея за рахунок накопичення електрики, яка виробляється сонячною батареєю, дозволяє забезпечити безупинну роботу сонячної енергетичної установки.
Розділ 3. Енергоефективність сонячної енергії
3.1 Розрахунок економії при використанні відновлювальних джерел енергії потрібно розпочинати з рівня сонячної енергії для конкретного місця
Крок 1. - розрахунок економії при використанні відновлювальних джерел енергії потрібно розпочинати з рівня сонячної енергії для конкретного місця.
Нижче наведена карта рівня сонячної енергії для України в розрахунку 1kWp на 1 м 2 за один рік.
Крок 2 - споживання електроенергії
Розрахуємо скільки споживає електроенергії на рік одна сімґя в складі двох дорослих та двох дітей.
В середньому одна особа в Україні використовує 3,550 кWt/год електроенергії.
Споживання електроенергії на душу населення - Логарифмічний масштаб
Відповідно одна сім'я за рік використає 4х 3550 kWt = 14,2 mWt електроенергії.
Крок 3 - яка потрібна потужність сонячних батарей?
Маючи рівень споживання електроенергії (14,2 mWt/рік) та рівень надходження сонячного проміння в Україні (візьмемо середні дані - 950-1000 kWt/рік/м 2) нам потрібно визначити необхідну потужність сонячних батарей для будинку.
Ділимо необхідну кількість електроенергії (14,2 mWt/рік) на рівень надходження сонячного проміння (0,950 mWt/рік/м 2) і отримуємо дані, що нам необхідно близько 15 м 2 сонячних батарей для забезпечення сім'ї з чотирьох чоловік електроенергією на рік.
Крок 4 - яка потрібна кількість сонячних батарей?
Ми розрахували, що в середньому для забезпечення однієї сім'ї електроенергією з ВДЕ нам потрібно 15 м 2 сонячних панелей.
Одна сонячна батарея має площу 1,6 м 2 (розміри сонячних батарей 1650х 990мм).
Відповідно для забезпечення одного будинку для сім'ї з чотирьох осіб нам потрібно встановити 9 сонячних батарей (15м 2 розділити на площу 1,6м 2 однієї батареї), які разом утворять сонячну панель (декілька сонячних батарей разом)[6] альтернативний енергія сонячний
Висновки
Україна має великий потенціал підвищення власної енергетичної безпеки та збільшення незалежності від російських поставок газу, створення нових робочих місць, забезпечення економічного зростання та модернізації інфраструктури в галузі енергетики. Розробка та реалізація амбітної та всеосяжної енергетичної стратегії - це перший крок, який має зробити українська влада для того, щоб використати наявний потенціал. Як було описано вище, за рахунок використання сучасних технологій на електростанціях та утеплення будинків можна заощадити енергію, значно зменшивши її непомірні й абсолютно непотрібні втрати в галузі центрального опалення та в будинках. Успішна реалізація амбітної енергетичної стратегії посилила б Україну відразу по трьох напрямках - у політичному, економічному та в екологічному.
З економічної точки зору Київ також має переглянути свою енергетичну політику.
Обтяження державного бюджету України через високе енергоспоживання та надзвичайно великі рахунки за газ із Росії незабаром перевершить прийнятні межі. Ціни на енергію будуть зростати й надалі у зв'язку зі збільшенням світового попиту на енергію та виснаженням викопних джерел. Оскільки Україна покриває свій попит на енергію майже на 40 % за рахунок імпорту, на що витрачається велика частина доходів від її експорту, в найближчому майбутньому напружена ситуація з державним бюджетом не покращиться. До цього додаються субсидії на енергію, які переймає на себе держава, аби з одного боку зменшити високі ціни на енергію для приватних домогосподарств та підтримати їх купівельну спроможність, а з іншого - підтримати конкурентоздатність вітчизняної промисловості.
Список використаної літератури
1) В.М. Казак " Оцінка інтенсифікації впровадження сонячної енергії методом побудови когнітивних карт";
2) Мягченко О.П. "Основи екології"
3) Саламом А.А. "Сонячні батареї в енергетиці світу" Теплоенергетика, 2000р. том № 2;
Інтернет ресурси:
4)www.naer.gov.ua
5) http://ec.europa.eu/energy/intelligent/index en.html
6) http://rayduga-energy.com/calculation/
7) http://zakon0.rada.gov.ua
Додаток 1. Мапа сонячного ви проміння
Додаток 2. Геліоколектор
1 - сонячний колектор; 2 - автоматичний повітроспускник; 3 - ізольовані трубопроводи циркуляції теплоносія; 4 - запобіжний клапан; 5 ? розширювальний бак; 6 ? циркуляційний насос; 7 - зворотний клапан; 8 - термометр - манометр; 9 ? запірно-регулювальна арматура; 10 - бойлер непрямого нагріву (акумулятор тепла); 11 - теплообмінник акумулятора тепла; 12 - теплообмінник, який відбирає тепло
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основні види альтернативних джерела енергії в Україні, технології їх використання: вітряна, сонячна та біогазу. Географія поширення відповідних станцій в Україні. Сучасні тенденції та оцінка подальших перспектив розвитку альтернативних джерел енергії.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.05.2015Загальна характеристика основних видів альтернативних джерел енергії. Аналіз можливостей та перспектив використання сонячної енергії як енергетичного ресурсу. Особливості практичного використання "червоного вугілля" або ж енергії внутрішнього тепла Землі.
доклад [13,2 K], добавлен 08.12.2010Характеристика альтернативних джерел енергії, до яких належать сонячна, вітрова, геотермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів та газу каналізаційно-очисних станцій. Вторинні енергетичні ресурси.
презентация [3,6 M], добавлен 14.11.2014Альтернативні джерела енергії: вода. Енергія води, приливів, гідроенергія. Біологічні і фізичні наслідки будівництва приливних електростанцій. Перспективи вітрової енергетики в Україні. Сонячна енергія та її використання. Перспективи сонячної енергетики.
реферат [21,5 K], добавлен 07.12.2010Використання сонячної енергетики. Сонячний персональний комп'ютер (ПК): перетворення сонячного світла на обчислювальну потужність. Вітроенергетика як джерело енергії для ПК. Комбінована енергетична система. Основні споживачі енергії нетрадиційних джерел.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.01.2012Загальні вимоги до систем сонячного теплопостачання. Принципи використання сонячної енегрії. Двоконтурна система з циркуляцією теплоносія. Схема роботи напівпровідникового кремнієвого фотоелемента. Розвиток альтернативних джерел енергії в Україні.
реферат [738,1 K], добавлен 02.08.2012Загальна характеристика енергетики України та поновлювальних джерел енергії. Потенційні можливості геліоенергетики. Сонячний колектор – основний елемент геліоустановки. Вплив використання сонячної енергії та геліоопріснювальних установок на довкілля.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 30.03.2014Обґрунтування необхідності дослідження альтернативних джерел видобування енергії. Переваги і недоліки вітро- та біоенергетики. Методи використання енергії сонця, річок та світового океану. Потенціальні можливості використання електроенергії зі сміття.
презентация [1,9 M], добавлен 14.01.2011Швидкий розвиток енергетики на відновлюваних і невичерпних джерелах. Вітрова, сонячна, водна енергетика та енергія приливів. Вітрові електростанції в Україні. Перспективні регіони країни для розвитку сонячної енергетики. Гідравлічна енергія річок.
презентация [195,6 K], добавлен 24.05.2012Природа водної енергії. Енергія і потужність водяного потоку. Схеми концентрації напору. Гідроакумулюючі та припливні електростанції, установки, які використовують енергію води і вітру. Сучасні способи перетворення різних видів енергії в електричну.
реферат [142,2 K], добавлен 19.12.2010Світ шукає енергію. Скільки потрібно енергії. Альтернативні джерела енергії. Вітрова енергія. Енергія річок. Енергія світового океану. Енергія морських течій. Енергія сонця. Атомна енергія. Воднева енергетика. Сучасні методи виробництва водню.
дипломная работа [40,8 K], добавлен 29.05.2008Коеволюція як процес існування умов, необхідних для збереження людства у складі біосфери. Застосування альтернативної енергії. Основні відомості про сонячну енергетику, її переваги, недоліки, розвиток в Україні. Принцип роботи сонячної електростанції.
реферат [757,4 K], добавлен 14.04.2015Використання сонячних систем гарячого водопостачання в умовах півдня України. Проектування сонячної системи гарячого водопостачання головного корпусу ЧДУ ім. Петра Могили та вибір режиму її експлуатації. Надходження сонячної енергії на поверхню Землі.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.10.2011Значення теплових електростанцій в регіонах України. Місце гідроелектростанції в електроенергетиці країни. Використання нетрадиційних джерел енергії. Технічний стан електроенергетики. Структура та обсяги виробництва електроенергії в енергосистемі держави.
презентация [3,3 M], добавлен 02.12.2014Переваги та недоліки сонячних електростанцій різних типів, перспективні технології для покращення роботи як сонячних елементів, так і сонячних електростанцій. Аналіз розвитку малої енергетики у світі та в Україні на основі відновлюваних джерел енергії.
статья [635,5 K], добавлен 22.02.2018Основні способи отримання електрики з сонячного випромінювання. Стан і перспективи розвитку сонячної енергетики. Значення і перспективи реалізації проектів по організації виробництва сонячних батарей в Україні. Найбільша у світі сонячна електростанція.
реферат [843,1 K], добавлен 06.05.2015Визначення основних джерел (корисні копалини, ядерні, поновлювані) та принципів збереження енергії. Розгляд переваг (мінімізація витрат на транспортування палива) та проблем (утворення газогідратів) використання газотурбінних когенераційних установок.
реферат [1,7 M], добавлен 07.06.2010Розгляд енергії вітрів як одного з найбільш перспективних напрямків заміни традиційних джерел. Використання вітряних турбін та розробка вітроенергетичних програм. Утилізація і видобуток в Україні шахтного метану і використання гідропотенціалу малих річок.
реферат [30,7 K], добавлен 14.01.2011Закон збереження механічної енергії. Порівняння зменшення потенціальної енергії прикріпленого до пружини тіла при його падінні зі збільшенням потенціальної енергії розтягнутої пружини. Пояснення деякій розбіжності результатів теорії і експерименту.
лабораторная работа [791,6 K], добавлен 20.09.2008Загальна характеристика та порівняння ефективності, перспективи подальшого застосування різних видів альтернативної енергії: сонячної та земної теплової, приливів і хвиль, біопалива, атмосферної електрики. Їх сучасний стан і оцінка досягнень видобування.
презентация [671,7 K], добавлен 10.03.2019