Потенціал альтернативних джерел енергії у Вінницькій області

Плацдармом для їх випробовування було обрано південь Вінницької області. Реактори працюють в Шаргородському, Могилів-Подільському, Чернівецькому районах ; населені пункти цих районів не газифіковані.

На сьогодні на Вінниччині виробником газогенераторів є Шаргородський завод „Агромаш”, якому СКБ Сухіна надало технологію та навчило персонал.

Для виробництва таких установок було використано вже існуючі потужності підприємства. Завод „Агромаш” налагодив серійне виробництво агрегатів для тих, хто відчуває найсильнішу потребу в автономній дешевій енергії - школи, лікарні, дитсадки та інші об'єкти соціального призначення. Минулі опалювальні сезони довели життєздатність та реальну перевагу нової технології. Видатки на виробництво тепла зменшились вдвічі. Температура в приміщеннях в сезон опалення підвищилась від 14°С до 20°С. Але там, де встановлені недосконалі газифікатори, системи теплопостачання працюють не досить ефективно: коефіцієнт корисної дії котлів дорівнює 60 %, оскільки температура відхідних газів більше 300°С. В той же час традиційний теплообмін при спалюванні органічного палива незначний порівняно з горінням природного газу чи мазуту, в зв'язку з низькою температурою горіння. Для підвищення ефективності роботи необхідне вдосконалення поверхонь нагріву шляхом встановлення утилізаторів теплоти відхідних газів або додаткових поверхонь нагріву в топках котлів.

Другий напрямок підвищення ефективності роботи котлів, які працюють на синтетичному газі, є запровадження хімводоочисток. Непідготовлена вода має велику жорсткість ( 12 -16 мгекв/л), що приводить до значних відкладень накипу на поверхнях нагріву , що також сприяє зниженню коефіцієнт корисної дії котлів.

На Вінницькому олієжировому комбінаті в великих обсягах спалюється соняшникове лушпиння. Виробляється до 16 т/год. пари. Обсяг забезпечення виробництва тепловою енергією досягає 90 %. Річний економічний ефект становить 5-6 млн. грн.

Лушпиння спалюється в топках котлів двох типів:

- топка вихрового типу;

- топка зі зрідженим шаром.

Характерною особливістю топки вихрового типу є необхідність підтримки швидкості повітря на такому рівні, щоб частини палива не осідали внизу топки. Характерною ознакою топки зрідженого шару є подача

усталеного струменю повітря для повного вигоряння палива, недопалу. Тому подача повітря здійснюється під решітку по зонах горіння. Більш досконалою топкою з усталеним тепловим режимом є топка із зрідженим шаром.

Економічність роботи котлів оцінюється коефіцієнтом корисної дії. 84-86% за зворотнім балансом. Аналіз по статтях теплоти показує, що найбільші втрати мають місце з відхідними газами, до 12 %. При цьому температура димових газів досягає до 280°С.

Для підвищення ефективності використання палива необхідно:

- збільшити поверхню нагріву в економайзері для пониження температури відхідних димових газів до 100°С;

- виконати рециркуляцію газів по байпасному газоходу, в обхід економайзеру. Що забезпечить регулювання температури газів для запобігання зниження температури, нижче температури „точки роси” (100°С).

- необхідно розробити методику для визначення втрат qг, (втрати теплоти з відхідними газами).

На спиртових заводах, на жаль, роботи по переводу на біопаливо призупинені. Розроблена технологія спалювання альтернативного палива (бурого вугілля) в напівтеплогенному шарі в котлах малої потужності (до 2МВт). Найбільш поширені марки: НІІСТУ-5, Універсал, Факел, Е-1/9, Е-2,5-1,3, що забезпечує скорочення споживання газу при коефіцієнт корисної дії котлів 82 %.

На сьогодні доля забезпечення виробітку енергії альтернативними та відновлювальними джерелами в області складає 58 %, а в 2007 році планувалося збільшити майже у двічі кількість установок, що будуть працювати на відходах переробки сільськогосподарських культур. Для цього залучаються кошти з держбюджету в розмірі до двох млн. грн.

Отже, роглянувши результати впровадження альтернативних палив у Вінницькій області ми можемо зробити висновок, що це не так уже й дорого. Прсто потрібно заохочувати підприємцій використовувати альтернативні палива або ж піднімати штрафи при забрудненні навколишнього середовища традиційними джерелами палива [6,15].

4 РОЗРАХУНОК ПОТЕНЦІАЛУ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ДЖЕРЕЛ ДЛЯ ВІННИЦЬКОЇ ОБЛАСТІ

Завдання 1. Розраховуємо необхідну площу сонячних панелей, які потрібно встановити на території вінницької області для повного заміщення органічного палива.

а) розраховуємо потенційну кількість енергії ЕС, яку можна отримати з 1 м2 сонячної панелі за 1 рік із врахуванням сумарного річного потенціалу вінницької області (РС =4200 МДж/м-2) та того, що ефективність сонячної панелі складає q = 24 % [6]:

,(4.1)

де РС - сумарний річний потенціал сонячної енергії, МДж/м-2;

q - ефективність сонячної панелі, %.

=

б) розраховуємо кількість енергії, яка виділяється при спалюванні всієї кількості палива N, яке використовується у вінницькій області.

[МДж],(4.2)

де n - кількість енергії, яка виділяється при спалюванні 1 т умовного палива (30 МДж/кг = 8300 кВт/т).

Загальну кількість палива N розраховуємо як суму мас різних видів палива, приведених до умовного палива:

,(4.3)

де Nвуг - маса вугілля, яке використовується у Вінницькій області за 1 рік, т. Для Вінницької області маса вугілля становить 1,7. 109 кг/рік.

=

в) розрахувати необхідну площу сонячних панелей:

.(4.4)

=

Завдання 2. Розраховуємо кількість вітроустановок, необхідних для повного заміщення органічного палива у вінницькій області:

,(4.5)

де L - кількість енергії, яка виробляється однією вітроустановкою за 1 рік:

[МДж],(4.6)

де Р - потужність вітроустановки (приймаємо рівною 100 кВт·год);

t - кількість годин в році, протягом яких ефективно працює вітроустановка (приймаємо рівною 2000 год).

=

=

Завдання 3. Розраховуємо чистий дохід від впровадження ресурсозберігаючих заходів в вінницькій області у вигляді використання k вітроустановок потужністю 100 кВт•год.

Чистий дохід від впровадження природоохоронних і ресурсозберігаючих заходів у Вінницькій області розраховуємо за формулою [8]:

,(4.7)

де Веп - вартість зекономленого палива, грн./рік;

Пе - плата за викиди забруднювальних речовин в навколишнє середовище, грн./рік;

Пз - плата за нанесену шкоду здоров'ю населення, грн./рік (прийняти 1000 грн./рік);

Кt - капіталовкладення в природоохоронні і ресурсозберігаючі заходи, грн. (117,98.108 грн/рік);

і - термін впровадження природоохоронних і ресурсозберігаючих заходів, років.

Вартість зекономленого палива:

,(4.8)

де w - вартість палива (1 т нафти - 3000 грн., 1 м3 газу - 2 грн., 1 т вугілля - 900 грн., 1 т мазуту - 3700 грн.).

Плата за викиди забруднювальних речовин в навколишнє середовище [9]:

(4.9)

де Мі обсяг викиду забруднювальної речовини, т, де Мі(ангідриду сірчистого)=51000т, Мі(оксиду азоту)=15300т, Мі(окис вуглецю)=93500т, Мі(пилу)=17000т.

Нбі норматив збору за тонну і-ої забруднювальної речовини, грн/т (табл. 4.1);

Таблиця 4.1 - Нормативи збору за викиди забруднювальних речовин [9]

Кнас коригувальний коефіцієнт, який враховує чисельність жителів населеного пункту (табл. 4.2);

Таблиця 4.2 - Значення коригувального коефіцієнту в залежності від чисельності населення [9]

Кф коригувальний коефіцієнт, який враховує народногосподарське значення населеного пункту (табл. 4.3);

Таблиця 4.3 - Значення коригувального коефіцієнту в залежності від народногосподарського значення населеного пункту [9]

За формулою 4.9 знаходимо плату за викиди забруднювальних речовин в навколишнє середовище:

=

За формулою 4.8 знаходимо вартість зекономленого палива:

За формулою 4.7 розраховуємо чистий дохід від впроваджених природоохоронних і ресурсозберігаючих заходів у Вінницькій області:

Завдання 4. Розраховуємо об'єм відходів лісу, необхідних для повного заміщення органічного палива у вінницькій області [6]:

,(4.10)

де Еліс. - кількість енергії, яка виділяється при спалюванні 1 м3 відходів лісу (4,93 МДж/м3).

ВИСНОВКИ

В курсовому проекті охарактеризовано екологічні аспекти використання альтернативних джерел енергії. Показано, що основною проблемою для людства все більше стає екологія, при чому ми ж самі “ копаємо собі могилу “. Але в наших руках - наше майбутнє.

На сьогодні головним джерелом енергії служить викопне паливо, спалювання якого руйнує навколишнє середовище і викликає зміну клімату. Cпираючись на статистичні дані традиційних джерел енергії ми можемо побачити, що їх залишилося лише на кілька десятків років. Тим більше, що зараз вони дуже подорожчали. Саме тому спеціалісти все активніше шукають можливості використання біопалива як альтернативного джерела енергії.

Роглянувши результати впровадження альтернативних палив у Вінницькій області ми можемо зробити висновок, що це не так уже й дорого. Прсто потрібно заохочувати підприємців використовувати альтернативні палива або ж піднімати штрафи при забрудненні навколишнього середовища традиційними джерелами палива.

Енергозбереження є важливим енергетичним потенціалом держави. Прогнозований потенціал енергозбереження України складатиме у 2030 році 318,4 млн. т у.п., що майже у 1,5 рази перевищує існуючий рівень споживання первинної енергії. Впровадження заходів технологічного та структурного енергозабезпечення дозволить на 51,3 % зменшити рівень енергоспоживання у 2030 році - з 621 млн. т у.п. за існуючим рівнем енергоефективності, до 302,7 млн. т у. п. за прогнозованим рівнем енергоефективності. Тобто, майже трьохкратне зростання ВВП у період до 2030 року обійдеться зростанням споживання енергії лише у 1,5 рази.

Прогнозується значне зростання частки абсолютних показників використання відновлюваних і нетрадиційних джерел енергії із додержанням принципових засад Зеленої книги «Європейська стратегія стабільної, конкурентоздатної та безпечної енергетики». На рівні 2030 року розвиток НВДЕ забезпечить заміщення 57,73 млн.т у.п., що складає 19% сумарного рівня споживання первинної енергії.

У цьому проекті ми намагалися показати перспективність широкого застосування нетрадиційних джерел енергії. Вони є екологічно чистими, що надзвичайно важливо для оздоровлення повітряного та водного басейнів.

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Будинок „ нуль енегії ”… тому що земля і сонце не виставляють рахунків : 36 статей/ Укладач О.Б. Денис. - Львів : ЕКОінформ, 2008. - 124 с.

2. Жовтянський В.А. Ключові проблеми енергозбереження у розрізі енергетичної стратегії України. Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції „ Енергоефективність - 2002 ”. - К.: Навчальна книга, 2002. С 30 - 40.

3. Злобін Ю.А. Основи екології.- К.: Лібра, 1998. - 249.

4. Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології, - К.: МАУП, 2000. - 238 с.

5. Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства. Лісостеп. Київ - 2004 р. 2 томи.

6. Офіційний сайт Міністерства охорони навколишнього середовища www.mern.gov.ua

7. Балацький О.Ф. Охорона навколишнього середовища. - К.: Знання, 1977. - 11 с.

8. Брайон А.В., Гордецкий А.В., Сытник К.М. Биосфера, экология, охрана природы. - К.: Лыбидь, 1992. - 523.

9. Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности. - Л.: Наука, 1991. - 47с.

10. Каталог. Нормы предельно допустимых концентраций вредных примесей в атмосферном воздухе: В 2 Ч. - К.: МОЗ Украины, Украинский Центр Государственного Санитарно-эпидемилогического контроля, 1996. - Ч. 1. - 23 с.; Ч. 2. - 24 с.

11. Забарний Г.М., Шурчков А.В. Енергетичний потенціал нетрадиційних джерел енергії України. К., 2002 р..

12. Національний аграрний університет. books.nauu.kiev.ua

13. Кефлит Г. Тревога в 2000 году: бомба замедленного действия на нашей планете. - М.: Мысль, 1990. - 179 с.

14. Волошин І. М. Методика дослідження проблем природокористування. -- Львів: ЛДУ, 1994. -- 160 с.

15. Соціалістична партія України - офіційний сайт spu.netagencu.com.ua

16. Екологія і закон: Екологічне законодавство України. У 2-х кн./ Відповідальний редактор док. юрид. наук, професор, акад. Андрейцев В. А. -- К.: Юрінком їнтер, 1997. -- 704 с.

17. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Пособие для проведения лабораторного практикума / Сост. Хахалева Л. В. - Ульяновск, 2007. - 21 с.

18. Порядок встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору, затверджений постановою КМУ № 303 від 1.03.1999 р.

ДОДАТОК

Рисунок 2 - Багатореакторна безперервна технологія виробництва біодизелю

Размещено на Allbest.ru