"Зелена енергетика": досвід Німеччини та українські реалії

Вивчення досвіду Німеччини у питаннях "зеленої енергетики" та аналіз вітчизняних проблем їх розвитку в Україні. Напрямки розвитку альтернативних та відновлювальних джерел енергії: біоенергетика, видобуток шахтного метану, використання вторинних ресурсів.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 28.12.2017
Размер файла 121,1 K

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/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

«Зелена енергетика»: досвід Німеччини та українські реалії

Ткачук В.В.

Речун О.Ю.

Прядко О.А.

Постановка проблеми у загальному вигляді і її зв'язок з важливими науковими та практичними завданнями. Проблеми енергоефективності у світі та в Україні є надзвичайно важливими. Через вичерпність, високу ціну енергоресурсів, складну ситуацію навколишнього середовища людство прийшло до висновку, що необхідно використовувати відновлювальні джерела енергії, шукати нові напрямки їх виробництва, підвищувати масштаби споживання. Звісно, що ціна «зеленої» енергетики вища, новітнє обладнання коштує дорого, не у всіх регіонах через кліматичні особливості можна застосовувати той чи інший вид відновлювальної енергії. Проте це можливо, необхідно підвищувати екологічну свідомість наших громадян, вчити заощаджувати, бути економними, ставитись до природи та навколишнього середовища так само дружньо, як ми вимагаємо цього від довкілля.

Енергетична стратегія України визначає такі перспективні напрямки розвитку альтернативних та відновлювальних джерел енергії: біоенергетика, видобуток та утилізація шахтного метану, використання вторинних енергетичних ресурсів, вітрової і сонячної енергії, теплової енергії довкілля, освоєння економічно доцільного гідропотенціалу малих річок України.

Аналіз останніх досліджень, у яких започатковано вирішення проблеми. Проблема необхідності застосування відновлювальних джерел енергії є надзвичайно актуальною, а, отже, піднімається у працях багатьох вчених як закордонних, так і вітчизняних. Зокрема, у працях закордонних вчених: Х. Нойредіні (Neoureddini H., 1992), Б. Теох (Teoh B., 1992), Л. Девіс Клементс (Davis Clements L., 1992) [1] та відомих вітчизняних науковців, таких як В. Семенов [2], В. Гайдаш, Б. Кочірко, Р. Цуркан, В. Сінько, В. Марченко, Г. Бурлака, С. Бойченко [3, 4], які досліджували технологію виготовлення, споживні властивості біопалив, роботу двигунів внутрішнього згоряння при їх використанні. Проблемами формування ринку біоенергетичних ресурсів та його сегмента - біопалива - займаються багато науковців, а саме: І. Кириленко, В. Дем'янчук [5], Л. Гойсюк [6], Н. Мельник [7], Г. Калетнік та ін. Особливості вирощування енергетичної верби та її використання займаються такі українські науковці: Я. Фучило, В. Сінченко, М. Гументик [8].

Проте в Україні ця проблема залишається не вирішеною, незважаючи на те, що пріоритети розвитку сектору відновлюваної енергетики в Україні прямо передбачені «Національним планом дій з відновлюваної енергетики на період до 2020 року» та «Енергетичною стратегією на період до 2030 року», Законом України про ратифікацію Кліматичної Паризької угоди. Так, вищезгаданим Нацпланом дій встановлено збільшення частки відновлюваних джерел енергії у загальному балансі встановлених потужностей до рівня майже 11% до 2020 року. Це демонструє значне відставання розвитку галузі від запланованих показників [9].

Цілі статті. Метою статті є вивчення досвіду Німеччини у питаннях «зеленої» енергетики та аналіз вітчизняних проблем їх розвитку в Україні.

Об'єкт дослідження - нормативно-технічна документація, що регулює дану сферу в Україні та ЄС.

Виклад основного матеріалу дослідження з повним обґрунтуванням отриманих наукових результатів. Вивчення досвіду Німеччини у цій галузі є пріорітетним, адже ця країна рік за роком впевнено досягає лідерських позицій у ЄС у сфері відновлювальної енергетики.

Німеччина є п'ятим за величиною в світі споживачем енергії. У 2002 році Німеччина була найбільшим у Європі споживачем електрики (512,9 терават-годин). Урядова політика спрямована на збереження невідновлюваних джерел і використання енергії з поновлюваних джерел, таких як сонячна енергія, енергія вітру, біомаса, гідроенергетика і геотермальна енергія. Також розвиваються енергозберігаючі технології. Уряд Німеччини планує, що до 2050 року половина потреби в електроенергії буде покриватися за рахунок енергії з поновлюваних джерел. У 2000 році уряд і німецька атомна промисловість оголосили про виведення з експлуатації всіх атомних електростанцій до 2021 року. Проте у 2010 році уряд відмовився від планів попереднього кабінету і вирішив продовжити роботу АЕС до 2030-х років.

Паливно-енергетична промисловість країни раніше спиралася на кам'яне вугілля, а тепер орієнтується на імпортну нафту. На території Німеччини багато нафто - й газопроводів. Виробництво електроенергії здійснюється на ТЕС і АЕС, причому основу електроенергетики складають ТЕС. На частку АЕС припадає 11% виробленої електроенергії.

Понад 80 % кам'яного вугілля, на яке припадає 33 % енергобалансу країни, видобувається в Рурському басейні, 10 % - у Саарському, незначна частина - у Аженському басейні. Німеччина має великі поклади (понад 60 млрд. т.) бурого вугілля в районі Кельна. Власний видобуток нафти незначною мірою забезпечує потреби країни. Найбільші центри нафтопереробки - Кельн, Карлсруе, Інгольштадт, Гамбург [10].

Німеччина налаштована перейти від ядерної та викопної енергії до відновлювальних джерел енергії (ВДЕ) та енергоефективності.

Такий впевнений та енергійний настрій базується на досвіді двох останніх десятиліть, протягом яких відновлювальна енергетика дуже швидко розвивалась, стала надійнішою і набагато дешевшою, ніж очікувалось. Частка відновлювальної електроенергії в Німеччині зросла з 6 до 25 % всього за 10 років. В сонячні і вітряні дні сонячні панелі та вітрові турбіни забезпечують до половини споживаної електроенергії (рис. 1).

Рис. 1. Частка споживання енергії з альтернативних джерел енергії в Німеччині [9]

Енергетичний поворот - це найбільший повоєнний інфраструктурний проект в Німеччині. Економічні переваги повороту вже сьогодні перевищують пов'язані з ним додаткові, по відношенню до «звичайного сценарію», затрати. Перехід до високоефективної відновлювальної енергетики вимагає великомасштабних інвестицій в розмірі до 200 мільярдів євро. Відновлювальна енергія тільки здається більш дорогою, ніж традиційна, але стає постійно дешевшою, в той час, коли традиційна енергія дорожчає. Викопна енергія отримує субсидії і не враховує вартості впливу на довкілля.

Завдяки енергетичному повороту Німеччина планує не тільки зберегти свою промислову базу, але і підготувати її до більшого зеленого майбутнього. Кліматична та енергетична стратегії Німеччини передбачають створення сильної виробничої бази в країні. З одного боку, заохочується підвищення енергоефективності в промисловості. З іншого боку, промисловість отримує переваги у вигляді виключень (деякі з них, напевно, дуже щедрі) з правил. В 2012 році завдяки вітровій та сонячній енергії ціни на оптовому енергоринку знизилися більше ніж на 10%, що стало вигідним для енергомістких виробництв (сталеливарного, цементного). Зростання споживання відновлювальних джерел енергії можна прослідкувати з рис. 2. Попит на сонячні панелі, вітротурбіни, станції із спалювання біомаси, акумулятори і системи акумуляції, «розумне» мережеве обладнання і енергоефективні технології буде зростати. Німеччина хоче отримати переваги лідера і розвивати цінні технології з маркуванням «зроблено в Німеччині».

Рис.2. Використання альтернативних джерел енергії в Німеччині[тВт/год][9]

Увага до відновлювальної енергії є частиною далекозорого підходу до бізнес-інвестицій (рис. 3). Коли світ повернеться лицем до ВДЕ, німецькі компанії опиняться у вигідному положенні для передачі високих технологій, навичок і послуг на ринки інших країн.

Німеччина показує, що боротьба із змінами клімату і відмова від ядерної енергії - дві сторони однієї монети. Німеччина щороку зменшує викиди парникових газів. При цьому продовжується ріст ВНП і продовжувався експорт електроенергії в сусідні країни. Енергопостачання залишилось стабільним при пікових навантаженнях. На заміну виведеним з дії ядерним потужностям прийшли нові відновлювальні потужності, традиційні резервні станції і підвищення енергоефективності. За рахунок ВДЕ викиди парникових газів в Німеччині скоротилися на 130 мільйонів тон за рік. На кінець 2011 року Німеччина вже скоротила свої викиди на 27 % (Кіотські зобов'язання - 21 %) і зараз рухається до досягнення цілі 40 % скорочення в 2020 році (від рівня 1990 року).

Німецький енергетичний поворот - це назавжди. Малоймовірно, щоб Німеччина змінила свій курс. Завершення ядерної енергетики почалося давно. Спочатку компанії «великої четвірки» (E.On, RWE, Vattenfall, EnBW) вперто боролися за свої інтереси, відтягуючи перехід на відновлювальну енергію. Але потім E.On і RWE публічно заявили про припинення своєї участі в будівництві атомних станцій у світі, а EnBW навряд чи стане підтримувати ядерну енергетику, адже вона належить федеральній землі Баден-Вюртемберг, де керує зелений губернатор. Промисловий гігант Siemens також відійшов від ядерних планів в міжнародному контексті і зосереджується на вітро- та гідроенергетиці. Громадськість рішуче підтримує розширення відновлювальної енергетики, навіть з врахуванням підвищення ціни енергії для індивідуального споживача [9].

Енергія води 250 ¦ Геотермальна енергія 1.000 ¦ Енергія сонця 880

Фотольтаіка4.240 ¦ біомаса тепло 1.210 «Біомаса електроенергія 1.420

Енергія вітру 7.060

Рис. 3. Інвестиції у відновлювальні джерела енергії Німеччини(млн. євро) [9]

Тож, проаналізувавши основні напрямки і перспективи розвитку відновлюваної енергетики в Україні, зазначимо наступне. По-перше, наразі у вітчизняному ПЕК накопичилася ціла низка як системних, так і ситуативних негативних явищ та тенденцій. Оскільки наша держава прагне побудувати нову соціально-економічну модель, засновану на принципах «сталого розвитку», альтернативна енергетика не може не бути її частиною. По-друге, Україна володіє значним потенціалом відновлюваних джерел енергії в таких її провідних вимірах як вітряна, сонячна та енергія біомаси й відходів. При цьому, більшість тез щодо неможливості розвитку, принаймні, цих видів «зеленої енергії» на українському терені видаються недостатньо обґрунтованими. Підтвердженням цього є те, що дані види енергетики активно розвиваються в країнах, що мають значно нижчий потенціал, ніж Україна, приміром, в Німеччині, Швеції, Норвегії та інших. Відтак, взяти до уваги в даному вимірі можна лише об'єктивні економічні та інвестиційні умови, в яких наразі перебуває наша держава. Водночас, це не означає, що слід відмовитися як від поліпшення зазначених умов, так і від розвитку альтернативної енергетики в цілому. По-третє, розвиток альтернативної енергетики як, в цілому, й будь-яка нова справа, не є безпроблемним явищем.

Окрім вже вказаних господарських факторів, до провідних моментів, над якими слід працювати для успішного прогресу в цій галузі, віднесемо підвищення ефективності енергоспоживання та державного управління в енергетиці в цілому. Водночас, критичну важливість тут складає розвиток екологічної свідомості населення, адже навіть низка малих кроків, до яких може вдатися кожне домогосподарство, суттєво спроможна покращити ситуацію у вітчизняному ПЕК та енергобалансі. Це ж сприятиме скороченню залежності від викопного палива та, особливо, від його імпорту. Відтак, екологічна свідомість населення - це не лише проблема, а й один з «ключів» до «зеленого рішення». По-четверте, в якості неодмінних частин «зеленого рішення» визначимо енергоаудит й обрахунок енергобалансу, імплементація європейського екологічного законодавства та розвиток «зеленої» інфраструктури включно з системами роздільного збирання сміття й волонтерськими мережами. Вдала комбінація даних факторів дозволить з розумом використати потенціал України в альтернативній енергетиці, служитиме на користь українській громаді та сприятиме підвищенню престижу нашої держави за кордоном [11].

Висновки та перспективи подальших досліджень. Для вироблення і втілення в життя національної стратегії розвитку альтернативної енергетики в Україні є все: сировина, досвід, технічні і технологічні напрацювання, підготовка відповідних кваліфікованих кадрів. Потрібна програма, яка б на державному рівні координувала участь всіх зацікавлених сторін: окремих громадян, бізнес структури, урядові установи, наукові, промислові та громадські організації, але була не декларативним документом, а життєздатним реальним проектом. Загальновідомо, що відновлювальна енергетика є дотаційною, проте варто крок за кроком впроваджувати світові технології, використовувати власні ресурси, нарощувати обсяг споживання альтернативних джерел енергії, підвищувати екологічну свідомість українців.

Розвиток відновлюваної енергетики забезпечить:

підвищення рівня енергетичної безпеки України шляхом диверсифікації і деполітизації постачання енергоресурсів;

зменшення навантаження на довкілля;

підвищення екологічної свідомості українських громадян, адже «зелена» енергетика - це не лише покращення навколишнього середовище, а збереження людського здоров'я та продовження життя на Землі.

Для реалізації прискореного розвитку відновлюваної енергетики в Україні необхідно забезпечити державну підтримку даної галузі шляхом розробки і затвердження доповнення до «Енергетичної стратегії України на період до 2030 року» в частині розвитку відновлюваної енергетики; розробки і затвердження регіональних програм розвитку відновлюваної енергетики; створення ефективної бази фундаментальних і прикладних наукових досліджень та створення проектно-конструкторської бази для розробки і впровадження нової техніки та технологій відновлюваної енергетики; будівництво промислових заводів з виробництва біопалив, зокрема біодизельного палива, біогазу, біоетанолу тощо; удосконалення законодавчо - правової та нормативно-технічної бази відновлюваної енергетики.

Література

зелений енергетика метан

1. Neoureddini H., Teoh B.C., Davis Clements L. Viscosities of Vegetable Oils and Fatty Acids / H. Neoureddini, B.C. Teoh, L. Davis Clements // Journal of the American Oil Chemists' Society. - 1992. - Vol, 69. - № 12. - Р. 189-191.

2. Семенов В.Г. Гармонізація національного стандарту на біодизельне паливо до європейського та американського стандартів / В.Г. Семенов // Матеріали І Міжнародної науково-технічної конференції «Проблеми хіммотології» /15-19 травня 2006 р. -- К.: Книжкове вид-во НАУ, 2006. -- С. 119--121.

3. Бойченко С.В., Иванов С.В., Бурлака В.Г. Моторные топлива и масла для современной техники: монография / С.В. Бойченко, С.В. Иванов, В.Г. Бурлака. - К.: НАУ, 2005. - 216 с.

4. Марченко В., Сінько В. Ефективність та доцільність використання біодизельного палива в Україні / В. Марченко, В. Сінько // Пропозиція. - 2005. - № 10. - С. 36-39.

5. Кириленко І.Г. Формування ринку українського біопалива: передумови, перспективи, стратегія / І.Г. Кириленко, В.В. Дем'янчук, Б.В. Андрющенко // Економіка АПК. - 2010. - № 4. - С. 62.

6. Гойсюк Л.В. Економічна ефективність виробництва сировини для переробки на біопаливо / Л.В. Гойсюк // Економіка АПК. - 2010. - № 6. - С. 46.

7. Мельник Н.В. Про використання первинних джерел енергії / Н.В. Мельник // Економіка АПК. - 2010. - № 1. - С. 152.

8. Фучило Я.Д. Особливості вирощування енергетичної верби / Я.Д. Фучило, В.М. Сінченко, М.Я. Гументик // Біоенергетика . - № 1. - 2016. - С. 11-13.

9. Режим доступу: http://uare.com.ua/novyny/539-vidnovlyuvana-energetika-perspektivi- 2016.html.

10. Промисловість Німеччини // [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.geograf.com.ua/germany/567-germany-industry.

11. Савінок В. Перспективи розвитку відновлювальної енергетики в Україні // [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://iac.org.ua/perspektivi-rozvitku-vidnovlyuvanoyi-energetiki-v-ukrayini/.

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 17.05.2015

  • Переваги 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 22.02.2018

  • Розгляд 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 14.01.2011

  • Швидкий 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 24.05.2012

  • Загальна 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 08.12.2010

  • Історія виникнення і розвитку вітроенергетики як галузі енергетики енергії повітряних мас, що спеціалізується на перетворенні, в енергію для використання в народному господарстві. Вітровий потенціал України. Напрями розвитку української вітроенергетики.

    реферат [56,3 K], добавлен 08.02.2011

  • Плюси і мінуси галузі з точки зору екології. Атомна енергетика. Гідроенергетика. Теплові, вітрові, сонячні електростанції. Проблеми енергетики. Екологічні проблеми теплової енергетики, гідроенергетики. Шляхи вирішення проблем сучасної енергетики.

    реферат [26,3 K], добавлен 15.11.2008

  • Загальні 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 02.08.2012

  • Теплова потужність вторинних енергетичних ресурсів, використаних в рекуператорі на підігрів повітря і в котлі-утилізаторі для отримання енергії. Використання ВЕР у паровій турбіні і бойлері-конденсаторі. Електрична потужність тягодуттєвих засобів.

    контрольная работа [31,9 K], добавлен 21.10.2013

  • Використання 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 27.01.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.