Вирішення глобальних енергетичних проблем на прикладі країн Європи

Вирiшення глобальних енергетичних проблем на прикладi країн Європи Мiнiстерство освiти i науки україни Кам'янець-подiльський нацiональний унiверситет iменi Івана Огiєнка Кафедра географiї та методики її викладання Курсова робота Студентки 4 курсу Степанюк Ольги Миколаївна Карбовська Жанна Анатолiївна Кам’янець-Подiльський 2009 Змiст Вступ 1. Проблеми енергозбереження i енергобезпеки. Енергетичнi вiдносини 1. 1 Проблема енергозбереження 1. 2 Енергетичної безпеки 1. 3 Енергетичнi вiдносини країн ЄС 2. Вирiшення енергетичних проблем альтернативним шляхом на прикладi країн Європи 2. 1 Природне електропаливо Данiї 2. 2 Сонячна енергiя. Іспанiя 2. 3 Геотермальна енергетика. Ісландiя 2. 4 Досвiд Польщi вирiшення енергетичної проблеми Висновок Список використаної лiтератури Вступ сучасної цивiлiзацiї - величезна рiзноманiтнiсть товарiв, рiзний за швидкiстю i комфортом транспорт, космiчнi польоти i т. д. - можливi завдяки тiй величезнiй кiлькостi штучної енергiї, яку виробляє людство. В основi виробництва теплової та електричної енергiї лежить процес спалювання копалин енергоресурсiв –вугiлля, нафти, газу. Масштаб добутку та витрачання копалин енергоресурсiв, металiв, споживання води, повiтря для виробництва необхiдної людству кiлькостi енергiї величезний, а запаси ресурсiв, обмежений. Особливо гостро стоїть проблема швидкого вичерпування запасiв органiчних природних енергоресурсiв, так як бiльшiсть ресурсiв не вiдновлюється, по крайнiй мiрi, в помiтнiй кiлькостi. Науково - технiчний прогрес визначається розвитком енергетики країни. Енергетика - найважливiша галузь народного господарства, яка охоплює енергетичнi ресурси, вироблення, перетворення, передачу та використання рiзноманiтних видiв енергiї. Це основа економiки країни. Подальше загострення проблем енергетичної безпеки змусило країни ЄС знову повернутися до проблем енергозабезпечення. Один з головних напрямiв вирiшення проблеми енергозабезпечення країн ЄС пов'язують з розвитком нетрадицiйних та вiдновлюваних джерел енергiї та високою енергоефективнiстю споживання. енергiї, конкурентоспроможнiсть та безпеку енергозабезпечення, як то – забезпечення створення мiнiмально необхiдного рiвня загальної iнфраструктури ЄС за рахунок використання надiйних енергозберiгаючих джерел та джерел енергiї з мiнiмальними викидами вуглецю. Наявнiсть такої стратегiчної цiлi забезпечить країнам ЄС як свободу в виборi рiзних джерел енергiї, так i створення такої структури енергетики, яка дозволить виконати поставленi завдання та забезпечити в цiлому енергетичну безпеку. При впровадженнi i використаннi альтернативних джерел енергiї варто враховувати тi кошти, якi будуть витраченi на реалiзацiї проекту, кошти, якi будуть заощадженнi i тi, якi принесуть чистий прибуток. Варто також звернути увагу на екологiчнiсть i шляхи реалiзацiї виробленої електроенергiї. Отже, при впровадженнi i використаннi альтернативних джерел енергiї дуже важливо враховувати всi аспекти за яких цi носiї зможуть повнiстю себе реалiзовувати i працювати надiйно впродовж багатьох рокiв. Мета роботи: вивчення вирiшення глобальної енергетичної проблеми на прикладi окремих країн Європи - дослiдити альтернативнi джерела електроенергiї, як екологiчно чистих носiїв енергiї, зважаючи на глобальну екологiчну проблему. Предмет дослiдження: електроенергетика свiту. Об’єкт дослiдження: альтернативнi джерела енергетики країн Європи. Обсяг роботи: курсова складається зi вступу, двох роздiлiв, висновку та списку використаної лiтератури. Мiстить 27 сторiнок. 1. Проблеми енергозбереження i енергетичної безпеки 1. 1 Проблема енергозбереження Енергоефективнiсть та енергозбереження є прiоритетними напрямами енергетичної полiтики бiльшостi країн свiту. Це обумовлено вичерпанням невiдновлювальних паливно-енергетичних ресурсiв, вiдсутнiстю реальних альтернатив їх замiни, наявнiстю ризикiв при їх виробництвi i транспортуваннi. В останнiй час цi чинники набувають все бiльшого значення у зв'язку iз загальною нестабiльнiстю у регiонах видобутку паливно – енергетичних ресурсiв, напругою на паливно-ресурсних ринках та несприятливими прогнозами щодо подальшого зростання цiн на енергоресурси. Розвиненi країни свiту, у першу чергу, країни ЄС, якi вже досягли значних успiхiв у вирiшеннi проблем енергоефективностi, продовжують пошук нових джерел енергозабезпечення та розробку заходiв щодо енергозбереження. З огляду на ситуацiю, що сьогоднi складається, вирiшення цих проблем буде вiдбуватися в умовах загальної нестабiльностi в свiтi, у тому числi i на паливно-ресурсних ринках, несприятливих прогнозiв щодо подальшого зростання цiн на енергоресурси та незначних iноземних iнвестицiй у вiтчизняну економiку. Досвiд розвинутих країн вказує на необхiднiсть державного регулювання процесами енергозбереження та проведення цiлеспрямованої державної полiтики. Тiльки держава шляхом виваженої законодавчої, гнучкої цiнової, тарифної та податкової полiтики може забезпечити дiєздатнiсть фiнансового механiзму енергозбереження. Основними принципами такої полiтики повиннi стати: 1. прiоритет пiдвищення ефективностi використання паливно-енергетичних ресурсiв над зростанням обсягiв їх видобутку й виробництва теплової та електричної енергiї; 2. вiдповiднiсть полiтики загальним ринковим перетворенням в країнi; 3. прiоритетнiсть забезпечення безпеки здоров'я людини, соцiально-побутових умов її життя, охорони навколишнього середовища при видобутку, виробництвi, переробцi, транспортуваннi та використаннi паливно-енергетичних ресурсiв та (або) енергiї; 4. здiйснення державного регулювання у сферi енергозбереження, в першу чергу, контролю виконання законiв, нормативiв та прийнятих рiшень; необхiднiсть економiчної пiдтримки енергозбереження, стимулювання використання вiдновлювальних джерел енергiї; 7. реалiзацiя iнформацiйної, освiтньої та науково-дослiдницької дiяльностi у сферi енергозбереження. Іншi переваги енергозбереження складаються у зменшеннi техногенного навантаження на навколишнє середовище: зменшення обсягiв викидiв СО2 у 2020 роцi може досягти 207 млн. т, що полiпшить умови життя населення країни, а також забезпечить можливiсть торгувати квотами i одержувати додатковi дивiденди на впровадження новiтнiх технологiй i взагалi на соцiально-економiчний розвиток країни. Крiм того, енергозбереження в енергетицi дозволить зекономити у 2020 роцi близько 323 млрд. кВт год. електроенергiї, що дозволить не вводити в експлуатацiю електрогенеруючих потужностей у 37 ГВт i зменшити потреби в iнвестицiях для галузi на 74 млрд. дол. 1. 2 Енергетична безпека достатнього енергозабезпечення економiки держави й населення, а також щодо гарантованого забезпечення можливостi керiвництва держави у формуваннi i здiйсненнi полiтики захисту нацiональних iнтересiв у сферi енергетики без зовнiшнього i внутрiшнього тиску. Виходячи з такого визначення енергетичної безпеки можна видiлити наступнi її складовi: енергозабезпечення, енергетичну незалежность, екологiчну прийнятнiсть та соцiальну стабiльнiсть. Необхiдно зазначити, що характер подiлу на складовi є дещо умовним, тому деякi механiзми та стратегiчнi прiоритети забезпечення енергетичної безпеки будуть загальними для рiзних її складових. Це цiлком зрозумiло в зв'язку iз багатоплановiстю самого поняття енергетичної безпеки, тiсним зв'язком та взаємним впливом рiзних її складових. На сучасному етапi основними реальними та потенцiйними загрозами енергетичнiй безпецi свiту є неефективнiсть використання паливно-енергетичних ресурсiв, вiдсутнiсть активної полiтики енергозбереження, недостатнi темпи диверсифiкацiї джерел постачання енергоносiїв, низький рiвень екологiчної прийнятностi енергетичного виробництва та соцiальнi конфлiкти в сферi енергетичного виробництва та енергопостачання населення. На самiтi великої вiсiмки в Санкт-Петербурзi в липнi 2006 роцi [2], який саме i був присвячений розгляду проблем енергетичної безпеки, було визначено, що енергоресурси мають критичне значення для полiпшення якостi життя та розширення можливостей, якi вiдкриваються для громадян країн свiту – як розвинутих, так i тих що розвиваються. Тому забезпечення ефективного, надiйного та екологiчно безпечного енергопостачання за цiнами, якi вiдображають фундаментальнi принципи ринкової економiки, є головним завданням для всiх країн та всього людства. У зв'язку з глобальним характером цих проблем та зростаючим взаємозв'язком мiж країнами-виробниками, транзитерами та державами-споживачами енергоресурсiв необхiдно розвивати партнерськi вiдносини мiж усiма зацiкавленими сторонами з метою полiпшення глобальної енергетичної безпеки. Країни ЄС, маючи значний рiвень енергетичної залежностi (~ 50%), в повнiй мiрi вiдчувають новi енергетичнi реалiї, що знайшло своє вiдображення в новiй Зеленiй книзi "Європейськiй стратегiї сталої, конкурентоспроможної та безпечної енергетики" [3]. В нiй були визначенi дискусiйнi питання та запропонованi можливi дiї на Європейському рiвнi, зазначається, що не зважаючи на прiоритетнiсть нацiональних iнтересiв, залишається необхiднiсть спiльних дiй, що в свiтi глобальної взаємозалежностi енергетична полiтика окремих держав повинна проводитися в рамках загального Європейського простору. Така загальна енергетична полiтика Європи повинна мати три головнi цiлi: - сталiсть: передбачає переважну розробку конкурентоспроможних джерел енергiї з низьким вмiстом вуглецю, особливо альтернативного транспортного пального, регулювання енергоспоживання Європи, призупинення негативних змiн клiмату та полiпшення якостi повiтря - конкурентоспроможнiсть: вiдкриття енергетичних ринкiв повинно бути вигiдним як для споживачiв, так i всiєї економiки в цiлому, та таким що сприяє iнвестуванню в чисте виробництво енергiї та пiдвищенню рiвня енергоефективностi (це зайвий раз пiдкреслює важливiсть та значимiсть цiнової та тарифної полiтики держав), зниженню впливу надвисоких цiн на енергоносiї на економiку ЄС та її громадян i використанню найновiтнiших сучасних енергетичних технологiй; - безпека енергозабезпечення: вирiшення проблеми зростаючої залежностi країн ЄС вiд iмпортованих енергоносiїв передбачає використання комплексного пiдходу – зниження попиту, диверсифiкацiя структури енергетики ЄС зi збiльшенням використання конкурентоспроможних локальних та поновлюваних джерел енергiї (диверсифiкацiя видiв палива), а також диверсифiкацiї джерел та шляхiв постачання iмпортованих енергоносiїв, створенню бази, яка буде сприяти залученню iнвестицiй для задоволення зростаючого попиту на енергоносiї, пiдвищення готовностi ЄС до реагування на кризовi ситуацiї, полiпшення умов для європейських компанiй, якi намагаються отримати доступ до свiтових енергоресурсiв, та забезпечення доступу до енергоносiїв усiх фiзичних та юридичних осiб. Для досягнення таких цiлей безумовно важливо мати загальну схему стратегiчного обзору енергетики ЄС та визначити для всiх країн єдину стратегiчну цiль, яка б збалансувала i вимоги сталого розвитку та використання енергiї, конкурентоспроможнiсть та безпеку енергозабезпечення, як то – забезпечення створення мiнiмально необхiдного рiвня загальної iнфраструктури ЄС за рахунок використання надiйних енергозберiгаючих джерел та джерел енергiї з мiнiмальними викидами вуглецю. Наявнiсть такої стратегiчної цiлi забезпечить країнам ЄС як свободу в виборi рiзних джерел енергiї, так i створення такої структури енергетики, яка дозволить виконати поставленi завдання та забезпечити в цiлому енергетичну безпеку. 20 рокiв); - зростання залежностi вiд iмпорту (якщо внутрiшня енергетика не стане конкурентоспроможнiшою в наступнi 20-30 рокiв, то 70% енергетичних потреб Євросоюзу будуть задовольнятися iмпортованими паливно-енергетичними ресурсами (сьогоднi цей рiвень складає 50%, при цьому деякi регiони постачання ПЕР знаходяться в зонах нестабiльностi, очiкується збiльшення споживання газу в значних обсягах); - концентрацiя головних запасiв ПЕР в декiлькох країнах (на сьогоднi близько половини обсягiв споживаного в ЄС газу постачається з трьох країн (Росiя, Норвегiя та Алжир), а iснуючi тенденцiї дозволяють прогнозувати зростання цiєї частки до 80 % в наступнi 25 рокiв); - зростання глобального попиту на ПЕР (очiкується, що цей попит зросте до 2030 року приблизно на 60 %, при цьому його зростання на нафту становитиме близько 1,6 % на рiк); - зростання цiн на нафту та газ (за останнi два роки цiни на нафту та газ майже подвоїлися, а на електроенергiю також значно зросли, що є дуже обтяжливим для споживачiв, але водночас стимулює пiдвищення енергоефективностi та iнновацiйний розвиток); - суттєве потеплiння (за розрахунками викиди парникових газiв вже викликали потеплiння на 0,600 свiту); Досягнення цiєї мети потребує розвинутих взаємозв'язкiв, ефективного законодавства, встановлення та застосовування на практицi регуляторних рамок, в тому числi i правил спiвтовариства щодо конкуренцiї, але консолiдацiя енергетичного сектору повинна мати ринкову природу). Таким чином Зелена книга, визначивши шiсть ключових напрямкiв пошуку вiдповiдей на сучаснi виклики, нацiлює ЄС на створення та ефективну реалiзацiю спiльної енергетичної полiтики. Сучаснi виклики ставлять перед країнами ЄС передусiм фундаментальне питання про їхню єднiсть щодо розробки нової, загальної Європейської стратегiї в галузi енергетики, про готовнiсть додержуватися головних принципiв, на якi спиратиметься така стратегiя (сталiсть, конкурентоспроможнiсть та безпека). розвитком нетрадицiйних та вiдновлюваних джерел енергiї та високою енергоефективнiстю споживання. В той же час, такий аспект забезпечення енергетичної безпеки як диверсифiкацiя джерел постачання енергiї для Європи все ще не став головним. Не вирiшено питання наскiльки Європа повинна залежати вiд свого головного постачальника енергоресурсiв – Росiї. Частка "Газпрому" в енергозабезпеченнi ЄС складає бiльше 25 %, в країнах колишнього СРСР вона сягає вiд 50 % до 100 % загальних нацiональних потреб в природному газi. На даний час Європа задовольняє власнi потреби в головних енергоресурсах за рахунок їх власного видобутку на 50 %, а до 2030 року передбачається що такий показник зменшиться до 35 %. 1. 3 Енергетичнi вiдносини країн Європи енергоресурсiв з Росiї. Іншi країни вважають бiльш актуальним питання диверсифiкацiї джерел постачання енергоресурсiв, що дозволить їм мати бiльш сильнi позицiї у вiдносинах з Росiєю: "диверсифiкацiя посилює позицiю на перемовинах". Тим бiльше, що на думку дослiдницької служби конгресу США [4], в останнi роки Росiя манiпулює потоками постачання нафти та газу, якi спрямованi в Європу. Проблеми забезпечення енергетичної безпеки для країн СНД є достатньо складними та заплутаними. Значною мiрою вони пов'язанi з монопольною залежнiстю постачання ПЕР вiд Росiї, яка склалася за часiв СРСР. Подальшi вiдносини вiдбуваються за двома головними варiантами. Перший, пов'язаний з намаганнями країн споживачiв енергоресурсiв позбутися монопольної залежностi вiд Росiї. В бiльшостi випадкiв така їх позицiя призводить до значного пiдвищення цiн на ПЕР, що постачаються з Росiї, та певних обмежень щодо самих обсягiв постачання. В умовах значного пiдвищення свiтових цiн на головнi ПЕР це є потужним ударом по економiцi i полiтичних елiтах таких країн. В той же час, такi дiї мають не тiльки ефект крайнього загострення вiдносин мiж країнами, якi намагаються вийти з-пiд росiйського впливу, а можуть призвести до втрати полiтичних союзникiв. Це вже вiдбувається у вiдносинах мiж Росiєю та Азербайджаном, Грузiєю. Інший можливий варiант енергетичних вiдносин пов'язаний з вiдмовою вiд економiчних принципiв їх побудови. Тобто будується таким чином, що саме полiтика визначає економiку (наприклад - Бiлорусь). В той же час, як показує досвiд вiдносин мiж Росiєю i Бiлоруссю, штучне культивування таких непрозорих в економiчному планi взаємовiдносин веде в стратегiчнiй перспективi до полiтичної нестабiльностi та до небажання (або навiть неспроможностi) вирiшувати конфлiкти, що виникають, в тому числi i проблеми забезпечення енергетичної безпеки, на загальновизнаних економiчних принципах. Ще одним негативним моментом таких вiдносин можна вважати поступову часткову, або повну втрату контролю над власними енергетичними ринками та енергетичними активами, в тому числi i транзитними активами. Росiя, в свою чергу, шляхом масштабного будiвництва нових транспортних шляхiв постачання енергоресурсiв, якi минають будь-якi транзитнi країни, та поступовому розвитку технологiй виробництва i транспортування зрiдженого природного газу, вирiшує проблему диверсифiкацiї типiв та джерел енергоресурсiв. Таким чином, i Росiя, i iншi пострадянськi країни поступово приходять до визнання необхiдностi переходу енергетичних вiдносин до єдиних, прозорих економiчних принципiв енергетичних взаємовiдносин, що можна вважати основою забезпечення енергетичної безпеки. Однак в бiльшостi випадкiв такi процеси вiдбуваються достатньо складно, з намаганнями розв'язати протистояння не тiльки економiчними, а i полiтичними методами, що не сприяє пiдвищенню рiвня енергетичної безпеки. В той же час, як показано в роботi [6], Росiя i ЄС мають спiльну позицiю щодо забезпечення енергетичної безпеки, саме як спiльної вiдповiдальностi залежних один вiд одного виробника та споживача енергоресурсiв. Країни ЄС намагаються гарантувати таку вiдповiдальнiсть з боку Росiї прямим доступом своїх компанiй до її енергетичних активiв та компенсувати його вiдповiдними iнвестицiйними коштами, оскiльки Росiя бачить в цьому економiчну неадекватнiсть такого роду гарантiй i вимагає прямого доступу до активiв розподiлу енергетичних потокiв – доступу до внутрiшнiх енергетичних ринкiв країн ЄС, що, на її погляд, i повинно забезпечити високий рiвень iнтеграцiї Росiї i ЄС. Але практика дiй Росiї щодо країн СНД (України та Бiлорусi) свiдчить, що посилення енергозалежностi породжує ще бiльшу кiлькiсть проблем, тобто, якщо за iснуючого рiвня взаємозалежностi виникають загрози енергетичнiй безпецi, то при його пiдвищенi уникнути їх тим бiльше неможливо. 2. 1 Природне електропаливо Данiї Данiя, одна з найдавнiших держав Пiвнiчної Європи. До її складу також входять Фар’єрськi острови i Гренландiя. Столиця держави - мiсто Копенгаген. екологiчно чистих джерел енергiї, якi вiдновлюються у сiльськогосподарському секторi. Інформацiя про їх розвиток мiститься на веб-сайтi Фолькецентру – першого в Данiї демонстрацiйного центру вiдновлюваної енергетики. Невеликими проектами в галузi поновлюваної енергетики (ПЕ) у сiльськогосподарському секторi Данiї вважаються такi, якi передбачають використання бiологiчного газу та енергiї вiтру. Нинi в країнi також дуже актуальними є технологiї зi спалювання соломи, дерев’яних стружок i трiски для виробництва теплової енергiї. Бiологiчний газ. Установлена потужнiсть енергетичних генераторiв, здебiльшого, коливається в межах вiд 200 до 500 кВт. Щоб агрегат працював, треба спалити близько 1500-2000 м3 бiогазу щодня. На установках змонтованi великi цистерни обсягами вiд 600 до 1000 м3. За останнi роки з’явилося дуже багато нових бiогазових установок. Нинi в Данiї працюють близько 50 бiогазових станцiй. з рiпаку одержують олiю, а потiм з вiдходiв роблять концентрати. Таким чином, фермери вирощують рапс, переробляючи його, отримують концентрований корм i екологiчно чисте паливо, яке використовують у системах опалення, а також для заправлення тракторiв i автомобiлiв, що експлуатуються у фермерських господарствах. Треба зауважити, що з рiпаку одержують не бiодизельне паливо, а натуральну олiю (НО). А для використання НО треба модифiкувати дизельний двигун. Щоправда, вiдповiдно до нових директив ЄС, застосування натурального палива бiологiчного походження вiтається i широко пропагується. Деревнi гранули. Це комерцiйний продукт. Їх використовують у багатьох країнах. Гранули до Данiї iмпортують з Канади, Естонiї, Бiлорусi. Також сировину постачають i з деяких датських заводiв. Деревна трiска. Спалюють її у великих печах (з таким матерiалом важче працювати на мiнi-агрегатах). Тепло використовується переважно для систем центрального опалення. Обiгрiвається не одна ферма чи будинок, а кiлька. Гранули також роблять iз деревного пилу, що утворюється при розпилюваннi деревини на меблевих фабриках. Пил – дешевше паливо. Датський уряд вважає, що знань i досвiду в застосуваннi вiдновлюваних джерел енергiї в країнi накопичено досить i жодна подальша протекцiйна полiтика у цiй сферi не потрiбна. Скасованi всi програми з розробки технологiй i застосування ВДЕ: уряд не вважає потрiбним i далi займатися цим питанням. Причина дуже проста: вiн хоче реанiмувати стару промисловiсть i зробити її лiдером у виробництвi енергiї. Успiх же вiд застосування ВДЕ величезний i очевидний – половина потреби країни в електроенергiї покривається якраз за рахунок їхньої роботи. Це означає, що незалежнi виробники постачають нинi половину всiєї необхiдної для країни електроенергiї. У цьому i полягає проблема. Крiм того, успiх Данiї в iнших країнах може мати негативний ефект. Новi оператори, кооперативи й компанiї, що виробляють електроенергiю за рахунок ВДЕ, автоматично стають конкурентами компанiй-монополiстiв. Останнi втрачають половину своїх доходiв та замовникiв, тому, природно, вони намагаються втримати свою частку на ринку будь-якими чином. 2. 2 Сонячна енергiя Іспанiї Іспанiя розташована на пiвденному заходi Європи i займає приблизно 5/6 територiї Пiренейського пiвострова, а також Балеарськi та Пiтиузькi острови в Середземному морi, Канарськi - в Атлантичному океанi. Площа країни - 503 тис. км2. Іспанiя має сухопутнi кордони з Францiєю, Португалiєю, Андоррою й англiйською колонiєю Гiбралтар. Країна знаходиться на перетинi важливих морських i повiтряних шляхiв, що зв'язують Європу з Африканським i Американським континентами. Значна частина країни вкрита плоскогiр'ями i гiрськими хребтами, навколо яких розмiщуються рiвнини i низовини. Лiси займають тiльки 10 % територiї Іспанiї, що створює оптимальнi умови для запровадженнi i використання сонячної енергiї. У бiльшостi людей сонячна електроенергетика асоцiюється, насамперед, iз сонячними фотоелектричними батареями. Однак уже багато рокiв використовуються теплообмiннi елементи iз селективним свiтлопоглинальним покриттям. Речовини, що його утворюють, мають властивiсть поглинати практично всю спрямовану на них сонячну енергiю (до 97%) при вкрай незначному власному тепловому випромiнюваннi (3-4%). Якщо iзолювати такий елемент вiд охолодження зовнiшнiм повiтрям, то завдяки звичайному сонячному освiтленню - неконцентрованому! - поверхня елемента здатна нагрiтися до 200 0С i бiльше. Можливiсть теплообмiнних елементiв iз селективним свiтлопоглинальним покриттям нагрiватися до настiльки високих температур вiдкриває широкi перспективи для створення сонячних парових "котлiв" i на їхнiй основi - паротурбiнних енергетичних установок. Інакше кажучи, подiбнi перетворювачi сонячного випромiнювання можна використовувати для одержання водяної пари з параметрами, що дають змогу органiзувати ефективний термодинамiчний цикл у звичайнiй паровiй турбiнi. Коефiцiєнт корисної дiї такої сонячної паротурбiнної установки становить 15-20%, тобто, порiвнянний iз ККД фотоелектричних батарей. Водяна пара нагрiвається при контактi з поглинальною оболонкою. Для водяної пари при атмосферному тиску на рiвнi моря температура насичення дорiвнює 100 0С, тому водяна пара усерединi балона при температурi 130-150 0С є перегрiтою. Якщо в перегрiтiй водянiй парi розпорошувати воду, вона випаровується. Саме таким простим i ефективним способом вiдбувається генерацiя пари усерединi балона. Якщо в перегрiтiй водянiй парi розпорошувати воду, вона випаровується. Саме таким простим i ефективним способом вiдбувається генерацiя пари усерединi балона. й випаровується при контактi з перегрiтою водяною парою. Гарячої водяної пари у балонi досить для безперебiйної роботи парової турбiни в темний час доби. Через витрату пари й охолодження балона за нiч пiднiмальна сила аеростата зменшиться всього на 10-20%, що мало вплине на його висоту. У денний час у результатi нагрiвання сонячним випромiнюванням запас пари буде вiдновлюватися. Потужнiсть турбогенератора можна змiнювати протягом доби вiдповiдно до потреб споживача. При дiаметрi балона понад 100 м пiднiмальну силу водяної пари, що є усерединi балона, досить для пiдiймання конструкцiї в повiтря. Можливi кiлька типiв сонячних аеростатних електростанцiй залежно вiд способу їхнього розмiщення: 2. Наземного й морського базування 3. Високогiрного й висотного базуванняю - 500 тис. кв. м, що вiдповiдає площi 70 футбольних полiв. Втiм, спорудження помiтно тiльки поблизу - у висоту установка не перевищує трьох метрiв, ховаючись серед дерев. Проект в iспанськiй провiнцiї Алiканте реалiзувала нiмецька фiрма "City Solar". Повна потужнiсть електростанцiї, що передбачається досягти влiтку цього року, складе 30 млн. квт/годину електроенергiї на рiк. Цього вистачить для постачання електрикою 12 тис. родин. Ще одне порiвняння: електростанцiя з такою потужнiстю, але яка працює на вугiллi, щорiчно викидала б в атмосферу 30 тис. тонн вуглекислого газу. Сонячна не викидає нiчого. Автори проекту, який обiйшовся у 150 млн. євро, вибрали для будiвництва долину Бенейксама. Вона, на їх думку, є iдеальним мiсцем для цього об'єкта, оскiльки там буває не менш 300 сонячних днiв на рiк. Крiм того, вiдзначає газета, у долинi дуже часто дує вiтер, що прохолоджує панелi. Тим часом, саме проблема охолодження сонячних батарей є однiєї з головних для подiбного роду пристроїв, особливо, улiтку. В Іспанiї, де, як вiдомо, не iснує великої недостачi сонячного тепла, виробництво екологiчно чистої енергiї не дуже розвинено. Однак влада цiєї країни вже оголосили, що пiсля проекту в Алiканте будуть побудованi й iншi подiбнi об'єкти. Поки ж уряд має намiр субсидiювати дiяльнiсть нової електростанцiї. Варто також сказати, що їй недовго призначено бути найбiльшою у свiтi. Через кiлька мiсяцiв ще бiльш масштабна сонячна електростанцiя буде вiдкрита по сусiдству - у Португалiї. 2. 3 Геотермальна енергетика Ісландiї 2 . Населення 292,8 тис чоловiк (2004). Столиця - мiсто Рейк'явiк. Острiв Ісландiя утворився вiдносно недавно в результатi вулканiчної дiяльностi, що не утихла до теперiшнього часу. Велику його частину займають вулканiчнi плато, мiсцями покритi льодом (висота 400-800 м), над якими пiдносяться гiрськi масиви з багаточисельними вулканами. На територiї країни є досить багато геотермальних джерел, що утворенi внаслiдок дiяльностi вулканiв. Уряд країни вдало використовує енергiї джерел i перетворює її для вироблення електроенергетики для населення. Геотермальна енергiя – це тепло Землi, яке переважно утворюється внаслiдок розпаду радiоактивних речовин у земнiй корi та мантiї. Температура земної кори углиб пiдвищується на 2,5-3 °С через кожнi 100 м ( так званий геотермальний градiєнт). Так, на глибинi 20 км вона складає близько 500 °С, на глибинi 50 км - порядку 700... 800 °С. У певних мiсцях, особливо по краях тектонiчних плит материкiв, а також у так званих "гарячих точках", температурний градiєнт вище майже в 10 разiв, i тодi на глибинi 500-1000 метрiв температура порiд сягає 3000С. Однак i там де температура земних порiд не така висока, геотермальних енергоресурсiв цiлком достатньо. Для отримання теплоти, акумульованої в надрах землi, її спочатку треба пiдняти на поверхню. Для цього бурять свердловини i, якщо вода досить гаряча, вона пiднiмається на поверхню природним чином, за нижчої температури може знадобитися насос. Геотермальнi води – екологiчно чисте джерело енергiї, що постiйно вiдновлюється. Воно суттєво вiдрiзняється вiд iнших альтернативних джерел енергiї тим, що його можна використовувати незалежно вiд клiматичних умов i пори року. Є два види геотермальних станцiй: першi для генерування струму використовують пару, другi - перегрiтi геотермальнi води. У перших суха пара зi свердловини надходить у турбiну або генератор для вироблення електроенергiї.. На станцiях iншого типу використовуються геотермальнi води температурою понад 190оС. Вода природним чином пiдiймається вгору свердловиною, подається в сепаратор, де внаслiдок зменшення тиску частина її кипить i перетворюється на пару. Пара спрямовується в генератор або турбiну i виробляє електрику. Це найбiльш поширений тип геотермальної електростанцiї. Значнi масштаби розвитку геотермальної енергетики в майбутньому можливi лише в разi одержання теплової енергiї безпосередньо з гiрських порiд. У цьому випадку в мiсцях, де знайдено сухi гарячi скельнi породи, бурять паралельнi свердловини мiж якими утворюють систему трiщин. Тобто фактично формується штучний геотермальний резервуар, в який подається холодна вода з наступним отриманням пари або пароводяної сумiшi. Значнi масштаби розвитку геотермальної енергетики в майбутньому можливi лише в разi одержання теплової енергiї безпосередньо з гiрських порiд. У цьому випадку в мiсцях, де знайдено сухi гарячi скельнi породи, бурять паралельнi свердловини мiж якими утворюють систему трiщин. Тобто, фактично формується штучний геотермальний резервуар, в який подається холодна вода з наступним отриманням пари або пароводяної сумiшi. Одним Із перспективних напрямiв розвитку геотермальної енергетики є створення комбiнованих енерготехнологiчних вузлiв для отримання електроенергiї, теплоти та цiнних компонентiв, що мiстяться в геотермальних теплоносiях. Геотермальнi установки потребують зовсiм невеликих дiлянок землi, набагато менших, нiж необхiднi пiд енергетичнi установки iнших типiв. Вони можуть розмiщуватися практично на будь-яких землях, включаючи сiльськогосподарськi угiддя. Якби можна було використовувати усього лише 1 % геотермальної енергiї Земної кори (глибина 10 км), ми б мали у своєму розпорядженнi кiлькiсть енергiї, що у 500 разiв перевищує всi свiтовi запаси нафти i газу. У 2005 р. потужнiсть електростанцiй, що використовують геотермальнi ресурси, в усiм свiтi становила близько 8500 МВт. Очiкується, що до 2010 р. цей показник перевищить 11000 МВт. Острiв - один великий вулкан, сформований мiльйони рокiв тому. Геологiчна еволюцiя зробила Ісландiю вiдповiдним мiсцем для збору геотермальної енергiї. Пориста порода вбирає сотнi мiлiметрiв опадiв щороку i пiдiгрiває їх в пiдземних надрах. Використовувати цю енергiю не важко питання, воно полягає лише в тому, як пробурити свердловину i пiдвести гарячу рiдину на поверхню до електростанцiї. Тодi, якщо електростанцiя запрацює, все як завжди: пара крутить турбiну, яка приводити в дiю генератор. Бiльш нiж 50 країн використовують геотермальну енергiю; в значнiй мiрi усюди, де магма i вода стикаются в межах декiлькох кiлометрiв на поверхнi. Ісландiя займає 14-те мiсце в свiтi по наявностi геотермальних ресурсiв, але, в той же час, є найкрупнiшим виробником цiєї енергiї на душу населення. Минулою осенi Ісландiя увiйшла до глибокої економiчної кризи. Тепер iсландцi економлять на всьому, включаючи енергоносiї. Багато країн зараз починають використовувати джерела поновлюваної енергiї — в основному це сонце i вiтер — оскiльки хочуть зменшити споживання вугiлля i нафти. Ісландiя ж почала упроваджувати екологiчнi технологiї, починаючи з нафтової кризи 1970-их рокiв, коли її прогресивнi жителi зрозумiли, що їх залежнiсть вiд iмпортованої енергiї була слабкою крапкою. якщо вiн запрацює, то змiг би виробляти таку ж кiлькiсть електроенергiї як i невелика атомна електростанцiя. В даний час Ісландiя використовує свiй геотермальний потенцiал всього на 20 вiдсоткiв вiд всього можливого. Аби вони експлуатували всi запаси острова лише звичайним способом, то могли б проводити до 20 Гiгават пiд час електрики щорiк — як три ядернi реактори. Ісландiя початку використовує геотермальну енергiю з початку XX столiття. На островi дiють п'ять геотермальних електростанцiй теплофiкацiй спiльною електричною потужнiстю 420 Мвт, якi проводять 26,5 % всiй електроенергiї в країнi також 90 вiдсоткiв їх опалювання i гарячої води пiдiгрiвається за допомогою геотермальної енергiї. Але в такого крупного проекту є i серйознi проблеми i ризики. У гiршому разi, можливий викид i витiк води пiд високим тиском, тодi нестримний потiк рiдини змете цiлу бурову установку, що i трапилося на одному з iсландських проектiв в 1999, тодi, iз-за збою клапана використовуваного для iзоляцiї джерела в разi викиду, стався вибух, який залишив пiсля себе воронку 30 метрiв шириною. Можливо, також, що глибоководнi води мiстять соляну кислоту, а ця рiдина протягом декiлькох годин без проблем розплавить сталь. Також бур може наткнутися безпосередньо на магму, або пропустити надкритичну воду, тодi доведеться залишити цю дiлянку i бурити у iншому мiсцi. вод, але Ісландiя перша країна зробила великий крок в використаннi геотермальної енергетики. У подальшi три десятилiття потужностi енергопостачання були встановленi в багатьох iнших мiстах i великих селах, включаючи значну електростанцiю на рiчцi Еллiдар в околицях столицi в 1922 роцi. За законодавством, що дiє з 1946 року державу отримало право споруджувати i вводити в експлуатацiю електростанцiї потужнiстю бiльше 80 Квт, проте електростанцiї i рiзнi потужностi, що ранiше введенi в експлуатацiю i знаходять у володiннi мiсцевих властей продовжили свою роботу. Нацiональна Енергетична Компанiя (Ландсвiркьюн) була заснована в 1965 роцi, що знаходиться в спiльному володiннi в держави, мiста Рейк'явiка i мiста Акурейрi. Забезпечуючи Ісландiю 93,3% всiєї споживаної країною електрики через свою енергосистему НЕК побудувала по всiй країнi найкрупнiшi гiдроелектростанцiї. І всi мiста, села i ферми електрифiкованi суспiльними енергопотужностями. Геотермiчнi ресурси до цих пiр використовувалися для опалювання примiщень, оранжереї i плавальнi басейни. Рейк'явiк i ще два десятки по всiй країнi використовують це екологiчно чисте i нове мiсцеве джерело опалювання, надаючи близько 86% населення геотермiчним опалюванням примiщень. Гарячою водою Рейк'явiк забезпечується з колодязiв в самому мiстi i термальних територiй Рейкира, 18 км. на пiвнiчний захiд, i Несявеллiр в районi Хенгил, 35 км. на схiд. - це досягнення останнiх рокiв. У країнi геотермальна пара також використовується для сушки морських водоростей, що йдуть потiм в їжу i випаровування солi з морської води. З 1980-х європейськi енергокомпанiї вивчають можливiсть здiйснення масових проектiв вироблення електроенергiї в Ісландiї для подальшого експорту її через пiдводний кабель. Деякi компанiї передбачають встановлення подiбних експортних потужностей до 2010 року. Зростаюча в свiтi думка про шкоду, що приносить навколишньому середовищу ядерними паливами i використанням iнших природних копалин робить Ісландiю в очах всього свiту екологiчним чистим новим джерелом енергiї з конкурентоспроможнiстю її територiй, що лише збiльшується. 2. 4 Досвiд Польщi вирiшення енергетичної проблеми Польща могла б опалювати третину осель теплом iз пiдземних гарячих джерел. Але "заважає" вугiлля… Мiсто Пижице, на пiвнiчному заходi Польщi неполадок Щецина. Зала розмiром з тенiсний майданчик заповнена великими трубами. Посерединi стоїть теплообмiнювач. Енергiя гарячої води з-пiд землi звiдси потрапляє в мiську тепломережу. Говорить керiвник станцiї Збiґнєв Кулик: "На початку 90-х рокiв мiсту довелося оновлювати мережу теплопостачання. Комунальники постали перед питанням: газова установка чи щось сучасне, нове. Оскiльки в тутешнiй мiсцевостi є хорошi гарячi джерела, вибрали геотермальну енергiю". Майже половина приватних помешкань i всi громадськi установи опалюються теплом з-пiд землi. Збiґнєв Кулик поправляє свою блакитну сорочку i показує список, у якому близько двох десяткiв прiзвищ: "Останнiм часом ми отримуємо дедалi бiльше запитiв вiд приватних клiєнтiв, якi хочуть пiдключитися до нашої мережi. Вони вiдчувають зростання цiн, скажiмо, на газ. Натомiсть нашi цiни вiдносно стабiльнi". В усiй Польщi зараз iснує п’ять геотермальних мереж, шосту будують. Александра Ґоздур фахiвець-iнженер зi Щецинського унiверситету вважає, що їх можуть бути сотнi. "Поки що це лише пiлотнi станцiї в окремих регiонах. Досi в Польщi використовували свердловини, якi вже iснують. Свого часу їх зробили, коли шукали нафту. Власне, Польща нагадує швейцарський сир – так багато у нас свердловин. Лише завдяки цьому ми знаємо, що в нас такий потенцiал геотермальної енергiї". За деякими пiдрахунками, потенцiалу вистачить на те, щоб забезпечити теплом третину польських помешкань. Сьогоднi це лише 0,1 вiдсотка. Експерт Александра Ґоздур хитає головою: "Головний бар’єр на шляху розбудови геотермальної енергiї – це великi запаси вугiлля. Ним Польща може ще довго опалювати. Тому нiхто не поспiшає користуватися геотермальними джерелами i будувати станцiї". Висновок Розвиток людського суспiльства нерозривно пов’язаний з споживанням рiзних видiв енергiї. Сьогоднi гостро стоїть проблема швидкого вичерпування запасiв природних енергоресурсiв –вугiлля, нафти, газу. Використання будь якого виду енергiї доводиться оплачувати грошима, людським життям, забрудненням навколишнього середовища. Не iснує якогось унiверсального виду енергiї, також не можна вiдмовитися вiд одного виду енергiї, не замiнивши його iншими видами. Доводиться балансувати мiж вигодами й ризиком. Впроваджуючи широке використання альтернативних джерел енергiї потрiбно пам’ятати, що цю електроенергiї варто виробляти за сучасними технологiями, насамперед, використовуючи вiдновлювальнi джерела енергiї. І ось саме тут треба виконати три умови: право постачати вироблену електроенергiю в мережу; зобов’язати енергокомпанiї купувати електроенергiю у виробникiв; справедливе цiноутворення, тобто гарантованi цiни на визначений перiод, сприятливi умови кредитування. Електроенергiя – це товар, якiсть якого повинна вiдповiдати вимогам стандартiв. Нинi споживача цiкавлять три питання: якої якостi електроенергiю вiн купив i чи варта вона цих грошей (у тому розумiннi, який збиток йому приносить кожне порушення якостi електроенергiї); на якi цiлi й у якiй кiлькостi вiн споживає електроенергiю, яку купує (рацiонально чи нi); як грамотно керувати енергоспоживанням, щоб звести до мiнiмуму витрати електроенергiї (у який момент i якi навантаження варто вiдiмкнути, щоб не перевищити лiмiт споживання). Вважаючи на перспективи розвитку енергетики свiту можна з впевненiстю сказати, що в найближче майбутнє будуть широко використовуватися альтернативнi джерела енергiї з впровадженням їх у всiх розвинутих країнах свiту. Адже, саме альтернативнi джерела енергiї дають змогу використовувати екологiчно чисте паливо i виробляти при цьому в кiлька разiв бiльше енергiї для практичного i продуктивного виробництва. Важливе значення в полiтицi енергетики має енергетичнi вiдносини мiж країнами свiту. Слiд зазначити, що процеси, якi вiдбуваються в бiльшостi країн СНД, проходять в руслi поступового переходу до конкуренцiї в енергетичнiй сферi та поступового вiдходу країн вiд росiйського домiнування. Однак в бiльшостi випадкiв такi процеси вiдбуваються достатньо складно, з намаганнями розв'язати протистояння не тiльки економiчними, а i полiтичними методами, що не сприяє пiдвищенню рiвня енергетичної безпеки. Список використаної лiтератури 1. Абдулiн М. З., Блавздевич Ю. Г., Гелетуха Г. Г. Енергозберiгаючi технологiї, обладнання, технiчнi рiшення: Довiдник. – К.: СПД Зелент О.І., 2004р. - 456 с. 2. Абрамов Л. В. Основы светотехники: Учебное пособие для студентов ваших учебных заведений – 2-е изд., доп. и перераб. – Саранск: Изд – во Мордовского университета, 2000р – 125 с. 3. Адаменко Д. С., Височанський В. В., Льотко В. С. Альтернативнi палива та iншi нетрадицiйнi джерела енергiї – Івано – Франкiвськ: ІМЕ, 2001р. – 45 с. 4. Анатычук Л. И. Термоэлектричество – К.: Черновцы: Институт термоэлектричетсва, 2006р. – 64 с. 5. Банников А. Г., Рустамов А. К., Вакулин А. А. Охрана природы: Учебник. - М.: Агропромиздат, 1995. – 67 с. 7. Даковскi М. В. Про енергетику для споживачiв та скептикiв: Пiдручник. - Даковскi М. В, Вянцковскi С. К. — Львiв: ЕКОiнформ, 2007. – 256 с. 8. Географiчний довiдник України: В 3 – х т. – К.: Укр. Енциклопедiя iм. М. П. Бажана, 1989 – 1993 рр. – 367 с. 9. Грушка О. Г. Альтернативнi джерела електричної енергiї: навч. Посiбник. – Чернiвцi: Рута, 2008р. – 34 с. 10. Кирилiн В. О. Енергетика сьогоднi i завтра: Пiдручник. – М:, Педагогiка, 1983р. – 86 с. 11. Кулачиська С. С. Вiдновлювальнi джерела енергiї: Серiя 12. Тематичний цикл "Проблеми екологiї". - К.: Наукова думка, 1990р. – 186 с. 13. Пасiчкiн Л. Л.,. Попович А. С. Енергетика: реальнiсть i перспективи: Пiдручник. – К.: Наукова думка, 1986. – 254 с. 14. Потемкин Л. А Охрана недр и окружающей природы. М., Недра, 1977. 1-5 с. 15. Процюк В. О., Кирилюк П. І. Еергiя Сонця – енергiя майбутнього. К.: Наукова думка, 2003р. – 238 с. 16. Яковчук А. Б. Геотермальна енергетика: проблеми, ресурси, технологiї: Пiдручник. – М.: Физматлит, 2008р. – 56 с.