Екологично добиване на енергия

Екологично добиване на енергия

Цеца Цолова Христова
УКТЦ по МТТ гр. Правец, България

В световен мащаб обществото е загрижено за замърсяването на околната среда , а необходимостта от пестене на ограничените запаси от изкопаеми горива доведе до по-широкото използване на възобновяемите източници на енергия.
Възобновяеми източници на енергии са всички енергии, чийто произход е от прякото слънчево греене /естествена светлина, слънчева топлина/, и чието непряко въздействие е под формата на биомаса, движение на атмосферните маси, вятър, и движение на вълните.Освен тях и енергиите от геотермичността и гравитацията / приливи и отливи/.


Енергия на Слънцето
Колосален източник на енергия е СЛЪНЦЕТО.От него под форма на слънчево лъчение само за една година върху Земята се получава енергия,равна на всички запаси от енергия на Земята(като се изключи термоядрената).Общата слънчева радиация превишава 2900 пъти световното енергопотребление. Въпреки, че страните от Северна и Централна Европа имат по-малки количества слънчева радиация на m3 в сравнение със страните от Южна Европа, по технически и икономически причини ние все още малко я използуваме.
Установено е, че 90% от енергопотреблението в домакинствата отива за отопление и битова топла вода Използването на слънчевата енергия може да намали значително разходите за тези нужди и да намали вредните емисии на CO2 до 50%.
Това отдавна се прави в Европа. Европейската комисия предвижда до 2010 година 12% от консумацията на електроенергия да е от възобновяеми източници на енергия. До 2003 година ще бъдат инсталирани 15 000 000 m3 слънчеви топлинни системи, а до 2010 година-100 000 000 m3.
Производството на електричен ток чрез фотопанели също не е новост. Още 1986 година Японското правителство приема амбициозна програма за поставяне на слънчеви панели, произвеждащи електричен ток върху покривите на 2 000 000 къщи, което се финансира от правителството. В другите страни токът , произведен от възобновими източници се изкупува по-скъпо , отколкото заплащането на консумираният ток от електромрежата..
В България приложението на слънчевата енергия е слабо застъпено в слънчевите термични системи за топла вода в жилищни, обществени и стопански обекти, в пасивни слънчеви панели за отопление и обекти за сушене на дървен материал и селскостопанска продукция.Докато ел.производството от слънчева енергия в страната изобщо не е развито.



У нас няма все още приет закон за стимулиране на производството на енергоизточници от възобновяеми източници на енергия.
Ще пропуснем ли шанса да влезем колкото се може по-бързо в ерата на слънчевата енергия, избягвайки финансовите и екологични тежести от продължителната зависимост от изкопаеми горива и атомната електроцентрала?
Много български научни институти имат готовност да ни предложат разработки на световно ниво, но липсата на преференциални изкупни цени спира инициативата в тази насока. В “Централната Лаборатория по Слънчева енергия и нови енергийни източници “ на БАН предлаганите панели са с коефициент на полезно действие 19%-което е на световно ниво.
Енергия на вятъра
Огромна дейност върху земята върши ВЯТЪРЪТ-неизчерпаем източник на енергия,при това "безплатен",наречен от човека с красивото име-"СИНИ ВЪГЛИЩА" .
Енергията на сините въглища е огромна.Пресметнато е,че енергията на вятъра в целия свят надминава енергията ,получавана от употребата на каменните въглища 5 000 пъти.
Според изчисленията на учените енергията на вятъра превишава енергията на всички видове изкопаеми горива 2,5 пъти.Така,че сините въглища заемат първо място по мощност на своите запаси.Нещо повече.Енергията на вятъра е просто неизтощима-докато на земята свети Слънцето,ще има и ветрове.
Сините въглища се намират навсякъде.Няма нужда да се копаят от мините,те винаги са под ръка.За предаването на тази енергия не са нужни далекопроводи,тя може да се "улови"на което и да е място ,в който и да е район.
Произходът на вятърните мелници се губи в дълбоката древност. Известно е например,че китайците още от много хилядолетия са се ползвали от най-простите вятърни мелници.А в Египет,около Александрия, доста стари постройки на вятърни мелници са се запазили и досега.Учените смятат ,че каменните кули на тези мелници са построени преди 3 хил.години.
Ветровата енергия е особено важна за производство на електричество в области, които са изолирани и отдалечени и до които преносът на електроенергия би бил невъзможен поради високата цена.Непостоянният режим на вятъра е причина да се търсят както начини за акумулирането на получената по този начин енергия, така и начини за работа в режим на поддържащо генериране.Ветровата енергия в много случай се оказва идеалният източник за захранване на водните помпи. Използуването на евтино слънчево или вятърно електричество за добиване на водород чрез водна хидролиза и съхраняването му във водородни клетки дава възможност за пренасянето му на хиляди километри.
Според официалните статистики, общата сума на мощността, която вятърните турбини осигуряват се равнява на 13% от цялата енергийна продукция в Дания. Общо около 6100 вятърни мелници са разположени в Дания, включващи малките частни вятърни турбини и големите групи от такива, разположени в Датски води.Обикновена ел. централа там произвжда същото количество енергия.колкото и 1000 обикновени вятърни турбини. Това разбира се зависи от вида на вятърните турбини, от размерите и от ефикаснистта им.
Поставянето на вятърни електроцентрали разбира се, зависи от ветровите зони.Оказва се, че на много места в крайбрежните райони те не липсват .Например край Тарагона е построена вятърна плантация, която използва силата на вятъра,духащ откъм морето, състояща се от 88 вятърни генератора.Тя произвегда 3,5 MWh електроенергия.
Сполучливо се използва вятърната енергия в офшортните зони. Понякога произведената електроенергия в тях от вятъра задоволява до 90% от нуждите от електроенергия на острова, както например на остров Феър в Северно море.
Сегашните проекти за вятърна енергия в Европа произвеждат достатъчно електричество за посрещане нуждите на 5000 000 човека. Промишлеността , поизвеждаща енергия от вятъра си постави за цел производство на 60 000 МW електроенергия до 2010 година, което ще усигури електричество за около 75 000 000 човека.
Новите цели на EWEA / Международна Агенция по Вятърна Енергия/ за годишно производство на енергия от вятъра са:

година инсталационна мощност в офшортните зони
2010 60 000 MW 5 000 MW
2020 150 000 MW 50 000MW

Предвид техническите характеристики съвременните ветрови електрогенератори /ВЕГ/ работят при скорост на вятъра в диапазона от 4 до 25 м/с.У нас средно годишно над 7 000 часа /над 80 % / скорости на вятъра в IV ветрова зона /високо в планините/ разполагат с оптимални условия за ефективно ел.производство.



Но въпреки това ел.производство от вятърна енергия в страната не е развито и все още е на ниво проекти.

Водите като енергия
Независимо, че през нашата територия преминават около 500 бр. реки, България е бедна на водни ресурси.Годишният отток на реките е около 19млрд.куб.м., но в резултат на измененията на световния климат и на затоплянето в Средиземноморския регион, този отток спада чувствително.За 2000 г. хидрометеоролозите отчитат 30% спад.
С изграждането на планираните вече крупни хидроенергийни обекти, може да се приеме, че практически водните енергийни ресурси са усвоени.Но все още има подходящи места за построяване на микро ВЕЦ и те трябва да се използват максимално.Те трябва да бъдат включени в приоритетите за развитието на общините на чиято територия се намират.

Геотерманите води като енергоресурс
Освен в топлофикационните системи, геотермалните води могат да се използват за ел.производство и за комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия.Могат да се прилагат и разнообразни варианти на комбинация между геотермална енергия и други енергоносители. Най-облагодетелстван в това отношение е районът на Велинград.Общия дебит на каптираните там минерални води е 1370л/сек, с температури от 38 С до 94С.
До сега геотермалната енергия се използва ограничено за отопление на оранжерии, а за електропроизводство тя изобщо не се използва

Биомаса
Биомасата е многообразна като съдържание и многостранна като енергоресурс.
Компонентите на биомасата като енергоресурс са дървесна биомаса, остатъци от дървообработващата и горска промишленост, енергийните култури, земеделските отпадъци, отпадъците на животновъдството и месопреработвателните предприятия.
От него може да се произвеждат горива, топлинна и ел.енергия.
България разполага със сериозни количества биомаса.

Битови и промишлени отпадъци като енергоресурс
Общите и домакинските отпадъци изхвърлени на градските сметища край големите градове могат да се превърнат в енергоносители за производството на топлинна и ел.енергия.
В световен мащаб отдавна отпадъците се събират разделно и след това се рециклират.
Един от най-новите заводи е ECOPLANT край Барселона. В него разделно събраните отпадъци отново се преработват.Цената му е повече от 50 000 000 долара, но тази инвестиция наистина си струва . Ще спомена само, че от анаеробното гниене на хранителните отпадъци, които ние хвърляме, се произвеждат годишно 14 000 000 m3 биогаз , 22 000 000 kWh електроенергия, 55 000 тона органична тор.
У нас това е слабо застъпено или съвсем не се прави, а страната ни е затрупана от буклуци!!!




Използувана литература:

Обобщени материали от работата по международен проект по програма SOCRATES, под програма COMENIUS – дейност 1 на тема: “Енегргия за Европа без замърсяване през 2000 година. Реалност или утопия?”

www.SEEA.government.bg
www.europa.eu.int
www.windpower.org