Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 portalstudcon@gmail.com

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Альтернативна енергетика. Проблеми та перспективи

Предмет: 
Тип роботи: 
Реферат
К-сть сторінок: 
24
Мова: 
Українська
Оцінка: 
Зміст
 
Вступ
Загальна характеристика проблеми
Альтернативні джерела енергії
Світова практика використання альтернативних джерел енергоресурсів
Альтернативна енергетика в Українському Причорномор’ї: стан та перспективи розвитку
Альтернативна енергетика АР Крим
Державна політика України у сфері альтернативної енергетики
Висновок
 
Вступ
 
Виробництво енергії, що є необхідним засобом для існування і розвитку людства, впливає на природу і навколишнє середовище людини. З одного боку в побут і виробничу діяльність людини настільки твердо увійшла тепло-і електроенергія, що людина навіть і не мислить свого існування без неї і споживає самі собою зрозумілі невичерпні ресурси. З іншого боку, людина все більше і більше свою увагу загострює на економічному аспекті енергетики і вимагає екологічно чистих енергетичних виробництв. Це говорить про необхідність вирішення комплексу питань, серед яких перерозподіл коштів на покриття потреб людства, практичне використання в народному господарстві досягнень, пошук і розробка нових альтернативних технологій для вироблення тепла та електроенергії і т. д.
У другій половині ХХ століття перед людством повстала глобальна проблема – це забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння органічного палива. Навіть якщо розглядати окремо кожну галузь цієї проблеми, то картина буде складатися жахлива. Приміром, ось дані статистики за викидами в навколишнє середовище шкідливих речовин автомобілями: з вихлопними газами автомобілів в атмосферу потрапило 14, 7 мільйона тонн оксиду вуглецю, 3, 4 мільйона тонн вуглеводнів, близько одного мільйона тонн оксидів азоту, більше 5, 5 тисячі тонн високотоксичних сполук свинцю. І це дані на далекому 1993 рік і якщо врахувати, що кожен рік з конвеєрів автомобільних заводів сходить понад 40 мільйонів машин, і темпи виробництва ростуть, то можна сказати, що вже через десять років всі великі міста світу загрузнуть в смогу. До цього ще необхідно додати продукти згоряння палива на теплових електростанціях, затоплення величезних територій гідроелектростанціями та постійна небезпека в районах АЕС. Але у цієї проблеми є і друга сторона медалі: всі нині використовувані джерела енергії є вичерпаними ресурсами. Тобто через сторіччя при таких темпах споживання вугілля, нафти і газу населення Землі загрузне в енергетичній кризі.
Тому нині перед усіма вченими світу стоїть проблема знаходження та розробки нових альтернативних джерел енергії. У даній роботі будуть розглянуті проблеми знаходження нових видів палива, які можна було б назвати безвідхоними і невичерпними.
 
Загальна характеристика проблеми
 
Незворотне виснаження світових вуглеводневих запасів, зростаюча ціна на енергоносії, проблеми екологічного забруднення навколишнього середовища змушують більшість розвинених країн формувати свої енергетичні стратегії, спрямовані на розвиток альтернативної енергетики. За даними Міжнародного енергетичного агентства, до 2030 р. частка електроенергії, видобутої за допомогою альтернативних джерел, збільшиться вдвічі порівняно із сьогоднішніми показниками, що складають близько 16% від усього виробництва.
У більшості розвинених країн, зокрема у США, Німеччині, Іспанії, Швеції, Данії, Японії, планують довести частку відновлюваних джерел енергії в загальному енергобалансі до 20-50%. Європейська комісія вважає, що у 2020 р. в Європі п’ята частина енергії вироблятиметься з екологічно безпечних джерел.
Загальний світовий обсяг інвестицій в альтернативну енергетику у 2008 р. становив 51, 8 млрд дол. у вітроенергетику, 33, 5 млрд дол. у сонячну енергетику і 16, 9 млрд дол. на вироблення біопалива. Країни Європи у 2008 р. інвестували в альтернативну енергетику 50 млрд дол., країни Америки – 30 млрд дол., Китай – 15, 6 млрд дол., Індія – 4, 1 млрд дол.
В умовах зростаючої енергетичної залежності України від російських енергетичних постачань та постійного підвищення цін на енергоносії, енергоємна національна економіка, що розвивається, зазнає значних втрат, що призводить до зниження рівня виробництва та гальмування соціально-економічного розвитку. Тож питання зниження енергозалежності через формування ефективної програми енергозбереження та розвитку альтернативної енергетики України слід віднести до стратегічно важливих, які потребують нагального вирішення.
 
Альтернативні джерела енергії
 
До альтернативних джерел енергії належать відновлювальні – вітер, сонячне випромінювання, енергія морів і океанів тощо (рис. 1). їх перевагою є те, що всі вони екологічно чисті.
В Україні альтернативна енергетична галузь представлена в основному атомною енергетикою, гідроенергетикою, вітряною енергетикою та сонячною енергетикою. Атомна енергетика на сьогоднішній день налічує 5 АЕС, з яких найвідоміша – Чорнобильська.
 
Рис. 1. Альтернативні джерела енергії
 
Енергія вітру
 
За підрахунками вчених, загальний вітроенергетичний потенціал Землі в 30 разів перевищує річне споживання електроенергії в усьому світі. Однак, використовується лише мізерна частка цієї енергії. Але так було не завжди. За даними статистики, в дореволюційній Росії налічувалось близько 30 тис. вітряків. Ця нехитра установка була також атрибутом майже кожного другого села в Україні. Проте парова машина, а потім двигун внутрішнього згоряння витіснили цих скромних трудівників.
Можливості використання цього виду енергії в різних місцях Землі неоднакові. Для нормальної роботи вітрових двигунів швидкість вітру не повинна в середньому за рік падати нижче 4-5 м/с, а краще, коли вона становить 6-8 м/с. Для цих установок шкідливі і надто великі швидкості вітру (урагани), які можуть їх поламати. Найбільш сприятливі зони для використання вітрової енергії – узбережжя морів і океанів, степи, тундра, гори. В межах України такими ділянками є узбережжя Чорного моря, особливо Крим, а також Карпати, південні степові райони.
Піонером будівництва вітрових електростанцій (ВЕС) у нашій країні до війни був видатний український вчений та інженер, один з основоположників космонавтики Ю. Кондратюк. Побудована ним у 1931 р. поблизу Севастополя ВЕС потужністю 100 кВт, забезпечувала струмом міську мережу понад десять років. Ю. Кондратюк проектував більш потужні ВЕС на 5 і 10 тис. кВт, та розпочалась війна, Кондратюк пішов добровольцем на фронт і загинув у 1941 p., а проекти його ВЕС було покладено «під сукно».
Нині на Заході, особливо в Данії та США, серійно випускаються невеликі ВЕС потужністю від 1, 5 до 100 кВт. Побудовано кілька експериментальних ВЕС потужністю до 30 тис. кВт. Втілюється інша технічна ідея Ю. Кондратюка, який запропонував свого часу будувати ВЕС разом з установками по виробництву водню шляхом електролізу води. Тоді, коли потреба в електроенергії нижча, «зайва» потужність ВЕС спрямовується на виробництво надзвичайно цінного енергетичного продукту – водню. Водень може використовуватися як пальне для автомобілів, а також замість природного газу у багатьох інших установках, причому внаслідок його згоряння не утворюються шкідливі речовини, а лише водяна пара.
Особливо актуальним використання енергії є для Криму. Нині за даними Крименерго, півострів споживає 1 млн. 340 тис. кВт, причому майже вся ця енергія надходить із-за меж Криму. Деяку частину її дають дизельні станції, що забруднюють повітря курортної зони. А тим часом на одній Арабатській стрілці, що на Сиваші, можна встановити ЗО тис. ВЕС і одержати 3 млн. кВт екологічно чистої електроенергії. А якщо побудувати ВЕС на кримських яйлах від Керчі до Севастополя, то Крим може стати навіть експортером електроенергії.
Підчас роботи ВЕС навколишнє середовище не зазнає жодних забруднень. Єдині негативні впливи – це низькочастотний шум (гудіння) працюючих вітряків та ще гибель птахів, що потрапляють у лопасті двигунів.
 
Енергія морів і океанів
 
Світовий океан містить велетенський енергетичний потенціал. Це, по-перше, енергія Сонця, поглинута океанською водою, що виявляється в енергії морських течій, хвиль, прибою, різниці температур різних шарів морської води і, по-друге, енергія тяжіння Місяця й Сонця, яка спричиняє морські припливи й відпливи. Використовується цей великий і екологічно чистий потенціал ще вкрай мало.
Одну з перших електростанцій, що використовує енергію морських хвиль, було побудовано ще в 1970 р. поблизу норвезького міста Бергена. Вона має потужність 350 кВт і забезпечує енергією селище з 100 будинків. Можливості створення більш потужних хвильових станцій досліджуються вченими Великобританії, США та Японії. А румунські вчені провели вдалі досліди з установками для перетворення енергії морських хвиль на електроенергію на Чорному морі, яке поблизу узбережжя Румунії нічим не відрізняється (з енергетичної точки зору) від того, що омиває береги України.
Усі типи морських хвильових електростанцій, що будуються і діють сьогодні, побудовані за єдиним принципом: у спеціальному буї-поплавку під дією хвилі коливається рівень води. Це призводить до стискання в ньому повітря, яке рухає турбіну. В експериментальних електростанціях навіть невеликі хвилі висотою 35 см примушують турбіну розвивати швидкість понад 2 тис. обертів за хвилину. Метрової висоти хвиля забезпечує від 25 до 30 кВт енергії, а в деяких частинах Світового океану, наприклад, у Тихому океані, можна одержати до 90 кВт.
Іншим різновидом морських електростанцій с установки, що перетворюють енергію морського прибою. Крім згаданого поплавкового принципу, такі станції використовують також принцип накачки сильним прибоєм морської води в резервуар, розташований вище рівня моря. Звідти вода спускається вниз, крутячи турбіни енергоустановок.
У океані подекуди досить близько розташовані шари води з різною температурою. Найбільш значною (до 22С) різниця температури є в тропічній зоні світового океану. На цьому явищі базується принцип одержання електроенергії. В спеціальний теплообмінник закачується насосами холодна глибинна вода і нагріта Сонцем поверхнева. Робочий агент (фреон), яку домашньому холодильнику, почергово випаровується та переходить у рідкий стан у різних частинах теплообмінника. Пара фреону рухає турбіну генератора. Нині така установка потужністю 100 кВт працює на тихоокеанському острові Науру, забезпечуючи енергопотреби населення цього острова.
Нарешті, розроблені і вже діють електростанції, що використовують енергію морських припливів. Вигідними вони є в таких ділянках узбережжя Світового океану, де припливи бувають найвищими. До таких ділянок належать канадська затока Франції (висота припливу становить 17м). протока Ла-Манш (15м), Пенжинська затока Охотського моря (13м) тощо. На узбережжі Чорного моря висота припливу дуже незначна. Нині споруджено і працює кілька припливний станцій: у гирлі р. Рані на узбережжі Ла-Маншу (Франція) потужністю 240 тис. кВт і Кислогубська в Кольській затоці (Росія) потужністю 400 кВт.
Широке впровадження морських електростанцій різних типів стримується відносно високою їх вартістю. Проте, вчені дійшли висновку, що їх енергетичний баланс (співвідношення одержаної та затраченої енергії) може бути більш високим, ніжу деяких АЕС і ТЕС, що працюють на вугіллі та нафті. Розрахунки й проекти інженерів свідчать, що в найближчому майбутньому можливе спорудження великих електростанцій такого типу. Привертають увагу проекти електростанцій, розташованих на плавучих установках вдалині від берега. В деяких проектах пропонується одержувати енергію на таких станціях комплексним способом (наприклад, за рахунок хвиль, різниці температур, а також вітру та Сонця). Ця енергія може використовуватися для виробництва водню або передаватися на берег по підводному кабелю.
Робота згаданих електростанцій не спричиняє забруднення навколишнього середовища, зокрема й теплового, бо вони лише перетворюють акумульовану в хвилях, припливах тощо енергію Сонця й Місяця на інші види енергії, зокрема електричну.
 
Геотермальна енергетика
 
Низка країн має значний потенціал геотермальної енергії, яку можна успішно використовувати для опалення й гарячого водопостачання, а також для виробництва електроенергії. Така енергія успішно використовується у таких країнах, як США (у районі Гейзерс побудована одна з найпотужніших у світі геотермальних електростанцій 1 400 МВт), Ісландія, Нова Зеландія, Франція, Угорщина та інші. Сучасні геотермальні установки виробляють електроенергію за допомогою циркуляції глибинних геотермальних вод з повним або частковим поверненням відпрацьованої води під землю, що запобігає виснаженню запасів геотермальних вод.
Геотермальну енергію можна використовувати не лише для виробництва електроенергії, але й для створення оптимального теплового режиму в приміщеннях. Так, із заглибленням у землю на глибину від 3 до 5 м температура ґрунту складає 10-13°С і вище. За допомогою теплообмінників та теплонасосних установок зовнішнє повітря подається до повітропроводів, розташованих на глибині 3 м, а потім до приміщення. Завдяки такій системі вентиляції заощаджується 50-70% тепла.
 
Енергія біомаси
 
Досить перспективним сьогодні є використання енергії біомаси. Терміном біомаса називають побічну продукцію та відходи біологічного походження, що можуть використовуватись як паливо для виробництва енергії. До таких енергетичних біоресурсів відносять: дрова та відходи деревини, солома та стебла сільськогосподарських культур, тверді побутові відходи, біогаз, який можна виробляти з гною та тваринного посліду тощо. Частка біомаси в загальному споживанні первинних енергоносіїв у США складає 3, 2%, Данії – 8, 3%, Австрії – 12%, Швеції – 18%, Фінляндії – 23%, а в Україні – менше 1%. Нині використання біомаси як палива в нашій країні становить близько 1 млн т умовного палива на рік. Головним чином це – дрова та відходи деревини [2, с. 28].
 
Альтернативна гідроенергетика
 
До альтернативної гідроенергетики відносяться приливні, хвильові електростанції, використання енергії малих рік. Малими гідроелектростанціями вважаються ті, які виробляють менше 10 МВт. Малі гідроелектростанції зазвичай володіють всіма перевагами великих, але при цьому надають можливість подавати енергію децентралізовано. Малі ГЕС також вигідно відрізняються відсутністю деяких недоліків, притаманних великим станціям. Це, наприклад, зменшення або повна відсутність негативного впливу на навколишнє середовище.
Мала енергетика дозволяє кожному регіону використовувати власні ресурси. На даний час у світі експлуатується кілька тисяч малих гідроелектростанцій. Малі станції виробляють електроенергію в тих випадках, коли рівень води в річці достатній для цього. Якщо мала гідроелектростанція доповнена акумуляторною системою, то існує можливість накопичення отриманої енергії, що допомагає уникнути перебоїв у подачі електроструму. Особливий інтерес мала гідроенергетика представляє для країн, що розвиваються, оскільки не вимагає складного і дорогого устаткування.
 
Світова практика використання альтернативних джерел енергоресурсів
 
Розвиток альтернативної енергетики потребує значних капіталовкладень, тому масштабні енергетичні проекти, такі, як побудова сонячних та вітроелектростанцій, можуть реалізовуватись лише за державної підтримки. Такі розвинуті країни, як США, Німеччина, Японія, Данія, у своїй енергетичній політиці приділяють значну увагу розвитку альтернативного сектору енергетики.
Зокрема, США лише у 2008 р. інвестували в розвиток альтернативної енергетики 24 млрд дол., що складає 20% від загального обсягу інвестицій. Енергокомпаніями США вже встановлено більше 400 МВт сонячних теплових електростанцій, які забезпечують електрикою 350 000 чоловік і заміщують еквівалент 2, 3 млн барелів нафти на рік. За допомогою встановлених на будівлях фотоелементів 1, 5 млн американських будинків забезпечуються електроенергією та теплом за рахунок сонячної енергії. На сьогодні за допомогою вітру в США виробляється лише 1% від усієї електроенергії. Планується до 2020 р. підвищити цей показник до 15%.
Президент США Барак Обама заявив про наміри подвоїти виробництво енергії з альтернативних джерел у наступні три роки за допомогою надання податкових пільг на суму 2, 3 млрд дол. для компаній, що працюють на ринку альтернативної енергетики. Показовим є той факт, що у другому розділі Плану Полсона (план заходів по подоланню наслідків фінансової кризи 2007‑2008 рр.) йдеться про надання значних пільг для компаній, які займаються альтернативною енергетикою. Закон передбачає продовження до 2016 р. 30-відсоткових податкових пільг компаніям-виробникам обладнання для фотоелектричних та термальних електростанцій, що особливо важливо для великих проектів, наприклад, будівництва сонячних полів або нових фабрик з виробництва новітніх фотоелектричних елементів. Також надається 30-відсоткове пільгове відрахування при введенні в дію нових повітряних турбін невеликої потужності. На ці пільги можуть претендувати не тільки фірми, що будують нові електростанції, але й заводи і фабрики, які планують перейти на автономне енергопостачання, а також кожен громадянин, який встановлює альтернативні системи енергопостачання.
В основі енергетичної політики Європейського Союзу лежить суттєве розширення частки альтернативної енергії в структурі паливно‑енергетичного комплексу країн-членів. Згідно з прийнятими в ЄС документами, до 2020 р. не менш, ніж 20% всієї електроенергії, яка споживається в країнах ЄС, має вироблятися з використанням відновлюваних джерел енергії, передусім, вітру, сонця та води. Сьогодні ця частка в Європі в середньому не перевищує 7%. В окремих європейських країнах показники використання альтернативних джерел енергії суттєво відрізняються, кожна країна, яка незабезпечена власною нафтою та газом, використовує ті ресурси, якими володіє в достатній кількості. Наприклад, у середньому в Європі на долю гідроелектростанцій припадає лише 2% виробленої електроенергії, а в Швеції ця частка може становити 50%, у Фінляндії – 15-20%. У Данії 20% всієї енергії виробляється на вітрових генераторах.
Одним із світових лідерів у використанні альтернативної енергії є Німеччина, де 7% усієї енергії, яка споживається, виробляється з використанням відновлюваних джерел енергії, при цьому 4% припадає на вітрові генератори. Однією з причин цього є цілеспрямована політика держави щодо розвитку альтернативної енергетики. Так, кілька років тому в країні було прийнято закон, мета якого – розширення масштабів альтернативної енергетики. Він передбачає, що всі оператори, наприклад, сонячних батарей, отримують від уряду компенсацію в розмірі 50‑52 євроценти за кожну вироблену кіловат-годину електроенергії. Для інших установок – вітрових генераторів та гідротурбін – діють більш низькі тарифи. Уряд Німеччини гарантує збереження таких тарифів протягом наступних 20 років. Крім цього, деякі міські та селищні ради надають таким операторам позики на пільгових умовах.
У Швеції геотермальна система як засіб обігріву житлових приміщень є невід'ємною частиною новоспорудженого будинку. У цій країні експлуатується більше 300 тис. геотермальних систем. У Фінляндії геотермальними системами обладнані 12 тис. будинків. 2 тис. шведських систем для обігріву будинків закупила Естонія.
 
Альтернативна енергетика в Українському Причорномор’ї: стан та перспективи розвитку
 
В Україні загальний річний технічно досяжний енергетичний потенціал альтернативних джерел енергії в перерахунку на умовне паливо становить близько 63 млн тонн. Частка енергії добутої за рахунок альтернативних джерел становить сьогодні близько 3%. Згідно з українською енергетичною стратегією до 2030 р. частку альтернативної енергетики на загальному енергобалансі країни буде доведено до 20%. Основними та найбільш ефективними напрямами відновлюваної енергетики в Україні є: вітроенергетика, сонячна енергетика, біоенергетика, гідроенергетика, геотермальна енергетика.
Для Українського Причорномор'я перспективи розвитку альтернативної енергетики пов'язані в першу чергу з використанням ресурсів вітру, сонця, енергії біомаси та геотермальної енергії.
Реальні масштаби розвитку вітроенергетики в Українському Причорномор’ї можуть забезпечити паливний еквівалент більш, ніж 27 млн т умовного палива. У приморських регіонах середньорічна швидкість вітру перевищує 5 м/с, що робить ці регіони найбільш ефективними з точки зору використання енергії вітру. Для спорудження ВЕС на морських платформах може бути використана практично вся площа Азовського моря, а в Чорному морі лише в Одеській області є можливість розмістити ВЕС установленою потужністю до 20 тис. кВт. Сьогодні в Україні працює шість вітрових електростанцій, більшість яких розташована в причорноморських регіонах: Аджигольська, Асканієвська, Донузлавська, Новоазовська, Лакська ВЕС. Їхня загальна потужність, що генерується, становить більше 70 МВт.
Потенціал геліоенергетики в причорноморських регіонах – близько 1400 кВт год/м2, що знаходиться на одному рівні з країнами, які активно використовують сонячну енергію (США, Німеччина, Швеція тощо), і дає можливість зекономити щорічно близько 2, 5 млн т умовного палива. Слід зазначити, що середньорічний потенціал сонячної енергії в Україні (1235 кВт год/м) є достатньо високим і набагато вищим ніж, наприклад, у Німеччині – 1000 кВт год/м, Польщі – 1080 кВт год/м. Отже, існують достатньо потужні можливості для ефективного використання геліоустановок на території України.
За різними оцінками потенційні ресурси геотермальної енергії в Україні зможуть забезпечити роботу геотермальних електростанцій (ГТЕС) загальною потужністю до 200-250 млн кВт (при глибинах буріння свердловин до 7 км та періодах роботи станції 50 років) і систем геотермального теплопостачання загальною потужністю до 1, 2-1, 5 млрд кВт (при глибинах буріння свердловин до 4 км і періодах роботи систем 50 років). Причорноморський регіон володіє достатньою кількістю ресурсів для використання геотермальної енергії. Достатньо потужні геотермальні установки можуть забезпечувати енергією та теплом Одеську, Херсонську, Миколаївську, Донецьку області та АР Крим.
 
Альтернативна енергетика АР Крим
 
Використання потужного потенціалу альтернативних джерел енергії в АР Крим, одному з проблемних регіонів з точки зору забезпечення електроенергією, є стратегічно важливим, оскільки лише 8% потреб в енергоресурсах покривається за рахунок власних потужностей. 92% електроенергії надходить в АР Крим з материкової частини України по мережі ліній електропередачі напругою 220 і 330 кВт, загальна перепускна потужність яких становить 1280 МВт. Істотне зношення наявних електричних мереж призводить до значних втрат енергії при передачі.
За оцінками українських експертів у сфері сонячної енергетики, найбільш ефективним є розміщення геліоустановок на Південному березі Криму, на Причорноморській та Приазовській низовинах. Найбільш сприятливий період їх роботи – квітень-вересень, а на Південному березі Криму – квітень-жовтень, коли переважає ясна погода, а добова сумарна радіація становить 13, 2-32, 5 мДж/ м2. Середньорічна кількість сумарної сонячної радіації, що поступає на 1 м поверхні, на південні території України, зокрема АР Крим, сягає 1400кВт год/ м2.. Тривалість сонячних годин протягом року у степовій зоні, на морських узбережжях України сягає 2300-2400 годин на рік, максимальне сонячне сяйво у Кримських горах – 2453 години за рік (Карабі – Яйла).
На сьогодні у Сімферополі успішно працює геліоустановка, яка в неопалювальний сезон тривалістю 7 місяців повністю забезпечує гарячою водою готель „Спортивний”, її робота дає економію приблизно 400 тон у. п. на рік. Австрійська компанія „Active Solar GmbH” має намір реалізувати пілотний проект з будівництва першої кримської сонячної електростанції потужністю у 20 МВт на території Сімферопольського району поблизу села Джерельне та поряд з високовольтним об'єктом компанії „Крименерго”. На сьогодні в Криму завершається спорудження першої в країні дослідно‑промислової геліостанції поблизу селища Щолкіно у східній частині Криму.
АР Крим є одним із перспективних районів в Українському Причорномор’ї для розвитку геотермальної енергетики. Глибини пробурених свердловин тут невеликі: до 2000 м; температура термальних вод на гирлі 50-70°С, їх мінералізація – 20-70 г/л. На сьогодні низькопотенційні геотермальні енергоресурси Криму використовуються для теплопостачання. Запаси геотермальної енергії здебільшого сконцентровані в Тарханкутському районі та Керченському півострові. Для покращення енергопостачання у Криму заплановано будівництво геотермальних електростанцій потужністю по 6 МВт – у західній частині півострова, де на глибині 4 км є вода з температурою 250° С. Їх загальна потужність становитиме більше 100 мВт.
Узбережжя Чорного та Азовського морів, Південний берег Криму відзначаються найвищим вітроенергетичним потенціалом. Тут протягом року сприятливі умови для вітровикористання та ефективної роботи потужних вітроелектростанцій та автономних вітроенергоустановок. Узимку енергетичні ресурси вітру найбільші на узбережжі Чорного та Азовського морів, середня швидкість вітру сягає 7-8 м/с. Відповідно, тривалість робочої швидкості вітру понад 3 м/с у цей сезон у південних регіонах найбільша і становить до 1400-1600 годин за зиму у східних та південних районах. Питома потужність вітрової енергії на узбережжі Чорного та Азовського морів найбільша і становить 471-597 Вт/м2.
Відповідно до Державної програми будівництва вітрових електростанцій, АР Крим визначена територією пріоритетного розвитку вітроенергетики в Україні, оскільки володіє досить великим вітропотенціалом і вільними територіями для будівництва ВЕС. Так, на сьогодні на півострові виробляється 70% енергії від усіх вітроенергетичних потужностей України. І найбільш перспективними для створення об’єктів відновлювальної енергії в регіоні визначені Керченське і Тарханкутське узбережжя.
У 90-ті роки в Україні почалося інтенсивне освоєння енергії вітру на основі випуску промислових вітрогенераторів ВО „Південний машинобудівний завод” у Дніпропетровську. У 1994 р. на березі озера Донузлав почала діяти перша черга Донузлавської ВЕС. Неподалік від Євпаторії у селищі Новоозерному також введено в дію потужну ВЕС. Ще одна електростанція цього типу працює поблизу селища Чорноморського. Розпочато будівництво ВЕС потужністю 500 мВт на сході Кримського півострова. Поряд з малою вітроенергетикою розвивається і велика. Створюються вітроенергетичні установки (ВЕУ) потужністю 2 000 кВт і більше, які могли б підключатися до енергосистем.
У Криму виробництвом вітрової енергії зайняті 4 державні підприємства: „Донузлавська вітрова електростанція”, „Східно-Кримська ВЕС” та 7 вітроелектростанцій, з яких працюють тільки чотири – „Донузлавська”, „Лакська”, „Прісноводненська” і „Тарханкутська”. На усіх станціях встановлено 521 вітрова електроустановка, серед яких домінують ВЕУ USW56-100 (512 одиниць або 98, 7%) потужністю 107, 5 кВт, та 9 агрегатів Т 600-48 потужністю 600 кВт. Загальний обсяг фінансування підприємств вітроенергетики Криму з державного бюджету за період з 01. 01. 2006 р. до 01. 10. 2008 р. склав 79008, 80 тис. грн.
Маючи потужний природний потенціал для розвитку „зеленої” енергетики, АР Крим є інвестиційно привабливим регіоном для компаній, працюючих на ринку альтернативної енергетики. Так, французька компанія „Beten ingenierie” має намір побудувати в Криму Тургенівську вітроелектростанцію потужністю до 200 МВт. Розміщення вітроустановок планується на кордоні Білогірського та Червоногвардійського районів Криму за межами населених пунктів Цветочненського та Новожиловського. У реалізацію проекту планується вкласти 405 млн дол. Вітроелектростанція буде складатися з 80-100 турбін одиничною потужністю 2-2, 5 МВт. Як постачальник ВЕУ обрана німецька компанія „Nordex AG”. За рік Тургенівська ВЕС вироблятиме 484 млн кВт/год електроенергії, що дозволить щорічно заощаджувати близько 154 тис. т умовного палива. На період будівництва ВЕС буде створено 250 робочих місць, на період роботи – 50.
Українська компанія „Нова-Еко” готова розпочати будівництво найбільшої в Україні вітрової електростанції (ВЕС) з установленою потужністю 300 МВт на Східному та Західному узбережжі в АР Крим, де середня швидкість вітру сягає 8, 5 м/с, що є добрим показником для промислового використання вітрової енергії. Побудова такої електростанції значно зменшить залежність АР Крим від поставок електричної енергії з материкової частини країни та знизить навантаження на магістральні мережі.
 
Державна політика України у сфері альтернативної енергетики
 
Україна намагається не відставати від розвинених європейських країн, які динамічно розвивають „зелену” енергетику, максимально використовуючи власний природний потенціал. Лише у 2009 р. з державного бюджету на розвиток альтернативної енергетики в Україні було виділено 500 млн грн на об’єкти Міністерства житлового господарства і 1, 5 млрд грн – за лінією Міністерства регіонального розвитку і будівництва. Але ефективність державної політики у сфері альтернативної енергетики залежить у першу чергу від ефективності нормативно-законодавчої бази, яка покликана створювати сприятливі умови для роботи на українському ринку відновлюваної енергетики.
Основними законами, що регулюють правовідносини у сфері альтернативної енергетики є Закон України „Про альтернативні джерела енергії”, прийнятий Верховною Радою України 20 лютого 2003 р. 26 вересня 2008 р. Верховна Рада України ухвалила Закон про „зелені тарифи” на електричну та теплову енергію, 17 лютого 2009 р. Верховна Рада України прийняла Закон про внесення змін до деяких законодавчих актів України з питань оподаткування щодо стимулювання використання альтернативних джерел енергії та видів палива. 1 квітня 2009 р. Президентом України був підписаний Закон про внесення змін до Закону України „Про електроенергетику” щодо стимулювання використання альтернативних джерел енергії.
Більшість фахівців-енергетиків позитивно оцінюють прийняття Закону про „зелений тариф”, згідно з яким оптовий ринок електричної енергії України зобов’язаний купувати по „зеленому тарифу” електричну енергію, що добута з альтернативних джерел енергії. „Зелений тариф” затверджується Національною комісією регулювання електроенергетики України для суб’єктів господарювання, які є виробниками електричної енергії на альтернативних джерелах, строком на 10 років.
Суттєвим законодавчим кроком на шляху до розвитку альтернативної енергетики можна вважати надання податкових пільг енергокомпаніям, що працюють на альтернативних джерелах енергії, вивільнені кошти за рахунок наданих пільг мають направлятись на здешевлення вартості продукції. Згідно з внесеними змінами до Закону України „Про податок на додану вартість”, до 1 січня 2019 р. звільняються від оподаткування операції з ввезення на митну територію України обладнання для виробництва енергії з альтернативних джерел енергії, якщо таке обладнання не виробляється на митній території України.
Закон про внесення змін до Закону України „Про електроенергетику” встановлює чіткі схеми обрахунку так званого „зеленого тарифу” для кожної галузі альтернативної енергетики, залежно від кількості енергії, яку вона виробляє. Такий крок робить більш прозорими схеми встановлення тарифу для конкретної енергокомпанії. Зазначений порядок стимулювання виробництва електроенергії з альтернативних джерел енергії застосовується за умови, що починаючи з 1 січня 2012 р. питома вага сировини, матеріалів, основних фондів, робіт та послуг українського походження у вартості будівництва відповідного об’єкта електроенергетики становить не менше 30%, а починаючи з 1 січня 2014 р. – 50%. Додатковою умовою застосування зазначеного порядку стимулювання виробництва електроенергії за допомогою геліоустановок є використання, починаючи з 1 січня 2011 р., на об’єктах електроенергетики сонячних модулів, у вартості виробництва яких питома вага матеріалів та сировини українського походження становить не менше, ніж 30%.
Представники компаній, що працюють на українському ринку альтернативної енергетики, зазначають, що існуюче законодавство недосконале та потребує значних доповнень та уточнень. Зокрема, наголошується на тому, що процедура отримання пільги у вигляді звільнення від податку на прибуток є досить складною та забюрократизованою. Таку пільгу може отримати підприємство, яке занесено до спеціального Державного реєстру. Для того, щоб потрапити в реєстр треба пройти відповідну експертизу Державної інспекції по енергозбереженню, однак відповідну інструкцію було розроблено лише для енергоефективних проектів, а механізм проведення подібних експертиз для виробників обладнання не визначено.
Щодо положення закону згідно з яким вивільнені за допомогою пільг кошти мають направлятись на здешевлення продукції, то механізми контролю за тим, чи дійсно ці кошти направляються на зазначені законом цілі, не визначені. Слід зазначити, що до сьогодні несформований реєстр імпортованої продукції альтернативної енергетики, що виробляться за межами України, на яку поширюється пільга у вигляді скасування ввізного мита.
Не чітко визначений механізм отримання „зеленого тарифу” в Законі про „зелений тариф”. Більшість експертів наголошують на тому, що проблемним моментом у процедурі отримання „зеленого тарифу” є досягнення домовленостей з обленерго, які знаходяться у приватній власності, тому виникають проблеми з підписанням відповідних договорів. Не врегульовані питання компенсації витрат енергокоманій, працюючих на альтернативних джерелах, за підключення до єдиної електромережі [5, с. 14, 15].
Україна може посісти гідне місце серед країн-виробників сонячних фотоелементів на кремнієвій основі. На сьогодні українські виробники кремнієвих фотоелементів використовують кремній китайського виробництва. Кабінет Міністрів України минулого року звернув увагу на проблему вироблення власного кремнію та ухвалив Постанову Кабінету Міністрів України від 28. 10. 2009 р. № 1173, згідно з якою затверджено Державну цільову науково-технічну програму „Створення хіміко‑металургійної галузі виробництва чистого кремнію протягом 2009‑2012 років”. Фахівці Мінпромполітики зазначають, що реалізація Програми оцінюється у 2, 7 млрд грн, з яких держава профінансує біля 7%, які підуть на наукові дослідження. Решту фінансування виконання програми забезпечать підприємства, які візьмуть участь в її реалізації.
 
Висновок
 
Світові тенденції розвитку енергетики характеризуються ціленаправленою політикою розвинених країн щодо зменшення залежності від дорогих органічних енергетичних джерел та збільшення частки альтернативної енергетики в енергобалансі. Основними стримуючими факторами для розвитку альтернативної енергетики є висока ціна видобутої енергії, обумовлена дорогим обладнанням (фотоелементів, вітрових турбін) та достатньо тривалим терміном окупності (фотоелементів – близько 5 років, вітроагрегатів – близько 2-3-х років, залежно від природних умов у місці розташування агрегатів).
Більшість європейських країн успішно розвивають свою альтернативну енергетику за рахунок потужної підтримки з боку держави. Країни Європейського Союзу як на рівні міждержавному, так і на національному розробляють програми та стратегії розвитку відновлювальної енергетики, надаючи фінансову та організаційну підтримку компаніям, які займаються альтернативною енергетикою.
Українське Причорномор’я володіє значним потенціалом альтернативної енергії, що робить його привабливим для розміщення енергетичних потужностей, працюючих на альтернативних джерелах енергії. Найбільш перспективними видами альтернативних джерел в Українському Причорномор’ї є: енергія вітру, сонця, геотермальна, енергія біомаси. Енергетичний потенціал регіону використовується не на повну потужність. Причинами такого стану речей є недостатній рівень державної підтримки енергетичних проектів як на загальнодержавному, так і на місцевому рівнях. Існуючі проекти видобутку енергії з альтернативних джерел є поодинокими та, як правило, розробляються і реалізуються окремими приватними підприємствами.
Українською владою було здійснено ряд кроків по стимулюванню альтернативної галузі енергетики, але існує ряд проблем, які потребують держаного врегулювання. Альтернативна енергетика – це високотехнологічна галузь, тому гостро постає питання науково-технічного супроводження розвитку нових технологій одержання енергії із відновлювальних джерел та дослідження використання альтернативних джерел в українських природних умовах. Існує необхідність у техніко‑економічній оцінці використання закордонного обладнання в українських природних умовах та перспективи модернізації цього обладнання відповідно до існуючого енергопотенціалу.
Потребують державної підтримки науково-дослідні установи, які займаються дослідженнями у сфері альтернативної енергетики. Необхідною є організація державних програм з профільної освіти за тематикою альтернативних джерел енергії. В Україні було створено ряд наукових установ, які займаються дослідженнями у сфері відновлювальних джерел енергії: Інститут відновлювальної енергії НАНУ, Центр вітроенергетики у Києві. Дослідження у сфері сонячної енергетики проводяться в Інституті фізики напівпровідників НАНУ. Необхідно розглянути можливість проведення навчальних програм з альтернативної енергетики на базі цих установ із залученням державної підтримки.
Щодо реформування законодавчої бази у сфері альтернативної енергетики, необхідно більш чітко визначити механізми та інструкції надання преференцій компаніям, що працюють на ринку альтернативної енергетики України. Існуюче законодавство, що регулює ринок альтернативної енергетики, потребує доопрацювання у сфері створення відповідних інструкцій та механізмів стимулювання енергокомпаній які працюють на альтернативних джерелах енергії.
Необхідно:
- спростити процедуру реєстрації енергокомпаній, що працюють на альтернативних джерелах енергії, у спеціальному Державному реєстрі, згідно з яким компанія може отримати пільги у вигляді звільнення від податку на прибуток;
- сформувати реєстр імпортованої продукції для альтернативної енергетики, що виробляться за межами України, на яку поширюється пільга у вигляді скасування ввізного мита;
- визначити процедуру досягнення домовленостей з обленерго, які знаходяться у приватній власності, стосовно підключення виробників енергії з альтернативних джерел до загальної електромережі;
- урегулювати питання компенсації витрат енергокомпаній, що працюють на альтернативних джерелах, за підключення до єдиної електромережі.
Необхідно відновити виробництво „сонячного” кремнію в Україні. Сумарні запаси кварцитів (сировини для виробництва кремнію) в Україні перевищують 180 млн т, що створює сприятливі умови для організації власного ланцюгу виробництва кремнієвих фотоелементів. Налагодження власного виробництва кремнію дозволить Україні посісти гідне місце серед країн-лідерів у розвитку власної альтернативної енергетики.
 
Список літератури
 
http: //www. er. energy. gov. ua/doc. php? f=2582
Альтернативна енергетика України [Текст]: матеріали до уроків, факультативів, МАН / Сергій Величко, Олександр Третьяков. – Харків: Основа, 2010. – 126 с.
Наш енергетичний потенціал // Альтернативні джерела енергії. – 2009. – № 2. – 40 с.
Жовнір М. Олійник Є. Чаплигін С. Солома обігріє села // Зелена енергетика. – 2007. – № 5. – 53 с.
Дьяков О. Альтернативні джерела енергоресурсів в Українському Придунав’ї // Енергетична безпека України: Зб. ст. та аналіт. матеріалів/ за заг. ред. О. О. Воловича/ НІСД, Регіональний філіал у м. Одесі. – Одеса: Фенікс, 2009. – 356 с.
Фото Капча