У першу чергу, слід назвати Ісландію, Нову Зеландію, Італію, США тощо. Упродовж останніх років суттєво збільшилося використання низькотемпературних геотермальних ресурсів із застосуванням теплових насосів», — розповів науковець Інституту геофізики ім. Субботіна НАН України Роман Кутас. Проте геотермальна енергія поки що відіграє дуже малу роль у світовому енергетичному балансі. Розвиток цієї галузі в Україні також не відповідає її потенційним можливостям.
Теплота в надрах Землі акумулюється твердими гірськими породами, підземними водами, парою, газами, що насичують паровий простір та тріщини в масиві гірських порід. У Карпатському регіоні геотермальні ресурси зосереджені переважно у твердих гірських породах і термальних водах. Основними носіями геотермальної енергії є вода і пара. При цьому для вилучення теплової енергії використовують різні способи: фонтанний, з примусовим відкачуванням та зі зворотним закачуванням відпрацьованого геотермального теплоносія.
Перші два способи використовують переважно в районах сучасної вулканічної діяльності, в деяких аномальних зонах і басейнах із значними запасами термальних вод. Але більшість районів з високими температурами не мають достатньої кількості природного теплоносія. В такому разі для вилучення геотермальної енергії з твердих порід використовують геотермальні циркуляційні системи, які дозволяють добувати глибинне тепло з проникних підземних шарів шляхом прокачування геотермального теплоносія по замкнутому контуру, що складається з теплообмінника і свердловин нагнітання та відкачування.
На думку науковця Романа Кутаса, з точки зору перспектив практичного використання геотермальної енергії найбільшої уваги заслуговує Закарпатський прогин, який характеризується максимальною геотермальною активністю. Майже на всій території можна використовувати приповерхневі низькотемпературні води разом із тепловими насосами.
ТВЕРДЕ БІОПАЛИВО ДЛЯ ОБІГРІВУ МІСТ
«Фінансова криза проникла у всі сфери життя і стримує будь-який економічний прогрес. Зараз звідусіль чути про енергетичну незалежність України, пошук нових засобів і способів альтернізувати традиційно використовувані енергоносії. Проаналізувавши всі переваги та недоліки найбільш поширених на наших теренах альтернативних джерел, хочу звернути увагу на тверде біопаливо, зокрема деревні пелети, тобто гранули», — зауважила науковець Львівського національного аграрного університету Оксана Смаль.
Гранульоване тверде паливо виготовляється з відходів деревообробки, лісопильного та сільського господарства, а також торфу та вугілля. Сировиною для виготовлення паливних гранул може бути тирса, деревна стружка, щепа, кора, цільна деревина, яка піддається подрібненню, лушпиння соняшника, гречки, відходів кукурудзи, солома тощо. При спалюванні тонни деревних гранул утворюється теплова енергія, рівнозначна 1,6 т деревини, 480 м3 газу, 500 л дизпалива або 685 л мазуту. Така теплотвірна здатність забезпечується досить низьким вмістом вологи (8–10%) та високою щільністю цього палива.
При спалюванні тонни пелет виділяється 5000 кВт теплової енергії, а для виготовлення такої ж кількості готової продукції необхідно 1,36 тонни сировини. Фабрика з виготовлення паливних брикетів при виготовленні 12 тис. тонн на рік забезпечує паливом котельню, потужність якої 5–7 мВт/рік.
Деревні гранули є найбільш екологічно безпечним паливом. При їх спалюванні емісія СО2 в атмосферне повітря нижча в десятки разів порівняно з іншими видами викопного палива, кількість викинутого вуглекислого газу така ж, як і при гнитті цієї деревини. Зольність такого палива низька — 0,5–1,5% від загальної маси, що порівняно з вугіллям менше на 15–20 разів. Окрім того, зола може використовуватися як добриво. А що стосується сірки та азоту, які у викопному паливі становлять значну частку продуктів спалювання, то при ефективному спалюванні деревних гранул їх вміст мінімальний.
ГІДРОЕНЕРГЕТИКА КАРПАТСЬКОГО РЕГІОНУ
«Гідроенергетика може бути віднесена як до енергетики, що використовує первинні джерела енергії, так і до енергетики, основу якої становлять джерела з поновлювальними ресурсами. У цьому і є, на наш погляд, перевага цієї галузі. До того ж отримувати користь, використовуючи енергію води, навчилися ще наші далекі пращури. Тобто гідроенергетика — це традиційний, відшліфований до найменших дрібниць спосіб отримання як механічної, так і електричної енергії», — розповів член Асоціації «Укргідроенерго» Олександр Карамушка.
Водні енергоресурси використовують в Україні з допомогою працюючих гідроелектростанцій та їхніх гідротехнічних споруд для вирішення надважливих народногосподарських завдань, таких, як: покриття ранкових та вечірніх пікових навантажень об’єднаної енергетичної системи країни; забезпеченість питною водою практично всього населення країни, а також забезпеченість технічною водою промислових та сільськогосподарських підприємств за рахунок можливості накопичення у водосховищах ГЕС великих запасів води під час паводків та дощів; створення та підтримки на належному рівні умов для роботи водного транспорту, формування та розмноження рибних запасів, систем рекреації та відпочинку тощо.
Виробіток електричної енергії з водних джерел має свої особливості, які по суті й визначають цілу низку досить важливих якостей гідроенергетики, а саме: високу надійність та безпечність способів отримання електричної енергії, що не потребують додаткового палива та не мають викидів і відходів виробництва, котрі забруднювали б атмосферу та навколишнє середовище; відносну дешевизну та екологічну чистоту електричної енергії, її мобільність та високу маневреність; можливість забезпечення вимог до отримання електричної енергії визначеної якості за напругою та частотою; мінімальні фінансові витрати на виробництво та можливість забезпечення максимально можливих прибутків від нього. Усі ці якості та переваги стосуються як об’єктів великої гідроенергетики, так і малих ГЕС. На сьогодні до об’єктів малої гідроенергетики належать гідроелектростанції, потужність яких не перевищує 10 тис. кВт або 10 мВт.
ПРОБЛЕМИ РОЗВИТКУ ГІДРОЕНЕРГЕТИКИ НА РІЧКАХ
«Як показує досвід експлуатації енергосистем розвинутих країн, при переважанні в енергосистемі генерації електроенергії на теплових і атомних електростанціях, для забезпечення ефективного регулювання її режимів, доля маневрених потужностей, які дає гідроенергетика, має становити не менш ніж 15–20%.
В Україні доля потужностей гідроенергетики в загальному енергетичному балансі нині не перевищує 9%. При цьому рівень освоєння економічного гідроенергетичного потенціалу (ЕГЕП) в країні (61–64%) все ще є нижчим, ніж середньоєвропейський (71,8%)», — розповів представник Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України Дмитро Стефанишин. Оскільки в Україні залишаються резерви ЕГЕП, а також існує нагальна потреба в енергозберігаючих технологіях і маневрених джерелах електроенергії, то немає жодних об’єктивних причин, які б не заохочували до нарощування в країні гідроенергетичних потужностей.
Україна володіє потенціалом відновлюваної енергетики, зокрема малої гідроенергетики, і потребує розвитку технологій виробництва електроенергії, що використовують відновлювані енергоресурси, в тому числі гідроресурси, однак розвиток цих технологій не має відбуватися за рахунок зменшення екологічного потенціалу малих і середніх рік, природогосподарського потенціалу прирічкових територій та на шкоду інтересам місцевого населення.
Серед проблем нового гідроенергетичного будівництва, в тому числі і на малих та середніх ріках, як показала практика, найважливішими є соціальні та екологічні. Соціальні аспекти передбачають не лише забезпечення належної поінформованості всіх учасників проекту — замовників, проектувальників, будівельників, а й місцевої влади, населення — з питань впливу гідроспоруд на режим річки і стан довкілля, про значення річки, на якій планується будівництво, у природоохоронній сфері.
Необхідною є також оцінка потенціалу для альтернативного використання водотоків і прирічкових територій місцевим населенням і порівняння ефективності діяльності на воді до та після реалізації проекту. Оцінка соціальної значущості проекту є однією з необхідних умов для погодження проектної документації, при цьому місцева влада не завжди належним чином ставиться до організації громадських слухань для обміну думками щодо проектів малої гідроенергетики.
Очевидно, що гідроенергетичне будівництво впливає на довкілля і зумовлює зміни навколишнього середовища. При цьому важливе значення для екологічної оцінки гідроенергетичного будівництва на малих та середніх ріках слід приділити прогнозу змін руслового процесу. Втручання у стік наносів може позначатися на ділянках у десятки кілометрів вище та нижче створу гідроспоруд. Відповідно проект малої ГЕС (МГЕС) може мати регіональний вплив на природні ресурси, а не тільки місцевий. Це потребує залучення до обговорення не лише, наприклад, громади того села, де безпосередньо здійснюється будівництво.
У разі гідротехнічного будівництва в руслі ріки замовник та населення мають знати про можливі наслідки зміни режиму річки та бути до них готовими. Йдеться про процеси замулення в зоні виклинювання підпору, зміну в часі меж підтоплення, а також про активізацію процесів розмиву в нижній частині течії внаслідок скидання освітленого потоку, який набуває підвищеної ерозійної здатності.
За словами Дмитра Стефанишина, більшість із МГЕС в Україні, особливо ті, що вже не діють, тривалий час (до 30 і більше років) перебували у вкрай занедбаному стані. Будівлі МГЕС та напірні гідроспоруди за цей час зазнали значних пошкоджень і руйнувань, давно потребують капітального ремонту або реконструкції. Обладнання (механічне, енергетичне) було або розукомплектовано, або повністю демонтовано, або вичерпало свій ресурс і потребує заміни й оновлення.
ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ
«Сталий розвиток можливий лише за умови врахування відповідного рівня важливих народногосподарських аспектів будівництва, зокрема енергетичних, екологічних та економічних. При цьому збалансований будівельний сектор стає одним із найважливіших викликів сьогодення з уваги на значний внесок будинків, їх компонентів та процесів у споживанні енергії, емісії парникових газів та їх впливу на якість повітря в приміщеннях. На житлово-комунальний сектор припадає найбільша частина кінцевого споживання енергії, зокрема в ЄС — 42% енергії, при цьому в будинках створюється емісія близько 35% усіх парникових газів, що визначає необхідність охорони навколишнього середовища та аспекти здорового способу життя», — розповів науковець Технологічного університету Ченстохова (Польща) Михайло Воцікевич.
Збалансований розвиток у будівництві стає щораз більшою парадигмою досліджень у цій галузі, що визначає нові підходи до тематики розвитку будівельних об’єктів. У країнах ЄС проводиться стимулювання до вирішення законодавчих та фінансових механізмів, що сприяють промоції будинків із низькою емісією СО2 та заохоченню громадського сектора до більшого стимулювання в напрямі енергетичної ефективності.
8 травня 2010 року парламент ЄС ухвалив зміни в директиві відносно енергетичної характеристики будинків, згідно з якими вже від 2021 року в країнах ЄС мають зводити тільки будинки з дуже низьким споживанням енергії, які хоч би частково використовують відновлювальні джерела енергії, що означає нову інтерпретацію, розширення завдань, методів розрахунків та пропаганду будинків з низькою емісією СО2.
У зв’язку з цим виникає необхідність розробки потенційних інструментів для впровадження стратегії сталого розвитку в напрямку завдань, пов’язаних з поліпшенням енергетичної ефективності будівель відповідно до вимог охорони довкілля, суспільства й економіки з урахуванням повного циклу життя виробів та об’єктів.
На підставі енергетичної стратегії 20-20-20, прийнятої в ЄС, передбачено 20% енергії виробляти за рахунок відновлювальних джерел енергії, на 20% скоротити викиди вуглекислого газу і ще на 20% зменшити споживання енергоресурсів. При цьому найбільший потенціал енергоощадності та емісії СО2 до 2020 року криється в житлово-комунальному секторі. За рахунок втілення енергетичної ефективності в будівництві та житлово-комунальному секторі досягають найбільшого економічного та екологічного ефекту порівняно з такими галузями народного господарства, як промисловість та транспорт. Проекологічна раціоналізація одержання та використання енергії в будівництві передбачає збільшення коефіцієнта корисної дії наявних та впровадження новітніх енергетичних технологій, а також зростання вкладу відновлювальних джерел енергії.
Отже, будівництво з оптимізованим енергетичним потенціалом, тобто раціональним використанням енергетичних ресурсів у житлово-комунальному секторі, — це один із найважливіших пріоритетів державної політики України, що визначає гостру необхідність ширшого впровадження енергозберігаючих технологій у будівництві з урахуванням екологічних аспектів та аудиту і дозволяє разом зі скороченням матеріальних і енергетичних ресурсів також суттєво зменшити забруднення навколишнього середовища. При цьому низькоенергетичні та пасивні будинки в процесі експлуатації характеризуються пониженою потребою в первинній енергії, що сприяє зниженню емісії СО2 та визначає напрям проекологічного будівництва.
Інна БОРИСОВА, фото автора
