Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Мая 2012 в 13:44, курсовая работа
Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії стали останнім часом одним із важливих критеріїв сталого розвитку світової спільноти. Здійснюється пошук нових і вдосконалення існуючих технологій, виведення їх до економічно ефективного рівня та розширення сфер використання. Головними причинами такої уваги є очікуване вичерпання запасів органічних видів палива, різке зростання їх ціни, недосконалість та низька ефективність технологій їхнього використання, шкідливий вплив на довкілля, наслідки якого все більше і більше турбують світовому спільноту.
Перелік умовних позначень та скорочень……………………......................... 4
Вступ…………………………………………………………….......................... 5
1 Потенціал енергозбереження………………………………………………. 7
1.1 Потенціал енергозбереження в Україні………....................................... 7
1.2 Країна Кіотського протоколу……………………………….…………..
11
1.3 Перспектива використання відновлюваних джерел енергії………….. 13
1.3.1 Світовий досвід……………………………………………………… 14
1.3.2 Заміна традиційних джерел на не традиційні…………................... 15
2 Вітроенергетика…………………………………………………………….. 18
2.1 Конструкція вітроенергетичної установки …………..……………….. 18
2.2 Принцип роботи ВЕУ…………………………………………………… 22
2.3 Переваги та недоліки установки……………………………………….. 23
2.3.1 Переваги ВЕУ……………………………………………………….. 23
2.3.2 Недоліки ВЕУ……………………………………………………….. 23
3 Малі вітроенергетичні установки………………………………………….. 25
3.1 Швидкість вітру…………………………………………………………. 26
3.2 Технічні особливості ВЕУ……………………………………………… 27
3.3 Загальний опис крильчастої ВЕУ……………………………………… 28
3.4 Перелік існуючих малих ВЕУ………………………………………….. 29
4 Використання вітроенергетичних установок у світі……………………... 32
4.1 Майбутні перспективи ВЕУ у світі……………………………………. 33
4.2 Лідери світової вітроенергетики………………………………………. 34
5 Застосування ВЕУ в Україні………………………………………………... 39
5.1 Перспективи розвитку ВЕУ в Україні…………………………………. 40
6 Постановка завдання……………………………………………………….. 44
7 Методика розрахунку вітроенергетичної установки……………………... 46
8 Розрахунок вітроенергетичної установки для сільської садиби…………. 58
9 Економічна доцільність використання автономної вітроенергетичної установки для сільської садиби ……………………..…………………….. 64
10 Охорона праці і навколишнього середовища…………………………....... 68
10.1 Загальні питання з охорони праці……………………………….......... 69
10.2 Характеристика приміщення………………………………..………… 70
10.3 Виробнича санітарія………………………………..………………….. 70
10.4 Мікроклімат……………………………………………..……………... 71
10.5 Освітлення………………………………………..……………………..
10.6 Шум та вібрація…..……………………………………..…………....... 71
10.7 Випромінювання від екрана………..…………………………………. 72
10.8 Техніка безпеки……………………………………………………….... 73
10.9 Пожежна безпека…………………………………………………..…... 74
10.10 Організація робочого місця користувача ЕОМ…………………..… 75
Висновки………………………………………………………………………… 76
Перелік джерел інформації…………………
Економія в результаті реалізації зазначених вище заходів може бути значно більшою від обсягів виробництва енергії на усіх АЕС України. Однак слід мати на увазі, що енергозберігаючі заходи технічного характеру, тобто ті, що потребують значних витрат, у багатьох випадках будуть реалізовуватися дуже повільно. Без державної підтримки, запровадження фінансово-економічних стимулів і штрафних санкцій буде складно реалізувати заходи з модернізації комунальної енергетики та масштабного впровадження когенерації, утилізації, опанування інших технологій з невисокою прибутковістю.
1.2 Країна Кіотського протоколу
Кіотський протокол - міжнародна угода про обмеження викидів в атмосферу парникових газів. Головна мета угоди: стабілізувати рівень концентрації парникових газів в атмосфері на рівні, який не допускав би небезпечного антропогенного впливу на кліматичну систему планети.
Протокол зобов'язує розвинуті країни та країни з перехідною економікою скоротити або стабілізувати викиди парникових газів у 2008-2012 роках до рівня 1990 року.
Кіотський протокол - додатковий документ до Рамкової конвенції ООН зі змін клімату, підписаної 1992 року на міжнародній конференції в Ріо-де-Жанейро. Конвенція набрала силу у 1994 році. Сам протокол прийнято в Кіото 11 грудня 1997 року. Період підписання протоколу відкрився 16 березня 1998 року і завершився 15 березня 1999 року. Кіотський протокол почав діяти з 16 лютого 2005 року.
На сьогоднішній день підписали та ратифікували протокол 187 країн, в тому числі більшість промислово розвинутих країн, крім США, які підписали але не ратифікували угоду.
Ним було узгоджено, що країни-учасниці зобов'язані зменшити середньорічні обсяги викидів парникових газів в період 2008-2012 рр. в середньому на 5,2 % (у порівнянні з 1990 р.) [2]. Окреме зобов'язання щодо їх зниження взяли Японія — на 6 %, США — на 7 % та ЄС — на 8 %. В межах ЄС на окремі країни були накладені різні обмеження. Зокрема, в червні 1998 року міністри навколишнього середовища країн ЄС своєю постановою зобов'язали Австрію зменшити їх викиди на 13 % (для порівняння: північні країни ЄС зобов'язались досягти максимального їх пониження, на 28 %).
Для вступу в дію протоколу, цей документ зобов’язані були стільки ратифікувати країни, які відповідають за якнайменш 55 % викидів парникових газів. Після ратифікації протоколу Росією в кінці 2004 року (17,4 % світових викидів парникових газів), зазначений документ набув чинності 16 лютого 2005 року. Частка викидів парникових газів країн, які приєдналися до протоколу, складає на даний момент 62 %. Проте, країни, що ратифікували протокол, не мають особливих стимулів його виконувати, допоки США (25 % світових викидів СО2) не ратифікували зазначений документ. Україна ратифікувала Кіотський протокол 4 лютого 2004 р (повідомлення про ратифікацію подане 12 квітня 2004 Status Of Ratification) [2].
Зменшення викидів кожна країна може здійснювати за допомогою збільшення ефективності виробництва, зменшення обсягів виробництва, більш раціонального використання енергоресурсів, а також виконання проектів, які призводять до зменшення викидів парникових газів у інших країнах. Кіотським протоколом передбачаються гнучкі механізми щодо зменшення викидів парникових газів шляхом закупівлі відповідних сертифікатів за кордоном:
Для
врегулювання викидів парникових газів,
країни ЄС роблять ставку на внутрішню
торгівлю сертифікатами викидів, які,
"де факто", репрезентують право
на забруднення навколишнього
Таким чином існує можливість для налагодження міжнародної співпраці у сфері скорочення викидів СО2. Підставою для цього є можливість купівлі країнами одиниць викидів СО2 в інших державах. Як відомо, для встановлення базового рівня викидів парникових газів для більшості країн було обрано 1990 р. З урахуванням трансформаційних процесів в економіці України кількість викидів СО2 вітчизняною промисловістю за період 1990-2004 рр. суттєво скоротилися. У цьому зв'язку, Україна може продавати свої одиниці викидів іншим країнам в рамках механізму торгівлі викидами. Підприємства, зокрема учасники EU ETS, мають можливість придбати одиниці скорочень викидів від механізму спільного впровадження.
Незалежно
від Кіотського протоколу існує
також європейське
1.3 Перспектива використання відновлюваних джерел енергії
Використання нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) світова спільнота розглядає як один із найбільш перспективних шляхів вирішення зростаючих проблем енергозабезпечення. Наявність невичерпної ресурсної бази та екологічна чистота НВДЕ є визначальними їх перевагами в умовах вичерпання ресурсів органічного палива та зростаючих темпів забруднення довкілля.
Останнім
часом Європейський Союз виступив з
ініціативою прискорення
В
аналітичній записці зроблено аналіз
світових тенденцій розвитку нетрадиційних
та відновлюваних джерел енергії, нових
ініціатив ЄС з цього питання та ситуації
в Україні. Зроблено висновки та надані
пропозиції щодо прискорення впровадження
НВДЕ в країні.
1.3.1 Світовий досвід
На даний час на відновлювані джерела енергії (ВДЕ) припадає близько 14 % у світовому споживанні первинної енергії, з них на спалювані види і відходи біомаси припадає 11 %, гідроенергію – 2,3 %, енергію вітру – 0,026 %, сонячну енергію – 0,039 %, геотермальну енергію 0,442 %.
Частка
відновлюваної енергії у
Існуючі технології НВДЕ не є досить досконалими, мають різний рівень економічної ефективності та різний технічний рівень. Однак всі вони мають такі визначні переваги як дуже низький рівень (або зовсім не мають) викидів парникових газів і мають невичерпний (відновлюваний) запас палива необхідний для їх реалізації. Деякі з цих технологій вже сьогодні є конкурентоспроможними і є всі підстави сподіватись, що в майбутньому їх економічна ефективність буде зростати на фоні зростання ціни і ускладнення умов видобутку традиційних енергоресурсів.
Саме тому ринок НВДЕ у світі набуває все більших темпів розвитку. Минулого року у нові потужності ВДЕ у світі було інвестовано понад 71 млрд доларів США (не рахуючи великої гідроенергетики), з них 47 % - у вітроенергетику, 30 % - на фотоелектрику. До цього треба додати 10 млрд. дол. США інвестицій у нові фотоелектричні виробничі потужності, понад 4 млрд. – у нові заводи з виробництва біопалива та 16 млрд. дол. у дослідження і розробки [3].
До країн, які найбільш інтенсивно розвивають технології і ринки НВДЕ, слід віднести: США, країни ЄС (в першу чергу, Швецію, Австрію, Фінляндію, Німеччину, Португалію, Іспанію), Японію, Китай. Останнім часом активізувалися в цьому напрямі Бразилія і Індія. Зростає вартість акцій компаній, які займаються НВДЕ. Все це дасть можливість пришвидшити розвиток технологій та їх впровадження у промислове виробництво.
Різні
країни і регіони надають перевагу
різним видам ВДЕ, адаптуючи їх використання
до місцевих умов. Найбільш динамічно
розвиваються такі види НВДЕ як: вітроенергетика,
біоенергетика, сонячна енергетика та
використання низькопотенційної енергії
із застосуванням теплових насосів.
1.3.2 Заміна традиційних джерел на не традиційні для України
Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії стали останнім часом одним із важливих критеріїв сталого розвитку світової спільноти. Здійснюється пошук нових і вдосконалення існуючих технологій, виведення їх до економічно ефективного рівня та розширення сфер використання. Головними причинами такої уваги є очікуване вичерпання запасів органічних видів палива, різке зростання їх ціни, недосконалість та низька ефективність технологій їхнього використання, шкідливий вплив на довкілля, наслідки якого все більше і більше турбують світовому спільноту.
Використання традиційних вуглеводнів шляхом спалювання супроводжується загальними втратами енергії до (80-90) % і тому вже на сьогодні розроблено технології електрохімічного їх перетворення, які зменшують втрати до 10 % та є більш екологічно безпечними [1].
В Україні доцільно масштабно розвивати і впроваджувати сучасні технології використання поновлюваних та нетрадиційних (альтернативних) джерел енергії. Ці джерела енергії практично не завдають шкоди довкіллю. Окрім того, їх не потрібно видобувати, купувати і транспортувати, бо вони є результатом дії сонячного випромінювання на фізичні, хімічні та біологічні процеси, що повсюдно відбуваються на Земній кулі, а з цього випливає їх практична невичерпність та поновлюваність.
До поновлюваних джерел енергії відносять енергію сонячного випромінювання, вітру, річкових потоків, морських хвиль, енергію, акумульовану в довкіллі та біомасі. Сюди ж належить також енергія припливів та тепло глибинних шарів Землі — геотермальна енергія.
Аналіз кліматичних умов і ресурсів поновлюваних джерел в Україні, а також сучасний досвід їх використання в передових країнах світу дозволяє визначити перспективним для модернізації українського паливо-енергетичного комплексу на найближчі 20-25 років розвиток і промислове використання наступних енерготехнологій [4]: