ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ В СУЧАСНОМУ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННІ УКРАЇНИ

Сучасний стан в Україні можна характеризувати як початковий етап розвитку цього процесу. Інтенсивність сонячної радіації в Україні показує, що практично всі її регіони придатні для розвитку сонячної енергетики [1]. Загальний приплив сонячної радіації для України становить 20 ГДж/м в рік. У таблиці 1.1 приведено розподіл сонячної радіації за сезонами року для різних регіонів України.

Найбільш сприятливі умови для використання сонячної енергії мають південні райони України. Сонячну енергію в Криму ефективно використати для гарячого водопостачання, сушки, опріснення води і інших потреб. Кожний кв. метр сонячного колектору (СК) дає в рік 0,5...0,6 Гкал теплової енергії. ККД складає влітку – 0,55, взимку – 0,35. Річна економія палива 150 кг на 1 кв. метр геліоприймача.

Рисунок 5.1 – Розподіл питомої сумарної сонячної радіації на території України протягом року

При доробці систем їх ефект може бути збільшений, а діапазон застосування розширений. Особливо ефективні СК в районах з річним числом сонячної радіації не менше за 2200 год. Попередні розрахунки показують, що якби господарства Кримської області змогли хоч би 200 днів в році отримувати енергію за допомогою геліоустановок, то економія палива практично усунула б його дефіцит. Так, наприклад, в колишньому колгоспі ім. Калініна Першотравневого району працювала геліоустановка площею 540 м, вона нагрівала 10 м/год води, економила до 60 т палива.

Таблиця 5.1 - Розподіл потужності сонячної радіації за сезонами (Вт/м)

Проектно-конструкторське бюро обласного об'єднання "Агропроменерго" розробляло нові типи геліоустановок, як стаціонарні, так і мобільні. Розробки відразу ж впроваджувалися в господарствах-учасниках "Агропроменерго". Багато років працює в Криму геліоустановка малої потужності з системою, що стежить за рухом Сонця. Ефект від її впровадження становив 1437 крб., зекономлено 31т твердого палива. Подібні установки працювали в Криму на птахофабриці "Південна", міжколгоспному пансіонаті "Береговий".

У 1985 р. в Криму, в селищі Щолкіно була введена в експлуатацію єдина в колишньому Радянському Союзі сонячна електростанція СЕС-5 з електричною потужністю 5 МВт.   Станція створена в баштовому варіанті, висота вежі 90 м. На її вершині розташований парогенератор з природною циркуляцією. Навколо станції ярусами розташоване поле геліостатів (1600 шт.). Загальна площа 14 будівель 44 га. Будівництво СЕС-5 обійшлося в 30 млн. крб., а питома ціна 6 тис. р/кВт. У 2004 р. СЕС-5 демонтована і порізана на металобрухт із-за нестачі коштів на її експлуатацію.

Дослідження і технологія виготовлення сонячних фотоперетворювачів (ФП) на основі кремнію, а також тонкоплівкових фотоелементів є пріоритетним для України (Інститут монокристалів, м. Харків).

 Рисунок 5.2 – Сонячна станція в с. Радча, Івано-Франківська обл.

Тепловий насос вітчизняного виробництва працює в пансіонаті "Дружба" біля Ялти. Для опалювання, нагріву води в басейні використовується не котельна, а тепло води Чорного моря. Економія становить 900 т ум. палива в рік. Останнім часом в сільськогосподарське виробництво в Криму впроваджуються тепло- холодильні установки типу ТХУ-14, які швидко охолоджують молоко і нагрівають воду. Це дозволяє здавати молоко вищим сортом, а нагріту воду використати для технологічних потреб тваринницьких ферм. У кемпінгу "Поляна казок" в Ялті працює тепловий насос. Як джерело низькопотенційного тепла використовується повітря. Україна робить перші кроки у використанні  ВНДЕ, але вже сьогодні вона займає ведуче місце серед країн СНД в розвитку вітроенергетики. Ще в царській Росії нараховувалося біля 900 тис. вітряних млинів. До початку 60-х років в колишньому СРСР нараховувалося біля 20 тис. вітродвигунів (ВД), переважно водопідйомних, з них тільки в Полтавській області їх було 650, і вони повністю забезпечували водопостачання в господарствах, де були встановлені. Однак розвиток енергетики, створення єдиної державної енергосистеми і приєднання до неї на початку 60-х років сільських споживачів привело до забуття такої екологічно чистої галузі як вітроенергетика. Настав час переглянути відношення до вітроенергетики в Україні. Останнім часом в Україні питаннями використання  ВНДЕ серйозно почали займатися Київський політехнічний інститут, інститут Електродинаміки, Державний науково-дослідний інститут нетрадиційної енергетики і електротехніки, науково-технічний центр використання нетрадиційних джерел енергії «Альтекс», ДКБ «Південне», науково-виробнича фірма «Нові технології» тощо. Так, в інституті нетрадиційної енергетики створена сонячно-паливна котельна, система сонячно-теплонасосного опалювання, сонячний холодильник, генератор прісної води і т.д. Протягом ряду років ВЕУ в заповіднику Асканія-Нова повністю забезпечує електроенергією інститут тваринництва ім. Іванова.

Велика робота по використанню ВНДЕ ведеться в Криму. Тут Об'єднанням "Агропроменерго" спільно з науково - виробничим об'єднанням "Вітроен" в колгоспі ім. Калинина Першотравневого району було встановлено 10 вітряків типу ВЕУ-4. Вироблена енергія використовувалася на постачання гарячою водою молоко-товарної ферми. Такі ТН виготовляє ВАТ "Рефма", м. Мелітополь.

Рисунок 5.3– ВЕУ-4 колгосп ім. Калинина, Першотравневий р-н, Крим

 Рис. 5.4 – План розвитку ВДЕ в країнах ЄС

Для енергопостачання сільських споживачів в Україні створюється газодизельна міні-ТЕЦ потужністю 25 кВт електричних і 50 кВт теплових, налагоджується виробництво ВЕУ потужністю 45 кВт, розробляється ВЕУ потужністю 16 кВт. Саме такі ВЕУ рекомендуються для електропостачання українських сіл і фермерських господарств.

Перейти до початку посібника