Аналіз потенціалу використання нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії

Як показав наведений в підпункті 1.2.1 пункту 1.2 аналіз, природно-кліматичні умови області сприятливі для впровадження відновлюваних джерел енергії, а існуюча промислова і комунальна інфраструктура дозволяє широко використовувати нетрадиційні джерела енергії та скидний тепловий потенціал підприємств.

Нижче в таблиці наведено потенціал відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії, які доцільно використовувати в системах комунального теплопостачання Луганської області, Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження України (далі - НАЕР):

Вид джерела енергії	Технічно досяжний потенціал, тис. т. у. п./рік	Економічно доцільний потенціал, тис. т. у. п./рік	Економічно доцільний потенціал в перекладі на природний газ, млн м3/ рік
Сонячна енергія
Відходи лісу (деревина)
С/г біомаса (в т. ч. солома)
Низькопотенціальна теплова ґрунту та ґрунтових вод
Енергетичний потенціал довкілля
Енергетичний потенціал метану вугільних родовищ	3656,6	Не визначено	Не визначено
Біогаз з полігонів ТПВ	21,6	9,9	8,6
Біогаз з осадів станцій аерації	11,1	6,9
Загальний потенціал	6171,3	978,8	851,6
Споживання органічного палива
% заміщення органічного палива	58,0	9,2	9,2

 

Використання нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії (далі - НВДЕ) відповідає напрямам модернізації систем комунального теплопостачання, визначеним чинними нормативно-методичними документами.

Можливості застосування НВДЕ:

Використання сонячної енергії

Серед різних напрямів впровадження НВДЕ використання сонячної енергії для теплопостачання займає провідне місце з огляду на постійне зростання вартості копального палива, сприятливі кліматичні умови, наявність кваліфікованих кадрів, ресурсної та технологічної бази і досвід опрацювання значної кількості експериментальних об'єктів, які мають прийнятні терміни окупності. Вітчизняний і зарубіжний досвід засвідчує можливість економії
25-40 % органічного палива при впровадженні систем сонячного теплопостачання, а у зв'язку з тим, що основна частина теплової енергії виробляється за рахунок спалювання органічного палива, використання сонячної енергії одночасно з його економією зменшує забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння.

Середній ККД використання сонячної радіації в системах у період експлуатації знаходиться в межах 30-45 %; питома денна продуктивність (середня і максимальна) - 26,8-31,4 МДж/м²; сумарна середня питома продуктивність за сезон - 1,9 ГДж/м²; питома економія палива при використанні геліосистем – 0,03-0,15 т. у. п./рік.

Використання нетрадиційних (промислових) видів газу (метану вугільних родовищ, коксового газу тощо)

Останнім часом все більшого поширення набуває використання нетрадиційних видів газу, які бувають як природного (шахтний метан), так і техногенного (промислового або біологічного) походження. Основними методами утилізації газів природного і техногенного походження є використання його як палива в котлах, газотурбінних і газопоршневих когенераційних установках, а також перероблення на газових заводах, використання коксового і доменного газу в Луганській області, передбачено постановою Кабінету Міністрів України від 20.05.2009 № 682 «Про заходи з модернізації систем теплопостачання». При цьому технологія спалювання коксового газу вже впроваджена в області - в цей час в м. Алчевську здійснюється спалювання такого газу, що дозволяє суттєво здешевити відпуск теплової енергії.

Використання низькопотенціальної теплової енергії стічних вод

Основними джерелами низькопотенціальної теплової енергії стічних вод є охолоджуюча вода технологічного й енергетичного обладнання підприємств, промислові та комунально-побутові стоки. Досвід провідних країн свідчить, що найбільш ефективним є використання теплової енергії стічних вод за допомогою теплових насосів.

Завдяки роботі теплонасосних станцій можна зменши­ти споживання високоякісного палива в комунальних системах теплопостачання міст; при використанні теплових насосів з приводом від двигунів внутрішнього згоряння, паро- або газотурбінних установок значно збільшуються можливі обсяги виробництва товарної теплової енергії, а ефективність теплонасосних станцій зростає майже у два рази.

В області розробляється проект з використання теплоти стоків для теплопостачання житлового комплексу в м. Луганську, а також в подальшому передбачається використання теплових стоків Алчевського меткомбінату для теплопостачання міста.

Використання низькопотенціальної теплоти грунту та грунтових вод

Теплова енергія ґрунту та ґрунтових вод може використовуватися для опалення і вентиляції приміщень. Відбір теплової енергії від ґрунту здійснюється за допомогою ґрунтових теплообмінників різних типів. Температура теплоносія в ґрунтовому теплообміннику становить від мінус 5-7 до плюс 10-12°С і є придатною для виробництва теплоносія з температурою 40-70°С за допомогою теплових насосів. Досвід провідних країн, а в останні роки і вітчизняний досвід, свідчать, що енергію ґрунту найчастіше використовують в теплонасосних установках потужністю до 70-100 кВт, які обслуговують окремі невеликі будинки.

Використання сільськогосподарської біомаси

Основними технологіями переробки біомаси, які впроваджуються у цей час, є: пряме спалювання, піроліз, газифікація, анаеробна ферментація з утворенням біогазу тощо.

При обґрунтуванні впровадження біоенергетичних технологій забезпечення охорони оточуючого середовища знезараженням відходів біомаси часто посідає перше місце; в процесі переробки тваринницьких відходів та міських стічних вод, окрім знешкодження небезпечної мікрофлори, усувається забруднення повітря в зонах їх накопичення.

Економічна ефективність біоенергетичного обладнання в більшості випадків забезпечується правильним вибором технології переробки біомаси та розташуванням обладнан­ня в місцях постійного її накопичення; важливим є також ефективне і, по можливості, комплексне використання всіх отриманих в процесі переробки продуктів.