9.5 C
Alba Iulia
П’ятниця, 26 Лютого, 2021

Технології відновлюваної енергетики платять самі за себе

  • Зараз відновлювані джерела енергії (ВДЕ) є світовим трендом. Уряди країн просувають рішення що сприяли б їх розвитку, в ЗМІ все більше інформації про успішні проекти ВДЕ з усіх куточків планети. Чи насправді об’єкти ВДЕ є ефективними або ж просто вони як і багато інших галузей економіки “кришуються” лобістами та щедро удобрюються дотаціями? Законами держав, думками людей можуть нехтувати, але законами фізики — навряд. Тому поговоримо про енергетичну окупність енергії з відновлюваних джерел. Тобто період часу, через який електростанція “поверне” енергію витрачену на її виробництво і встановлення.

    Тренди в світовому виробництві енергії

    Наразі ВДЕ “успішно крокують” світом. Поглянемо на динаміку росту кількості об’єктів ВДЕ  і вартість їх встановлення:

    Автор графіки: Українська кліматична мережа

    На графіці видно що в останні роки найбільше зростає кількість вітрових і сонячних електростанції (ВЕС і СЕС) Це пов’язано із поступовим  зменшенням їх вартості (особливо СЕС) і збільшення ефективності як економічної так і енергетичної.

    Більше інформації: https://www.irena.org/costs/Presentations/Fast-facts (англійською)

    Вироблена електроенергія протягом  життєвого циклу “зеленої” електростанції  вже дорівнює або дешевше енергії від звичайних електростанцій –  ТЕС чи АЕС

    Автор графіки: Українська кліматична мережа

    Енергетична ефективність і енергетичний строк окупності ВДЕ

    Найбільш розповсюджений міф про технології відновлюваної енергетики це їх енергетична окупність: електростанції що працюють на відновлюваних джерелах за час своєї роботи не здатні повернути вкладену в них енергію, і є лише “бульбашкою”. Адже навіщо будувати щось що принесе стільки ж енергії, або навіть менше ніж вклали?

    Термін окупність прийшов до нас із бізнесу, це  час, за який витрачені гроші повернуться у вигляді прямого заробітку або економії.

    Спрощений приклад: Ви посадили дерево волоського горіху. Ваші витрати це горіх і енергія на посадку та догляд. З першим урожаєм (років  8-10 залежить від сорту) ви отримаєте горіхи і енергетичну цінність у вигляді калорій. З’ївши ці горіхи ви компенсуєте Ваші енергетичні витрати на посадку дерева. Всі наступні врожаї – чистий прибуток енергії (горіхів). Строк життя горіха 300-400 років. Гарна інвестиція.

    Повернемося до ВДЕ. Та сама історія: на виробництво обладнання, встановлення, обслуговування потрібно витрачати енергію. Для того щоб порахувати строк енергетичної окупності (років) потрібно суму енергетичних витрат в процесі виробництва поділити на кількість енергії, що виробляє система за рік. Таким чином ми дізнаємося за який строк нам повернеться вкладена енергія.

    На всіх етапах енергетичні витрати це:

    1. Видобуток сировини і виробництво матеріалів для комплектуючих станції,
    2. виготовлення компонентів і комплектуючих виробів,
    3. виготовлення обладнання, складання вузлів на підприємстві-виробнику,
    4. Транспортування по всьому циклу,
    5. Робота техніки під час монтажу і будівництва
    6. витрата електроенергії на власні потреби в процесі терміну служби(робота автоматики, освітлення і інше)
    7. і, згодом – виведення  з експлуатації електростанції що відпрацювала своє.
    Автор графіки: Українська кліматична мережа

    На всіх цих етапах  ми використовуємо енергію з інших джерел, тобто “інвестуємо” у майбутню СЕС чи ВЕС

    Графіка демонструє скільки енергії (%) споживає кожен етап “життя” вітровоє електростанції

    Єдиним шляхом зменшити енергетичні витрати після виведення старої електростанції з роботи є повторне використання придатного обладнання і матеріалів.

    Точно порахувати всі енергетичні витрати на всіх етапах майже неможливо. Для кожного об’єкту вони можуть відрізнятися, це залежить від місця, умов експлуатації, транспорту.

    Так само для ВДЕ у виробництві енергії багато залежить від їхнього розташування- наявності енергії яку вони будуть “збирати”.

    Було зроблено кілька досліджень,  на основі яких ми побудували наступні інфографіки.

    Тобто енергії що виробляє вітряк за час свого “життя” в залежності від подальшої долі матеріалів буде в 30-50 разів більше ніж було витрачено на його виготовлення і експлуатацію. Не горіх, звичайно 🙂 але теж не погано.

    Автор графіки: Українська кліматична мережа

    Порівняння з ТЕС

    Для ТЕС (теплових електростанцій) і АЕС  сам принцип розрахунку енергетичної окупності такий же.Види енергетичних витрат на виготовлення обладнання аналогічні.  Основним дискусійним питанням є енергія яка виробляється.

    Адже вугілля, газ, нафта що при спалюванні перетворюють на електрику є вичерпним ресурсом. Можуть бути використані тільки раз. Кожен кілограм, літр чи баррель. Далі вони  стануть тільки парниковими газами і іншими токсичними викидами і більше ніколи не будуть нам доступні.

    У випадку ж з відновлюваними джерелами вони, лише “збирають” і перетворюють наявну енергію що вже є навколо нас. після того як вони будуть демонтовані – сонце буде світити а вітер дути. Вони не виснажують енергетичну  систему землі. Звичайно під час їх існування вони впливають на навколишнє середовище: під фотопанелями утворюється тінь а ВЕС створюють аеродинамічний спротив вітру і турбулентності

    З енергетичної точки зору ВДЕ (ми порівнювали ВЕС і СЕС) є вигідними. Звичайно твердження що генерація з невідновлюваних ресурсів не повертає свої вкладення є дискусійним. Є дослідження в яких показано інші співвідношення енергетичної окупності для різних типів генерації. В яких найвигіднішими можуть бути АЕС або нафта. Щоправда в цих дослідженнях вичерпність і потенційна недоступність для наступних поколінь такої енергії не береться до уваги. В даному матеріалі я це врахував.

    Світ однозначно потребує ВДЕ для сталого розвитку.


    Про допомогу проекту

    Також на цю тему

    Останні новини

    Українські конструктори показали гібридну гусеничну бронеплатформу “Шторм” на виставці в Дубаї

    Команда українського конструктора бронетехніки Олександра Кузнєцова представила на виставці в Об’єднаних Арабських Еміратах IDEX-2021 свою розробку “Шторм”....

    В “Укрзалізниці” розповіли про проєкт приміських поїздів City Express

    Голова правління АТ "Укрзалізниця" Володимир Жмак в ході Всеукраїнського форуму "Україна 30. Інфраструктура" в загальних рисах поділився баченням розвитку проєкту приміських поїздів...

    «Київський бронетанковий завод» передав Збройним силам партію танків Т-72АМТ

    «Київський бронетанковий завод» передав Збройним Силам України чергову партію з п’яти одиниць відремонтованих танків Т-72. Підприємство «Укроборонпрому» модернізувало бойову техніку в рамках...

    У Києві створено Експертно-консультаційний центр з розвитку громад та територій

    На географічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка створено Експертно-консультаційний центр з розвитку громад та територій.Повідомляє...

    Ефіопія відкрила ринок столових яєць для України

    Компетентні органи України та Ефіопії погодили сертифікат здоров'я на експорт столових яєць, що дозволить українським виробникам експортувати цю продукцію до Ефіопії. 

    Латвія передала українській армії партію санітарних авто

    Літак Повітряних сил ЗСУ доставив у аеропорт Бориспіль партію спеціальних медичних автомобілів з Латвії.Передає Національний Промисловий Портал з посиланням на УМП.

    Європейський інвестиційний банк інвестує в ремонт та модернізацію шлюзів на Дніпрі

    Міністерство інфраструктури України приступає до підготовки фінансового договору з Європейським інвестиційним банком (ЄІБ) з питань ремонту та модернізації дніпровських шлюзів.

    Українські медики вперше у світі видалили пухлину ока методом електрозварювання

    Одеські медики з Інституту очних хвороб та тканинної терапії імені Філатова провели унікальну операцію з видалення великої пухлини ока методом електрозварювання. Цей...

    Зараз читають

    ВМС України отримають надувні мішені типу «Killer Tomatoes»

    Військово-морські сили України матимуть надувні мішені типу «Killer Tomatoes» для стрільби з надводних кораблів.

    В “Укрзалізниці” розповіли про проєкт приміських поїздів City Express

    Голова правління АТ "Укрзалізниця" Володимир Жмак в ході Всеукраїнського форуму "Україна 30. Інфраструктура" в загальних рисах поділився...

    Європейський інвестиційний банк профінансує електрифікацію залізничних шляхів на ділянці Сіверськ – Лисичанськ

    Європейський інвестиційний банк (ЄІБ) повідомив про готовність профінансувати електрифікацію залізничних шляхів на ділянці Сіверськ - Лисичанськ в...

    “Укравтодор” сертифікуватиме процес закупівель і переведе тендерну документацію в електронний формат

    "Укравтодор" у 2021 році планує сертифікувати процес закупівель в рамках співпраці з Європейським банком реконструкції та розвитку...