УДК: 621.438

КАЛДА Г.С., РАК Я., ТХУЖЕВСЬКА-ЦЕСЛЯК Б.

Жешувський політехнічний університет, м. Жешув

Калда Галина Станіславівна, д.т.н., професор кафедри охорони середовища Жешувського політехнічного університету

Рак Януш, д.т.н., професор, завідувач кафедри охорони навколишнього середовища Жешувського політехнічного університету

Тхужевська-Цесляк Барбара, к.т.н., доцент кафедри охорони середовища Жешувського політехнічного університету

ІННОВАЦІЙНІ МЕТОДИ ВИКОРИСТАННЯ ВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ. ЕНЕРГІЯ ВОДИ

Розглянуто інноваційні методи використання відновлювальних джерел енергії, в тому числі використання водної енергії як альтернативного екологічно чистого та економічно вигідного джерела енергії.

Paper represents innovative methods for using renewable sources of power including using water energy as alternative power that benefits with ecological purity and economical profit.

Розвиток малої водної енергетики у світі

Виробництво електроенергії із поновлювальних та нетрадиційних джерел енергії стає все більш актуальним для будь-якої країни світу, яка хоче зменшити свою енергозалежність від інших країн. До того ж таке виробництво електроенергії або зовсім не дає викидів у атмосферу шкідливих речовин, або хоча б не збільшує об'єму таких викидів.

Директива Європейського союзу від 27.09.2001 року вимагає від країн-членів Євросоюзу встановити національні цільові показники використання електроенергії, отриманої від поновлювальних джерел, і до 2010 року досягнути використання таких видів енергії до 12 % від валового внутрішнього використання.

Одним із можливих і досить ефективних відновлювальних джерел енергії є використання малих водних електростанцій, які в давнину досить часто використовувались у сільському господарстві, а на сьогодні, на жаль, втратили свою привабливість. Хоча у багатьох країнах світу, в тому числі в європейських країнах, можливість використання малих водних електростанцій є досить велика. Річок у Європі, в тому числі в Польщі та Україні, багато, більшість цих гідроенергетичних об'єктів є низькоспадові (до 30 м), що полегшує застосування обладнання, яке використовується в малих водних електростанціях.

Що стосується історії використання водної енергетики, то перша потужна водна електростанція була побудована на річці Ніагара в 1894 році. В Європі, а саме у Німеччині, в 1924 році було відкрито найбільшу на ті часи водну електростанцію. Наступна електростанція з' явилась у 1936 році на річці Колорадо. З 1972 до 1979 року з'являються кілька електростанцій в Мозамбіку (висота греблі 160 м) та в Пакистані. Що стосується Польщі, то з 1968 до 1983 року був найбільший розвиток гідроенергетики, коли було побудовано кілька великих та потужних електростанцій. А з 1984 року і до сьогоднішнього часу в країні будуються саме малі водні електростанції [1]. В Україні на сьогоднішній день поки не складається з використанням енергії малих річок. Поки використовується тільки 7.. .8 % можливого гідропотенціалу малих рік. Особливою цінністю енергії малих річок є те, що вони знаходяться на всій території України, а

найбільша їх кількість є в західних регіонах, де існує відповідний енергодефіцит. Інші додаткові позитивні моменти - це наявність професійних гідроенергетиків, значний промисловий та технічний потенціал турбомашинобудування, наявність своїх водосховищ. Але все це, на жаль, не дає необхідних результатів, незважаючи на прийнятий Закон України "Про альтернативні джерела енергії", який декларує створення сприятливих умов для будівництва об'єктів альтернативної енергетики шляхом використання економічних важелів та стимулів.

Аспекти використання малої водної енергетики

Існують позитивні та негативні аспекти щодо використання малих водних електростанцій. До позитивних належать:

- можливість продукції чистої електроенергії без емісії двоокису вуглецю С02, двоокису сірки 802, пилу тощо;

- використання гідроенергетичного потенціалу країни (у Польщі - Карпати, Бещади, Татри, в Україні - Карпати, Товтри);

- упорядкування водного господарства країни;

- моніторинг якості води;

- утримання в технічній та експлуатаційній справності каналів, водних порогів;

- укріплення берегів річок;

- використання річних намулів для рекультиваційних цілей;

- очищення річкового дна в долині річки;

- вивіз нечистостей рік;

- утримання у відповідному стані використо- вуємої води та доріг і під'їздів до місць збору води;

- годівля риб, участь у програмах, пов'язаних із вирощуванням риби;

- поліпшення біологічних умов у річках, завдяки насиченню води киснем;

- відбудова гідротехнічних споруджень, будинків, пов' язаних із водними турбінами, експлуатація та охорона технічного обладнання малих водних електростанцій, створення на базі старовинних млинів водних музеїв;

- проведення відповідних навчань з приводу використання малих водних електростанцій для потреб у помешканнях, школах, технічних організаціях;

- створювання місць відпочинку над водою, водних баз, басейнів, агротуристичних комплексів;

- створювання нових місць праці;

- використання малих водних електростанцій як резервного джерела енергії;

- зменшення витрат традиційних видів електроенергії;

- зменшення бюджетних витрат на консервацію гідротехнічних об'єктів;

- архітектурні та естетичні переваги об' єктів малих водних електростанцій.

До негативних аспектів малих водних електростанцій відносяться:

- причини, пов'язані з перегородженням ріки, що призводять до зміни її екологічного стану, переривається її довжина, змінюється характер потоку. В зв'язку з цим у річці змінюються фізико-хімічні властивості води, дно ріки покривається піском, мулом, що призводить до загибелі флори та фауни даної ріки;

- негативний вплив на стан річки бетонно- камінних забудов берегів;

- істотний вплив на деградацію річкового середовища забруднення водоймищ, які створюються біля електростанцій;

- зміни якості грунтових вод при водних станціях;

- екологічна загроза для околиць станції із-за поганого технічного стану деяких видів гідротехнічного обладнання та будівель;

- забруднення річок нафтопродуктами із-за поганого технічного стану деяких турбін;

- перетин річок може стати причиною утруднення сплаву льоду навесні і бути причиною локальних підтоплень або паводків;

- наявність недалеко від житла