Atsinaujinantys energijos šaltiniai
5 (100%) 1 vote

Atsinaujinantys energijos šaltiniai

Turinys

1. ĮVADAS 2

2. Atsinaujinantys energijos šaltiniai 3

3. Tiesiogiai panaudojama Saulės energija 3

4. Saulės energetika Lietuvoje 5

5. Vėjo energija 7

6. Žemės geoterminė energetika 8

7. Hidroenergija 9

8. Išvados 10

9. Literatūra 11

Įvadas

ŠIAIS LAIKAIS, KAI VISAME PASAULYJE ELEKTROS ENERGIJOS POREIKIS VIS

DIDĖJA, O TRADICINIAI JOS GAVIMO BŪDAI VIS LABIAU KENKIA GAMTAI, LABAI

SVARBŪS TAMPA ALTERNATYVIEJI ENERGIJOS ŠALTINIAI. PAVYZDŽIUI, JAV NUO 1949

METŲ IKI 2000 METŲ ELEKTROS ENERGIJOS SUVARTOJIMAS PADIDĖJO NUO

0,3·1012 KWH IKI 3,8·1012 KWH. ŠIUO METU PASAULYJE SUVARTOJAMA APIE

14·1012 KWH, O 2020 METAIS PLANUOJAMA, KAD BUS SUVARTOTA 17·1012 KWH.

PASAULINĖ STATISTIKA [2] TEIGIA, JOG KASMET ELEKTROS ENERGIJOS SUVARTOJIMAS

PADIDĖJA APIE 1,6%. LIETUVA ŠIUO METU SUVARTOJA APIE 1010 KWH, T.Y. 0,7%

VISOS PASAULIO ELEKTROS ENERGIJOS [1]. ELEKTROS ENERGIJOS POREIKIS VIS

DIDĖJA, TODĖL REIKIA VIS NAUJŲ ELEKTRINIŲ IR NAUJŲ JOS GAVIMO BŪDŲ.

JAV, suvokdamos, kad reikia ne tik ieškoti alternatyvių būdų gaminti

elektrai, tačiau taip pat stengiasi ją taupyti. Bandoma net stengtis

negaminti daugiau elektros, o priversti įmones ir žmones ją taupyti, metami

pinigai į naujus mokslinius tyrimus. Dabar ypatingai skiriamas dėmesys

šviesos diodams, kurie jau artimoje ateityje turėtų pakeisti kaitinamąsias

lemputes. Čia lemiamą vaidmenį vaidina naudingumo koeficientas, kuris

kaitinamajai lemputei yra apie 2%. Net taip vadinamos energiją taupančios

lemputės naudingumo koeficientas yra apie 10%, tuo tarpu kuriamų šviesos

diodų naudingumo koeficientas jau dabar siekia 35%. Pagrindinė alternatyvių

apšvietimo elementų problema yra jų baltos šviesos kokybė.

Dabartinės tradicinės elektrinės toli gražu nėra tobulos. Šiluminės

elektrinės pagrįstos kuro deginimu. Visų pirma, tai labai kenkia gamtai,

visų antra, toks kuras nėra nemokamas ir begalinis. Nafta ar mediena

kažkada gali baigtis, jei jos netausosime. Nors atominių elektrinių statoma

vis daugiau, tačiau jos taip pat turi savų trūkumų. Visų pirma, jų labai

statyba brangi, kyla daug problemų dėl atliekų šalinimo, be to, jų saugumas

nėra lygus 100%. Anot britų vyriausybės paruoštos ataskaitos,

“susirūpinimas dėl radioaktyvių atliekų, avarijų, terorizmo bei

branduolinio ginklo plitimo gali labai apriboti jos naudojimą ar net vesti

prie jos visiško uždraudimo”. Šioje ataskaitoje pateikta tokia elektros

energijos gavybos prognozė. Kaip matome egzistuoja du scenarijai, labai

prieštaringi vienas kitam. Vienas jų, pavadintas „pasauliniu išsilaikymu“

(global sustainability), daro prielaidą, kad, dėl vyriausybės įsikišimo,

atsinaujinantys šaltiniai duos apie 30% energijos ir leis 60% sumažinti

šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Alternatyvus scenarijus,

vadinamas „pasaulio rinkos“ (world markets), numato didelį naftos ir dujų

suvartojimo, iššaukto vartotojų poreikių, padidėjimą, dėl ko tarša anglies

junginiais išaugs 20%.

Dėl visų šitų priežasčių atsiranda alternatyvių energijos šaltinių

poreikis. Jų pagrindą sudaro atsinaujinantys energijos šaltiniai, t.y.

tokie, kurie niekada nesibaigia ir yra praktiškai nemokami: Saulės

energija, vėjo energija, potvynių energija, upių energija etc. Tereikia

šiuo šaltinius “pažaboti”.

Šio darbo tikslas – trumpai apžvelgti jau naudojamus atsinaujinančios

energijos šaltinius bei jų panaudojimą Lietuvoje.

ATSINAUJINANTYS ENERGIJOS ŠALTINIAI

KAIP ŽINOME, ENERGIJA IŠ NIEKUR NEATSIRANDA IR NIEKUR NEDINGSTA, TAIGI

KAS TIE “NESIBAIGIANTYS IR NEMOKAMI” ENERGIJOS ŠALTINIAI? PAGAL ENERGIJOS

KILMĘ ŠALTINIUS GALIME KLASIFIKUOTI TAIP: SAULĖ, ŽEMĖS GEOTERMINĖ ENERGIJA,

GRAVITACINĖ ENERGIJA.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai yra labai svarbūs, kadangi

dažniausiai jie yra daug švaresni už tradicinį kurą, kuris ne tik kad nėra

ekologiškas, bet dar ir kažkada baigsis. Tokių šaltinių gaminama elektros

energijos kaina nepriklauso nuo tarptautinės ekonominės situacijos ar

vyriausybės nutarimų, nes nei upės tekmė, nei Saulės aktyvumas nuo to

nepriklauso.

1996 metais pasaulyje buvo instaliuota 13538 MWe atsinaujinančios

energijos šaltiniais paremtų jėgainių (geoterminė, vėjo, Saulės, potvynių-

atoslūgių), tame skaičiuje geoterminė energija sudarė – 7049 MWe, tai yra

52%.

TIESIOGIAI PANAUDOJAMA SAULĖS ENERGIJA

IŠ TIKRŲJŲ ŽEMĖ GAUNA NEĮSIVAIZDUOJAMĄ ENERGIJOS KIEKĮ IŠ SAULĖS. SAULĖ,

KAIP VIDUTINIO DYDŽIO ŽVAIGŽDĖ, YRA DIDŽIULIS BRANDUOLINIS REAKTORIUS,

KURIO VEIKIMO TRUKMĖ APIE 4 MLRD. METŲ. JI PER VIENĄ MINUTĘ IŠSPINDULIUOJA

TIEK ENERGIJOS, KAD VISAM PASAULIUI UŽTEKTŲ METAMS, PER VIENĄ DIENĄ – TIEK

ENERGIJOS, KAD MŪSŲ VISAI POPULIACIJAI UŽTEKTŲ 27 METAMS, O PER TRIS DIENAS

IŠSPINDULIUOTAS ENERGIJOS KIEKIS YRA LYGUS ENERGIJAI, KURIĄ GAUTUME IŠ VISŲ

ŽEMĖJE ESANČIŲ IŠKASENŲ. SAULĖ YRA NEMOKAMAS IR NESIBAIGIANTIS
ENERGIJOS

ŠALTINIS, TAČIAU, KAIP BEBŪTŲ KEISTA, SAULĖS ENERGIJOS PANAUDOJIMO

TECHNOLOGIJOS YRA GANA NAUJOS. NEMANYKIME, KAD SAULĖS ENERGIJA PANAUDOJAMA

VIEN SAULĖS ELEMENTUOSE. IŠ TIKRŲJŲ, SAULĖ SKIRTINGAI ŠILDYDAMA ĮVAIRIAS

ŽEMĖS VIETOVES, PRIVERČIA SUSIDARYTI SKIRTINGOS TEMPERATŪROS ORO MASĖMS,

KURIOS PRADEDA JUDĖTI IR SUSIDARO VĖJAS. TAIGI VĖJO ENERGIJA ATSIRANDA

BŪTENT DĖL SAULĖS. SAULĖS ENERGIJA ATSIRANDA DĖL BRANDUOLINĖS SINTEZĖS

SAULĖS BRANDUOLYJE.

Ši energija gali būti surenkama ir verčiama elektra įvairiais būdais.

Tiesiogiai Saulės energija panaudojama šilumos siurbliuose ir Saulės

baterijose. Deja, nei vienas iš šių būdų negali pilnai aprūpinti elektros

energija modernios visuomenės.

Iš pradžių buvo sugalvota naudoti Saulės energiją tik šildymui. Šveicarų

mokslininkas H.Soseras (Horace de Saussure) pagamino pirmą terminį Saulės

kolektorių 1767 metais, kuris buvo panaudotas vandens šildymui ir maisto

gaminimui.

Dabartinė šilumos siurblio sistema veikia pagal tokį principą: energija

iš šilumos šaltinio (dėl Saulės įkaitusios Žemės) pernešama šilumnešiu

(antifrizu) į šilumos siurblį, kur ji paverčiama šaltnešiu, galinčiu

sugerti ir išskirti šilumą. Didindamas slėgį, šilumos siurblys didina

šaltnešio temperatūrą, o pastarasis perduoda šilumą į pastato šildymo arba

karšto vandens sistemas. Žemėje vamzdis pripildomas antifrizo, kuris iš

aplinkos sugeria šilumos energiją. Žemės temperatūra gali būti palyginus

žema, tačiau, net jei ji nukrenta žemiau nulio, aplinkui vis dar yra

energijos, kurią galima surinkti. Be abejo, Žemę įkaitina ne kas kitas, o

Saulė.

Šilumos siurblį galima panaudoti ir elektrai gaminti, tada prireiks dar

garo turbinos. Beje, tokių garo turbinų efektyvumas pakankamai didelis – 30-

50%, o tai yra daugiau negu Saulės baterijų.

Saulės elementams teorinį pagrindą davė prancūzų fizikas E.Bekerelis

(Edmund Becquerel), kuris 1839 metais suprato, kad šviesos energiją galima

paversti elektros energija. Apie 1880 metus buvo sukurti fotoelementai iš

seleno, kurių naudingumo koeficientas vos 1-2%, tačiau vis dar nebuvo

suprantama pati reiškinio esmė. Tik XX amžiaus pradžioje A.Einšteinas

(Albert Einstein) paaiškino fotoefektą. Tuo ir remiamasi Saulės

elementuose, kur Saulės energija tiesiogiai verčiama elektros energiją. Šie

elementai dabar naudojami daug kur: pradedant kalkuliatoriais, baigiant

jūrose esančiose bujose.

Saulės elementų technologijos tobulėjo negreitai, apie 1950 metus buvo

pasiektas vos 4% naudingumo koeficientas. Technologijoms tobulėti labai

padėjo kosmoso tyrinėjimo programos, nes Saulės elementai ypatingai gerai

tinka naudojimui kosmose – jie yra lengvi, niekada nenusėda, be to,

generuoja elektros daugiau negu reikia.

Saulės energija turi didžiulį potencialą, tačiau ilgai į ją nebuvo

kreipiama dėmesio, nes energija iš iškasenų buvo ir yra pigesnė.

Didžiausias šuolis buvo padarytas Saulės elementuose, kai buvo atrasti

puslaidininkiai. Jų kaina krito nuo 200$ vatui 1950 metais iki 5$ vatui

1998 metais, t.y. 40 kartų. Šiuo metu naudingumo koeficiento rekordas yra

18,8% (1999 metai). Šiandieniniai fotoelementai yra gaminami iš silicio,

antro labiausiai Žemėje paplitusio elemento, tačiau ateityje juos numatoma

gaminti iš GaAs, GaSb, CdTe ir kt. Didžiosios valstybės skiria nemažus

pinigus tyrimams. Net ir Lietuvoje tiriamas galis arsenidas, pasiekti

šiokie tokie rezultatai. Prognozuojama, kad jau greitu laiku bus gaminami

Saulės elementai iš GaAs bei GaSb, kurių naudingumo koeficientas siektų

35%, o tai jau yra nemažai. Šiuo metu problema yra tame, kad sunku sukurti

pakankamai didelius elementus.

Beje, lyginant šilumos siurblius ir Saulės elementus, pastarieji turi

nemažai privalumų: nėra naudojamos jokios judančios dalys, todėl ilgesnis

tarnavimo laikas, nereikia nuolatinės priežiūros. Lyginant su kitais

energijos šaltiniais Saulės elementai turi daug svarbių pranašumų, todėl

jie yra vieni svarbiausių atsinaujinančių energijos šaltinių:

❑ Saulės elementai neteršia gamtos (neskaitant jų gamybos).

❑ Neturi judančių dalių, kurios galėtų sulūžti, todėl reikalauja mažai

priežiūros.

❑ Patikimai dirba 20-30 metų, o palaikymo sąnaudos labai mažos.

❑ Nereikia didelių instaliacijų, kaip sakykim, hidroelektrinei ar vėjo

jėgainei, sumontuoti galima greitai ir lengvai.

❑ Veikia saugiai ir tyliai.

❑ Lengva padidinti generuojamos energijos kiekį tiesiog padidinus

plotą.

❑ Negadino gamtovaizdžio, nes yra gana maži.

Saulės elementus praktiška naudoti atokiose vietovėse, galima lengvai

pasigaminti elektros energijos savo poreikiams tiek, kiek reikia, todėl

nereikia vedžioti elektros linijų, kurios kainuoja, be to, gadina

gamtovaizdį. Saulės elementai yra įtaisomi ant nuosavų namų, mokyklų bei

kitų pastatų, jų instaliavimas yra labai paprastas, o dirba jie absoliučiai

saugiai ir tyliai. Be to, didėjant energijos suvartojimui, labai lengva

padidinti ir Saulės elementų kiekį, ko
negalima pasakyti apie šilumines

elektrines, o tuo labiau atomines elektrines.

Nors Saulės elementus naudoti praktiškiau atokiose vietovėse, tačiau net

ir tankiai apgyvendintose vietose juos naudoti apsimoka, nes vidutinis

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1479 žodžiai iš 4915 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.