Inovacijų vadybos referatas (apie alternatyviuosius energijos šaltinius)

1257 0

1. ĮVADAS.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai yra reikšmingi sprendžiant energetinių išteklių problemas ne tik dabar, bet ir ateityje. Naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius, ne tik mažiau reikia iškastinio kuro, bet ir sprendžiama labai aktuali aplinkos taršos mažinimo problema.

Visa šiuolaikinės civilizacijos didybė – prekių įvairovė ir gausa, transporto ir ryšių priemonės, kosmoso užkariavimas, galimybė daugeliui žmonių užsiimti mokslu ir t.t. – tai vis milžiniško energijos kiekio gamybos ir vartojimo pasekmė.

Žmonės, gyvendami ne Saulės energija, kaip augalai ir gyvūnai, eikvoja tas angliavandenilių atsargas (naftą, dujas, anglis, skalūnus), kuurias biosfera sukaupė per šimtus milijonų metų. Gausiai eikvojamos neatsikuriančiosios atsargos, žmonių likimas priklauso nuo to srauto, kuriuo šios atsargos išgaunamos iš Žemės gelmių į jos paviršių. “ Ir jeigu vieną kartą jis baigsis, jeigu naftos ir dujų atsargos išseks, tai kartu su tuo sustos automobiliai ir lėktuvai, traukiniai, gamyklos, nutruks energijos tiekimas ir iškils visos su tuo susijusios bėdos. Sustos ne tik pramonės gamyba, bet ir kris žemės ūkio produkcija, nes ir jis aprūpinamas dirbtine energija, kuria varomos žemės ūkio mašinos, gaaminamos trąšos ir t.t.“ [4]

Senkančios angliavandenilinio kuro atsargos ilgainiui gali būti pakeistos branduoliniu kuru, jau veikia greitųjų neutronų reaktoriai, jau atsiranda valdoma termobranduolinė reakcija. „O visa tai reiškia neribotą energijos išteklių atsiradimą – tada žmonija visada galės gaminti energijos tiek, kiek ja

ai jos reikės“ [4].

Žemė iš Saulės gauna nepaprastai daug energijos ir kartu išsaugo kone pastovią temperatūrą, todėl beveik tiek pat energijos Žemė išspinduliuoja atgal į kosmosą. Tai turi būti subalansuota, kitu atveju sistema netektų pusiausvyros. Tada Žemė arba įkaistų, arba užšaltų ir virstų planeta be gyvybės.

Tačiau ta pusiausvyra nėra visiškai tiksli, nes taip būtų jei planeta be gyvybės. „ Juk Žemėje yra gyvybė, augalai, kurie Saulės energijos dėka kuria gyvąją materiją, esančią amžinoje apykaitoje. Taigi ne visa iš Saulės gauta energija grįžta atgal į kosmosą. Dalis jos palaidojama Žemės gelmėse“ [4]. Naftos, dujų atsargos sudaro tą Saulės energijos dalį, kuri nebuvo grąžinta atgal į kosmosą.

Gyvybės žemėje atsiradimas, visa evoliucija tai ir yra , tos pusiausvyros disbalansas, ir šis disbalansas gali duoti žmonijai labai didelių paavojingų pasekmių.

Planetos šilumos pusiausvyros pasikeitimas jau vyksta, žmonija vartoja vis daugiau ir daugiau energijos, kurią praeityje sukūrė biosfera. „Kaipgi keičiasi Žemės šilumos balansas? Ogi taip, kad dirbtinė energija išsisklaido ir kaitina Žemę, jos litosferą, hidrosferą ir atmosferą. Kad ir koks mažas šis dirbtinės energijos išmetimas į Žemės šilumos balansą, kaupdamasis jis būtinai turės padidinti Žemės temperatūrą. Kol gaminami energijos kiekiai dar matuojami šimtosiomis Saulės energijos srauto dalimis, į klimato pašiltėjimą galima ir nekreipti dėmesio. Tačiau energijos gamyba greitai auga. Ji padvigubėja kas 15
5 metų. Ir netoli tas laikas, kai ji pradės rimtai veikti Žemės šilumos balanso struktūrą‘ [4].

Problema yra tame, kad bet kuriuo būdu pagaminta energija – ir šiluminių elektrinių, ir termobranduolinės sintezės. Vien Saulės energijos vartojimas (ir tai su tam tikrais apribojimais) nekeičia Žemės šilumos balanso.

Žemės vidutinės temperatūros padidėjimas 4-5oC jau gresia žmonijai ekologijos krize. Civilizacija gali egzistuoti tik labai siaurame temperatūros diapazone. Jeigu planetos vidutinė temperatūra nukristų 3-4oC, naujo ledynmečio neišvengtume ir gyventi būtų įmanoma tik siauroje pusiaujo juostoje. Vidutinei temperatūrai pakilus 4-5oC, pradėtų tirpti ledynai, vandenynų vandens lygis pakiltų dešimtis metrų ir užlietų derlingiausias planetos lygumas. Žinoma, šis procesas truktų ilgai – kelis šimtus metų. Vis dėlto jo išvengti nepavyktų. Dar pavojingiau būtų, jei dėl atšilimo pasikeistų visas atmosferos cirkuliacijos pobūdis ir didžioji dalis neužlietų žemių taptų sausringa pusdykume. Energetikos galios augimas – ne tik gėris, ja reikia mokėti naudotis. Žmogus yra neatskiriamas nuo savo aplinkos.

Dabar energijos vartojimas gali būti tenkinamas tik deginant organinį kurą (anglis, naftą, dujas), naudojant hidroenergiją ir branduolinę energiją. Tačiau, kaip pažymima daugelyje leidinių ir konferencijų, organinis kuras apie 2020 m. tik iš dalies tenkins pasaulio energijos poreikius. Kita dalis energijos poreikių galės būti patenkinta iš kitų energijos šaltinių (įskaitant ir netradicinius atsikuriančiuosius), kurie šiuo metu tyrinėjami ir prireikus ga
alėtų būti panaudoti. Be to, būtina pasakyti, kaip šiluminės ir atominės elektrinės bei didžiosios hidroelektrinės (HE) neigiamai veikia aplinką (pirmiausia atmosferą, vandens telkinius, žemės išteklius).

Hidroelektrinė (HE) – tradicinis atsikuriantis energijos šaltinis, pasižymintis svarbiais privalumais (maža elektros energijos gamybos savikaina, didelis manevringumas, kompleksinis vandens išteklių naudojimas ir t.t.). Tačiau hidroenergijos ištekliai yra riboti ir, netgi visiškai panaudojus techninius išteklius, negalės patenkinti elektros energijos poreikių ateityje, be to, didelės HE kartais neigiamai veikia aplinką, ypač žemės išteklius, jeigu nesiimama reikiamų priemonių. Sakykime Lietuvoje visiškai panaudojus visus hidroenergijos išteklius būtų galima patenkinti tik 15-20 proc. dabartinių elektros energijos poreikių. Tačiau tai nereiškia, kad jų nereikia protingai naudoti.

Didelio masto atominės energijos naudojimas pasaulyje taip pat ribotas, nes ekonomiškai tikslingos naudoti urano atsargos Žemės gelmėse turėtų būti išsemtos. Be to, atominė elektrinė 2-3 kartus daugiau negu šiluminės elektrinės teršia vandens telkinius-aušintuvus, o radioaktyviosios taršos pavojus kelia sunkiai sprendžiamą problemą ne vienai kartai.

Atominės energetikos objektų statyba reikalauja didžiausio meistriškumo, tiksliausio technologinių ir ekologijos normų vykdymo, geriausios visų darbų kokybės, o tai labai pabrangina jų statybą. Tačiau ir laikantis visų saugumo reikalavimų įvairių šalių atominėse elektrinėse užregistruojama daug nemažų avarijų ir incidentų. Svarbiausios to priežastys – technikos gedimai ir personalo klaidos. Baisiausia avarija, kokią tik galima įsivaizduoti, įvyko Černobylio atominėje elektrinėje.

Tačiau br
randuolinė energetika toliau bus plėtojama Vakarų Europoje, Japonijoje ir kitur. Pagal pasaulio energetikos konferencijų prognozes, elektros energijos gamyba atominės elektrinės toliau didės. Sparčiausiai atominės elektrinės plėtosis besivystančiose šalyse, pirmiausia Indijoje ir Brazilijoje.

Galima daryti išvada, kad vietoj atominių ir termofikacinių elektrinių būtų plėtojama alternatyvi netradicinė energetika: taikomos kuro ir energijos taupymo priemonės, rekonstruojamos ir plačiau naudojamos mažosios termofikacinės elektrinės, panaudojami antriniai energijos ištekliai, atsikuriantieji energijos šaltiniai. Ir vis dėlto branduolinė energetika tikriausiai plėsis ir XXI a., tačiau ji turės remtis saugesniais reaktoriais. Atominės energetikos specialistams keliamas idealas – sukurti 100 proc. tikimybės saugumo reaktorių.

Būti žinoti, kad šiluminė, atominė ir termobranduolinė energetika yra Saulės energiją papildanti energija, galinti sukelti aplinkos perkaitinimą ir visas iš to išplaukiančias globalines pasekmes, apie kurias jau kalbėjome.

Tolesnė ekstensyvi energetikos plėtra negalima ir dėl ribotų energijos išteklių, jų netolygaus pasiskirstymo, vis didesnės neigiamos įtakos aplinkai, reikalaujamų milžiniškų kapitalo investicijų. Bendras visų elektrinių galingumas pasaulyje jau yra lyginamas su gamtos reiškinių galia. Sakysime planetoje oro masės srovių vidutinė galia yra 25-35 mlrd. KW, uraganų – 30-40 mlrd. KW, jūrų potvynių – 2-4 mlrd. kW ir t.t.

Iš to išvada, kad reikia kuo daugiau naudoti Saulės energijos nepapildančių natūralių energijos šaltinių – upių, vėjo, Saulės, geoterminę, vandenynų – energiją. Sakoma, kad naudojant daugiau negu 0,1 proc. į Žemę krintančios Saulės energijos galios (o tai sudaro apie 100 mlrd. KW), „Žemė gerokai atšiltų, išnyktų klimato zonos, neigiamai būtų paveikta visa biosfera. Taip pat teigiama, kad kitų šaltinių papildoma energija taip pat neturi būti didesnė kaip 0,1 proc. Saulės energijos, o bendra dirbtinės energijos galia neturi būti didesnė kaip 200-300 mlrd. KW. Taigi energijos gamybos galios Žemėje riba pagal ekologijos sąlygas yra ribota 100 mlrd. KW pagal papildomą ir 100 mlrd. KW pagal nepapildomą energijos galios rūšį“ [4].

Atsikuriantieji energijos šaltiniai sąlyginai skirstomi į 2 grupes: tradicinius (hidroenergija, mediena, durpės, geotermija, skalūnai) ir netradicinius, naujus (Saulės, vėjo, potvynių-atoslūgių ir bangų, ne miško biomasės, bituminių smiltainių). 1980 m. tradiciniai atsikuriantieji energijos šaltiniai sudarė net 98 proc. visų atsikuriančiųjų šaltinių (iš jų hidroenergijai ir medienai teko 91 proc.), o ateityje, tarkime 2010 m., tikimasi, jog ši dalis gerokai sumažės ir sudarys 75-80 proc. (hidroenergija ir mediena apie 70 proc.). Žinoma, naujieji atsikuriantieji šaltiniai turėtų plėtotis greičiau negu tradiciniai – jų dalis išaugtų nuo 2 proc. 1980 m. iki 20-250 proc. 2010 metais. Svarbiausias vaidmuo tektų Saulės, geoterminei, vėjo ir ne miško biomasės energijai.

„Remiantis atlikta trumpa įvairių energijos šaltinių perspektyvinio naudojimo analize, galima daryti išvadą apie būtinybę ateityje įtraukti į kuro ir energijos balansą, ypač mūsų šalies, visų atsikuriančiųjų (tradicinių ir netradicinių) energijos šaltinių naudojimą. Vis dėlto daugiau dėmesio turi būti skiriama netradiciniams energijos šaltiniams, nes tradiciniai jau yra technologiškai gerai panaudojami“ [4].

1994 m. Madrido deklaracija reikalauja, kad Europos Sąjungos šalyse (į ją mes einame) 2010 m. iš atsikuriančiųjų energijos šaltinių turi būti gaminama iki 15 proc. visos elektros energijos. Be jokios abejonės, Lietuvoje tikslinga pirmiausia panaudoti ekonomiškai efektyvius hidroenergijos išteklius, kurie vertinami daugiau kaip 2 mlrd. KWh per metus

Kalbant apie atsikuriančiųjų energijos išteklių geresnį panaudojimą būtina pažymėti, kad ankstesnės MIREK optimistinės prognozės apie netradicinių atsikuriančiųjų išteklių indėlį į energijos balansą pasaulyje (jau 2000 m. – 10 proc.) gerokai sumažėjo.

Šiuo metu dauguma energetikos specialistų sutaria, kad energetikos plėtra turi eiti kompleksinio įvairių energijos šaltinių panaudojimo keliu, papildant vieniems kitus priklausomai nuo ekonominių ir ekologinių sąlygų. Tik šiuolaikinio kuro ir energijos balanso struktūros optimizavimas, įvertinant visas technines ir ekonomines, ekologines ir socialines sąlygas, padės nustatyti įvairių energijos šaltinių sudėtį ir santykį energetinėse sistemose, išskirti prioritetines kryptis dabar ir ateityje. Gerinti energijos šaltinių struktūrą reikia atsižvelgus į gamybos technologijos tobulinimą ir alternatyviuosius energijos šaltinius. Be to, šis procesas visą laiką turi būti tobulinamas geriau įvertinant ekologijos reikalavimus. Ekologijos reikalavimas – keisti žmonių veiklos vertinimo kriterijus gamtos apsaugos naudai.

Kalbant apie Lietuvos energetikos strategiją, galima teigti, kad tik kompleksiškai su vyraujančia branduoline energetika atsikuriantieji energijos šaltiniai, pirmiausia hidroenergija, sudarys rimtą alternatyvą organinio kuro energetikai ir gamtos apsaugai ateityje. Tokia turėtų būti svarbiausia Lietuvos nacionalinės energetikos strategijos energetikos plėtotės kryptis. Dideles hidroelektrines ant didžiųjų upių – Nemuno ir Neries – statyti yra efektyviau nei mažas, tačiau sudėtingesni iškyla gamtosaugos reikalavimai. Turbūt galima sakyti, kad klausimas yra ne tas – ar statyti hidroelektrines Lietuvoje, o tas – kokias gamtosaugos priemones būtina įgyvendinti ir kiek jos kainuotų.

2. ALTERNATYVIEJI ENERGIJOS ŠALTINIAI.

Šiuo metu energetikoje pagrindiniai pirminės energijos šaltiniai yra iškasamas organinis ir branduolinis kuras, bet vis labiau ryškėja tokio kuro naudojimo neigiamos pasekmės:

• vis didėja aplinkos užterštumas;

• yra priklausomybė nuo kuro importo;

• mažėja lengvai gaunamo kuro, kaip nafta, dujos, aukštos kokybės akmens anglis, resursai.

Visame pasaulyje vis didesnis dėmesys ir pastangos telkiamos į atsinaujinančių energijos išteklių (AEI) panaudojimo galimybes . Lietuvai siekiant narystės ES, būtina atsižvelgti į ES keliamus reikalavimus savo narėms. Planuodamos energetikos ir aplinkosaugos raidą, ES valstybės numato, kad 2010 m. AEI sudarys ne mažiau kaip 12 % jų pirminės energijos poreikių. Energijos taupymas ir efektyvus energijos išteklių panaudojimas, gamintojų bei vartotojų švietimas ir skatinimas efektyviai naudoti vietinius ir atsinaujinančius išteklius yra pagrindiniai efektyvios energetikos politikos tikslai, apibrėžti LR Energetikos įstatyme ir nacionalinėje energetikos strategijoje (NES) .

Angliarūgštės, sieros junginių, azoto oksidų, angliavandenilių, kietų dalelių sklaida lydi organinio kuro deginimą, o branduolinį kurą – radioaktyvios atliekos. Daugelio pasaulio valstybių atstovai, siekdami sumažinti globalinį klimato šilimą, Kioto susitikime 1997 m. gruodžio mėn. pasirašė Bendrosios klimato kaitos konvencijos protokolą dėl „šiltnamio“ dujų (angliarūgštės, metano, fluoro ir kt. junginių) sklaidos mažinimo. Europos Sąjunga numato 2008-2012 m. 8 proc. sumažinti šią sklaidą, lyginant su 1990 m. lygiu.

Šiuo metu aštuoniose šalyse yra 81 proc. pasaulio naftos išteklių, šešiose – 70 proc. pasaulio gamtinių dujų ir aštuoniose – 89 proc. akmens anglies resursų.

Žinomų energetinių žaliavų išteklių ir gamybos santykis 1992 m. buvo:

1) naftos: Vakarų Europoje – 10, Šiaurės Amerikoje – 25, Vidurio Rytuose – 100 metų;

2) dujų: Rusijoje ir OPEC šalyse – 65 metai;

3) akmens anglies: pasaulyje – 200 metų.

Iškasamų energetinių išteklių kainos lėtai, bet nuolatos kyla. Be to, galimas tradicinės energetikos kainų šuolis, jei bus įvertintos išorinės išlaidos siekiant kompensuoti daromą įtaką aplinkai, žmonių sveikatai, žemės ir miškų ūkiui, žuvininkystės statinių susidėvėjimui.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai, tai energija, kurios naudojimas nedidina CO2 emisijų t.y.;

– Saulės energija;

– Geoterminė energija;

– Vėjo energija;

– Hidroenergija;

– Energija iš biodujų;

– Energija gaunama,deginant medžio atliekas , šiaudus , municipalines šiukšles .

Nėra energijos šaltinių, kurie visiškai neveiktų aplinkos. Tačiau atsinaujinančių energijos šaltinių neigiama įtaka aplinkai yra gerokai mažesnė, negu naudojant iškasamą organinį kurą. Sakysim, gaminant elektros energiją hidroelektrinėse, vėjo ar fotoelektrinėse jėgainėse bendroji kenksmingų medžiagų sklaida yra 112-140 kartų mažesnė negu elektrinėse, naudojančiose netgi tokį švarų kurą, kaip gamtinės dujos. Biomasė yra apie 80 kartų švaresnis kuras negu akmens anglis.

Dėl šių aplinkybių būti atkreipti dėmesį į atsinaujinančius energijos šaltinius. Pirminė atsinaujinanti energija atsiranda vykstant procesams Saulėje, Žemės gelmėse bei esant gravitacinei Saulės, Žemės ir Mėnulio sąveikai. Taigi yra trys pirminiai atsinaujinančios energijos šaltiniai: Saulės energija, geoterminė energija (naudojama geoterminėse jėgainėse) ir gravitacinė energija (naudojama potvynių – atoslūgių elektrinėse).

Energetiniu požiūriu reikšmingiausia yra Saulės energija. Saulės spinduliuotės galia, pasiekianti Žemę, sudaro apie 173000 TW. Ji apie 13 tūkstančių kartų viršija kasmetinę žmonijos sunaudojamos energijos ekvivalentinę galią ir yra apie 160 kartų didesnė už visus žinomus iškasamojo kuro resursus. 47 proc. Žemę pasiekiančios Saulės energijos tenka orui, žemei ir vandenynams šildyti, apie 23 proc. sunaudojama hidrologiniam ciklui (garinimui ir krituliams), apie 1 proc. tenka fotosintezės procesams ir 1 proc. – konvekciniams procesams (vėjui, bangoms, srovėms). Apie 30 proc. Saulės energijos atsispindi nuo Žemės į kosminę erdvę.

Saulės energija konvertuojama į naudojamąją tiesiogiai, netiesiogiai (per kitas energijos formas) ir fotosintezės procese. Saulės energijos naudojimas energetinėms reikmėms apima labai platų galimybių spektrą nuo konversijos į šiluminę energiją, elektros energiją, degalus mobiliai technikai iki tokio švaraus kuro kaip vandenilis.

JAV Energijos departamento 1996m. prognozuotos palyginamosios įvairių energijų kainos USD/kWh pateiktos lentelėje:

Metai Anglis Biomasė Vėjas Geotermija Fotoelektra Kolektoriai Hidro

1995 0,054 0,085 0,053 0,052 0,218 0,105 0,082

1996 0,054 0,084 0,051 0,049 0,207 0,101 0,082

1997 0,054 0,083 0,048 0,047 0,196 0,097 0,082

1998 0,054 0,082 0,046 0,045 0,185 0,095 0,082

1999 0,054 0,082 0,043 0,042 0,175 0,090 0,082

2000 0,054 0,081 0,041 0,040 0,164 0,086 0,082

2001 0,054 0,080 0,040 0,040 0,157 0,085 0,082

2002 0,054 0,079 0,040 0,039 0,151 0,084 0,082

2003 0,054 0,077 0,040 0,039 0,144 0,083 0,082

2004 0,054 0,076 0,039 0,039 0,137 0,082 0,082

2005 0,054 0,075 0,039 0,038 0,131 0,081 0,082

2006 0,054 0,075 0,038 0,038 0,121 0,081 0,082

2007 0,054 0,074 0,037 0,038 0,113 0,081 0,082

2008 0,054 0,073 0,036 0,037 0,105 0,081 0,082

2009 0,054 0,073 0,036 0,037 0,096 0,081 0,082

2010 0,054 0,072 0,035 0,037 0,087 0,081 0,082

Iš visų šiuo metu žinomų atsinaujinančių energijos išteklių, vėjo energetika Pasaulyje turi didžiausius plėtojimosi tempus. Tuo tarpu Lietuvoje yra paplitusi nuomonė, kad ši energetikos sritis nėra perspektyvi, todėl neverta jai skirti dėmesio.

2.1. SAULĖS ENERGIJA .

2.1.1 IŠTEKLIAI IR JŲ PANAUDOJIMAS

Vykdant Lietuvos valstybinio mokslo ir studijų fondo remiamą mokslo tyrimų programą “Saulė ir kiti atsinaujinančios energijos šaltiniai žemės ūkiui” (1996-1999m.), pasinaudojus Lietuvos hidrometeorologinių stočių ilgalaikiais saulėtų valandų skaičiaus stebėjimais, suradus koreliaciją tarp šio skaičiaus ir patenkančios į žemę saulės spindulinės energijos, 1998m. preliminariai buvo nustatytas saulės spindulinės energijos potencialas Lietuvoje.

Nors Lietuva yra tarp 540 – 560 šiaurės platumos, įvairiose Lietuvos vietovėse į įvairiai orientuotą kvadratinio metro plokštumą per metus patenka saulės energijos (kWh/m2 ):

Eil.

Nr. Vietovė Plokštuma

statmena spinduliams Horizontali

plokštuma Rytų

kryptis Pietryčių

kryptis Pietų

kryptis Pietvakarių

kryptis Vakarų kryptis

1. Šilutė 1141 1029 676 804 825 790 650

2. Nida 1439 1042 684 811 832 797 658

3. Kaunas 1354 976 644 774 801 762 620

4. Vilnius 1306 939 622 754 783 744 599

5. Telšiai 1407 1018 669 798 820 784 648

6. Šiauliai 1380 996 631 786 810 773 631

7. Klaipėda 1402 1013 666 795 818 782 641

8. Vėžaičiai 1369 988 651 781 806 769 626

9. Utena 1316 946 626 757 786 746 603

10. Biržai 1290 926 614 746 777 736 591

11. Dotnuva 1370 989 652 782 807 770 627

12. Dūkštas 1305 938 621 752 783 742 598

13. Kybartai 1405 1015 670 795 818 784 643

14. Lazdijai 1411 1021 671 799 821 786 645

15. Varėna 1307 939 622 753 787 742 599

Vidutiniškai Lietuvoje patenka ~1000 kWh/m2 metus saulės energijos.

Lietuvos teritorija apima 65 200 km2 plotą. Per metus į Lietuvos teritoriją patenka 6,54.1013 kWh saulės energijos. Apie ~150 km2 (0,3% Lietuvos ploto) užima namų stogai, kurie be nuostolio aplinkai gali būti panaudoti saulės jėgainėms įrengti. Į juos per metus patenka 1,5.1011 kWh saulės spindulinės energijos. Patenkančios į žemės paviršių saulės spindulinės energijos kiekis kinta priklausomai nuo metų, paros laiko ir meteorologinių sąlygų. Sezoninis saulės energijos kitimas Kauno hidrometeorologijos stotyje parodytas grafike:

Taip energija, patenkanti lapkričio, gruodžio, sausio mėnesiais, sudaro tik ~10% energijos, patenkančios gegužį, birželį, liepą. Naktį energija artima nuliui, stipriai apniūkusią dieną ji sudaro tik keliolika procentų nuo giedrią dieną patenkančios energijos. Šiuo metu saulės energija dar nėra komercinė, nes ji brangesnė už įprastinę.

Vykdant mokslo programą “Saulės ir kiti atsinaujinantys energijos šaltiniai žemės ūkiui”, Lietuvoje papildomai įrengti 6 saulės spindėjimo trukmės registravimo postai, ir dabar jų iš viso yra 15. Taigi, Lietuvoje įdiegta ir veikia pirmoji saulės monitoringo pakopa – saulės spindėjimo trukmės monitoringas. KTU sukurtas ir išbandytas kompiuterizuotas saulės spindulinės energijos įvairių parametrų matavimo ir registravimo postas, sudaryta Lietuvos saulės monitoringo sistemos struktūra. Pasiruošta antrosios saulės monitoringo pakopos – saulės spindulinės energijos monitoringo sistemos realizavimui Lietuvoje.

2.1.2. FOTOELEKTRA

Pasaulio saulės programoje (World Solar programme 1996-2005) fotoelektra laikoma perspektyviausia atsinaujinančios energijos rūšimi. Europos Sąjungos Baltojoje knygoje (Energy for the Future: Renewable Sources of Energy) numatyta, kad fotoelektros jėgainių galingumas Europos Sąjungoje iki 2010 metų turi padidėti 100 kartų.

Šiuo metu komercinių saulės elementų, verčiančių saulės spindulinę energiją elektra efektyvumas yra ~15%, eksperimentinių – ~20%, fizikiniuose tyrimuose su daugiasandūriniais puslaidininkiais stebėtas ~30% efektyvumas. Su šiuolaikiniais komerciniais saulės elementais iš 1m2 per metus galima gauti 150 kWh/m2 elektros energijos.

Fotoelektrinių jėgainių efektyvumas nepriklauso nuo galingumo. Todėl Lietuvoje, kur gerai išvystytas elektros tinklas, fotoelektrinės jėgainės turėtų būti palaipsniui jungiamos prie elektros tinklo.

Šiuo metu Lietuvoje fotoelektrinių jėgainių nėra. UAB “Saulės energija” Lietuvoje 1994-1998 m. realizavo apie 3kW bendros galios fotoelektrinių modulių, tačiau jie naudojami turizme arba specialiai elektroninei aparatūrai maitinti ir negali būti traktuojami kaip demonstraciniai energetiniai objektai. Mažos galios (25 -100W) jėgainės įrengtos arba baigiamos keliose aukštosiose mokyklose

Saulės energijos plėtrą stabdo didžiausia instaliuoto vato kaina, kuri kol kas keletą kartų viršija įprastinės elektros energijos kainą. Šiuo metu 1W galios saulės elemento kaina yra ~8-12 Lt, 1W instaliuota galia saulės jėgainėje siekia 20-40 Lt.

Tyrimai dirbtinių sistemų formavimosi teorijos ir taikymo srityje sudaro galimybes kurti iš principo naujas, efektyvesnes saulės elementų gamybos technologijas (MSI). Dirbtinių sistemų formavimosi principai sukurti Lietuvoje, Lietuva buvo vedanti SSSR šioje srityje, Elektronikos pramonės ministro įsakymu formavimosi technologija buvo diegiama visoje mikroelektronikos pramonėje. Svarbu tęsti mokslo tyrimo darbus naujų neorganinių medžiagų saulės energetikai srityje. Tai – trinarių chalkopirito tipo puslaidininkių, kurie gali tapti labai efektyvių saulės elementų pagrindine struktūra, ir pigiausios šiuo metu medžiagos – amorfinio silicio tyrimus. Planuojami šių puslaidininkių efektyvumo priklausomybės nuo sluoksnių formavimo sąlygų, jų elektrinių ir fotoelektrinių savybių tyrimai. Šis darbas planuojamas atlikti bendromis Graikijos, Bulgarijos ir Lietuvos (VU) jėgomis.

Fotojautrių organinių junginių molekuliniams saulės elementams sintezė ir fotofizinių savybių tyrimų bei taikymo (Fizikos institutas, Kauno Technologijos universitetas, Vilniaus universitetas) galutinis tikslas – žymus fotoelektros atpiginimas. Šalyje yra sukurta plačiausiai naudojamų monokristalinio silicio saulės elementų technologija. Ji yra pajėgi sukurti naują, formavimosi principais pagrįstą technologiją, didinančią saulės elementų efektyvumą (15%) ir mažinančią jų gamybos kaštus trečdaliu.

Lietuva yra pajėgi gaminti šiuo metu plačiausiai pasaulyje naudojamus (iki 85%) monokristalinio silicio saulės elementus iki 1-2MW per metus. Tai aprūpintų ne tik Lietuvos reikmes, bet taptų vienu iš aukštųjų technologijų gaminių eksportui. tai pat šalis pajėgi gaminti saulės modulius tiek savo reikmėms, tiek eksportui, panaudojant Lietuvoje gaminamus saulės elementus (UAB “Saulės energija”).

2.1.3. ŠILUMA

Šiuo metu saulės energija šiluminiams tikslams gali būti naudojama, įrengiant saulės kolektorius vandeniui šildyti, saulės kolektorius žemės ūkio produkcijai džiovinti ir įrengti patalpų šildymo saulės energija sistemas.

Lietuvoje yra sumontuota keletas vandens šildymo saulės kolektoriais sistemų, kurių suminis plotas sudaro apie 100 m2. Gamykla “Santechninės detalės” gamina saulės kolektorius štampuotų plieninių šildymo radiatorių pagrindu. Lyginamoji tokio kolektoriaus kaina apie 300 Lt/m2, energetinis efektyvumas – apie (250-290) kWh/m2 per sezoną. Su Danijos Energetikos agentūros pagalba ruošiamasi įgyvendinti pavyzdinį projektą: 150 m2 ploto saulės kolektorių vandeniui šildyti Kačerginės vaikų sanatorijoje. Dabartinėmis sąlygomis, nesant skatinimo ir rėmimo, naudoti saulės kolektorius vandeniui šildyti daugeliu atveju ekonomiškai neapsimoka.

Įgyvendinant Nacionalinę energijos vartojimo efektyvumo didinimo programą buvo sukurti ir šalies žemės ūkyje pradėti naudoti plėveliniai saulės kolektoriai produkcijos džiovinimui. Jų energetinis sezoninis našumas – iki 200 kWh/m2. Jie atsiperka per (1-2) metus. Tačiau tokius kolektorius nepatogu montuoti ir sandėliuoti, o plėvelė – neilgaamžė. Tokius kolektorius galėtų naudoti smulkūs ūkininkai. Suminis kolektorių žemės ūkio produkcijos džiovinimui plotas Lietuvoje šiuo metu sudaro apie 180 m2.

Šiuo metu pradėti tyrimo darbai siekiant pagrįsti saulės energijos naudojimo būdus patalpoms šildyti. Tačiau tokios rekomendacijos dar ruošiamos ir realiai veikiančių šildymo sistemų dar neturime.

Nacionalinėje energijos vartojimo efektyvumo didinimo programoje saulės energijos naudojimo šiluminiams reikalams potencialas įvertintas priėmus, kad ši energija gali tenkinti 10 % šildymo ir apie 30 % karšto vandens ruošimo reikmių t.y. 3,0 TWh per metus. Realiausia vandens šildymui naudoti savos namudinės gamybos saulės kolektorius ir rezervuarus (sistemos kaina apie (400-500) Lt/m2, našumas (250-300) kWh/m2 per metus, tarnavimo laikas 10 metų arba organizuoti vietinę pramoninę kolektorių gamybą naudojant importinius absorberius (sistemos kaina būtų apie 1000 Lt/m2, našumas iki (330-400) kWh/m2 per metus, tarnavimo laikas apie (15-20) metų. Be to, plačiau galėtų būti naudojami polimeriniai absorberiai (be skaidrios dangos) plaukymo baseinams, žuvininkystei ir augalų laistymui.

Didelės perspektyvos yra naudoti saulės kolektorius žemės ūkio produkcijos džiovinimui. 1997 m. Lietuvoje buvo gauta daugiau kaip 3 Mt grūdų ir pagaminta daugiau kaip 2 Mt šieno. Naudojant šilumines džiovyklas 1 kg vandens iš grūdų išgarinti reikia sunaudoti apie (1,1-1,7) kWh energijos, tuo tarpu naudojant aktyviąją ventiliaciją su saulės kolektoriais – tik (0,33-0,39) kWh. Džiovinant 1 t 24 % drėgnumo grūdų iki 14 % drėgnumo šiluminėmis džiovyklomis reikia apie 184 kWh/t, o aktyviąja ventiliacija su saulės kolektoriais – tik apie 47 kWh/t energijos. Naudojant aktyviąją ventiliaciją su saulės kolektoriais šienui džiovinti galima gauti aukštos kokybės pašarą. Skaičiavimai rodo, kad žemės ūkio produkcijos džiovinimo kolektorių šalyje potencialas sudaro apie 4 mln.m2 saulės kolektorių ploto. Tokie kolektoriai ateityje turėtų būti sutapdinti su pastatų statybinėmis konstrukcijomis.

Lietuvoje vien gyvenamųjų namų bendri metiniai šilumos nuostoliai 1995 m. sudarė 23,2 TWh (Nacionalinė energijos vartojimo efektyvumo didinimo programa, 1996 m.). Preliminarūs skaičiavimai rodo, kad naudojant pasyviąsias patalpų šildymo saulės energija sistemas esant palankiai pastato padėčiai ir orientacijai galima energijos sąnaudas šildymui sumažinti 20 %. Be to, tokios saulės šildymo pasyviosios sistemos gali būti panaudotos vandeniui ir orui technologiniams reikalams šildyti.

Diegiant saulės energijos naudojimo šiluminiams reikalams priemones į gamybą, siūloma suprojektuoti grūdų sandėliui saulės kolektorių, sutapdintą su sandėlio konstrukcijomis. Toks projektas galėtų būti naudojamas kaip kartotinis.

2.2.VĖJO ENERGIJA.

Lietuvoje pirmieji vėjo malūnai pradėti statyti XIV a. Baltijos pajūryje. XIX a. pradžioje vėjo malūnai plačiai paplito po visą Lietuvą. Daugiausia vėjo malūnų buvo pastatyta Vidurio Lietuvoje – Panevėžio, Šiaulių, Naumiesčio, Vilkaviškio apskrityse. XIX a. II pusėje Lietuvoje veikė apie 200 vėjo malūnų, o 1921 m. – jau apie 1000.

Labai dažnai vienoje gyvenvietėje stovėjo keli vėjo malūnai. Pvz.: Kupiškyje – 5, Panevėžyje ir Radviliškyje po 4, Žagarėje ir Šiauliuose po 3, Daukniškiuose ir Suginčiuose po 2 ir t.t.

Vėjo malūnai buvo statomi lygumose, kur vyrauja tolygūs nesūkuriuoti vėjai. Raižytoje vietovėje vėjo malūnų statybos aikštelės buvo parenkamos ant kylančių kalvų. Žiūrėta, kad šių statinių neužstotų pavieniai medžiai, miškas ir trobesiai. Esant prastesnėms vietovės sąlygoms, vėjo malūnas buvo iškeliamas ant aukšto pamato.

Vėjo malūnų ir jėgainių konstrukcija labai paprasta. Sparnų sukamasis judesys mechanine pavara perduodamas į girnas arba kitus mechanizmus. Dažnai šalia girnų buvo įrengiama piklius, kruopinės, valcai, grūdų lukštenimo ir valymo mašinos, maišų keltuvai. Vėjo jėgainės sukdavo obliavimo, tekinimo stakles, lentpjūvės mechanizmus. Po Antrojo pasaulinio karo dauguma vėjo malūnų ir jėgainių nustojo veikti, o likusiose vietoj vėjo energijos pradėta naudoti pigi elektros energija.

Vienas iš būdų kaip būtų galima apsirūpinti energija ateityje, nedarant žalos supančiai aplinkai – panaudoti nesibaigiančią ir didelį energijos potencialą turinčią vėjo energiją. Vėjo energija – saulės spinduliavimo sukeltų oro srautų judėjimas, nešantis savyje didelį energijos kiekį. Nepaisant ore akumuliuoto didelio energijos kiekio, vėjo energijos konvertavimas į elektros energiją nėra paprastas procesas. Jis priklauso nuo daugelio faktorių. Remiantis NES, prognozuojama, kad iki 2020 m. iš vėjo bus pagaminama 0,07 TWh elektros energijos. Tai padėtų sumažinti kuro importą (6,3 ktne) ir sukurtų papildomų darbo vietų su šia veikla susijusiems žmonėms.

Vakarų Europos šalyse (Danija, Vokietija, Olandija ir t.t.) plačiai naudojama vėjo energija. Šiuolaikinėse jėgainėse vėjo energija verčiama į elektros energiją, kuri naudojama gamintojų poreikiams tenkinti, o perteklius atiduodamas į bendrą elektros tinklą.

UAB “Vėjas” 1991 m suprojektavo pirmąją vėjo jėgainę, kuri buvo pastatyta Prienų rajone. Po to įsikūrė UAB “Jėgainė”, kuri tęsė šį darbą. Suprojektuotos kelios 60 kW galios jėgainės, viena iš jų pastatyta Kaune. Klaipėdos technikos universitete suprojektuota 10 kW galios vėjo jėgainė, kuri pastatyta Klaipėdos rajone. Visų šių suprojektuotų ir pastatytų vėjo jėgainių darbas nebuvo sėkmingas. Iškilo visa eilė techninių problemų dėl vėjo jėgainių efektyvumo, jų darbo patikimumo. Šių problemų sprendimui buvo būtini vėjo energijos klimatiniai tyrimai, žinios apie vėjo energijos pasiskirstymą priklausomai nuo vėjo greičių profilių ir kt. Tokie tyrimai vykdomi Danijoje, Vokietijoje, Austrijoje ir kitose šalyse.

Vėjo energijos išteklių panaudojimo galimybės įvairiose šalyse yra specifinės, todėl mechaniškai perkelti kitų šalių patirtį į mūsų šalį negalima. Netgi Lietuvos mastu nėra universalaus būdo, kurį būtų galima pritaikyti visiems regionams vienodai. Tai priklauso nuo gamtinių sąlygų, regiono energetikos infrastruktūros išvystymo laipsnio, visuomenės poreikio energijos ištekliams ir eilės kitų faktorių. Vėjo energijos įsisavinimas surištas su didelėmis investicijomis, todėl vėjo energijos panaudojimas galimas tik atlikus kruopščius mokslinius ir ekonominius tyrimus. Lietuvoje, įsisavinant vėjo energiją, atliktas pirminis vėjo energijos išteklių įvertinimas, naudojant meteorologinių stočių daugiamečius duomenis, sudarytos jų skaičiavimo metodikos. Tačiau būtini tyrimai, užtikrinantys vėjo jėgainių efektyvų darbą. Taip pat prieš pradedant statyti vėjo jėgaines, privaloma ne mažiau kaip 6-12 mėnesių laikotarpyje numatomame regione atlikti tikslius vėjo energijos parametrų matavimus. Tai leistų tinkamai parinkti vėjo jėgainių agregatus, sudaryti jų darbo grafiką, prognozuoti energijos išdirbį, nustatyti ekonominius rodiklius.

Lietuvoje reikia ištyrinėti vėjo parametrų kitimą, gūsių susidarymą, vėjo greičio profilius, atsižvelgiat į žemės paviršiaus šiurkštumą ir teritorijos užstatymo laipsnį, bei vėjo srautų susidarymą už gamtinių ir urbanistinių kliūčių. Vėjo energetikos vystymui Lietuvoje privaloma naudoti pažangias technologijas, sudaryti duomenų bazes, atlikti vėjo energetinių įrenginių techninių ir ekonominių rodiklių analizę, įvertinti vietos sąlygas ir sudaryti vėjo jėgainių statybos strategiją.

Danijos Riso nacionalinės vėjo energetikos laboratorijos duomenimis vakarinė Lietuvos dalis patenka į antrąją pagal vėjo stiprumą zoną, kurioje yra puikios sąlygos plėtoti vėjo energetiką.

Jie nustatė, kad techniniu ir ekonominiu požiūriu Lietuvos pajūris, o ypač Kuršių Nerija, yra tinkama vieta statyti didelės galios vėjo jėgaines, nes jose pagaminamos energijos savikaina artima šiluminėse jėgainėse gaminamos energijos savikainai. Pagal užsienio šalių patirtį vėjo jėgaines rekomenduojama statyti, kai mažiausias metinis vidutinis vėjo greitis ne mažesnis nei 5-6 m/s, kitu atveju tiesiog neapsimoka. ”Mažos galios vėjo jėgainės labai padėtų išspręsti vienkiemių ir nuošalių regionų elektrifikavimą, kur metinis elektros suvartojimas nėra didelis, o nuostoliai trasoje (ypač žemos įtampos) dideli. Mažos galios jėgainės galėtų pasitarnauti sprendžiant buitinio apšvietimo ir nedidelės galios įrenginių aptarnavimo klausimus. Skelbiama, kad tokias vėjo jėgaines statyti galima apie 70 % Lietuvos teritorijos” [8].

Norint plėtoti šią energetikos šaką, kyla tam tikros problemos:

“• Instaliuotos galios perteklius (Ignalinos AE ir kitos didelės galios šiluminės elektrinės);

• Didelis biurokratinis aparatas;

• Nėra specialaus vėjo energetikos plėtros įstatymo ar programos;

• Finansinių išteklių stoka norint statyti tokias jėgaines;

• Žinių apie vėjo energetiką stoka;

• Palyginti aukšta vėjo energetikos technologijų kaina;

• Proftechninio personalo stoka;

• Prijungimo prie tinklo techninės problemos;

• Ekologinės problemos;

• Demonstaricinių jėgainių nebuvimas;” [8]

Tačiau nepaisant visų šių problemų, pradinis žingsnis vystant vėjo energetiką Lietuvoje buvo dėtas. LR Vyriausybės 2001 m. nutarimu Nr. 1474 bei Valstybinės kainų ir energetikos komisijos 2002 metų nutarimu Nr. 7 nuo 2002 m. vasario mėn. 11 d. patvirtintas elektros energijos supirkimo tarifas, lygus 0,22 Lt/kWh. Tai gana aukštas tarifas, lyginant su kitų Europos valstybių elektros energijos supirkimo kainomis, todėl tai turėtu būti lyg paskatinimas įvairiems fiziniams ir juridiniams asmenims, kurie domisi šia veiklos sritimi.

2.3. VANDENS ENERGIJA.

Lietuvoje panaudojama 14% turimų techninių vandens energijos išteklių ir jų dalis bendrame energijos balanse yra apie 1% bei elektros energijos balanse apie 3% (įskaitant Kruonio hidroakumuliacinę elektrinę). Techniniai arba realūs hidroenergijos ištekliai šalyje įvertinti 2,7mlrd. kWh/metus. Apie 2,2 mlrd. kWh/metus arba 80% visų išteklių tenka didžiosioms Lietuvos upėms – Nemunui ir Neriai, o visoms kitoms – vidutinėms ir mažoms upėms (jų ~470) – apie 0,5 mlrd. kWh/metus arba 20%. Nors ekonomiškai efektyvesnės ir energetiškai reikšmingesnės yra didelės HE, tačiau dėl didelių reikalingų investicijų esamo elektrinių galių pertekliaus, griežtų ekologinių reikalavimų, jos yra tolesnės perspektyvos uždavinys.

Tuo tarpu mažosios (<10MW) hidroelektrinės (MHE), prie visų kitų upių, statant jas masiškai pagal tipinius projektus, su standartiniais energetiniais įrengimais, tiekiančios energiją į elektros tinklus, pilnai automatizuotos, be pastovaus aptarnaujančio personalo, pirmiausia prie esamų ir nenaudojamų tvenkinių, jau tapo ekonomiškos ir rentabilios. Tai patvirtina sparčiai besiplečianti jų statyba Lietuvoje. Šiuo metu jau pastatyta per 10 naujų MHE, ir bendras jų skaičius viršijo 20. Visų jų bendra galia >7 MW ir jos pagamina apie 25 mln. kWh/metus elektros energijos. MHE verslas tapo patrauklus privatiems investuotojams – UAB, savininkams. Nors visumoje MHE santykinai yra brangios, tačiau atsiperka dėl mažos elektros gamybos savikainos.

Lietuvoje ilgus metus efektyviai dirbanti didelė Kauno HE (100 MW), kuri pagamina per metus 350 mln. kWh, yra geras hidroenergetikos efektyvumo įrodymo pavyzdys.

2.4. BIOMASĖS ENERGIJA

2.4. 1. AUGALINĖ BIOMASĖ

Augalinė biomasė (mediena, šiaudai, energetiniai augalai) yra vienas iš svarbiausių atsinaujinančios energijos šaltinių Lietuvoje ir sudaro žymią vietinio kuro dalį. Vietinio kuro platesnis naudojimas buvo pradėtas įgyvendinant Nacionalinę energijos vartojimo efektyvumo didinimo programą, paruoštą 1992 m. ir atnaujintą 1996 m.

Medienos kuro metinį potencialą sudaro apie 3 Mm 3 (1,4 Mm3 medienos ruošos atliekų miškuose, 0,6 Mm 3 medienos pramonės atliekų ir 1 Mm 3 malkinės medienos, skaičiuojant kietmetriais). Energetinėms reikmėms dabar sunaudojama apie 2 Mm 3 malkų ir medienos atliekų centralizuoto šilumos tiekimo katilinėse, kurių suminė galia yra apie 100 MW ir smulkiuose decentralizuoto šildymo įrengimuose. Lietuvoje yra nemažai firmų, gaminančių ir montuojančių medienos kuro katilines ir jų įrangą. Tokia įranga taip pat yra importuojama. Katilinių naudojančių medienos kurą galia sparčiai didėja.

Lietuvoje kasmet susidaro apie 4 mln.t. šiaudų. Iš jų kurui galima panaudoti apie 0,5 mln.t. Šiuo metu veikia keliolika šiaudais kūrenamų katilinių. Šiaudų energetiniams reikalams sunaudojama apie 1% siektinų išteklių. Įrangą šiaudams kūrenti gamina kelios Lietuvos įmonės. Tokia įranga taip pat importuojama iš Danijos.

Pagal Biokuro ir bioenergijos gamybos ir naudojimo programą (Lietuvos Respublikos ūkio ministerija, 1998) Lietuvoje dar neįsisavinta apie 1 Mm 3 medienos kuro (daugiausia miško ruošos atliekų). Tam reikėtų įrengti ir rekonstruoti apie 300 MW suminės galios katilų.

Didelės galimybės yra naudoti šiaudus kurui (t.y. apie 0,5 Mt). Tam reikėtų įrengti apie 300 MW suminės galios šiaudais kūrenamų katilinių ir šilumos generatorių.

Be to, Lietuvoje yra apie 30 tūkst. ha žemės ūkiui netinkamų žemių ir apie 20 tūkst. ha baigiamų eksploatuoti durpynų, kuriuose būtų galima įveisti greit augančių medžių plantacijas. Esant vidutiniam derlingumui 10 t sausos biomasės iš ha per metus būtų galima gauti 500 tūkst. t biomasės. Yra galimybė šių plantacijų tręšimui panaudoti vandenvalos nuotekų dumblą. Tokie tyrimai pradėti Lietuvos miškų institute.

Biomasės kuro išteklius galima papildyti dalį žemės ūkio naudmenų naudojant ne maisto kultūrų auginimui. Viena tokių galimybių yra žemės ūkio kultūrų ir žolės auginimas energetiniams tikslams. Tokios energetinės kultūros gali duoti apie 10 t/ha sausos biomasės kasmet, nealina dirvos, nes fiksuoja oro azotą, derliaus dorojimui tinka įprastinė žemės ūkio technika, plotai lengvai rekultivuojami. Tačiau būtina pagrįsti tiek medžių plantacijų, tiek energetinių kultūrų plotų įrengimo, augalų priežiūros, derliaus nuėmimo, laikymo ir paruošimo kurui technologijas. Energetinių kultūrų auginimas leistų padidinti kaimo gyventojų užimtumą.

Biomasė yra vienas labiausiai paplitusių ir plačiausiai naudojamų atsinaujinančių energijos šaltinių. Biomasė yra fotosintezės produktas. Kasmet fotosintezės metu augalų stiebuose, šakose ir lapuose sukaupiamas energijos kiekis, keletą kartų didesnis už pasaulio energijos poreikius. Biomasė išsiskiria iš kitų energijos šaltinių tuo, kad tai akumuliuota saulės energija. Medienos pavidalo biomasė yra seniausiai žmonijos naudojamas energijos šaltinis. Tradicinis ir labiausiai paplitęs energijos gamybos iš biomasės būdas yra tiesioginis jos deginimas. Plėtojantis pramonei ir didėjant gamybos apimtims biomasė pamažu buvo išstumta labiau koncentruotų energijos šaltinių -akmens anglių, naftos ir gamtinių dujų. Tačiau jos indėlis energetikoje liko nemažas. Pastaruoju metu iš biomasės pagamintas energijos kiekis pasaulinėje energijos gamyboje sudarė apie 15 procentų. Kai kuriose, ypač mažiau išsivysčiusiose šalyse, biomasės naudojimas energijai gauti yra įspūdingai didelis. Pavyzdžiui, šio dešimtmečio pradžioje Nepale jis sudarė apie 95 proc., Kenijoje – 75 proc., Indijoje – 50 proc., Kinijoje – 33 proc., Egipte ir Maroke – po 20 proc. pagaminamo energijos kiekio. Biomasės, kaip ir kitų atsinaujinančių energijos šaltinių, naudojimo didinimas ypač aktualus pasidarė pastaraisiais dešimtmečiais. Tai lėmė keletas veiksnių. Vienas jų yra neigiama žmonijos veiklos įtaka klimato kaitai.

Tradicinių energijos šaltinių pakeitimas biomase ar kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais padeda taupyti už perkamą įvežtinį kurą sumokamas lėšas, mažinti priklausomybę nuo kuro importuotojų, spręsti gamtosaugos problemas ir gerinti aplinkos kokybę, papildomai apkrauti vietinę pramonę, mažinti bedarbystę ir kurti naujas darbo vietas, didinti energijos tiekimo patikimumą.

Biomasės sąvoka yra labai plati. Tai:

• mediena, jos ruošos bei apdirbimo atliekos;

• žemės ūkio kultūros bei atliekos (rapsai, kviečiai, šiaudai ir t.t.);

• gyvulininkystės atliekos (gyvulių ir paukščių mėšlas);

• maisto pramonės organinės atliekos;

• nutekamųjų vandenų dumble susikaupusios organinės medžiagos;

• komunalinių atliekų organinė frakcija.

Biomasė kaip kuras gali būti vartojama kieta, skysta arba dujinė. Pirmuoju atveju pakanka minimalaus mechaninio apdirbimo, pavyzdžiui, smulkinimo. Norint iš biomasės gauti skystą ar dujinį kurą nepakanka vien mechaninio apdirbimo, bet būtina pasitelkti kur kas sudėtingesnius terminius, cheminius, biocheminius ir mikrobiologinius dorojimo būdus. Medienos kuro ištekliai priklauso nuo miškų plotų ir kirtimų apimčių. Lietuvoje miškai užima 1,978 mln. ha plotą, arba 30,3 proc. visos šalies teritorijos. Metinis medienos prieaugis sudaro apie 11,6 mln. m3. Kaimyninių Baltijos šalių miškingumas toks: Lenkijos – 28,8 proc., Latvijos – 44,9 proc. ir Estijos – 42,9 procento. Medienos kurui gali būti naudojama menkavertė malkinė mediena, medienos perdirbimo pramonės atliekos ir miško kirtimo atliekos. Pastaruoju metu šalies miškuose kasmet buvo iškertama medienos apie 5 mln. m3, iš to skaičiaus apie 700 tūkst. m3 sudaro malkinė mediena. Valstybinio miškotvarkos instituto duomenimis artimiausiais metais nedarant miškui žalos galima būtu padidinti kirtimų apimtis iki 6,2 mln. m3 per metus.

Vykdant pagrindinius ir tarpinius miško kirtimo darbus susidaro daug atliekų. Tai smulkūs stiebai, medžių viršūnės, kelmai, šakos, žievė ir pan. Didesnė dalis šių atliekų galėtų būti panaudota kurui. Apskritai kirtimo atliekų naudojimas kurui turi vieną svarbų ir neginčijamą privalumą. Tai naujų darbo vietų sukūrimas kaimo vietovėje, kur užimtumo problema ypač aktuali.

Atliekos, susidarančios medienos perdirbimo pramonėje, yra kitas kuro šaltinis. Pagal statistinius duomenis 1997 m. tokių atliekų buvo per 675 tūkst. tonų. Dalis jų (113 tūkst. t) buvo sunaudota gamyboje, dalis (130 tūkst. t) išvežta į sąvartynus arba sunaikinta. Likę 432 tūkst. t galėjo būti panaudoti kurui. Įvertinus tai, kad statistiniai duomenys ne visada tiksliai atspindi tikrąją padėtį, galima teigti, kad visi tinkami kurui medienos ištekliai dabar sudaro per 600 ktne.

Nors medienos kuras naudojamas Lietuvoje nuo neatmenamų laikų, tačiau deginti didesnės kaip 500 kW galios centralizuoto šilumos tiekimo katiluose pradėtas tik prieš šešerius metus. Per šį laikotarpį bendra mediena kūrenamų katilų galia pasiekė 120 MW. Susikūrė firmos, gaminančios medienos kurui skirtus katilus arba galinčios rekonstruoti esamus katilus įrengiant specialias pakuras ir taip pritaikant juos medienai deginti. Didžiausia iš tokiu firmu yra AB “Kazlu Rūdos metalas”, kuri, bendradarbiaudama su užsienio partneriais, pasitelkė pažangias technologijas ir išplėtė savo veiklą toli už respublikos ribų.

Statant pirmuosius medienos kurą naudojančius katilus ir rekonstruojant esamus didelės pagalbos buvo sulaukta iš Švedijos vyriausybės. Glaudžiai bendradarbiaujama šioje srityje su Švedijos nacionaline energijos administracija ir šiuo metu.

Didžiausias ekonominis efektas naudojant medienos kurą buvo gautas medžio apdirbimo įmonėse, kurios degino gamybos metu susidariusias medienos atliekas – tai reiškia, kad kuras joms nekainavo. Pastaruoju metu daugumoje vietovių, kuriose susidaro didesni medžio atliekų kiekiai, jau yra medienos kurą naudojančių katilinių. Kitos katilinės kurą (pjuvenas ir specialiai susmulkintas medžio atliekas – skiedrą) turi atsivežti iš toliau esančiu tiekėjų, o tai gerokai didina jo kainą. Kai kur dėl šios priežasties, taip pat padidėjusios paklausos, skiedros kaina priartėjo prie mazuto kainos ar net prašoko ją ir medienos kuras tapo nekonkurentabilus. Todėl statant naujas medieną deginančias katilines būtina atlikti kruopščią analizę ir įvertinti galimą kuro kainos pasikeitimą ateityje, kad investicija į tokio projekto įgyvendinimą ekonomiškai būtu pateisinama.

Medienos kuro ištekliai gali būti papildyti įveisiant energetinių želdinių, šiuo atveju – greitai augančių medžių ar krūmų plantacijas.

Išsamūs šios srities tyrimai yra atliekami Lietuvos miškų institute. Pirmoji pramoninė energetinių želdinių plantacija numatoma įveisti Kauno rajone, išeksploatuotame Ežerėlio durpyne. Ketinama kasmet apželdinti po 20-30 hektarų. Augalams tręšti bus naudojamas Kauno vandenvalos įmonėje susidarantis nutekamųjų vandenų dumblas. Taip bus pasiekti du tikslai – užauginta kurui tinkama mediena bei utilizuotas nuotekų dumblas, kurio negalima panaudoti žemės ūkio kultūroms tręšti dėl didelės sunkiųjų metalų koncentracijos.

Energetinių želdinių grupei priklauso ir žoliniai augalai. Susidomėjimas šiais augalais Lietuvoje ypač išaugo pastaraisiais metais. Tai iš dalies lėmė atsiradę dideli žemės ūkyje nenaudojamų konservuotinų žemių Įvairiais vertinimais tokių yra apie 300-500 tūkst. hektarų. Dalies šių plotų panaudojimas energetinių žolinių augalų pasėliams padėtu spręsti žemės konservavimo ir energijos gamybos klausimus. Lietuvos žemdirbystės ir Lietuvos žemės ūkio inžinerijos institutuose atliekami tyrimai įvertinant įvairių augalų, kaip kanapės, geltonžiedis ir baltasis bakūnas, topinambai, saulėgrąžos, nendrės ir kt., panaudojimo energijos gamybai galimybes. Nagrinėjamos auginimo ir derliaus nuėmimo technologijos, augalų paruošimo kurui, reikiamų įrengimų parinkimo ir kiti klausimai. Pirminiais vertinimais energiją iš tokių augalų gaminti būtų problematiška dėl didelės savikainos. Kalbant apie energijos gamybą iš žemės ūkio atliekų būtina paminėti šiaudus. Statistinių duomenų apie susidarančius šiaudų kiekius nėra. Tačiau jį galima apskaičiuoti pagal grūdinių kultūrų pasėlių plotus, derlingumą bei atskirų rūšių augalų grūdų ir šiaudų santykį. Tokiais skaičiavimais nustatyta, kad šalyje kasmet užauginama apie 3,5-4,0 mln. t šiaudų. Tačiau ne visi šiaudai surenkami. Dalis jų lieka dirvoje, sutrupa, išsibarsto ir yra prarandami. Kita dalis panaudojama gyvulių pašarui ir pakratams. Kitų šalių patirtis rodo, kad apie 10-12 proc. bendro šiaudų kiekio būtų galima panaudoti energijai gaminti, t.y. apie 400 000 tonų. Toks šiaudų kiekis maždaug atitiktų 134 ktne energiją.

Lietuvoje šiaudais didesni katilai imti kūrenti nuo 1996 m., kai Pasvalio rajono Narteikių žemės ūkio mokykloje finansuojant PHARE programai buvo sumontuotas ir pradėtas eksploatuoti pirmasis 1 MW galios šiaudais kūrenamas katilas. Vėliau Pasvalio rajono Grūžių Vaškų ir Lavėnų gyvenvietėse buvo sumontuoti dar keturi mažesnės, 470 kW galios, katilai. Ekonomiškai šių katilų pastatymas visiškai pasiteisino, nes daug brangesnis krosnių kuras buvo pakeistas pigesniu šiaudų kuru.

Biomasės kuro išteklių pasiskirstymas Lietuvoje pateiktas šioje schemoje:

Dar dažnai pavasarį ir rudenį kaimo vietovėse galima pamatyti deginamas šiaudų stirtas, nors tai yra draudžiama įstatymu ir už tokį elgesį gresia baudos. Šiaudų panaudojimas kurui padėtų išspręsti perteklinių šiaudų likvidavimo problemą ir prisidėtų prie atmosferos teršimo mažinimo.

Galima prognozuoti, kad iki 2005 metų augaline biomase kūrenamų įrenginių suminė galia pasieks 600 MW ir bus pagaminama 3 TWh šiluminės energijos.

Siekiant papildyti augalinės biomasės kuro išteklius, numatoma parengti medžių ir krūmų energetinių plantacijų įveisimo ir auginimo technologijas bei strategiją, o taip pat nustatyti tinkamos kurui augalinės biomasės (žemės ūkio kultūrų ir žolės) išteklius, jų auginimo ir naudojimo energetiniams tikslams būdus ir priemones. Kadangi žymi dalis biokuro sudeginama mažos galios vandens šildymo katiluose, numatoma ištirti jų deginimo režimus ir optimizuoti konstrukcinius sprendimus. Siekiant paruošti priemones ir rekomendacijas didelės galios biokuru kūrenamų katilinių darbo efektyvumui gerinti, numatoma atlikti tokių katilinių ir deginimo įrangos eksploatacijos analizę ir įvertinti ekologinį efektyvumą. Be to plečiantis biokuro naudojimui, numatoma išanalizuoti ir nustatyti biokurą naudojančių įrenginių statybos finansavimo optimalius variantus. Šiuo metu nepakankamai panaudojami šiaudų kurui ištekliai, gamybos srityje numatoma sukurti 500 kW galios oro šildytuvą grūdų džiovykloms, patalpoms bei šiltnamiams, kuris pakeistų skystą kurą naudojančius šildytuvus.

1. Biomasės kuro ištekliai gali siekti 5,85 mln. t, tarp jų: medienos biomasė 1,35 mln. t, šiaudų – 0,5 mln. t, energetinių augalų – 4,0 mln. t.

2. Biomasės kuro ištekliai šalies teritorijoje pasiskirsto nevienodai. Didesnis biomasės kuro potencialas yra Vidurio ir Rytų Lietuvoje.

2.5. BIODEGALAI IR BIOALYVA.

Lietuvoje per metus sunaudojama apie 550 tūkst. t dyzelinių degalų ir apie 15 tūkst. t įvairių alyvų. Degalai gaminami iš importuojamos naftos, o alyvos įvežamos iš užsienio. Mažinant importo kaštus, sprendžiant užimtumo bei gamtosaugines problemas, tikslinga dalį mineralinių degalų bei alyvų pakeisti biologinėmis, pagamintomis iš Lietuvoje užaugintų rapsų. Šalyje rapsai auginami 37,4 tūkst. ha plote, tačiau “Rapsų auginimo plėtojimo ir gyventojų aprūpinimo aliejumi programoje” nurodoma, kad Lietuvoje, nepažeidžiant agrotechnikos, ga l ima auginti rapsus 180 – 240 tūkst. ha plote. Maistiniam aliejui pakanka 50 tūkst. ha rapsų, todėl likusiame plote galima užauginti 540 – 720 tūkst. t rapsų sėklų ir išspausti 178 – 238 tūkst. t aliejaus skirto biodegalų ir bioalyvų gamybai. Papildomai būtų gauta apie 500 tūkst. t išspaudų, kurios yra vertingas pašarų priedas, galintis pakeisti importuojamus sojos rupinius.

Lietuvoje pagaminama apie 34 tūkst. t etanolio per metus, tačiau jo gamybos pajėgumai yra dvigubai didesni. Etanolį pagamintą iš perteklinių grūdų bei kitų žemės ūkio produktų, galima būtų naudoti benzino gamybos procese AB “Mažeikių nafta”.

Biodegalų bei bioalyvų gamybos technologiniai procesai pakankamai ištirti bei įdiegti daugelyje Europos šalių. Literatūroje pakanka duomenų ir apie biodegalų bei bioalyvų poveikį aplinkai. Šių produktų naudojimas skatinamas, taikant mokesčių lengvatas Europos Sąjungos direktyvomis (AUTO OIL I ir II, COM(97)481, 92/82/EEC ir kt.). Preliminariniai bandymai gaminant bei naudojant biodegalus ir bioalyvas atlikti Lietuvos žemės ūkio universitete ir Lietuvos žemės ūkio inžinerijos institute. Mokslinis – technologinis parkas “Nova” apibendrino kitų šalių patyrimą šioje srityje ir tuo pagrindu atliko techninį-ekonominį šios atsinaujinančios energijos rūšie s įvertinimą.

Iš Europos šalių patirties ir iš atliktų Lietuvoje tyrimaų, tikslinga šalyje pastatyti demonstracinę biodegalų bei alyvų gamyklą, kurios pajėgumas būtų nemažesnis kaip 1000 t rapsų metilo esterio (RME) per metus. Tokios gamyklos projektą (gaminant biodegalus ir bioalyvas) tikslinga ruošti Lietuvoje, naudojant vietinį mokslinį-inžinerinį potencialą. Lietuvoje reikėtų gaminti ir technologinius įrengimus, perkant užsienyje pagal paskelbtą konkursą tik sudėtingesnę įrangą (presus, filtrus, reguliavimo bei automatikos prietaisus). Demonstracinę gamyklą, kol Lietuvoje neparuošta įstatyminė bazė skatinti biodegalų bei bioalyvų gamybą ir naudojimą, tikslinga statyti pritraukiant valstybės bei įvairių fondų lėšas: (Lietuvos aplinkos apsaugos investicijų fondo, Kaimo rėmimo fondo), tarptautinių fondų (UNESCO, ALTENER II bei kitus), savivaldybių gamtos apsaugos fondo. Demonstracinės gamyklos statybai tikslinga skelbti konkursą.

Demonstracinės biodegalų ir bioalyvų gamyklos statyba, degalinių tinklo biodegalams sukūrimas bei pagamintų biodegalų ir bioalyvų poveikio mašinoms ir aplinkai įvertinimas numatytas šios LNSP dalyje “Demonstracinės jėgainės”.

Pagamintus biodegalus ir bioalyvas pirmiausia reikia naudoti visuomeniniame stambių miestų transporte, miško darbuose, rekreacinėse zonose. Sėkmingam biodegalų bei bioalyvų naudojimui būtina paruošti normatyvinę dokumentaciją suderintą su ES reikalavimais, atsižvelgiant į specifines Lietuvos sąlygas.

2.6. BIODUJOS.

Organinių medžiagų, naudotinų biologinėms dujoms gauti, ištekliai nuolat kaupiasi ir atsinaujina žemės ūkio gamyboje. Svarbiausieji iš jų – gyvulių mėšlas bei maisto perdirbimo įmonių organinės atliekos. Tačiau rentabilus jo perdirbimas biodujoms gauti įmanomas tik stambiuose gamybos objektuose. Tokiais laikytini 26 veikiantys 6-3 0 tūkstančių vietų kiaulininkystės kompleksai, kuriuose laikoma 339 tūkstančiai kiaulių, stambesnės kaip 200 vietų 343 bendrovių ir ūkininkų kiaulių fermos su 162 tūkstančiais kiaulių ir 704 stambesnės kaip 50 vietų karvių-galvijų fermos su 270 tūkstančių g alvijų. Kiaulininkystės kompleksuose sukaupiamo mėšlo metinis energetinis potencialas sudaro 15 mln. m 3 biodujų; ūkininkų ir bendrovių kiaulių fermose – 7,2 mln. m 3 , o šios kategorijos ūkių – galvijų fermose – 65,2 mln. m 3 . Bendras paminėtose gyvulininkystės įmonėse sukaupiamo mėšlo energetinis potencialas sudaro 87,4 mln.m 3 per metus arba 524,4 GWh. Mažėjant žemės ūkio produktų paklausai šalyje pagal tiesioginę paskirtį nebenaudojama apie 0,5 mln. ha žemės naudmenų. Dalyje šių plotų galėtų būti auginamos energetinės kultūros. Naudojant jų žaliąją masę anaerobiniam perdirbimui vasaros laikotarpiu padidėtų fermose įrengtų bioreaktorių energetinis potencialas, gautosios biodujos galėtų būti naudojamos šienui ir grūdams džiovinti, o perdirbta biomasė – dirvoms tręšti.

Šiuo metu šalyje veikia trys bendros 2,1 MW biodujų jėgainės: 1,5 MW galios jėgainė perdirbanti “Semos” spirito gamybos atliekas Panevėžyje, 0,3 MW galios jėgainė, perdirbanti Utenos miesto valymo įrengimų nuotekas ir 0,3 MW galios jėgainė naudojanti kiaulių mėšlą “Vyčios” žemės ūkio bendrovėje Kauno rajone.

Reikia ištirti biodujų gamybai naudotinų organinių medžiagų energetinį potencialą, technines ir technologines jų panaudojimo galimybes, energetinį, ekonominį ir gamtosauginį jų perdirbimo efektyvumą. Derėtų išnagrinėti biodujų gamybos iš žaliosios augalų masės galimybes, pagrįsti biodujų surinkimo ir jų utilizavimo sistemų įrengimą stambiausiems Lietuvos sąvartynams, atlikti veikiančių biodujų jėgainių monitoringą, tobulinti jų technologijas.

2.7. GEOTERMINĖ ENERGIJA.

Žemės energija – viena iš atsinaujinančios energijos rūšių, – Lietuvoje jau įsisavinta privačiame sektoriuje iš negiliai (

. . .

ENERGIJOS RŪŠIS 1995M. PLANUOJAMA 2010M

Mtne % Mtne %

Bendras energijos suvartojimas 1366 100 1583 100

Vėjo energija 0,35 0,02 6,9 0,44

Hidroenergija

Didelės HE

Mažos HE

23,2

3,2





25,8

4,75



Saulės energija

Fotoelementai

kolektoriai

0,002

0,26



0,02

0,26

4,0

0,02

0,25

Biomasė 44,8 3,3 135,0 8,53

Geoterminė energija

Elektra

šiluma 2,5

2,1

0,4 0,2



– 5,2

4,2

1,0 0,33





Atsinaujinantys energijos šaltiniai (iš viso) 74,3 5,44 182 11,5

Pasyvios saulės energijos sistemos – – 35 2,20

Iš pateiktų lentelėje duomenų matyti, kad biomasės suvartojimas vyrauja tarp kitų atsinaujinančių energijos šaltinių. 1995 m. ES šalyse iš biomasės pagamintas energijos kiekis prilygo 44,8 mln. t naftos ekvivalento (Mtne) ir sudarė 60 proc. viso energijos kiekio, pagaminto iš atsinaujinančių šaltinių. Prognozuojama, kad iki 2010 m. šis skaičius išaugs iki 74 proc. ir atitiks 135 Mtne energijos kiekį. Taigi tiek pastaruoju metu, tiek ir ateityje biomasės indėlis į energijos gamybą palyginti su kitais atsinaujinančiais energijos šaltiniais yra didžiausias ir turi tendenciją didėti. Biologinė įvairovė, kaip viena svarbiausių tarptautinių problemų, buvo įvardyta Rio de Žaneire 1992 m. 155-ies šalių. Priimtoje konvencijoje bioįvairovė apibrėžiama trumpai kaip įvairovė rūšių viduje ir tarp rūšių kaip ekosistemų.

Visos elektrinės gali labai paveikti bioįvairovę. Organinio kuro elektrinės daro didelę įtaką pradedant ekosistemomis ir baigiant biosfera. Vėjo ir saulės energetika daro didesnį poveikį negu tikėtasi. Hidroenergija – vienintelis šaltinis, kurio įtaka vietinė. Jos įtaka yra ekosistemų lygmens ir labai retai didelio masto. Tiesa, jos įtaka priklauso nuo elektrinės dydžio. Mažos HE neturi juntamos neigiamos įtakos bioįvairovei. Energetikos variantai, labiau priklausomi nuo vietinės įtakos (vanduo, vėjas, saulė), vis dėlto gali būti valdomi aplinkos apsaugos atžvilgiu parenkant jiems tinkamą vietą. O organinio kuro elektrinės, kurių įtaka pasireiškia regioniniu ir globaliniu mastu, gali gerokai paveikti šią aplinkosaugos rūšį. Organinio kuro elektrinės turi didelį potencialą paveikti planetos bioįvairovę šiltnamio dujų išmetimais. Taigi atsinaujinantys energijos šaltiniai gali būti pripažinti kaip tvaresni sprendimai, nes jų įtaka tėra vietinė, ji neplinta toli. Be to, jų įtaka gali būti dar švelninama.

Tuo tarpu organinio kuro elektrinės veikia ne tik vietos gyventojus, bet ir tolimas nuo elektrinės teritorijas bei ekosistemas. Todėl teršalų tolimų pernešimų problema turi būti rimtai nagrinėjama tvariosios plėtros ir šalių bei regionų lygybės kontekste. Tačiau tai sunku padaryti, nes toji tarša nėra nei ištirta, nei valdoma trūkstant politinės koordinacijos. Geriausias pavyzdys yra klimato keitimasis.

Europos Sąjungos valstybėse vėjo ir saulės energija turi didžiulį nepanaudotą potencialą. Pradedamos plačiai diegti vėjo turbinos ir saulės šiluminiai kolektoriai. Vėjo energija per 10 metų išaugo 2000 proc. ir didėja toliau, mažosios hidroelektrinės darosi ekonomiškai naudingos. Saulės fotoelektra, kurios kainos sparčiai krinta, kol kas labiau priklauso nuo palankių sąlygų. Tačiau nereikia pamiršti, kad įprastinio kuro kaina neatspindi objektyvios kainos, į kurią turėtų įeiti ir žalos aplinkai atkūrimas. ES šalyse narėse atsinaujintys energijos šaltiniai šiuo metu sudaro nuo 1 iki 25 proc. visos sunaudojamos energijos.

ŠALIS 1990 M. 1995 M.

Airija 1,6 2,0

Anglija 0,5 0,7

Austrija 22,1 24,3

Belgija 1,0 1,0

Danija 6,3 7,3

Suomija 18,9 21,3

Prancūzija 6,4 7,1

Vokietija 1,7 1,8

Graikija 7,1 7,3

Italija 5,3 5,5

Ispanija 6,7 5,7

Liuksemburgas 1,3 1,4

Nyderlandai 1,3 1,4

Portugalija 17,6 15,7

Švedija 24,7 25,4

Europos Sąjunga 5,0 5,3

Europos sąjungoje vėjo energija jau dabar yra sukūrusi 30 000 darbo vietų Europoje. Biomasė kuria daug darbo vietų žemės ūkyje. Fotoelektra reikalauja daug operatorių ir priežiūros vietų, nes fotoelektros jėgainės yra nedidelės. Nelaukiama, kad daug darbo vietų sukurs hidroenergija. Numatoma, kad 2010 m. atsinaujinanti energetika sukurs darbo vietų: vėjas – 190 000 – 3 200 000, fotoelektra – 100 000, biomasė – 1000 000, saulės kolektorių – 150 000. 2010 m. numatytas eksportas iš ES AEŠ srityje sudarys 17 mlrd. eurų.

Lietuvoje atsinaujinanti energija sudaro 6 proc. (įskaitant durpes, kurios pasaulinėje praktikoje prie atsinaujinančių energijos šaltinių nepriskirtinos). Augalinė biomasė – mediena, šiaudai, energetiniai augalai – yra vienas svarbiausių atsinaujinančios energijos šaltinių Lietuvoje ir sudaro nemažą vietinio kuro dalį.

Apibendrinus vėjo energetikos plėtros perspektyvas ir pagal atliktų tyrimų rezultatus, buvo padarytos išvados:

1. Vėjo išteklių įsisavinimas sparčiausiai vystosi dažniausiai ne tose, šalyse kur geros vėjo sąlygos (pvz. Vokietija), bet kur šalies vyriausybė sudaro tinkamas sąlygas vėjo jėgainių statybai, priimdama palankius įstatymus ir taikydama įvairius paskatinimus.

2. Atsižvelgiant į užsienio valstybių patirtį, geresniam vėjo išteklių įvertinimui ir vėjo jėgainių projektavimui būtina pasitelkti, modernias, šiuolaikiškas technologijas bei programinę įrangą. Taikant šiuos įrankius pasiekiami geri rezultatai, kurie padeda planuoti, valdyti ir optimizuoti norimus sprendinius.

3. Prognozės vėjo energetikai įgyvendinimui iki 2020 m. reiktų pastatyti apie 31 MW galios vėjo energetikos jėgaines (VEJ). Tai reiškia, kad kas metai reiktų instaliuoti po 1,82 MW naujų VEJ. Toks kiekis yra mažas, lyginant su šiuolaikinėmis VEJ, kurių vidutinė galia yra nuo 1 MW iki 2,5 MW. Esant dabartinėms kainoms, 31 MW galios VEJ instaliavimui reiktų apie 137,8 mln. Lt.

4. Vėjas yra nepastovus parametras, todėl norint tiksliai nustatyt vietovės energijos potencialą, būtina atlikti 3-4 metų trukmės vėjo greičio monitoringą. Toks reikalavimas yra būtinas norint tikėtis finansavimo projekto įgyvendinimui.

5. Projekte pasirinkto vėjo jėgainių parko, sudaryto iš 6×600 kW vėjo jėgainių, potenciali metinė gamyba yra apie 8 GWh, o galios faktoriaus koeficientas – 27 %.

6. Vėjo jėgainių parko Kretingalėje projekto įgyvendinimui reiktų apie 16 mln. Lt. Didžiausią investicijų dalį sudarytų vėjo jėgainės (82 %). Esant 5 % palūkanų normai projektas atsipirktų per 14,4 metų. Paprastas atsipirkimo laikas – 11,7 metų.

7. Įgyvendinus šį projektą, būtų sukurtos papildomos 54 darbo vietos, sutaupoma 0,725 tūkst. tne/metus importuojamo kuro, o išmetamo CO2 kiekis sumažėtų apie 850 t/metus.

8. Didelės galios VEJ pagaminamos elektros energijos savikaina 1 kWh yra panaši kaip šiluminėse elektrinėse. Įvertinus tai, kad vėjo energetikos technologijoms neegzistuoja kaštai kurui, padidėja tikimybė, kad ateityje pagaminamos energijos savikaina bus vienoda.

Pagrindiniai tikslai siekiant efektyviai naudoti atsinaujinančius energijos šaltinius:

1. Sukurti saulės monitoringo sistemą Lietuvoje. Siekiant įvertinti atskirų tam tikra specifika išsiskiriančių Lietuvos regionų potencines saulės energijos panaudojimo galimybes, tikslinga atlikti trumpalaikius tyrimus, panaudojant mobilius saulės monitoringo postus Nidoje, Tauragėje, Kybartuose, Panevėžyje, Raseiniuose ir Ukmergėje. Sukurti demonstracinių saulės jėgainių eksploatacijos efektyvumo monitoringą. Šiems tyrimams atlikti reikia paruošti sukurto SMP techninę dokumentaciją ir pagaminti jų eksperimentinę seriją. Po išbandymo ir konstrukcijos patikslinimo būtų galima juos gaminti būsimai saulės energijos srautų monitoringo sistemai, o taip pat sėkmingai naudoti saulės elektros jėgainėms testuoti ir mokymui aukštosiose mokyklose.

2. Fotoelektros kainos mažinimas yra pagrindinis, globalinis fotoelektros plėtros visame pasaulyje uždavinys. Tai galima padaryti dviem būdais: didinti saulės elementų efektyvumą, iš to paties ploto gaunant didesnį elektros energijos kiekį ir/arba mažinant elemento gamybos kainą. Čia neužtenka kosmetinių patobulinimų. Situaciją iš esmės gali pakeisti tik nauji technologiniai principai ir naujos medžiagos.

3. Numatoma, kad 2005 m. saulės energijos naudojimo šiluminiams reikalams įrenginių plotas pasieks daugiau kaip 1000 m2 ir bus pagaminama kasmet per 260 tūkst. kWh šiluminės energijos.

Pagrindinis tikslas – tolesnė MHE plėtra Lietuvoje. MHE statyba šalyje vyktų 2 etapais:

a) atstatant apleistas ir įrengiant naujas prie esamų tvenkinių (1/3 pigiau negu naujoje vietoje). Realios galimybės – apie 131 MHE, bendros 16 MW galios ir 60 mln. kWh/metus. Planuojama realizuoti per 5-10 metų.

b) statant MHE naujai tinkamose upių vietose.Realios galimybės čia vertinamos iki 500 mln. kWh ir įsisavinimas užtruks ilgiau.Galimas naujų MHE vietas teks atidžiai ištirti. Jos bus statomos efektyviuose ir leistinuose gamtosaugos požiūriu upių ruožuose, su žemesnėmis vandens patvankomis ir didesniais įrengtais debitais negu prie esamų tvenkinių, tenkinant aplinkosaugos reikalavimus.

4. Numatoma atlikti tyrimus, kuriais siekiama nustatyti augalinės biomasės naudojimo kurui atskiruose šalies regionuose plėtros galimybes bei kryptis, parengti miško kirtimo atliekų surinkimo ir panaudojimo kurui technologijas.

5. Ruošiant biodegalų ir bioalyvų gamybos ekonominį pagrindimą, būtina atlikti naudojamų vietinių žaliavų ekonominį ir energetinį įvertinimą Lietuvos sąlygomis.

6. Dėl didelių investicijų, reikalingų naujų jėgainių statybai, žymaus veikiančių galingumų padidėjimo 2005 metais nenumatoma. Tikslinga suprojektuoti ir įrengti vieną ūkinę iki 0,1 MW galios jėgainę. Pagrindinis vykdomų darbų tikslas – parengti tobulesnes biodujų gamybos ir panaudojimo technologijas, sumažinti investicijas naujoms biodujų jėgainėms statyti, pagerinti jų energetinį ir ekonominį efektyvumą.

7. Atsinaujinančių šaltinių energetikoje uždavinių sprendimo metodai iš esmės skiriasi, lyginant su tradicine šilumine ir atomine energetika.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai yra decentralizuoti ir palyginti nedidelės galios, juos žymiai greičiau galima suprojektuoti ir įrengti, sumažėja transporto ir energijos perdavimo išlaidos. Kai kurie atsinaujinančios energijos šaltiniai dera prie susidariusios centralizuotos energetikos infrastruktūros (pavyzdžiui, mažosios HE), tačiau kai kurie šaltiniai efektyvūs tik kaip autonominiai decentralizuoti įrenginiai (pavyzdžiui, saulės šildymo ir mažo energetinio tankio biomasę naudojantys įrenginiai).

Dėl šių šaltinių specifikos ir įvairiapusės įtakos šalių vystymuisi daugelyje Vakarų Europos šalių (Vokietijoje, Prancūzijoje, Didžiojoje Britanijoje ir kt.) įsteigtos atskiros atsinaujinančių energijos šaltinių agentūros, kurios finansuoja ir koordinuoja šios srities veiklą.

Atsinaujinančių energijos šaltinių technologijų diegimui, ypač jų platesnio naudojimo pradžioje, reikia paramos. Yra dvi priežastys. Nors kai kurie atsinaujinantys energijos šaltiniai jau šiuo metu yra konkurentiški, tačiau dalis jų gali konkuruoti su tradiciniais, jei įvertinama žala aplinkai ir žmonėms. Be to, atsinaujinanti energija mažai žinoma, todėl investuotojai, energijos vartotojai, įstatymų leidimo ir vykdymo institucijos, neturėdami objektyvios informacijos, šių energijos šaltinių vengia. Žemės ūkyje energijos vartotojai decentralizuoti ir reikalauja nedidelės galios. Todėl palankios sąlygos naudoti atsinaujinančius energijos šaltinius, kadangi jų energetinis tankis yra nedidelis. Atsinaujinantys energijos šaltiniai sudaro galimybes kaime plačiai naudoti modernias decentralizuoto energijos tiekimo technologijas, nes tuo atveju nereikalingi brangūs energijos paskirstymo tinklai ir nenuostolinga perduoti energiją. Ir ES pirmenybė teikiama atsinaujinančios energijos gamybos projektams, skirtiems kaimui. Čia akcentuojama ne tik energetinė ar aplinkosaugos, bet ir socialinė tokių projektų reikmė, nes atsinaujinančios energijos naudojimas svarbus ir kaimiškųjų regionų vystymui bei darbo vietų kūrimui. Reikia pažymėti, kad šiuo metu Lietuvos kaime gyvena apie 32 proc. gyventojų.

3. NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS:

1. http://ic.lms.lt/ml.html, Atsinaujinantys energijos šaltiniai „Saulės energijos ir jos naudojimo tyrimai“, autorius Ignas Šateikis.

2. ,,Mokslas ir gyvenimas”, 2001/12”, „Medienos kuras Lietuvos energetikos ūkyje“, Nerijus Pedišius.

3. „Mokslas ir gyvenimas“, 1998/3, ,,Ekologija energetiko akimis“, Juozas Burenikis, Dalia Štreimikienė.

4. ,,Mokslas ir gyvenimas“, 2002/4, 2002/5-6, ,,Biomasė energijai gauti”, Dr. Stanislovas Vrubliauskas .

5. http://saule.lms.lt/lnsp/lnsp_atsinauj.html, ,,Lietuvos nacionaline saules programa 2002-2005”.

6. http://www.ekostrategija.lt, ,,Atsinaujinantys energijos šaltiniai”, 2002-08-23.

7. http://www.ekostrategija.lt, ,,Vėjo energijos panaudojimo galimybės Lietuvos pajūryje, 2002-10-25, Artūras Strolia.

8. http://www.ekostrategija.lt, ,,Vėjo energija”, 2002-10-24.

9. http://www.ekostrategija.lt, ,,Galimi biomasės kuro ištekliai, jų regioninis pasiskirstymas Lietuvoje”, 2002-10-13, A. Žaltauskas, E. Ramoška.

10. ,,Mokslas ir gyvenimas” 2001/6, ,,Europa renkasi atsinaujinančią energiją. O Lietuva?”, Habil. dr. Stepas Janušonis.

11. ,,Mokslas ir gyvenimas”, 2001/4, ,,Vėjo energijos naudojimo raida Lietuvoje”, Prof. Vladislovas Katinas, dr. Antanas Markevičius

12. http://ic.lms.lt/ml/188/jegaines.htm, ,,Vėjo jėgainės – ar rengsime jas Lietuvoje?”, Vytautas Kundrotas

Join the Conversation

×
×