Kiti šaltiniai

Geoterminė energija

Potvynio ir atoslūgio energija

Bangų energija

Geoterminė energija

Geoterminė energija naudodama gilesnių žemės sluoksnių šiluminę energiją, kuri gali būti panaudota elektros energijos gamybai, pastatų šildymui arba vėsinimui.

Yra išvystyta daug technologijų, leidžiančių pasinaudoti geotermine energija- šiluma bei energija, sklindančia iš žemės. Geoterminė energija gali būti pasisavinama dvejais keliais:

  • Karšto vandens arba garų rezervuarai bei telkiniai, esantys giliai žemėje bei pasiekiami darant gręžinius;
  • Geoterminiai rezervuarai esantys negiliai žemės paviršiuje, kur žemės paviršius išlaiko santykinai pastovią 10- 15 laipsnių pagal Celsijų temperatūrą.

Ši geoterminių išteklių įvairovė leidžia juos naudoti tiek dideliais, mažesniais mastais bei platiems poreikiams patenkinti. Mechanizmų pagalbos dėka, galima panaudoti karšto vandens arba garų rezervuarus , kad šie galėtų varyti generatorius ir taip gaminti elektros energiją prieinamą vartotojams. Taip pat yra ir mechanizmų, kurie leidžia išgauti žemės paviršiaus geoterminę energiją ir panaudoti turimą energiją įvairiems tikslams namų ūkiuose, pastatuose, pramonės gamyklose, žemės ūkyje ar kelių infrastruktūroje. Šiluma iš žemės gelmių gana plačiai naudojama pastatų šildymui arba aušinimui.

Kiti geoterminiai resursai yra susikaupę giliai po žemės paviršiumi. Atstumas iki resursų gali siekti ir dešimtimis kilometrų. Energija tokiame gylyje tūno karštuose uolienose bei magmoje. Ateityje šie resursai taip pat gali būti naudingi ir prieinami platesniam panaudojimui energetiniams tikslams. Taigi, galima teigti, kad geoterminė energija turi potencialą ir perspektyvas kada nors pasisavinti milžiniškus šios rūšies atsinaujinančios energijos klodus.

Mokslininkai ir technologai siekia kurti ir plėtoti technologijas, šiems geoterminės energijos pritaikymams:

  • Žemės šilumos tiesioginis panaudojimas- gaminti šilumą tiesiogiai iš karšto vandens, esančio žemėje;
  • Geoterminė elektros energijos gamyba- elektros energijos gamyba iš žemėje sukauptos šilumos;
  • Geoterminiai šilumos siurbliai- naudoti žemės paviršiuje cirkuliuojančią šilumą pastatų šildymui arba aušinimui.

Geoterminė energija skaičiais

Geoterminė energija Lietuvoje šiuo metu nėra populiari nors pasižymi patikimumu bei nedideliais eksplotavimo kaštais. Dėje, iki šiol veikė tik Klaipėdos geoterminė jėgainė, kuri pagamina 40proc. reikiamo šilumos kiekio. Paprasčiausi geoterminės energijos įrenginiai namams gali kainuoti nuo 10 000 Lt.

Lietuva turi išskirtines geologines sąlygas, kurios ir skatina padidintą susidomėjimą galimu geoterminės energijos panaudojimu šalyje. Vakarų Lietuvoje šilumos srauto intensyvumas siekia 70-90 mW/m2, tuo tarpu kai vidutinė Rytų Europos platformos reikšmė yra 43 mW/m2. Taigi, geoterminis gradientas Vakarų Lietuvoje yra dvigubai didesnis, o tai reiškia, kad perspektyvios temperatūros elektros gamybai gali būti gręžiniais pasiektos dvigubai mažesniuose gyliuose. Kaip žinia, pagrindiniai geoterminės energetikos kaštai susiję su giliuoju gręžimu, tad tokios geoterminės anomalijos gali būti eksploatuojamos ekonomiškai naudingai, skirtingai nuo prastesnes geotermines sąlygas turinčių regionų. Dar prieš penkis metus perspektyviomis buvo laikomos 200oC ir aukštesnės temperatūros. Gerėjant technologijoms ekonominė riba dabar jau siekia 120-150oC ir ateityje dar mažės.

Didžiausias geoterminis gradientas, kuris siekia 40-45oC/km, kituose Vakarų Lietuvos vietose jis kiek mažesnis – 32-38oC/km. Būtent šiuose dviejuose plotuose, pajūryje ir pietinėje Vakarų Lietuvos dalyje, yra didžiausia geoterminių jėgainių statybos perspektyva. Palyginimui, rytinėje Lietuvos dalyje geoterminis gradientas tėra 20-25oC/km.

Per pastarąjį puse šimto metų šalių, kurios gamina geoterminę elektrą skaičius nuo dviejų padidėjo iki dvidešimt keturių. Tai nėra dideli skaičiai, turint omenyje tai, kad Žemės gelmėse yra neišsenkami geoterminės energijos resursai.

Siekiant ekonominės ir energetinės naudos geoterminė energetika gali būti eksploatuojami tik regionuose, kurie yra tektoninių plokščių sandūros zonose. Čia aukštos temperatūros sutinkamos nedideliuose gyliuose, todėl gręžiami negilūs gręžiniai, kuriais pasiekiamos temperatūros reikalingos elektros gamybai. Tokios šalys – Islandija, Filipinai, Centrinė Amerika, Kalifornija ir pan.

Skaičiuoklė geoterminiam šildymui*: http://www.sveo.lt/lt/sildymo-skaiciuokle

*Ši skaičiuoklė leidžia paskaičiuoti šildymo sistemos variantus, pagal tai kokį plotą reikia šildyti, kiek name gyvena asmenų, leidžia rinktis iš geoterminio šildymo variantų.

 

 

Potvynio ir atoslūgio energija 

Potvynio ir atoslūgio energija yra hidroenergijos forma, kuri leidžia išnaudoti potvynių metu esantį vandens judėjimą, kai vanduo teka pirmyn (patvinimas) ir atgal (atoslūgis).

Potvynių ir atoslūgių energija gali būti panaudota dvejais pagrindiniais būdais: 

  • Kinetinė energija patvinimo ir atoslūgio metu judančio vandens srautu varo turbinas;
  • Potencinė energija, naudojant užtvankas ir siekiant išnaudoti dėl skirtingo vandens lygio judančio vandens energiją.

Kai yra reikiamas kiekis vandens, kuris susikaupia vandens telkiniuose, pavyzdžiui, upėse, tuomet galima vandens srautu varyti generatorius ir gaminti elektros energiją. Kad būtų galima absorbuoti šią vandens energiją ties upės žiotimis yra statomos užtvankos. Užtvankoje yra įtaisomi turbinos ir generatoriai ir „užlaikomo“ vandens srautas, varydamas turbinas, sugeneruoja elektros energiją. Instaliuotų mechanizmų ir užtvankos pastatymo efektyvumas gaminant elektros energiją, priklauso nuo potvynio masto ir vandens kiekio, kuris prateka per užtvanką. Norint, kad procesas būtų efektyvus reikalingas bent 4 metrus siekiantis vandens patvinimas.Pasaulyje yra nedaug vietų, kur potvynio parametrai yra tinkami generuoti pakankamai galiai. Labai geras pavyzdys būtų Kanadoje esanti Fandžio įlanka, pasižyminti didžiausiais potvynio lygio svyravimais pasaulyje, kurioje amplitudė tarp potvynio ir atoslūgio siekia 10,8 (17, 18) metrų. Svarbu paminėti, kad potvynių jėgainės iš principo yra labai panašios į standartines hidroelektrines, o skiriasi tuo, kad vandens srautas, varantis turbiną potvynių jėgainėse susidaro natūraliai dėl gamtos dėsnių.

Potvynių ir atoslūgių energijos privalumai:

  • Kai surandama ir nustatoma tinkama vieta potvynių jėgainei statyti, tada potvynių mastai ir periodiškumas yra lengviau prognozuojamas nei vėjo bei ne taip smarkiai kintantis kaip sulės jėgainių;
  • Tai yra sąlyginai patikimas elektros gaminimo būdas;
  • Pastačius potvynių elektrinę, jos funkcionavimui, susijusiam su elektros gamyba, beveik nereikalingos jokios išlaidos.

Potvynių ir atoslūgių energijos trūkumai:

  • Pasaulyje yra nedaug vietų, tinkančių statyti potvynio elektrinę. Šią situaciją labai apriboja vietinio elektros energijos poreikio trūkumas. Elektros energijos kaupimas ir transportavimas dideliais atstumai labai padidintų veiklos sąnaudas;
  • Potvynio ir atoslūgio jėgos gali turėti reikšmingą poveikį vietinių rūšių biologinei įvairovei. Tai akcentuotina didelėse potvynio užtvankose, kur dėl sumažinto vandens srauto ir tėkmės greičio vandens telkinys gali uždumblėti.

Potvynių ir atoslūgių energija skaičiais

 Surasti tinkamą vietą ir pastatyti potvynių jėgainę gali būti labai sunku ir pareikalauta didelių investicijų. Visgi, pastačius elektrinę, jos eksploatacijos sąnaudos yra sąlyginai nedidelės. Kad būtų galima įsivaizduoti išlaidų mastus, pateikiame pavyzdį. Siekiama pastatyti 8000 MW galingumo potvynių jėgainę bei baražo (užtvankos) sistemą Severno upės žiotyse, Jungtinėje Karalystėje. Numatoma šio projekto vertė gali siekti 15 mlrd. JAV dolerių. San Bernardino sąsiauryje, Filipinuose statomos šio tipo elektrinės galingumas gali siekti 2200 MW. Užtvankos kaina užtvankos sienos kaina gali siekti 3 mlrd. JAV dolerių.

 

 

Bangų energija

Bangų energijos paskirtis yra bangų mechaninę energiją paversti į elektros energiją. Bangų energijos sistemos būna pačių įvairiausių konfigūracijų: yra reaguojančių į bangų lingavimus, judėjimą aukštyn, žemyn bei į šonus, fiksuojančių judėjimo pokyčius, siūbavimo momentus, o kai kurie yra jautrūs povandeninio slėgio svyravimams.

Yra tam tikrų technologijų, kurios vadinamos perspektyviom, jos yra vystomos siekiant kuo efektyviau paversti bangų energiją į elektros energiją. Svarbiausios iš jų:

  • Į virpesius reaguojantis oro stulpelis, kuris varo oro turbiną;
  • Dirbtinis vandens kanalas, bangomis per kanalą į rezervuarą ateinančią ir išeinančią vandens cirkuliaciją paverčiantis į elektros energiją. Elektros energija sugeneruojama per ant turbinos krentantį vandens kiekį;
  • Plūduriuojančios mentės, kurios bangavimo energijos dėka tiesiogiai varo turbinas ir gamina elektros energiją;
  • Lankstiniai (šarnyriniai) mechanizmai, kurie paverčia vertikalius ir horizontalius judesius į elektros energiją.

Bangų energija dar nėra plačiai naudojama ir pritaikoma. Dauguma planuojamų projektų vis dar yra galimybių kūrimo etape ir tebetobulinami, kuriant parodomuosius įrenginius. Pilnai funkcionuojančių ir komerciškai sėkmingai veikiančių tokio tipo elektros jėgainių kol kas nėra daug. Visgi, technologijų pažanga tęsiama, ir prieš tai išvardintos technologijos yra testuojamos. Nauji projektai ir ateities perspektyvos pritraukia vis didesnį susidomėjimą ir investicijas viso pasaulio mastu.

Taip pat labai svarbu paminėti, kad bangų energija yra dar tik bandymų stadijoje, todėl dabar yra dar sunku kalbėti apie realų šios alternatyvios energetikos atšakos potencialą.Tikimąsi, kad dauguma bangų energijos technologijų yra atsparios šalutiniam aplinkos poveikiui arba poveikis yra nedidelis.