Для Донецкой области проблемы энергетического обеспечения и экологической безопасности являются на сегодняшний день особенно важными, так как на территории области сосредоточены крупнейшие промышленные предприятия Украины, обеспечивающие около 20 % промышленного производства.

    Промышленность Донецкой области потребляет 20409,3 кВтч/год электроэнергии и при этом выбрасывает 743,9 тыс. т загрязняющих веществ в окружающую среду. Почти вся электроэнергия в Донецкой области производится на тепловых электростанциях, работающих на местном топливе. За 2007 год в области было произведено 28268,7 млн. кВт–год, из них 99,9 % электроэнергии выработали тепловые электростанции.

    Целью данной работы является разработка путей уменьшения производства электроэнергии на ТЭС за счет использования солнечных энергосетей (СЭС).

    Актуальность работы заключается в уменьшении выбросов загрязняющих веществ за счет использования альтернативных источников энергии – солнечных энергосетей.

    Донецкая область имеет высокий потенциал энергосбережения и значительные возможности использования альтернативных источников энергии. Наиболее подходящим источником энергии в области может стать солнечная энергия.

    Уровень солнечной инсоляции в Донецкой области составляет 1250 кВт/м год или свыше 2000 солнечных часов в год. К тому же в последние годы наблюдается повышение уровня солнечной инсоляции.

    Для преобразования солнечной энергии в электрическую предлагается использовать солнечные элементы, которые путем параллельно-последовательного соединения собирают в модуль (панель) определенной мощности и напряжения. Полученный с помощью солнечного модуля электрический ток является постоянным. Его следует преобразовать в переменный ток с помощью специального устройства – преобразователя напряжения (инвертора). После этого преобразованный ток передавать в общую энергосеть. Таким образом, в области можно организовать огромную энергосеть, в результате чего будет снижено потребление электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС и, следовательно, будет снижено количество выбросов вредных веществ в атмосферу.

    По статистическим данным в среднем по области потребление электроэнергии населением составляет 7859,4 млн. кВт/год, а в расчете на одного человека составляет 540 кВт-ч/год. Рассчитаем, какое количество электроэнергии можно получить при помощи солнечного модуля. Для этого возьмем солнечный модуль со следующими характеристиками: мощностью 0,075 кВт-час, площадью 0,649 м2 при освещенности 1000 Вт/м2 и температуре 25 °С со спектром освещенности АМ 1,5.

    Для производства электроэнергии, необходимой для покрытия энергетических затрат на одного человека, необходимо использовать 540/113,58 = 4,75 = 5 модулей, что по площади составит 3,2 м2.

    Приведенный расчет показывает, какое количество модулей необходимо использовать для покрытия энергетических расходов на одного человека. Однако, учитывая тот факт, что солнечная инсоляция величина не постоянная, то реальное количество электроэнергии, полученной за счет солнечных модулей, может отличаться от расчетного количества. В этом случае необходимо увеличить количество модулей.

    В результате внедрения солнечной энергосети можно добиться снижения выработки электроэнергии на тепловых электростанциях, в результате чего в атмосферный воздуха будет выбрасываться меньше загрязняющих веществ, таких как оксид углерода, азота, диоксид серы, пыль неорганическая, тяжелые металлы, парниковые газы. (4)

    За 2007 год суммарное количество вредных выбросов, выбрасываемых ТЭС общего пользования, составило 501,3 тыс. т.

    В таблице 1 представлены данные прогноза на 2010 год по удельным выбросам загрязняющих веществ, приходящихся на тыс. МВт произведенной электроэнергии.

Таблица 1 – Удельные выбросы загрязняющих веществ от ТЭС Донецкой области

    Учитывая среднее значение удельных выбросов от ТЭС, а также тот факт, что население области потребляет 7859,4 млн. кВттод электроэнергии, можно определить, что при выработке этого количества электроэнергии на ТЭС в атмосферный воздух поступает 141,5 тыс.г загрязняющих веществ в год.

    Анализ данных позволяет сделать вывод о том, что после внедрения СЭС в Донецкой области количество выбросов вредных веществ сократится на 28,2 %. Расширение СЭС на промышленное производство позволит достичь еще большего сокращения выбросов. А в связи с принятием нового закона в энергетике, внедрение солнечных электросетей будет экономически выгодным.