Latvijas Republikas

Valmieras Valsts ģimnāzijas

Saules enerģiju un citu alternatīvo enerģiju izmantošana Latvijā

Zinātniski pētnieciskais darbs dabas un tehnoloģiju zinātnēs

Darba autors:

Kristaps Zariņš 11.a klase

Darba vadītāja:

Valmieras Valsts ģimnāzijas mājturības skolotāja Dace Pabērza

Valmiera,2013

Anotācija.

Cilvēce jau ilgi mēģina izvairīties no CO2 izmantošanas, bet tā nav nekad

bijusi iespējama dēļ naftas zemās cenas, kā arī dēļ koka deg materiālu un ogļu

zemajām cenām tirgū. Darba autors uzskatu ka šī problēma jau ir saasinājusies līdz

pašai augstākai kulminācijai, jo, kā redzamas visapkārt, visi izmanto dedzināmos

resursus, kuri pārsvarā izdala CO2, kas traucē atmosfērai atjaunoties un dēļ šīs

problēmas pasaulē mainās apstākļi kas nav piemēroti cilvēku organismam, tāpēc ir

jāpadomā par nākotni un vajag izmantot kaut ko, kas neizdala CO2 gāzes, bet dēļ

samēro dārgo izmaksu dēļ tas ir ļoti grūti izdarāms. Pētījuma uzdevums ir uzzināt vai

tomēr alternatīvā enerģijas ir tik salīdzinoši dārgāka par neatjaunojamiem resursiem,

un vai Latvijā tos vispār var izmantot, un kas notiek pēc to darbības beigšanas, un vai

tas ir pārstrādājams.

2.lpp

Satura rādītājs

1.Ievads....................................................................................................................4.lpp

2.Alternatīvo enerģiju vispārēji apraksti..................................................................5.lpp

2.1.Saules baterijas..............................................................................................5.lpp

2.2.Saules kolektori............................................................................................6.lpp

2.3.Ģeotermālā enerģija....................................................................................7.lpp

2.4.Ūdens enerģija............................................................................................8.lpp

2.5.Biogāze......................................................................................................9lpp

2.6.Vēja enerģija..........................................................................................10.lpp

3.Saules bateriju izmantošana un utilizēšana.........................................................11.lpp

3.1. Saules bateriju novietojums un īpatnības.............................................11.lpp

3.2. Saules bateriju problēmas....................................................................11.lpp

3.3. Saules bateriju lietderības laiks..........................................................13.lpp

3.4. Saules enerģijas izplatība Latvijā......................................................13.lpp

4.Praktiskais darbs..................................................................................................16.lpp

5.Aptaujas rezultāti un analīze...............................................................................20.lpp

6.Secinājumi...........................................................................................................22.lpp

7.Pielikums.............................................................................................................22.lpp

7.2.Aptauja.............................................................................................22.lpp

7.1.Bildes...............................................................................................22.lpp

3.lpp

1. Ievads

„Saules enerģiju un citu alternatīvo enerģiju izmantošana Latvijā” Kristapa Zariņa

Zinātniski pētnieciskais darbs, darba vadītāja Dace pabērza.

Darbā analizēts alternatīvas enerģijas vispārējās iespējas un to izmantošana, kā arī

pētīts tās nekaitīgums dabai, un faktori kas to ietekmē.

Darba mērķi: Noskaidrot vairāk par alternatīvās enerģijas iespējām Latvijā un

Ārvalstīs, kā arī tās izmaksas, un uzzināt vai šo enerģiju iegūšana ir rentabla un

ekonomiski izdevīga.

Darba uzdevumi:

1)Iepazīties ar alternatīvo enerģiju aprakstiem un izmantošanas iespējām.

2)Apkopot informāciju par Latvijas laikapstākļiem.

3)Analizēt alternatīvās enerģijas izmaksas.

4)Analizēt alternatīvās enerģijas trūkumus.

5)Izreiķināt alternatīvās enerģijas ekonomisko izdevīgumu.

6)Veikt aptauju par cilvēku izglītotību par alternatīvo enerģiju.

4.lpp

2. Alternatīvo enerģiju vispārēji apraksti

2.1. Saules baterijas

Saules enerģija ir viena no enerģijām, kuru var izmanto mājas īpašnieki, jo tā

ir viena no vieglāk uzstādāmajām, un ir izmantojama visas pasaules vietas, kur spīd

saule un nav noēnojums. Saules enerģiju iegūst fotosintēzes rezultātā un šī enerģija

kas iespīd saules baterija ar silikona palīdzību nonāk uz ar sudrabu apklātiem vadiem

kas novada saņemto enerģijas daudzumu uz vajadzīgo vietu. Pastāv trīs veidu saules

baterijas tā saucamas „Polycristalin”, ”Monocristalin”, ”Amorf”. Visefektīvākās ir

„Monocristalin” saules baterijas, bet tāpēc tās arī ir visdārgākās. Saules enerģijas ir

viena no perspektīvākajām enerģijas ieguves veidiem, jo pašlaik mēs izmantojam

0.07% no visas saražotās enerģijas, tas ir salīdzinoši maz. Pašreiz saules bateriju

efektivitāte ir ļoti maza no 10-17% un ja mēs attīstītu šo sfēru būtu iespējams saražot

tik daudz enerģijas cik patērējam, un pat atstāt rezervei. No saules enerģijas var iegūt

10000 reizes vairāk enerģijas nekā mēs pašlaik patērējam. Pašlaik Ķīna attīsta saules

bateriju izmantošana un ražošana un tiek dotētas rūpnīcas kas uzsāk šāda veida

ražošanu. Tas palīdz arī Eiropas tirgum, jo samazina saules bateriju cenu, tādēļ arī tās

enerģijas izmantošana paliek aizvien ekonomiski izdevīgāka un pašlaik tiek runāts, ka

arī Latvijā šīs enerģijas veids sāk atmaksāties jau 8-10 gados dēļ enerģijas cenu

kāpumam. Kā redzams att.1 zem teksta Latvija nesaņem pašu lielāko radiācijas

daudzumu dēļ ģeogrāfiskā novietojuma, bet tā vēl aizvien ir izdevīga un atmaksā

savus ieguldījumus. Arī valstīs kur saņem lielāku radiācijas daudzumu ir dažas

problēmas, kā lielais karstums, kas var deformēt saules paneli un saņemt mazāku

enerģijas daudzumu, jo saules baterijas lielāku enerģijas daudzumu atdod vēsākā

vietā, kur spīd gaiši saule. Darba autors uzskata, ka Latvijai vajadzētu vairāk ieguldīt

alternatīvās enerģijas dotācijās, lai Latvijai nebūtu jādomā kā izvilkt līdz nākošām

Eiropas regulām, kas nosaka augstāku alternatīvās enerģijas ieguves daļu.

att.1.

5.lpp

2.2. Saules kolektori

Saules kolektori sastāv tikai no pāris vara caurulēm un alumīnija plāksni.

Alumīnija plāksnīte ir vajadzīga, lai palielinātu kolektora efektivitāti, ko saņem

priekšā esošā vara caurule. Saules kolektors darbojas uz principa, ka stāvot saulē

sakarst, un šajā caurulēm stāvošais šķidrums arī sakarst un tiek aizadīts ar pumpja

palīdzību uz cisternu, vai boileri kurā paliek šis sakarsētais ūdens. (redzams att.2)

att.2.

Vara caurules tiek izmantotas speciāli, jo tām ir ļoti liela siltumietilpība un var

vienmērīgi sakarst. Šis alternatīvās enerģijas veids ir viens no efektīvākajiem, jo

netiek speciāli konvertēts uz elektrisko enerģiju tādēļ tas dod efektivitāti 75% apmērā.

Latvijā šis enerģijas avots ir izplatītāks, jo vajadzīga mazāka saules radiācija, lai

sasniegtu lielu enerģijas ieguvumu. Šis avots tiek izmantots it īpaši Ziemeļeiropas

valstīs kā Norvēģija, Zviedrija, jo Ziemas sezonā ir aukstāks nekā vidēji Eiropā, un

saule spīd katru dienu, kas uzkarsē caurules līdz 50-70oC. Tā ir ievērojama

temperatūra un ja uzstāda vairākus šādus kolektorus var bez piepūles un liela

enerģijas patēriņa uzsildīt ūdeni. Šim enerģijas avotam ir ļoti liels potenciāls Latvijas

teritorijā, jo mums ir vajadzīgs karstais ūdens ziemas sezona, un tas atvieglo

elektroenerģijas patēriņa slogu. Šie saules kolektori nav nepieciešami valstīm, kuras

atrodas tuvāk ekvatoram, jo ūdens tāpat siltajās dienās uzsilst neizmantojot speciālu

tehniku, vai arī lielus ieguldījumus.

6.lpp

2.3. Ģeotermālā enerģija

Ģeotermālā enerģija ir enerģija, kura iegūta no zemes siltajiem iežiem, kas

atrodas zemes dzīlēs. Pārsvarā caurules no metāla tiek kustināts speciāls šķīdums, kas

saņem no iežu vajadzīgo siltumu un ar pumpja palīdzību tiek nogādāts uz vajadzīgo

vietu. Lai gan tas prasa diezgan daudz enerģijas pumpja darbināšanai, tas noteikti

atmaksājas, jo patērētā enerģija, ko izmanto, lai uzsildītu 1m2 ir vismaz 3 reiz mazāka

nekā ar parasto sildītāju. Šo enerģijas veidu izmanto visvairāk Islandē, kur ir seismiski

aktīva zona, jo tur netālu ir gan vulkāni, gan geizeri, kas sasilda zemes virskārtu.

Latvijā šo enerģijas izmantošanas veidu izmanto tikai paris mājas, jo uzstādīšanas

izmaksas ir ļoti augstas un vidējam Latviešu iedzīvotājam ir par dārgu.

att.3.

Kā redzams att.3 siltumsūknis pēc saņemtā siltuma atkal atdod atdzesēto

šķidrumu, kas ir atdzesēts atdodot ūdenim siltumu, kuru pēc uzsildīšanas ar izmantot

saimniecībā. Parasti siltumsūkņus ierok pēc iespējas dziļāk, jo ja tas dziļāk atrodas,

tad zemes dzīles labāk uzsilda šķīdumu. Kā piemēru var minēt siltumsūkni kas,

ierakts paris metru dziļumā un uz katru caurules metru var saražot 20-35w siltuma

jaudu. Pastāv vairāku tipu siltumsūkņi, ka dziļurbumu, ūdens, gaisa, zemes.

Visefektīvākais, protams, ir dziļurbuma siltumsūknis, bet tā ierīkošanai vajadzīga

speciāla tehnika, kas var izmaksāt diezgan dārgi, tādēļ šo urbuma veidu izmanto reti.

7.lpp

2.4 Ūdens enerģija

Ūdens enerģijas arī ir viena no nākotnes enerģijām, un tā ir viena no Latvijas

ražotākām alternatīvām enerģijām. Tā arī ir viena no pelnošākajām, kā arī viena no

visvairāk investīciju prasošākām nozares enerģijām. Latvijā vien no lielākajiem ir

Pļaviņu HES(att.4), kura jauda ir 868,5 MW un kritums 40m kurš saražo apmēram

1,733 TWh gadā un satur 500 miljoni kubikmetru ūdens. Tas ir diezgan ievērojams

iegūtās enerģijas apjoms. Pats Pļaviņu HES sastāv no 10 lielām turbīnām kuras katra

jauda ir apmēram 86,85 MW.

att.4.

Katram cilvēkam nav iespējams uzbūt savu Hesu, jo ir ierobežoja daudzums

ūdenskritumu, kas varētu saražot elektroenerģiju. Faktiski šis enerģijas avots ir

izsmēlis sevi visu, jo visur jau ir sabūvēti Hesi kur vien tas ir iespējams un rentabli.

Šis ir arī viens no apspriestākajiem alternatīvās enerģijas avotiem dēļ tā sliktās slavas

izbojāt apkārtējo vidi un traucēt ūdensdzīvnieku brīvo kustību. Šis alternatīvās

enerģijas veids. Latvijā pastāv četri Hesi kurus izmanto pilnībā enerģijas ražošanai.

Viena Hesa izmaksas no pāris tūkstošiem līdz pat simtiem miljonu latu.

8.lpp

2.5. Biogāze

Biogāze ir viena no plaukstošākajām alternatīvās enerģijas avotiem tieši auto

jomā. Tā kā benzīna cena paaugstinās ar katru mirkli, tā cilvēki meklē alternatīvu

benzīnam, kas ir biogāze. Latvijā šis enerģijas veids nav tik populārs, jo nav

pietiekami daudz uzpildes vietu, kur uzpildītu tieši biogāzi. Biogāzi iegūst produktu

trūdēšanas procesā, kur izdalās gāze, kas ir ļoti viegli uzliesmojoša nu izdala daudz

enerģijas. Pārsvarā biogāzi iegūst fermās, kur vircai atļauj izdalīt gāzi kas tajā

uzkrājusies, bet ir iespēja audzēt speciāli kukurūzu, kas arī izdala gāzi. Parasti biogāze

sastāv no 50-70% metāna un tikai 25% CO2. Šij gāzei nav smakas un tā ir

bezkrāsaina. Šo gāzi pārsvarā izmanto cepšanai, apkurei, kā arī auto motoru

darbināšanai.

att.5.

Pārsvarā biogāzes ražošanai izmanto lielas speciāli biogāzei domātās

novietnēs(att.6), kuras ir ugunsdrošas un neizdala ne pilīti biogāzi apkārtējā vidē. Šīm

novietnēm ir speciāla sākuma novietne no kuras tiek ievilkts iekša lielajā novietnē tā,

lai visa vajadzīgā gāze saglābtos lielajā cisternā un ir iespējama pārvietot no lielās

cisternas uz speciālu mašīnu kas pārvadā biogāzi un to aizvestu pie patērētāja. Šī

enerģija ir populārāka Vācijā, kur pie katra liela zemnieka redzama šāda liela cisterna

kas ražo gan paša vajadzībām, gan arī komerciāliem nolūkiem domāto biogāzi.

9.lpp

2.6 Vēja enerģija

Vēja enerģija ir enerģija, kuru ražo vēja plūsmai griežot rotoru, kas ražo

enerģiju. Latvijā viena no populārākajām vietām kur ražo vēja enerģiju ir Liepāja, jo

šī pilsēta atrodas tieši pie jūras piekrastē, kur vējam ir vieta kur ieskrieties un griezt

vēja turbīnu. Šis enerģijas veids ir efektīvs tikai vējainās vietās kur vēja plūsma ir no

3 - 20 m/s. Viens lielais vēja ģenerators var ražot 30—600 kW vienā stundā ar pilnu

jaudu. Parasti rotoru lielums ir no 20-50m un vēja ģenerators sastāv no trim rotoriem.

Pašlaik Latvijā saražo 26MW vēja enerģijas un lielākās ietas no tām ir Užavā(att.5) ar

jaudu 1MW.

att.6.

Vēja enerģijai ir arī savi mīnusi, tā bloķē gaisa satiksmi, un zeme ir ietekmēta

ar vibrācijām, tāpēc nekas 500m attālumā no vēja ģeneratora labi neaug graudaugi, un

šīs vibrācijas kaitē dzīvniekiem, jo dzīvnieki uzskata, ka kaut kas nav kartība un

mēģina bēgt vai slēpties. Arī vēja enerģija ienes sava veida ienākumus, bet šim

enerģijas avotam ir grūti sameklēt novietojumu, jo vēja ģenerators nevar stāvēt bez

griešanas, tā būtu vienkārša naudas izmešana. Tā arī ir viena no Latvijas lielākajām

problēmām, ka nekur nav pilnīga nepārtraukta vēja plūsma, kur šie vēja ģeneratori

sasniedz maksimālo jaudu uz ilgāku laiku. Viena no novietojumu problēmām ir arī

elektrības atdošana, jo saražotā enerģija jāatdod Latvenergo tīklam, lai saņemtu

vismaz kādus ienākumus.

10.lpp

3.Saules bateriju izmantošana un utilizēšana

3.1. Saules bateriju novietojums un īpatnības

Ka zināms saules baterijas var izmantot visur, kur vien pieejama saule un kāda

ierīce, kas jādarbina ar elektrību. Bet ir viens būtisks šķērslis: Uzražotā jauda ir DC

elektriskajā strāvā, bet kā zināms visas mums apkārt esošās ierīces ir AC elektriskajā

strāvas tipa, tāpēc viss kas iegūts no saules baterijas bez nekādām elektrības

pārveidošanas ierīcēm ir nevērtīgs. Lai pārvērstu AC strāvu uz DC izmanto „ strāvas

invertoru”, kas protams, ka zināms nedod pilnīgu 100% efektivitāti, parasti

efektivitāte svārstās no 80-95% atkarībā no strāvas stipruma un „strāvas invertora”.

Viena no visbēdīgākajām lietām ir tā ka mūsu ikdienas ierīces praktiski strādā uz DC

jaudas platformas, bet tā kā no vadiem pienāk AC strāva pašā ierīcē ir iebūvēts AC uz

DC pārveidotājs, kas arī patērē jaudu, kas izpaužas siltumā. Tātad ar saules kolektora

sniegto jaudu notiek dubultas pārvērtības no DC uz AC un atpakaļ uz DC. Tātad tiek

izmesta jauda, tikai mainot strāvas tipu.

Bet kāpēc tad mēs neizmantojam DC jaudu visu laiku? Atbilde ir pavisam

vienkārša: AC jauda mazāk izzūd transportējot, kas it kā ir izdevīgāk jaudu

pārvietojot lielus attālumos, kā piemēram Latvenergo neražo pie katra cilvēka mājas

nepieciešamo elektrības daudzumu, bet vienā lielā ražotnē.

Pašas saules baterijas uzstāda uz jumta kas vērsts uz dienvidiem 25-55 grādu

leņķī, lai būtu pēc iespējas ilgāks laiks, kamēr pats kolektors ir apspīdēts. Var protams

novietot arī citā leņķī bet tas mazinās efektivitāti, un, protams, mazinās arī saules

bateriju izdevīgumu.

Kaut arī Latvija nav ideālā vieta kur ražot saules enerģiju tas tomēr ir diezgan

izdevīgs bizness, jo pašus paneļus var atpelnīt 6-7 gados un pārējo aparatūru 2-3

gados, un ja vidēji saules baterijas kalpo 20 gadu, tad palikušie 10 gadi ir kā peļņas

avots kas nes papildus ienākumus

3.2. Saules bateriju problēmas

Viena no problēmām, ar kuru varētu saskarties pašreizējais saules enerģijas

ieguvējs varētu būt saules enerģijas noglabāšana. Pašlaik nav iespējam enerģijas

noglabāšana uz Latvenergo tīkla, bet šogad uz vasaras pusi pieņems lēmumu saeima,

11.lpp

ka savu sistēmu varēs pievienot Latvenergo tīklam un visu enerģiju kas paliek pāri

noglabāt uz ziemas laiku, kad patērētā enerģijas pārsniedz saražoto enerģiju, vienīgā

problēma ir tā ka ir noteikta maksimālā jauda, ar kuru sistēmas var būt, lai šo darbību

varētu veikt. Papētot šo likumu izrādās ka maksimālā sistēmas jauda ir 3.5kw, kas ir

samērā ļoti maz un nesaražos pietiekami jaudas lai pietiktu ziemas mēnešiem.

Otrā problēma ir Ķīniešu ražošanas uzplaukums dēļ dotācijām ko saņem par

saules bateriju ražošanu. Tā kā Ķīna iesūta savas saules baterijas Eiropā neviens

Eiropas uzņēmums nevar sacensties ar cenām un Ķīna pārņem šo industrijas daļu ar

ļoti lielu pārsvaru un liedz Eiropiešiem ražot un iznīcina Eiropas ekonomiju. Bet USA

un Eiropa cīnās pretī kontrolējot viņu rūpniecisko darbu un it kā izsakot visādas

baumas par radītajiem atkritumiem, un, kamēr notiek izmeklēšana Ķīnai, jāsamazina

ražošanas apjomi līdz pat minimumam.

Trešā problēmas saistīta ar saules bateriju sastāvu, kurš sastāv no 15 kancerogēnām

vielām, un ražošanas cilvēki kas pakļauti ražošanai kaitē savai veselībai un ieelpo šo

kancerogēno vielu savienojumus. Tas rada arī bažas par saules bateriju pārstrādi, jo

pieaugot ražošanas apjomiem Ķīnā pieaugs arī daudzums ko pārstrādāt un vai šī

pārstrādes metode neizvadīs dabā kancerogēnās vielas kas kaitēs pašiem cilvēkiem?

Pārstrādes metodes vēl nav izveidotas tāpēc nav zināms kur precīzi nonāk izlietotās

saules baterijas.

Ceturtā problēma ir nepieciešamo metālu izsīkstošie krājumi, kas var izsīkt jau ātrāk

nekā 10 gados ja mēs tik ātri izmantosim, un kā zināma metālu ātrāka iegūšana nav

iespējama par pašreizējo. Tā ir viena no problēmām, kas varētu aizturēt Ķīnas ātro

ražošanu un izveidot labāku tehnoloģiju kā ražot enerģiju no saules

Piektā problēma ir saistīta ar baterijām, ja pieaugs alternatīvās enerģijas ražošanas

apjoms cilvēki sāks izmantot auto, kas izmantos elektrību, lai virzītos uz priekšu, tādā

veidā palielinot magnētiskā lauka ietekmi visapkārt, jo kā zināms elektrība izraisa

elektrisko lauku un bojā cilvēka DNS, un tādā veidā veidojas DNS mutācija, kas nav

apturama un veicina vēža un citu slimību rašanos. Kā jau ir pierādīts jebkāda

elektriska ierīce izdala magnētisko lauku, kas, kā piemēram, telefons jau skaitās

kaitīgs un nav ieteicams lietot tuvu. Ar baterijām ir vēl problēmas, tās arī var pec

gadiem 5 beigt ražot, jo ja šādos tempos cilvēki izmantos vajadzīgās vielas bateriju

ražošanai, tad zemē vairs nebūs atrodamas vajadzīgās vielas

12.lpp

3.3.Saules bateriju lietderības laiks

Saules baterijām, kā arī citām lietām ir tāds kā derīguma termiņš, jo šīs saules

gaismas iederībā mazliet deformējās, paliek gaišākas, reaģē ar mitrumu. Parasti saules

baterijām sola 25 gadu ilgu mūžu, kura laikā 10 gadu starpā efektivitāte nesamazinās

vairāk nekā par 10%, bet 20 gadu laikā ne vairāk par 20%.Kā zināms to cilvēks

nereiķina saules baterijas pērkot, bet tas jāņem vērā. Saules bateriju šūnas ir speciāli

ievietotas hermētiskā rāmī, kas nelaiž cauri ne ūdeni, ne sniegu. Saules baterijas ir

speciāli veidotā lai pasargātu no sniega smaguma iedarbības, jo saules bateriju šūnas

ir viegli plīstošas, un ja viens no ķēdes posmiem ir saplīsis tas var izjaukt visu ķēdes

darbību. Latvijā saules baterijas ir diezgan liels jaunums, tāpēc cilvēkiem ir vienmēr

liels jautājums, cik daudz enerģijas man saules baterija var sniegt uz vienu vatu.

gra.1

Kā redzams (gra.1) gadā viens saules baterijas 1 vats saražo apmēram 1kw enerģijas,

tas sanāk, ja viens vats maksā apmēram 0,11LS Latvenergo tīklā, tad ja rēķinam ka

saules baterija atmaksājas 8 gados tad sanāk ka 0,11LS*8kw=0,88LS, tātad vienam

vatam jāsanāk ka maksā 0,9LS. Paskatoties interneta lapās kur pārdod saules baterijas

sanāk vien ka 1 vats maksā 1,25LS(ar visu vajadzīgo un uzstādīšanu), tātad tas

atmaksājas vien 11-12 gados un tas jau no pircēja puses ir diezgan neizdevīgi, ja vien

neesi zaļā dzīvesveida piekritējs, vai arī valsts nesāks dotēt zaļās enerģijas ieviešanu.

Praktiski valsts nemaz nedomā par nākotni visi grib dzīvot lētā pasaulē kura izmanto

visus lētākos enerģijas veidus. Lai šī enerģija paliktu izdevīga vajag pieaugt gan ogļu,

gan naftas cenām. Kamēr šiem produktiem būs tik nesalīdzināmi zema cena tikmēr tā

būs viss iecienītākā un populārākā.

3.3Saules enerģiju izplatība latvijā

Latvijā pašlaik vispār alternatīvās enerģijas avoti ir savā veidā ierobežoti, jo

pie Latvijā nav ne spožākā saule, ne lielākie vēji kas grieztu turbīnas. Bet mēs varam

ražot cita veida alternatīvās enerģijas, piemēram, ūdens enerģiju vai biogāzes, kas ir

13.lpp

iespējams ja uzsākam lielāku ražošanu, kas paver iespējas ražot no ražošanas

pārpalikumiem enerģiju. Viena no labākajām alternatīvās enerģijas ražošana, protams,

ir pie jūras, jo tieši tur vējam ir, kur ieskrieties un pagriezt turbīnu. Viena no iespējām

kā palielināt Latvijas produktivitāti ir izcērtot kokus, kuri skaitāmi arī pie alternatīvās

enerģijas avotiem, tādā veidā palielinot teritoriju, kur vējam ir kur ieskrieties un

atļaujot taisīt biznesu, un Latvijas ekonomiskais stāvoklis būtu gājis ļoti uz augšu. Bet

kā vienmēr pozitīvajam ir arī savs negatīvais. Ja Latvija izcirtīs kokus masveidā, tad

mēs vairs nesaņemsim kvotas par tīro gaisu, tātad mēs zaudēsim savu tīro gaisu. Šī

ideja varēt būt ļoti izdevīga uzņēmējiem un valstij, bet tā būtu valsts izsaimniekošana

un neviens vairs negribētu dzīvot šajā valstī jo visu laiku pūstu vējš no jūras, un

vasaras būtu mazliet aukstākas. Protams ka šādu vērienīgu projektu neviens pat

nemēģinātu taisīt, jo tā izmaksas un riski būtu būti neaplēšami, kā arī šī zeme kas būs

zem šiem vēja ģeneratoriem zeme ir neauglīga un būs kā neizmantojamais lauks, ja

vienīgi atradīs kādu augu kultūru, kas ir imūna pret šīm vēja ģeneratoru vibrācijām,

tad Latvija varētu būt viena no viszaļākajām valstīm pasaulē dēļ zaļās enerģijas.

Bet nākotnē iespējams mēs visi izmantosim tieši saules baterijas, kas

palielināsies savā efektivitātē un būs izdevīgas pat tumšākajos nostūros, jo tās uzsūks

gaismu gan halogēna, gan saules gaismu. Zinātnieku laboratorijās jau tiek izstrādāta

speciāla titāna, oglekļa un vēl dažu elementu kopums, kura efektivitāte ir vismaz

divas reizes lielāka un uztver halogēna gaismu. Arī „Washington State Uniersity”

turpina attīstīt savu saules baterijas tehnoloģiju, kas notiek nano daļiņu paātrinātājā

kurā iegūst vismelnāko saules baterijas šūnu pasaulē, un kā zināms melnā krāsa

vislabāk piesaista gaismu, tādēļ šo šūnu efektivitāte ir lielāka par 30%. Tā jau ir sava

veida panākums, bet vienīgā problēma ir tāda, ka ražošanas izmaksas šīm šūnām ir

ļoti dārgas dēļ patērētā enerģijas daudzuma nano daļiņu paātrinātājā. Šo tehnoloģiju

cer ieviest 2018. gadā kad uzlabos nanodaļiņu paātrinātāju lai tas neprasa tik daudz

enerģijas lai to darbinātu. Šis atklājums Latvijai varētu ieviest lielas, jo pašlaik Latvija

atrodas diezgan ģeogrāfiski neizdevīgā ietā tieši dēļ saules daudzuma ziemā, kad

saules baterijas saražo tikai 15 daļu no vasarā saražojamās jauda. Tas ir diezgan

niecīgs skaitlis, bet ja palielinātos saules bateriju efektivitāte, varētu saņemt enerģiju

pat no mākoņainām dienām, kad saule nedod tiešos saules starus.

Viena no Latvijas visatzīstamākajām enerģijām ir ģeotermālā enerģija, šo

enerģiju var izmantot pat Ziemeļeiropā, kur laikapstākļi ir ar zemām temperatūrām un

sniegs sedz zemi. Šo enerģiju izmanto vairāk ziemeļos jo tieši tur nepieciešams

14.lpp

visvairāk enerģijas apkurei un ūdens uzsildīšanai. Ģeotermālā enerģija ir kā

palīglīdzeklis ietaupīt enerģiju nevis vispār būt patstāvīgam enerģijas ražotājam.

Tehnoloģiski šī enerģija balstās uz zemes siltumu kas tiek saražots šķidrumu laižot

par zemē ieraktām caurulēm. Tā kā nepieciešams speciāls pumpis, kurš palīdz

šķidrumam plūst pa caurulēm tomēr šis enerģijas veids atmaksājās ļoti lēnu un

enerģijas patēriņu tieši siltuma ieguvei ar samazināt par 2/3. Pat Valmierā ir zināmas

mājas, kuras šo enerģiju izmanto, bet tā ir ne visai sevi attaisnojoša tieši ekonomiskās

izdevības ziņā. Parasti Latvijā siltumsūkņa caurules ierok no 50-200m un šajā zemes

slānī temperatūra sasniedz bieži vien 7-21oC.Bet jau 1km dziļumā nieka 60oC, tas ir

salīdzinoši maz ar Islandi, kur lietderība ir vismaz divas reizes lielāka. Šo enerģijas

veidu ir bezjēdzīgi izmantot Latvijā jo šī enerģija atmaksāsies tikai pēc apmēram 25.

Gadiem, kad nepieciešamie pumpji un caurules jau būs nolietojušās un garantijas laiks

jau būs sen beidzies. Veina no problēmām arī ir šo zemē ierakto cauruļu izvietojums,

jo šīm caurulēm vajadzīga diezgan liela teritorija, lai tās nestu vismaz kādu labumu.

Tam ir risinājums veidojot dziļurbumu, bet tas atkal palielina nepieciešamo

investīcijas daudzumu. Tāpēc varam uzskatīt, ka Latvijas klimatam, kas it seismiski

neaktīvs un tuvumā neatrodas neviens geizers vai vulkāns ir samērā nepievilcīgs

ģeotermālai enerģijai.

Dabasgāze arī Latvijā ir sākta ražot kaut ne tik lielos apmēros, bet

palietošanai. Ir jau sākti projekti, kas saistīti ar dabasgāzes ražošanas izveidi un

turpmāko pielietojumu, bet tā kā Latvija nedotē šos ražotājus attīstība šajā nozarē ir

ļoti lēna vai arī apstājusies. Tā kā Vācijā dotē zemniekus ar dotācijām par dabasgāzi

ir redzams šajā nozarē uzplauks, kas norāda, ka šī enerģija peļņu nesoša un efektīva.

Kamēr Latvijā neviens dotācijas nedos tikmēr šī nozare neattīstīsies, jo vajadzīgs

sākuma kapitāls, kas Latvijas zemniekiem, un zemnieku kooperācija nav pa spēkam

dēļ zemnieku zemajām algām, un mazajām saimniecībām, kas tur tikai pāris govis

pašrūpniecībai un mazu apjomu pārdošanai. Lai attīstītos dabasgāze vajag zemnieku

kuram ir vairāki tūkstoši hektāru zemes un tur govis vai ražo kukurūzu.

15.lpp

4. Praktiskais darbs

4.1 Praktiskā darba veikšana

Darbam nepieciešamie instrumenti: Lodāmurs, ar alvas apklāti plakanie vadi, 36

saules baterijas šūnas, kanifolijs.

Darba mērķis: izveidot saules bateriju, kas strādā saules iedarbībā

Vispirms tiek iegādātas vai atrastas saules baterijas šūnas kuras tiek

pārbaudītas vai tās sniedz vajadzīgo jaudu un nav saplīsušas, darba autora gadījumā

tie bija 0,5V uz 3,6A. Tiek iegādāts arī plakanie ar alvas apklātie vadi, kas veiksmīgi

vadīs saražoto enerģiju kas nāks no saules baterijām.

att.7.

No sākuma tiek sagriezti vadi vajadzīgajā garumā kas ir divreiz garāki nekā

pati šūnas horizontālais garums. Šie 2mm ar alvu apklātie vadi griežas ļoti veikli, jo

tie ir ļoti plāni un lokani. Kā redzam att.6. vads ir spīdīgs, jo tā sastāvā ir ļoti neliela

daļa sudraba un vara. Vadiem jābūt ļoti precīzi grieztiem, lai nepietrūktu vada

garums, lai savienotu šūnas vienu ar otru.

att.8.

16.lpp

Kā redzams att.6 šie vadi tiek pielodēti pie pašas šūnas, izmantojot kanifoliju,

lai pats vads labāk pieķertos pie saules baterijas šūnas un nebūtu vairs tik viegli

atraujams, jo ja šis panelis stāvēs saulē, tad šie vadi būs pakļauti vismaz 60oC

temperatūrai un tie paliks mazliet mīkstāki un vieglāk atraujami, tāpēc vienmēr pēc

pielodēšanas ir jāpārbauda vai vads ir pielodēts kārtīgi un nav viegli atraujams. Šo

lodēšanas procesu atkārto uz visām trijām saules baterijas šūnas atrodošajām

pievienošanās vietām. Šis process prasa lielu koncentrēšanos un precizitāti, jo pašas

saules baterijas šūnas pievienošanās vieta nav lielāka par 3mm.

att.9.

Kā zināms saules baterijas šūnām katrā pusē ir atšķirīga polaritāte: priekšpusē,

kur atrodas pati saules baterijas strādājošā puse it pozitīva un aizmugure, kurai arī ir

savienošanās vietas ir negatīva polaritāte, tātad savienojot pozitīvo ar negatīvo pusi

vairākas saules baterijas šūnas var palielināt saules bateriju šūnu spriegumu, ,kas

nozīmē tās strādā kā parastas baterijas: savienojot to pretējās polaritātes var iegūt

lielāku spriegumu.Att.7. redzams kā tiek savienotas vienas šūnas pozitīvā puse ar

otras puses negatīvo pusi un savienojot abas šūnas iegūst 0,5v+0.5v=1V saules

bateriju. Maksimālais spriegums ko pati saules baterija ar izturēt ir 1000V, kas ir

salīdzinoši liels spriegums. Šīs saules baterijas šūnas ir „polycristalyn” šūnas, kuras

protams nav tik efektīvas kā citas dārgākās, bet efektivitāte koeficents ir 14% tas

nozīme ka no visas saules izdalītās enerģijas iegūst tikai efektivitātes koeficentu.

Viena no problēmām ir arī šūnu biezums kas ir tikai 0,3mm, tāpēc šūnas arī ir ļoti

plīstošas un pārāk liela spēka izdarīšana uz šūnu to saplēš, tāpēc procesā var gadīties

pāris saplēstas šūnas kas pēc saplēšanas ir vel izmantojamas, bet tās efektivitāte ir

samazinājusies un vairs nav izmantojuma pie veselajām šūnām, jo tā ietekmēs visu

ķēdes maksimālo jaudu, uz šis panelis vairs nebūs tik efektīvs kā solīts. Paša

17.lpp

lodāmura temperatūra ir vismaz 300oC, lai alva sāktu kust un tā sāktu pielipt pie

kontakta.

att.10.

Att.8. redzams darba autora pabeigtais panelis, kas strādā, saules staru

iedarbībā strādā un veido 18V lielu spriegumu un var darbināt jebkuru 12V ierīci,

kuras jauda nepārsniedz 60w. Šis saules panelis vēl nav pilnībā pabeigts, jo šīm

paneļa šūnām nepieciešama pilnīga hermatizācija, tas nozīmē, ka neviena ūdens pilīte

nevar skart saules paneļa šūnas, jo tas sabojā paneļa šūnu un šūna paliek neaktīva, un

tas nozīmē, ka saules panelis ir beigt un vairs nedarbosies, kā tam vajadzētu darboties.

Arī apkārtējais gaiss samazina saules bateriju darbības laiku. Tāpēc rūpnīcās ir

speciāli laminēšanas iekārta kas izveido starp paša paneļa priekšu un aizmuguri

vakūmu, kas paildzina saules baterijas mūžu pat 3 reizes.

att.11.

18.lpp

Att.9. redzams kā no darba autora gatavotā saules paneļa spīd 3w lampiņa.

Elektrība, kas saražota no saules paneļa, kaut arī saules panelis nav pavērsts tieši uz

saules stariem, saules baterijas saražo pietiekami jaudas . Tas parāda ka saules paneļi

lielos daudzumos var diezgan daudz paveikt saulainā dienā, kauta arī ārā ir ziema un

saules dotā radiācija ir salīdzinoši mazāka kā vasaras laikā. Šis praktiskais darbs

parāda ka katrs cilvēks var uztaisīt savu saules paneli, bez lielas piepūles un sev mājās

ražot saules enerģiju pat atsakoties no Latvenergo piedāvātās enerģijas. Saules

enerģijai ir arī savi plusi, piemēram, ja elektrība tiek atvienota uz neilgu brīdi vasarā,

saules paneļi atdod savu uzkrāto enerģiju. Saules baterijas nav jebkādā veidā speciāli

jāapkopj asaras laikā, tās var stāvēt uz jumta visu laiku bez apstājas. Pat ziemā ir

iespējams saražot enerģiju no saules baterijām, kaut arī tas ir niecīgos apjomos, jo

saule ziemas mēnešos spīd tikai 4 stundas, un bieži gadās, ka saule aiziet aiz

mākoņiem un diemžēl nav iespējams dabūt enerģiju no netiešiem saules stariem

vismaz pašlaik. Mērot saņemto enerģijas devu 14.janvārī ziemas laikā ar paštaisīto

saules bateriju sanāca šādi rezultāti:

8-12 0.1 Amp/h (8V)

12-14 1.8 Amp/h (16V)

14-16 0.4Amp/h (14V)

16-18 0 Amp/h (1V)

No šīs tabulas varam secināt, ka ziemas mēnesī saražotās enerģijas daudzums

ir ļoti mazs un šādos apstākļos nav īstas iespējas saražot enerģiju pat ar 10 reiz

lielākām iekārtām, jo sanāk ka tika saražoti apmēram 40w, kas nenes nekādus

ienākumus un vienīgo ko šāda sistēma varētu darbināt ir mazjaudīgu lampiņu, un tad

šis process ir bezvērtīgs, jo nopērkot baterijas veikalā var to pašu izdarīt bet daudz

ilgāku laiku. Tas ir saistīts ar Latvijas ģeogrāfisko novietojumu , kas nav īpaši labā

pozīcijā tieši saules enerģijas iegūšanai.

19.lpp

5.Aptauja

5.1.Aptauju rezultāti

Skolā tika aptaujāti vairāki cilvēki par to domām par saules enerģiju un tās

nākotni. Aptaujas izplatīšanā tika izmantots portāls visidati.lv un tika savākti rezultāti

no 50 skolniekiem(16-18gadu vecuma) kādas ir viņu domas par zaļo enerģiju.

Vai kāds no tev pazīstamajiem izmanto elektro vai hibrīda dzinēja mašīnu?

JĀNĒ

gra.2.

Vai tavam dzīvoklim/mājai ir centrālā/malkas apkure?

JĀNĒ

gra.3.

Vai pašreizējais apkures veids tev šķiet visefektīākais?

JĀNĒ

gra.4.

20.lpp

5.2.Aptauju secinājumi

Kā redzams gra.2. pārsvarā cilvēki neizmanto hibrīdus. No tā varētu secināt, ka

cilvēki izmanto diezgan vecas mašīnas, kuras nav domā, lai pasargātu dabu, bet lai

galvenais kustētos uz priekšu. Pavērojot apkārtni var redzēt, ka ne jau cilvēki speciāli

kaitē dabai, bet nevar atļauties dārgāko mašīnu, kurai ir hibrīda vai elektrodzinējs.

Protams pērkot jaunu mašīnu cilvēki padomā par degvielas patēriņu un izvēlās mašīnu

ar mazāku dzinēja tilpumu un tā arī sanāk vis videi draudzīgākā, jo patērējot mazāk

degvielas izdalās mazāk CO2 kas ietekmē ozona slāni. Tas nozīmē ka Latvijā parastie

cilvēki maz pelna un tas arī atsaucās uz mašīnu vecumu, kā arī izdalīto CO2

daudzumu. Rīgā pēc ES mērījumiem sanāca ka Rīga ir pārāk piesārņota un tai ir

jāmaksā sods vairāku miljonu apmērā, par gaisa piesārņojumu, bet Rīga tomēr

izcīnīja, un beigās samazināja gaisa piesārņojumu līdz minimumam.

Aptaujas gra.4. rezultāts gan nav pārsteidzoši jo kā zināms visu Latviju klāj

60% mežs, kas, protams, tiek izmantots gan kā kurināmais, gan mēbeļu izejmateriāls.

Tā ir vērtība ar ko Latvija var lepoties un izmantot diezgan lielos daudzumos, jo šis

arī ir viens no atjaunojamajiem, ja vienīgi atkal sāktu stādīt kvalitatīvi koki kas ir

daudz vērtīgāki par priedēm un atraugošajiem kokiem. Mēs vairs nestādam ozolus

kuru izaudzēšanai nepieciešami pat līdz 100 gadu lai izaugtu pietiekami labs un liels

lai cirstu. Mūsu koku kultūra mainās un vairs neviens nedomā par mežu atjaunošanu,

bet tikai par tā izciršanu. Dzīvokļos dzīvojošie cilvēki izmanto centrālapkuri tikai

tāpēc, ka tā jau ir ieviesta un nevar neko mainīt dēļ tā ka jau ir līgumi un grūtības

pieslēgt jebkādu citu apkures veidu, kas ir jāsaskaņo ar mājas īpašnieku, kā arī blakus

esošajiem kaimiņiem. Tas ir diezgan piņķerīgs un arī dārgs process tāpēc arī neviens

nav pat mēģinājis uzstādīt dzīvoklī citādāku apkuri.

Apskatot gra.5. var secināt, ka cilvēki jau zina, ka malkas apkure ir vislētākā,

jo mums šis resurss ir ļoti daudz un kāpēc lai gan to neizmantotu. Cilvēkiem ir

pašpietiekamība ar to ka viņam ir silti un tas nav viņa budžetu pilnīgi iznīcinājis, kaut

arī cilvēki kas dzīvo dzīvokļos izprot ka viņu enerģija ir dārgāka tieši dēļ

apkalpošanas maksas un zudumiem, kas veidojas siltumu dzenājot no pirmā stāva uz

pašu augšējo un atkal atpakaļ. Darba autors uzskatu, ka nevajadzētu cilvēkiem mainīt

kurināmā veidu, ja tiek izmantota malka vai ogles, jo šis resurss ir viens no

lētākajiem, un nav vajadzīgas speciālas iekārtas, kas patērē elektrību, lai izplatītu

21.lpp

siltumu. Malka ir atjaunojams resursa kas it kā izlaiž CO2 bet to arī savāc uzreiz koks

kas ir iestādīts, tādā veidā veidojas slēgts enerģijas posms, kurā viss atjaunojas un

nekur nezūd. Praktiski tas ir viens no ideālajiem variantiem dēļ tā cenas un dēļ

iespējas to atjaunot, bet cilvēki negrib to atjaunot un uzskata, ka daba to pati var

izdarīt bez cilvēka iejaukšanās, bet cilvēku uzskati ir nepareizi. Kā piemēru paņemam

Latvijas mežus, kas ir pacirsti un iznīcināti visi mēģina to it kā legāli izcirst sakot, ka

tikai retina kokus, bet beigās paskatoties uz mežu sanāk ka mežs ir izcirst gandrīz

tukšs un palikuši tikai pāris kociņi kuri atrodas ik pa metram.

22.lpp

6.Secinājumi

Šajā darbā tika secināts, ka pašlaik alternatīvā enerģija nav tik izdevīga, kā to

vajadzētu, lai tā būtu ekonomiski izdevīga un investīciju vērta, bet tikko enerģijas

cenas palielināsies kaut vai par pāris santīmiem, tad šī enerģija atmaksāsies daudz

ātrāk un cilvēki sāks domāt par šādu iekārtu iegādāšanos. Kā, zināms, Latvija jau

pašlaik nepilda savu alternatīvās enerģijas apjoma plānu un to ir iekavējusi, ne par

daudz, bet tomēr kaut ko izpilda vai dotē. Darba autors uzskata, ka tieši saules

enerģija ir viena no tām enerģijām kurai ir potenciāls un tā ir ļoti liela iespēja

attīstīties, dēļ tā, ka šo alternatīvās enerģijas avotu var izmantot uz visur, pat kosmosā.

Šo tehnoloģiju vajadzētu ieviest visur, jo cilvēki tad beidzot sapratīs, kas ir labs, jo

neredzot kā citi cilvēki ražo neviens cits neražos. Cilvēkus vajag uzmundrināt un

iedrošināt tieši šajā enerģijas avotā, jo šis enerģijas avotam ir nākotne un savi plusi.

Kaut arī no otras puses skatoties nav vel zināms, kur un kā pārstrādāt saules

baterijas pēc viņu darbības laika un ko vajadzētu ar tām darīt. Šīm visām enerģijām

vēl vajag veidot pētījumus, kas parāda situācijas kā šos alternatīvās enerģijas avotu

materiālus pārstrādāt un atkal ieviest ražošanā, lai nekas nepaliek noglabāts kā

atomenerģijai.

Darba autors uzskata ka vel ir par agru sākt pilnīgu saules enerģijas ieguvju

izbūvi, jo vēl saules baterijām tāls ceļš, lai tā sasniegtu pilnību un būtu pilnīgs

enerģijas veids.

23.lpp

7.Pielikums

7.1.Aptaujas

Vai Latvijā būtu nepieciešams izveidot vēja parku?

JāNē

Vai tavuprāt solārā enerģija ir rentabla?

Jā

Nē

Nezinu

Vai HES ir videi draudzīgs enerģijas ražošanas veids?

JāNē

24.lpp

Vai zemes enerģijai ir nākotne?

JāNē

Vai biogāze var aizstāt parasto gāziJāNē

7.2.Bildes

att.12.

25.lpp

att.13.

8.Izmantotā literatūra un materiāli

1)http://www.picaso.lv/lv/nozares-jaunumi/86-saules-enerijas-izmantoana

(24.februārī, plkst. 14:47)

2) http://www.siltumsukni.lv/site/lat/veidi (att.3.) (14.februārī, plkst. 21:14)

3) http://sinergo.lv/risinajumi/elektrotiklam-pieslegtas-saules-bateriju-sistemas

(gra.1.) (7.februārī, plkst. 19:56)

4) http://www.vieglicelot.lv/uimg (att.4.) (3.janvārī, plkst. 12:36)

5) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/59/SolarGIS-Solar-map-

Europe-en.png/250px-SolarGIS-Solar-map-Europe-en.png (att.1.) (3.janvārī, plkst.

12:24)

6) http://www.solareco.lv/files (att.2.) (10.janvārī, plkst. 20:16)

7) http://www.manaventspils.lv/assets/201029/thumbs (att.5.) (6.janvārī, plkst. 17:10)

8) http://www.zz.lv/resources/news/ (att.6.) (6.janvārī, plkst. 17:00)

26.lpp

9)http://www.talsi24.lv/zinas/

48/117954&docid=0gkOoLxPbDgN3M&imgurl=http://i.talsi24.lv/upload/news/

2011-12-16/ (att.12.) (26.februārī, plkst. 19:00)

10) http://sinergo.lv/saules-baterijas/ (att.13.)(26.februārī, plkst. 19:10)

27.lpp