Drukāt visu grāmatuDrukāt visu grāmatu

8. Klimats un enerģētika

Vietne: E-izglītība
Kurss: Klimats un ilgtspējīga attīstība
Grāmata: 8. Klimats un enerģētika
Drukājis: Vieslietotājs
Datums: ceturtdiena, 2024. gada 25. aprīlis, 13:14

Apraksts

Klimats un ilgtspējīga attīstība

Redaktori: Māris Kļaviņš un Jānis Zaļoksnis.

Rīga: LU Akadēmiskais apgāds, 2016, lpp

Grāmata “Klimats un ilgtspējīga attīstība” izstrādāta un izdota Eiropas Ekonomikas zonas finanšu instrumenta 2009.–2014. gada perioda programmas “Nacionālā klimata politika” neliela apjoma grantu shēmas projektu “Kapacitātes celšana pētījumiem un pasākumiem sabiedrības zināšanu uzlabošanai par klimata pārmaiņām un to radītajām sekām” projekta “Klimata pārmaiņu izglītība visiem” ietvaros.

Satura rādītājs

8.1. Enerģētikas ietekme uz klimatu

Enerģētika ir viena no svarīgākajām tautsaimniecības nozarēm, bez kuras nav iespējama citu nozaru attīstība. Enerģētikas sektors ietver dažādus energoresursu izmantošanas posmus:

  • energoresursu ieguvi un piegādi energoresursu lietotājam,

  • energoresursu enerģijas pārveidi enerģijas patērētājam piemērotā enerģijas veidā – siltumenerģijā vai elektroenerģijā,

  • siltumenerģijas un elektroenerģijas piegādi patērētājiem.

Enerģijas ražošanai izmanto dažādus energoresursus, kas atšķirīgi ietekmē klimata pārmaiņas:

  • neatjaunojamos fosilos energoresursus – naftas produktus, dabasgāzi, kūdru un ogles, kuru izmantošanas rezultātā atmosfērā nonāk siltumnīcefekta gāzes (SEG), kas būtiski ietekmē klimata pārmaiņas;

  • atjaunojamos energoresursus – hidroenerģiju, bioenerģiju, ģeotermālo, saules un vēja enerģiju, viļņu, paisuma–bēguma enerģiju, un šie energoresursi tiek uzskatīti par klimatam neitrāliem resursiem;

  • kodolenerģiju, kuras izmantošana neietekmē globālās klimata pārmaiņas.

Globālā līmenī siltumenerģijas un elektroenerģijas ražošanai ir liels īpatsvars kopējā siltumnīcefekta gāzu emisiju veidošanās apjomā. Enerģētika veido ceturto daļu no kopējām SEG emisijām pasaulē (sk. 8.1. att.).

Energotehnoloģijas enerģijas ražošanai un iegūtās enerģijas pārvadei un patēriņam veicina tādu tehnoloģisku risinājumu ieviešanu, kas mazina siltumnīcefekta gāzu koncentrāciju gaisā. Ar energotehnoloģijām saistītās tiešās SEG ir ogļskābā gāze (oglekļa dioksīds) CO2, metāns CH4 un slāpekļa(I) oksīds N2O, kā arī netiešās SEG – tvana gāze CO un sēra dioksīds SO2. Šo gāzu emisijas veidojas galvenokārt fosilo energoresursu degšanas procesā. Kurināmā gaistošo frakciju emisija atmosfērā, kas nav saistīta ar degšanas procesu, piemēram, ir CH4 noplūde no dabasgāzes cauruļvadu sistēmām vai krātuves.


8.1. att. Enerģētikas īpatsvars SEG emisijās globālā līmenī.
 
Avots – World Resources Institute.

Pastāv trīs reālas iespējas, kā samazināt energotehnoloģiju izmantošanas rezultātā radušās CO2 emisijas atmosfērā:

  • paaugstinot esošo tehnoloģiju energoefektivitāti vai uzstādot inovatīvas un energoefektīvas iekārtas esošo vietā,

  • veicinot atjaunojamo energoresursu izmantošanu, nomainot esošās fosilo energoresursu iekārtas ar alternatīvām energotehnoloģijām, kurās rodas mazākas CO2 emisijas,

  • uzglabājot CO2 pazemes krātuvēs.

Ņemot vērā straujo inovatīvo tehnoloģiju ienākšanu ikdienā, jāprognozē arī jaunu, ilgtspējīgu klimata tehnoloģiju radīšana un izveide. Tās pārsteigs ne tikai speciālistus, bet arī visu sabiedrību, uz kuriem gulstas atbildība par klimata pārmaiņām. Viens no tādiem virzieniem ir CO2 izmantošana ķīmisku reakciju un bioloģisku procesu realizēšanā. Rezultātā CO2 nevis nonāk atmosfērā, bet ir izejviela tautsaimniecībā nepieciešamu produktu ražošanai.


8.2. att. Klimata tehnoloģijas enerģētikā.

Visus energoefektivitātes paaugstināšanas pasākumus neatkarīgi no tā, kurā enerģētikas posmā (ražošanā, pārvadē vai patēriņā) tie tiek īstenoti, uzskata par klimata tehnoloģiju ieviešanas pasākumiem.

Visprecīzāk klimata tehnoloģiju ideju ilustrē atjaunojamo energoresursu ieviešanas projekti, kuru īstenošanas laikā fosilos energoresursus nomaina atjaunojamie energoresursi.

Klimata pārmaiņas kļūst par mūsu planētas izdzīvošanas problēmu, tāpēc klimata tehnoloģiju attīstība notiek strauji un grūti ir prognozēt, kādas inovatīvas tehnoloģijas un pārsteigumi mūs gaida tuvākajā un tālākajā nākotnē.

8.2.Enerģijas lietotājs

Enerģijas lietotājs ir tas, kurš nosaka, kāda enerģija tam ir nepieciešama noteiktā vietā un noteiktā laikā. Tāpēc enerģijas pieprasījumam ir ne tikai jaudas un kvalitātes, bet arī teritorijas un laika dimensija. Enerģijas patērētāja pieprasījums un tā izmaiņas būtiski ietekmē ne tikai enerģētikas attīstību, bet arī siltumnīcefekta gāzu emisiju apjomus, kas katru stundu, mēnesi, gadu nonāk apkārtējā vidē.

Enerģijas patērētāja pieprasījumu pēc kvalitātes un jaudas novērtē gan ar enerģijas patēriņu un tā parametriem, gan arī ar lietotāju raksturojumu un tehnoloģiskajiem risinājumiem. Energopatērētāji atrodas vismaz piecos tautsaimniecības sektoros:

  • mājsaimniecībās enerģija galvenokārt tiek patērēta siltuma nodrošināšanai ēkās;

  • rūpniecībā  - galvenokārt tehnoloģisko iekārtu darbināšanai, kā arī siltuma nodrošināšanai ēkās;

  • pakalpojumu sniegšanā enerģija galvenokārt tiek patērēta siltuma nodrošināšanai ēkās, ka arī biroja un sadzīves iekārtu darbībai;

  • lauksaimniecībā – galvenokārt siltuma nodrošināšanai ēkās un tehnoloģisko iekārtu darbībai;

  • transportā energoresursu patērētāji ir transporta līdzekļi.

Enerģētikas ietekmi uz klimata pārmaiņām, galvenokārt, nosaka enerģijas patērētājs, kuram vienmēr ir iespēja veikt energoefektivitātes paaugstināšanas pasākumus, lai ietaupītu enerģiju un naudas līdzekļus, kā arī samazinātu ietekmi uz klimata pārmaiņām.

8.2.1. Energopārvaldība un energoefektivitāte

Energopārvaldība ir enerģijas patērētāja darbība ar mērķi mazināt enerģijas patēriņu, nepasliktinot darbības parametrus un komfortu. Energoefektivitātes paaugstināšanas pasākumi ir dažādi: vienus ir iespējams realizēt ar mazām investīcijām, bet citiem ir nepieciešamas lielas investīcijas. Tas attiecas uz katru enerģijas patērētāju, kuram ir iespējams izvēlēties prioritāros pasākumus. Enerģētikas speciālisti dod priekšroku pasākumiem bez lielām sākotnējām investīcijām, kuru īstenošana ir saistīta ar energopārvaldības ieviešanu.

Īstenojot energopārvaldības idejas, ir iespējams iegūt salīdzinoši lielus ietaupījumus. Energopārvaldības ieviešana Latvijā ir devusi iespēju pārliecināties par lieliskiem energoietaupījuma rezultātiem, kas vienlaikus rāda, ka varam kļūt videi un klimatam draudzīgi. Labo piemēru ir daudz, bet viss ir atkarīgs no katra cilvēka uzvedības paradumiem un domāšanas.
Zinātnieki ir veikuši pētījumus, lai noskaidrotu cilvēku paradumus energoresursu lietošanā. Enerģijas lietotāju kopu var iedalīt trijās grupās.
  • Pirmā cilvēku grupa energoefektivitāti saista ar pavisam vienkāršu rīcību – veikšu konkrētas darbības un ietaupīšu līdzekļus. Tas risina problēmu  tikai daļēji, jo ir arī cilvēki, kuriem tas vispār nav svarīgi, vai arī uzskata, ka ietaupījums ir salīdzinoši neliels.
  • Otru grupu aptaujāto var dēvēt par hedonistiem, kuri vienmēr skatās, kā rīkojas kaimiņi vai paziņas. Un līdz ar to viņiem nepieciešams sevi apliecināt, pārspējot kaimiņu. Tas veicina konkurenci un sacensību, mudinot cilvēkus būt vēl energoefektīvākiem savā ikdienā nekā kaimiņš.
  • Trešā grupa ir cilvēki, kuriem ir būtisks „zaļais” dzīvesveids. Viņiem ir svarīga vides aizsardzība, jo viņi ir daudz interesējušies par šo tēmu un zina, kā energoefektīvs dzīvesveids mazina vides piesārņošanu un klimata pārmaiņu negatīvo ietekmi.

8.2.2. Enerģijas patērētāju klimata tehnoloģijas

Enerģijas lietotāju klimata tehnoloģijas ir visas iekārtas, ierīces un materiāli, kas tiek izmantoti, lai samazinātu enerģijas patēriņu.

8.2.2.1. Ēkas

Ēkas kā enerģijas patērētājs ietekmē klimata pārmaiņas. Ēkas veido septīto daļu no kopējām SEG emisijām pasaulē. Šobrīd ne tikai Eiropā, bet arī Latvijā viens no lielākajiem enerģijas patērētājiem ir mājsaimniecības, kas veido 35% no kopējā enerģijas patēriņa.


8.3. att. CO2 emisiju sadalījums, kas veidojas ēkās.

Avots – World Resources Institute

Siltumenerģijas lietotāji ēkās

Ēkas siltumenerģijas patēriņš ir atkarīgs no dažādiem faktoriem: klimata, ēkas atrašanās vietas un novietojuma, mājokļa fizikālajām īpašībām, iekārtu un sistēmu efektivitātes, īpašnieka un iedzīvotāju rīcības. Ēku enerģijas patēriņu un ietekmi uz vidi nosaka ēkas tehniskie raksturlielumi (ēkas forma un apjoms, izmantotie materiāli, konstruktīvais risinājums, ēkas gaisa caurlaidība) un ēkas funkcijas (uzturētais mikroklimats telpās, ēkas izmantošanas ilgums, lietotās iekārtas un ēkā veiktās darbības).

Ēku klimata tehnoloģiju lietojums pēdējā laikā ir izvērties ne tikai par ēku energoefektivitātes pasākumu īstenošanas vietu, bet arī par teritorijas labiekārtošanas un vides ainavas sakārtošanas jautājumu.

Siltinot ēkas, tajās ne tikai samazinās siltumenerģijas patēriņš, bet tās iegūst arī jaunu veidolu, pieaug nekustamā īpašuma vērtība un vienlaikus ēku iedzīvotājiem ir iespēja dzīvot sakārtotā vidē.


8.4. att. Siltumenerģijas patēriņa salīdzinājums.

Ar ēku siltumenerģijas patēriņa indikatora palīdzību, kas parasti ir īpatnējais ikgadējais siltumenerģijas patēriņš uz vienu kvadrātmetru apsildāmās platības (kWh/m2gadā), ir iespējams ēkas sagrupēt četrās lielās grupās:

  • ēkas ar zemu energoefektivitāti,  kas patērē vairāk par 85 kWh/m2 gadā;

  • būvnormatīviem LBN 0902-01 atbilstošas ēkas, kas patērē 85 kWh/m2 gadā un mazāk;

  • zema enerģijas patēriņa ēkas, kas patērē 45 kWh/m2 gadā un mazāk;

  • pasīvās ēkas, kas patērē 15 kWh/m2 gadā un mazāk.

Vidējais siltumenerģijas patēriņš ēkās Latvijā parāda, ka zema enerģijas patēriņa ēku ietekme uz klimata pārmaiņām ir četras reizes mazāka nekā vidēja siltumenerģijas patēriņa ēkām.

Cits risinājums ir vecu rūpniecisko ēku „iedzīvināšana”, tās sakārtojot jaunu darbību veikšanai. Piemēram, Eiropas pilsētās gāzes glabātuves pamazām tiek pārvērstas par koncertzālēm, ekskluzīvu dzīvokļu mājām, viesnīcām un citām daudzfunkcionālām ēkām. Parasti ēkas lietojuma maiņa tiek plānota un projektēta tā, lai vienlaikus nodrošinātu arī enerģijas patēriņa samazinājumu.



8.5. att. Ēku lietojuma maiņa Stokholmā Gasworks teritorijā.

Prakse liecina, ka Latvijā esošo rūpnīcu ēku īpatnējais siltumenerģijas patēriņš ir liels, jo bieži ražošanas tehnoloģijas ir izvietotas vecajās ražotnēs, kuras pielāgotas jaunu produktu ražošanai un šo ēku platība ir lielāka nekā nepieciešams. Šajos gadījumos klimata tehnoloģijas ir saistītas ne tikai ar siltināšanas materiālu izvēli un inženiertehnisko komunikāciju rekonstrukciju, bet arī ar telpu racionālu izmēru nodrošināšanu, piemēram, starpsienu izveidi un ventilācijas sistēmas uzstādīšanu lielas rūpnīcas ēkā.

Elektroenerģijas lietotāji ēkās

Plašs ir arī ēku elektroenerģijas lietotāju klimata tehnoloģiju klāsts visās elektroierīču lietojuma grupās.

  • Apgaismes tehnoloģijas: pēdējo desmit gadu laikā gaismas diodes jeb LED spuldzes ne tikai kardināli samazina enerģijas patēriņu apgaismojuma nodrošināšanai, bet arī maina izpratni par iespējām būtiski mazināt ietekmi uz klimata pārmaiņām katrā mājā, birojā, veikalā, rūpniecības uzņēmumā un ielās.

  • Sadzīves elektroierīces: kaut arī augstākās energoefektivitātes A klases veļas un trauku mazgāšanas mašīnas, ledusskapji, saldētavas, mūzikas centri, indukcijas elektroplītis un citas energoefektīvas iekārtas ir kļuvušas ikdienišķas, katru gadu zinātniski pamatotas inovācijas sniedz jaunus klimata tehnoloģiju risinājumus, piemēram, ledusskapjiem ir jau sakrājušies trīs plusi pie A klases marķējuma, kas liecina, ka gada elektroenerģijas patēriņš ir samazinājies no 500 kWh/gadā (A+) līdz 170 kWh/gadā (A+++).

  • Biroju elektroiekārtas: arī datori, monitori, kopēšanas iekārtas, serveri un citas elektroiekārtas būtiski mainās gadu gaitā elektroenerģijas patēriņa samazinājuma virzienā, piemēram, pēdējos gados ražota LED ekrāna izmantošana samazina enerģijas patēriņu par 80%.

  • Elektrodzinējos, kas uzstādīti sūkņu, ventilatoru un citu iekārtu piedziņai visnoderīgākā iekārta siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanai ir frekvenču pārveidotājs, kas samazina elektroenerģijas patēriņu, samazinoties slodzei.

  • Siltuma sūkņi: no siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanas viedokļa to nākotne saistās ar laiku, kad fosilo elektroenerģiju aizvietos atjaunojamo resursu  enerģija (bioenerģija, Saules un vēja enerģija.

8.2.2.2. Ražošanas procesi

Rūpniecības uzņēmumu ražošanas procesos klimata tehnoloģijas ir sastopamas trīs veidu iekārtās: kurināmā sadedzināšanas iekārtās, siltumenerģijas ieguves iekārtās un elektroenerģijas izmantošanas iekārtās.

Lielākais siltumnīcefekta gāzu emisiju daudzums gaisā nonāk no kurināmā sadedzināšanas iekārtām: katlu agregātiem, krāsnīm, kurtuvēm un citām iekārtām. SEG samazinājums ir iespējams, gan nomainot fosilo kurināmo ar bioenergoresursiem, gan arī paaugstinot iekārtu darbības efektivitāti.

SEG emisiju samazinājums siltumenerģijas izmantošanas iekārtās: siltummaiņos, autoklāvos, vannās, karstā ūdens un ventilācijas sistēmās un citās tehnoloģiskās iekārtās un sistēmās tas ir sasniedzams, ieviešot jaunas modernākas un energoefektīvākas tehnoloģijas.

SEG samazinājums elektroenerģijas izmantošanas iekārtās: elektrosildītājos, krāsnīs, saldēšanas iekārtās, dzirnavās, sūkņos, transporta iekārtās un citās specifiskās tehnoloģiskās iekārtās vairāk ir orientēts uz katras ražošanas nozares labāko pieejamo tehnoloģisko risinājumu ieviešanu.

8.3. Atjaunojamo energoresursu tehnoloģijas

Visas atjaunojamo energoresursu tehnoloģijas ir klimata tehnoloģijas, jo to izmantošana neietekmē klimata pārmaiņas. Siltumnīcefekta gāzu emisijas šīm tehnoloģijām, arī biomasas degšanas tehnoloģijām, ir vienādas ar  nulli.

8.3.1. Bioenerģija

Jēdziens bioenerģija ietver sevī plašu bioenergoresursu diapazonu:

  • biomasa dažāda veida atkritumos, piemēram, bioloģiski noārdāmā frakcija;

  • rūpniecības, sadzīves un lauksaimniecības atkritumi (ieskaitot augu un dzīvnieku izcelsmes vielas);

  • mežsaimniecības un līdzīgu nozaru ražošanas atlikumi;

  • atkritumu poligonu un notekūdeņu attīrīšanas iekārtu gāzes un biogāze.


8.6. att. Bioenerģijas ieguves un izmantošanas puduris.

Bioenerģijas ieguves un izmantošanas puduris aptver bioresursu avotus (augšējā skaldne), bioresursu pārstrādes tehnoloģijas (sānu skaldne) un enerģijas patērētāja avotus (priekšējā skaldne).

8.3.1.1.Bioenergoresursi

Bioenerģiju iegūst no bioloģiskas izcelsmes avota – gan augu valsts produktiem, piemēram, kokiem, krūmiem, graudaugiem, niedrēm, aļģēm, gan dzīvnieku valsts produktiem, piemēram, taukiem, atkritumiem. Bioenerģija kā atjaunojamais enegoresurss nodrošina aptuveni 10–15% no pasaules primārā enerģijas pieprasījuma.

Biomasa ir viela, kuru veido galvenokārt ogleklis, ūdeņradis, skābeklis un slāpeklis. Augu biomasa sastāv no trim galvenajiem komponentiem (celulozes, hemicelulozes un lignīna), kam jāpievērš uzmanība, analizējot dažādu tipu augu biomasu. Celuloze un hemiceluloze ir biomasas struktūru stiprinošās šķiedras, bet lignīns šīs šķiedras satur kopā. Biomasa var būt arī blakusprodukts, piemēram, lauksaimniecības kultūrām, mežu izejmateriāliem, cietajiem sadzīves atkritumiem, mēslojumam, dūņām.

Bioenergoresursus klasificē, izmantojot dažādus kritērijus: pēc to izcelsmes, sastāva, izmantošanas iespējām utt. Atkarībā no katra bioenergoresursu komponenta (lignīna, celulozes, hemicelulozes) sastāva izšķirami dažādi biomasas veidi.

Terminu „lignocelulozes biomasa” bieži izmanto, aprakstot šķiedrainus materiālus, kas galvenokārt sastāv no celulozes un lignīna, kuri ir savstarpēji saistīti vienotā struktūrā. Šī biomasas tipa sastāvā esošajiem proteīniem, sāļiem, skābēm un minerāliem ir zema koncentrācija. Tāpēc lauksaimnieciskas izcelsmes izejvielas pārtikas ražotāji dažreiz neizmanto kā rūpniecisku izejvielu.
Lignocelulozes biomasas izmantošanā jārēķinās ar sešām lignocelulozes biomasas sastāvdaļām:
  • celulozi;
  • hemicelulozēm;
  • lignīnu;
  • pelniem;
  • ekstraģentiem;
  • ūdeni.
Celuloze ir galvenā augu šūnu sastāvdaļa. Tās molekulas veidotas no β-D-glikopiranozes atlikumiem. Tā arī ir biomasas pamatsastāvdaļa.

Hemicelulozes sastāv no dažādiem monosaharīdiem un hidrolizējas vieglāk nekā celuloze.

Lignīns ir augu valsts otrs izplatītākais biopolimērs pēc celulozes. Lignīns ir termiski izturīgāks nekā celuloze un hemicelulozes.
Dažādu biomasas veidu sastāvā ir atšķirīgi lignīnu tipi, kuru struktūra un uzbūve atšķiras. Piemēram, mīkstkoka, cietkoka, salmu un zāles sastāvā esošajam lignīnam ir dažāds sastāvs.

Pelni ir ciets atlikums, kas rodas biomasas degšanas rezultātā. Pilnīgi sadegušu pelnu saturā nav oglekļa un ūdeņraža. Pelnos ir nedaudz slāpekļa, sēra vai skābekļa savienojumu, bet ir galvenokārt biomasas sastāvā esošās minerālvielas, kā dažādi alumīnija, magnija, nātrija vai kālija savienojumi.

Galvenās lignocelulozes biomasas izejvielas:

  • lauksaimniecības izejvielas;

  • mežsaimniecības izejvielas;

  • „enerģētisko augu” kultūras;

  • organiskie atkritumi.

Bioenergoresursu veidi atšķiras pēc to izmantošanas – tiešajai siltumenerģijas un elektroenerģijas ražošanai, tos dedzinot katlu kurtuvēs vai arī starpproduktu ražošanai, kas paver plašākas bioenergoresursu izmantošanas iespējas. Tādā gadījumā notiek bioenergoresursu pārveide biodegvielā, kuru tālāk izmanto enerģētikā, rūpniecībā, lauksaimniecībā, mājsaimniecībā un transportā.


8.7. att. Bioenergoresursu klasifikācija.

Pirmās paaudzes bioenergoresurss ir biomasa, kas iegūta no lauksaimniecības kultūrām, ko tradicionāli audzē cilvēku pārtikai un dzīvnieku barībai. Parasti no šīs biomasas iegūst šķidru un gāzveida biodegvielu. Galvenie produkti, kas pašlaik pieejami pasaules tirgū, ir bioetanols, biobutanols, biodīzeļdegviela un biometāns.

Otrās paaudzes bioenergoresursi tiek ražoti no izejvielām, kuras nevar tieši lietot pārtikas ražošanā. Šīs biomasas izejvielas sauc par lignocelulozes biomasu, kas ietver, piemēram, enerģētisko koksni, ātraudzīgos krūmus, lapas, zāli, salmus. Lignocelulozes biomasas tipa izmantošana otrās paaudzes biodegvielas ražošanā minimāli ietekmēs pārtikas un šķiedru nozari, un tas praktiski izslēdz savstarpējo degvielas un pārtikas sektora konkurenci. Otrās paaudzes biokurināmā ražošanā ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar fosilo kurināmo un pirmās paaudzes biodegvielu. Būtiskākā otrās paaudzes biodegvielas priekšrocība ir tā, ka tiek novērsta konkurence starp biodegvielas un pārtikas ražošanu. Otrās paaudzes biodegvielas ražošana un izmantošana veicina siltumnīcefekta gāzu (SEG) samazinājumu atmosfērā. Salīdzinājumā ar pirmās paaudzes biodegvielām biomasas audzēšanai ir nepieciešamas mazākas zemes platības, turklāt pieeja šiem resursiem tiek nodrošināta visa gada garumā, ja nav  augu veģetācijai nepiemērotas sezonas.

Trešās paaudzes biodegvielu var ražot no tādiem biomasas veidiem, kuri nekonkurē ar pārtikas un šķiedru sektoru. Par avotu trešās paaudzes biodegvielas ražošanā uzskatāmas aļģes. Svarīgākais ir aļģu augstais eļļas saturs un plašā sugu daudzveidība, kas padara aļģes par plaši pieejamu un viegli kultivējamu biomasas veidu. Aļģēm piemīt ātra masas pieauguma spēja, to audzēšanai nav vajadzīgas iekoptas platības un augsta ūdens kvalitāte. To ieguvei nepieciešami tikai trīs avoti:

  • Saules gaisma – fotosintēzes procesa nodrošinājumam, kas ir aļģu augšanas pamatā;

  • CO2 – oglekļa avota nodrošināšanai augšanas procesa laikā;

  • barības vielas – slāpekļa un fosfora savienojumi.


Ir vērojama strauja trešās paaudzes bioenergoresursu attīstība, un var secināt, ka otrās paaudzes biodegviela nav vienīgais avots, ar ko aizstāt fosilo degvielu un novērst konkurenci ar pārtikas ražošanu.

8.3.1.2. Bioenergoresursu pārstrādes tehnoloģijas

Bioenergoresursu pārstrādes rezultātā tiek ražoti produkti, kuri tiek izmantoti dažādos tautsaimniecības sektoros: enerģētikā, transportā, mājsaimniecībās, pakalpojumu sniegšanā, rūpniecībā un lauksaimniecībā.

8.8. att. Bioenergoresursu pārstrādes produktu klasifikācija.

Bioenergoresursu pārstrādes tehnoloģiskos produktus var iedalīt pēc dažādām pazīmēm: gan pēc agregātstāvokļa un produktu fizikālajām vai ķīmiskajām īpašībām, gan produkta avota, gan arī pēc to izmantošanas iespējām. Visprecīzāk bionergoresursu produktu klasifikāciju atspoguļo iedalījums trīs grupās:

◊ Cietā biomasa tehnoloģisko produktu ražošanai, kuru izmanto, piemēram, kaļķu apdedzināšanas procesā:
  • koksnes šķelda, briketes un granulas, malka,
  • salmi, salmu granulas,
  • atkritumi, piemēram, lietotas riepas, no atkritumiem atvasināts kurināmais (NAIK),
  • kokogles.
◊ Gāzveida energoresurss elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai koģenerācijas stacijās, elektrostacijās un katlu mājās, transporta līdzekļos:
  • biogāze,
  • sintēzes gāze.
◊ Šķidrā degviela transporta līdzekļiem, elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai elektrostacijās un koģenerācijas stacijās:
  • biodīzeļdegviela,
  • bioetanols,
  • biobutanols.
Visu triju veidu bioenergoresursus iespējams izmantot energosektorā elektroenerģijas, siltuma un aukstuma ražošanai, patērētāju vajadzību nodrošināšanai visās tautsaimniecības nozarēs.
Cietais biokurināmais
Visbiežāk lietotais bionergoresursu pārstrādes produkts ir cietais biokurināmais. Siltumenerģijas ražošanai mājsaimniecībās krāšņu, katlu un kamīnu kurtuvju degšanas procesos vēl joprojām izmanto malku. Tomēr aizvien biežāk tiek izmantoti koksnes šķeldas, granulu, brikešu un citu bioenergoresursu pārstrādes produkti, kurus iegūst, koksni žāvējot un mehāniski apstrādājot. Cits biomasas pārstrādes produkts ir kokogles, kuras iegūst pirolīzes procesā.



8.9. att. Koksnes granulas (kreisajā pusē) un šķelda (labajā pusē).
Šķidrā biodegviela
Bioetanolu izmanto kā aizstājēju tradicionālajam benzīnam iekšdedzes dzinējos. Tas tiek ražots no graudaugu kultūrām un cukuru saturošiem augiem. 80% no pasaules bioetanola tiek saražoti no kukurūzas un cukurniedrēm. Pašlaik bioetanols ir dominējošais pirmās paaudzes biodegvielas veids. Tomēr pamazām bioetanola ražotnes pārkārtojas uz otrās paaudzes tehnoloģijām ar nepārtikas bioresursu izmantošanu. Bioetanola izmantošana iekšdedzes dzinējos samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas par 33–46%.

Biodīzeļdegviela ir dīzeļdegvielai līdzīgas kvalitātes šķidrā degviela, ko iegūst no biomasas vai izmantotajām pārtikas eļļām. Arī biodīzeļdegvielas ražotnes aizvien vairāk pārkārtojas, lai aizvietotu saulespuķu un rapšu sēklas un citas pārtikā lietojamas izejvielas ar nepārtikas bioresursiem. Tādējādi notiek lēna pāreja no pirmās paaudzes uz otrās paaudzes bionergoresursu ražotnēm. Biodīzeļdegvielas priekšrocības salīdzinājumā ar cieto biomasu ir to transportēšanas un uzglabāšanas atvieglotas iespējas (līdzīgi kā naftas produktiem), kā arī iespēja to izmantot tvaika katlos, gāzes turbīnās un mazas un vidējas jaudas dīzeļdzinējos ar augstāku energoefektivitāti, ražojot elektroenerģiju un siltumenerģiju. Biodīzeļdegvielas galvenās priekšrocības ir šādas:

  • degšanas procesā neveidojas sēra oksīdu emisijas. Ja arī SOx emisijas rodas (atkarībā no biodīzeļdegvielas kvalitātes, kas savukārt ir atkarīga no biomasas izejvielas kvalitātes), to lielumi nepārsniedz SOx emisiju normatīvos un standartos noteiktās robežvērtības,

  • degšanas procesā veidojas salīdzināmi zemas NOx emisijas. Biodīzeļdegviela rada par ≈50% zemākas NOx emisijas salīdzinājumā ar fosilajām degvielām, kas tiek izmantotas gāzu turbīnu darbināšanai, kā arī salīdzinājumā ar dīzeļdegvielu, kas tiek izmantota stacionārajos dīzeļmotoros,

  • biodīzeļdegvielu uzskata par SEG neitrālu degvielu, kam siltumnīcefekta gāzu emisijas ir vienādas ar nulli. Ir pieņemts, ka biomasa un no tās iegūtās degvielas ir SEG neitrālas. SEG netiek iekļautas arī CO2 emisijas, kas rodas pašas biomasas un pēc tam arī iegūtās biodīzeļdegvielas izmantošanas un transportēšanas laikā.

  • biodīzeļdegviela ir atjaunojama un vietēji ražota degviela. Valstī, kur ir pieejami lieli biomasas vai organisko atkritumu daudzumi, biodīzeļdegvielas ražošana pirolīzes procesā var samazināt valsts atkarību no fosilās degvielas importa. Salīdzinājumā ar citām no biomasas iegūtām degvielām, biodīzeļdegviela var tikt uzglabāta un transportēta līdzīgi kā naftas produkti. Tas kopumā palīdz izlīdzināt enerģijas pieprasījumu un enerģijas sadali. Viena no galvenajām biodīzeļdegvielas priekšrocībām ir tā, ka to var izmantot jebkurā laikā un vietā, kur līdz šim lietoja gāzveida vai šķidro kurināmo.

Biogāze
Biogāze ir atjaunojams energoresurss. Biogāze ir degoša gāze, kas sastāv galvenokārt no metāna CH4 un oglekļa dioksīda CO2. Tā tiek iegūta anaerobās fermentācijas procesā. Anaerobā fermentācija ir bioķīmisks process, kura laikā dažādi organiskie substrāti (piemēram, augu biomasa, kūtsmēsli un virca, organiskie atkritumi) baktēriju ietekmē anaerobā (bezskābekļa) vidē sadalās, veidojot biogāzi un pārstrādātu substrātu jeb digestātu. Biogāzes ražošanu ietekmē gan anaerobās fermentācijas procesa parametri, gan biogāzes stacijas darbināšanas parametri.

Anaerobā fermentācija ir sarežģīts mikrobioloģisks process, kas noris bez skābekļa klātbūtnes. Pamatā procesu veic baktērijas, bet procesā piedalās arī augstākas trofiskās grupas, piemēram, protozoji (vienšūņi) un anaerobās sēnes. Mikrobu populācija satur dažādu tipu nepieciešamās anaerobās baktērijas un fakultatīvās (tādas, kas spēj dzīvot gan aerobos, gan anaerobos apstākļos) baktērijas.

Procesa laikā organiskās izejvielas tiek pārveidotas digestātā un biogāzē. Biogāzes galvenās sastāvdaļas ir divas: CH4 (50–70%) un CO2 (30–50%). Biogāzes sastāvā sastopams arī sērūdeņradis (H2S), un tā koncentrācija ir atkarīga no izejvielu sastāva. No kūtsmēsliem iegūtā biogāzē H2S saturs ir augstāks nekā biogāzē, kas iegūta no augu biomasas.

8.10. att. Lauksaimniecības kofermentācijas biogāzes stacija, kurā izmanto kūtsmēslus un kukurūzas skābbarību.

Biogāzes ražošanas tehnoloģisko iekārtu kopums ir vienota sistēma, kura ietver dažādus izejvielu avotus (kūtsmēslus, organiskos atkritumus un dažreiz arī zaļo biomasu, piemēram, kukurūzu), biogāzes reaktorus, biogāzes rezervuārus, digestāta bloku un biogāzes izmantošanas iekārtas enerģijas ražošanai.

Biogāzes ražošanas blakusprodukts ir digestāts  jeb pārstrādātais substrāts, ko izmanto kā augsnes mēslojumu. Anaerobās fermentācijas procesā rodas maz siltuma atšķirībā no aerobās (skābekļa klātbūtnē notiekošās) sadalīšanās, piemēram, kompostēšanas.

8.3.1.3.Bioenerģijas energoavoti

Lai nodrošinātu siltumenerģijas un elektroenerģijas patērētājam nepieciešamo enerģiju, energoavotos uzstāda energotehnoloģiju iekārtas, kurās energoresursu ķīmiskā enerģija pārvēršas siltumenerģijā, un tās ir izveidotas tā, lai šī pārveide notiktu ar minimāliem enerģijas zudumiem. Bioenerģijas energoavoti atšķiras no fosilajiem energoavotiem ar to, ka par kurināmo izmanto bioenergoresursus, tādējādi samazinot siltumnīcefekta gāzu emisijas līdz nullei.

Bioenerģijas energoavotos uzstādītās energotehnoloģijas iekārtas atšķiras gan konstruktīvi, gan ar uzstādītajām jaudām un energonesējiem, gan arī ar darbināšanas parametriem. Bioenergotehnoloģiju iekārtu galvenā sastāvdaļa ir kurtuve (degkamera), kurā notiek degšanas process. To izmanto dažādu konstrukciju iekārtās:

1) krāsnīs, kuras ir atsevišķs neliels siltumavots, un tās izmanto ēkās siltuma nodrošināšanai telpās, turklāt tās lieto arī rūpnieciskās ražotnēs, piemēram, maizes ceptuvēs;

2) kamīni arī ir atsevišķi nelieli siltuma avoti, kurus lieto telpu apsildei, vienlaikus iegūstot arī estētisku baudījumu;

3) katli var būt gan atsevišķi, gan lielu sistēmu siltuma avoti, kuru kurtuvēs dedzina biokurināmo, lai sasildītu ūdeni vai kādu citu siltumnesēju, no kuriem siltumenerģija tiek nodota tās lietotājam;

4) dzinēji var būt gan atsevišķi, gan lielu sistēmu energoavoti, kuru kurtuvēs dedzina biodegvielu vai biogāzi, ražojot elektroenerģiju un siltumenerģiju;

5) gāzes turbīnas parasti ir lielu energosistēmu energoavoti, kuru degkamerās dedzina biogāzi, lai ražotu elektroenerģiju un siltumenerģiju.

Kurināmā degšanas procesa ķīmiskās reakcijas nodrošina divas vielas – kurināmais un gaisa skābeklis. Kurināmā īpašības, agregātstāvokļi, daļiņu izmēri un formas atšķiras. Tas nozīmē, ka jānodrošina skābekļa piekļūšana degošajiem elementiem nepieciešamās proporcijās, lai notiktu jebkura kurināmā pilnīga sadegšana. Svarīgi ir panākt, ka dūmgāzēs ir tikai biokurināmā pilnīgas sadegšanas produkti (no cietā un šķidrā kurināmā), t.i., ogļskābā gāze CO2 un ūdens tvaiki H2O.

Degšanas procesā vienlaikus norisinās aptuveni 250 ķīmiskas reakcijas, un tāpēc degšanas produkti veido arī videi kaitīgas emisijas:

  • slāpekļa oksīdus NOx;

  • sēra oksīdus SO2, SO3;

  • degšanas starpproduktus, kuri veidojas nepilnīgas degšanas gadījumā (CO, CmHn, C, aldehīdi u.c.).

Kurtuve (degkamera) ir tikai viens elements energotehnoloģiju iekārtu sistēmā, kas izveidota un uzstādīta energoavotos. Tajos ir uzstādītas kurināmā, ūdens sagatavošanas ierīces, galvenie agregāti, ar kuru palīdzību ražo siltumenerģiju un elektroenerģiju, un palīgiekārtas. Atkarībā no avotā saražotā un patērētājiem nodotā enerģijas veida energoapgādes sistēmu bioenerģijas avotus iedala divās lielās grupās:

1. Katlu mājas ir energoavots siltumenerģijas ražošanai. Tajās ir iespējams izmantot dažāda veida bioenergoresursus,

2. Koģenerācijas stacijas ir energoavots vienlaicīgai elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai. Tajās galvenokārt izmanto divu veidu bioenergoresursus: cieto biomasu un biogāzi.

Katlu mājas
Katlu mājas ir visizplatītākais siltumenerģijas ražošanas avots Latvijā. Katlu māju tehnoloģiskie risinājumi aptver dažādu iekārtu kopumu, kas saistītas ar degšanas procesa organizāciju, siltuma un masas apmaiņas procesu īstenošanu. Katlu mājās uzstādīto iekārtu kopas ir atšķirīgas un, meklējot līdzības ar dzīviem organismiem, tās iespējams iedalīt trīs grupās:

  • degšanas tehnoloģijas (kurtuves ar kurināmā piegādes un pelnu aizvadīšanas iekārtas) ir energoavota sirds;

  • katlu sildvirsmas (starošanas, konvektīvās un kondensācijas virsmas) pilda asinsvadu sistēmas funkcijas, kas piegādā organismam nepieciešamo enerģiju;

  • palīgiekārtas (sūkņi, ventilatori, dūmsūcēji, biokurināmā saimniecības, ūdens sagatavošanas un dūmgāzu attīrīšanas iekārtas) ir organisma sastāvdaļas, bez kurām organisms nav spējīgs pilnvērtīgi eksistēt.


8.11. att. Ludzas koksnes šķeldas katlu mājas dūmgāzu kondensatora shēma (kreisā pusē) un katlu māja (labā pusē).

Latvijā ir uzbūvētas vairāk nekā 50 energoefektīvas biomasas katlu mājas, kurās ir uzstādīti koksnes šķeldas katli, un tās ražo siltumenerģiju Balvos, Cēsīs, Ludzā, Tukumā, Ventspilī, Salaspilī, Rīgā un citās pilsētās vai novados.

Zinātnisko inovāciju ieviešana koksnes šķeldas katlu mājās ļāvusi paaugstināt energoavota energoefektivitāti. Piemēram, Ludzas un Tukuma katlu mājās uzstādīti dūmgāzu kondensatori, kuri izveidoti, pateicoties sadarbībai starp Rīgas Tehniskās universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta zinātniekiem, metālapstrādes rūpnīcas „Komforts” darbiniekiem un siltumapgādes uzņēmumiem Ludzā un Tukumā. Dūmgāzu kondensatoru uzstādīšana ļāvusi paaugstināt energoavota lietderības koeficientu par 15–20%.
Koģenerācijas stacijas
Koģenerācija ir būtisks enerģijas izstrādes un energoefektivitātes paaugstināšanas līdzeklis. Ar kompleksu tehnoloģiju lietojumu tiek nodrošinātas enerģijas patērētāja vajadzības pēc siltuma, aukstuma, elektriskās vai mehāniskās enerģijas. Izmantojot biokurināmā ķīmisko enerģiju, tiek ražota siltumenerģija, kuru parasti pārveido  elektroenerģijā. Retāk siltuma enerģiju lieto absorbcijas iekārtās, radot aukstumu. Koģenerācijas kā enerģijas ražošanas veida priekšrocības vērtē, salīdzinot to ar tradicionālo enerģijas veidu atsevišķu ražošanu: siltumenerģiju – katlu mājā, bet elektroenerģiju – elektrostacijā. Tehnoloģiski ir iespējams, ka enerģiju koģenerācijā saražo ar mazāku kurināmā patēriņu, un tas nozīmē arī augstāku energoefektivitāti.



8.12. att. Biomasas koģenerācijas stacija Jelgavā.

Klimata tehnoloģijas koģenerācijas staciju gadījumā ir „augstas efektivitātes koģenerācija”, saprotot to, ka tā nevar būt vienkārši elektrostacija, kurā ražo tikai elektroenerģiju. Šajā gadījumā koģenerācijas stacijai ir jānodrošina šādi nosacījumi:
primārās enerģijas ietaupījums ir vismaz 10% apmērā salīdzinājumā ar siltumenerģijas un elektroenerģijas atsevišķu ražošanu;
primārās enerģijas ietaupījums mazas jaudas un mikrokoģenerācijas gadījumā salīdzinājumā ar siltumenerģijas un elektroenerģijas atsevišķu ražošanu.

Koģenerācijas efektivitātes aprēķināšanai Eiropas valstīs noteikti efektivitātes rādītāji atsevišķai elektrības un siltuma ražošanai, kuri ir atkarīgi no iekārtas izgatavošanas un nodošanas ekspluatācijā gada, tehnoloģijas, kurināmā veida u.c.
Lielākā biomasas koģenerācijas stacija Latvijā darbojas Jelgavā. Stacija atrodas pilsētas vidē un siltumenerģijas patērētāju tuvumā.

8.13. att. Jelgavas biomasas koģenerācijas stacijas tehnoloģiskā shēma.

Koģenerācijas stacijas galvenā iekārta ir tvaika katla kurtuve ar „verdošā” (pseidošķidrā) slāņa koksnes šķeldas sadedzināšanu. Katla kurtuvē un gāzu ejās ir izvietotas sildvirsmas. Kondensāts (ūdens) plūst caur tām, pakāpeniski uzsilstot un iztvaikojot. Piesātināts tvaiks pārkarsētājā saņem papildu siltumu no dūmgāzēm. Tādējādi no katla uz turbīnu aizplūst pārkarsēts tvaiks ar augstu entalpijas (siltumsatura) vērtību.

Pārkarsētais tvaiks griež turbīnu un ražo elektroenerģiju. Turbīnā pārpalikušo zemākas temperatūras tvaiku izmanto siltumapgādes sistēmas ūdens sildīšanai. Ūdens un tvaiks cirkulē pa noslēgtu kontūru. Atdzesētais kondensāts atgriežas katlā. Tā zudumi ir niecīgi, tāpēc ir nepieciešams tikai neliels ūdens papildinājums kontūrā. Koģenerācijas stacijai ir vēl divi svarīgi bloki: koksnes šķeldas glabātuves un dūmgāzu attīrīšana iekārtas.

Elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošana biomasas koģenerācijas stacija ar augstu energoefektivitāti ir uzskatāma par mūsdienu modernāko, videi draudzīgāko un efektīvāko klimata tehnoloģiju bioenerģētikā.

8.3.2. Saules enerģija

Saules enerģijas izmantošanas tehnoloģiju straujā attīstība Eiropā un pasaulē, ir saistīta ar problēmas risinājumu par siltumnīcefekta gāzu emisiju pieaugumu gaisā.

Visas Saules izmantošanas tehnoloģijas ir klimata tehnoloģijas, ja ar tām saražotā enerģija aizvieto fosilā energoresursa tehnoloģijas. Tās ir SEG neitrālas enerģijas tehnoloģijas.

Ilggadīgs Eiropas ekspertu monitorings un datu apstrāde liecina, ka Latvijā izmantojamā ikgadējā Saules radiācija ir 1100 kWh/m2. Nedaudz zemāks radiācijas līmenis ir Ziemeļvalstīs. Tomēr Saules enerģijas izmantošanā Skandināvijas valstis ir mūs apsteigušas, ne tikai uzstādot individuāli pāris kvadrātmetru nelielus saules enerģijas kolektorus, bet arī uzbūvējot lielus Saules kolektoru vai saules fotoelementu laukus.

Saules enerģijas tehnoloģijas atšķiras pēc saražotās enerģijas veida. Saules tehnoloģijas izmanto abu enerģijas veidu ražošanai:

  • elektroenerģijas ražošanai izmanto Saules paneļus (fotoelementus jeb Saules baterijas);

  • siltumenerģijas ražošanai izmanto Saules enerģijas kolektorus;

  • kombinētās sistēmās – Saules baterijas izmanto kombinācijā ar Saules enerģijas kolektoriem. Saules baterijas tiek izmantotas, lai darbinātu Saules enerģijas kolektora cirkulācijas sūkni.

No Saules enerģijas iegūtās elektroenerģijas lietderīga izmantošana ir saistīta ar šīs enerģijas uzglabāšanu. Ļoti bieži tas kļūst par vienu no svarīgākajiem elementiem Saules enerģijas tehnoloģiskajās sistēmās.

Saules kolektori

Saules enerģijas kolektoru izmantošanas pirmsākumi meklējami jau pirms tūkstots gadiem, kad cilvēki Saules enerģiju izmantoja, sildot ūdeni mucās vai citos tilpumos. Cilvēki gribēja izmantot pēc iespējas vairāk enerģijas, tāpēc palēnām sākās fizikas atziņu izmantošana, piemēram, mucas tika nokrāsotas melnā krāsā.

Šobrīd lieto četrus Saules enerģijas kolektoru veidus ar atšķirīgām saules enerģijas absorbcijas virsmu konstrukcijām:

  • tilpuma kolektorus – tvertnes ar Saules enerģijas absorbēšanas virsmu;

  • plakanos kolektorus – absorbēšanas virsmas tajos ir plāksnes, kas izveidotas no dažādiem materiāliem un pārklājumiem,

  • caurulīšu kolektorus – absorbcijas virsmas izveidotas no stikla vai cita materiāla caurulītēm ar dažādiem pārklājumiem;

  • koncentrēšanas kolektorus – Saules enerģijas uztveršanai tie veidoti no augstas temperatūras izturīgiem materiāliem vai to pārklājumiem.

Zinātniskā izpēte šajā jomā attīstās saules kolektoru energoefektivitātes paaugstināšanas virzienā, meklējot efektīvākus Saules enerģijas absorbcijas virsmu materiālus vai pārklājumus.


8.14. att. Saules kolektoru sistēmas integrācija centralizētās siltumapgādes sistēmā.

Saules kolektorus uzstāda ne tikai individuāli uz ēku jumtiem vai pie sienām, bet arī īpaši izveidotos laukos (vairāki desmiti tūkstošu kvadrātmetru Saules kolektoru). Saules kolektoru lauki kļūst arvien plašāk veidoti Eiropā, jo Saules enerģijas nozīme centralizētās siltumapgādes sistēmās strauji pieaug. Atkarībā no izraudzītā Saules kolektoru novietojuma pilsētā vai novadā ir jāizvēlas arī saules kolektoru pieslēguma veids centralizētās siltumapgādes sistēmai. Centralizētas siltumapgādes sistēmas saņem siltumenerģiju no Saules kolektoriem, kas izvietoti uz ēku jumtiem un saules kolektoru lauka. Uz ēku sienām izvietoti saules paneļi, kuros saražoto elektroenerģiju izmanto katlu māju ūdens sasildīšanai un padevei siltuma tīklos.

No Saules kolektoriem pienākošo siltumenerģiju novirza gan uz akumulācijas tvertni, gan siltumenerģijas patērētājiem. Citas šī slēguma alternatīvas ir gadījumā, kad katlu māja atrodas tālu no Saules kolektoru lauka. Tad Saules kolektori ir pievienoti siltumenerģijas akumulācijas tvertnei, savukārt tvertne ir savienota ar pilsētas vai pašvaldības centralizētās siltumapgādes tīklu.
Saules siltumenerģijas sezonālās uzglabāšanas metodes izmanto divus atšķirīgus veidus: zem zemes izveidotas krātuves vai pazemes rezervuārus. Izplatītais veids, kā uzglabāt Saules siltumenerģiju, ir zemē ierakti rezervuāri.

8.15. att. Saules siltumenerģijas sezonālās uzglabāšanas veidi. Zem zemes izveidotas krātuves – a un b, pazemes rezervuāri – a un d.

Bedres tipa akumulācijas tilpums (8.15. att. b) tiek izveidots, izklājot ar necaurlaidīgu materiālu izraktās krātuves sienas. Pārklājumam ir pludiņa tipa vāks, kas hermētiski noslēdz bedres augšējo daļu.

Līdzīgi veidotas arī akumulācijas betona tvertnes, kas novietotas zem zemes. Zemākās izmaksas ir virszemes akumulācijas tvertnēm. Tādas tvertnes būvē, ja tās labi iederas ainavā.

Pareizi izveidota siltumenerģijas akumulācijas tvertne nodrošina arī labākus akumulētās siltumenerģijas blīvuma rādītājus uz 1 m3. Akumulētās siltumenerģijas blīvuma rādītājs pazemes rezervuāros ir 60–80 kWh/m3.

Citi siltumenerģijas uzglabāšanas tehnoloģiskie risinājumi ir saistīti ar pazemes ūdeņu slāņa izmantošanu (8.15. att. a) ar zemāku akumulētās siltumenerģijas blīvumu 30–60 kWh/m3 vai speciālu urbumu izveidi (8.15. att. d) ar zemu akumulētās siltumenerģijas blīvumu 15–30 kWh/m3. Tādā gadījumā siltumenerģijas akumulācijai ir nepieciešami lielāki tilpumi.

Saules kolektoru lauka integrācija centralizētās siltumapgādes tīklos vizuāli ilustrēta 8.16. attēlā. Nīderlandē Almeres pilsētā izveidota „Saules sala”, kas ietver pilsētas tuvumā novietotu saules kolektoru lauku ar lielu akumulācijas tvertni. „Sala” nozīmē,  ka apkārt ir izveidota virszemes ūdens tilpne. Visbiežāk apkārt kolektoru laukam ir apjozts žogs un par mauriņa uzkopšanu rūpējas teritorijā ielaistie truši vai aitas.


8.16. att. „Saules sala” Almerē, Nīderlandē.

Avots – Solar District Heating Guidelines

Saules paneļi

Saules paneļus veido no fotoelementiem – elektriskās sistēmas ierīcēm, kas Saules enerģiju pārvērš elektroenerģijā. Fotoelementi elektroenerģiju var nodot elektrotīklam, pievadīt elektroenerģijas patērētājam vai akumulatoru baterijām. Fotoelementi apkopoti panelī, kas iekapsulēts stiklā un plastikātā. Panelis parasti ir ievietots alumīnija ietvarā. Panelī ģenerētās enerģijas daudzums atkarīgs no tā virsmas lieluma, radiācijas līmeņa, fotoelementu efektivitātes un novietojuma pret Sauli. Paneļi visbiežāk ir zilā vai melnā krāsā, pārklāti ar neatstarojošu materiālu, kas uzlabo gaismas absorbēšanu.

Saules paneļu energoefektivitāte vēl joprojām ir zema. Vismodernākie paneļi spēj nodrošināt 25% energoefektivitāti, bet masveidā ražoti – 16–18%. Parasti no 1 m2 var iegūt vidēji 80–85 W, bet iekārtās ar augstāku efektivitāti – līdz pat 130 W. Fotoelementi ražo līdzstrāvu, ko pēc tam nepieciešams pārvērst maiņstrāvā.

Viens no svarīgākajiem jautājumiem energoefektīvu saules paneļu izveidē ir fotoelementu materiāls. Šobrīd galvenokārt lieto uz silīcija bāzes veidotas sistēmas. Uz organiskiem materiāliem balstītu fotoelementu izveide ir perspektīvs un inovatīvs novirziens.
Latvijā saules paneļu ieviešana ir sākuma attīstības stadijā. Daži individuālo māju īpašnieki ir uzstādījuši Saules paneļus dažu kvadrātmetru platībā. Pirmais lielākais Saules fotoelementu lauks ir izveidots Minhauzena muzejā Duntē.


8.17.att. Saules fotoelementu lauka atklāšana Minhauzena muzejā Duntē.

8.3.3.Vēja elektroenerģija

Vēja enerģija ir Latvijas nākotnes elektroenerģija, jo ar to saistās ne tikai CO2 emisiju neitrālas enerģētikas attīstība, bet arī fosilās enerģijas aizvietošana ar atjaunojamo enerģiju. Eiropas Savienības eksperti ir konstatējuši, ka Latvijai ir augsts vēja elektrostaciju (VES) tehnoloģiju uzstādītās jaudas potenciāls: ir noteikts, ka nākotnē valstī varētu būt ekonomiski izdevīgi uzstādīt VES ar 1500 MWe. Ņemot vērā mūsdienu vēja enerģijas tehnoloģijas, jūrā uzstādītie vēja ģeneratori varētu būt ar jaudu 1000 MWe, bet uz sauszemes – ar jaudu 500 MWe. Šobrīd uz sauszemes ir uzstādīti vēja ģeneratori, kuru jauda ir mazāka par 50 MWe.

Vēja enerģijas tehnoloģiju pirmsākumi meklējami vēja dzirnavās. Vēja ģeneratori atšķiras ar jaudu, novietojuma augstumu, ass veidu un konstruktīviem parametriem.

1. Šobrīd ir divu veidu vēja ģeneratori, kas atšķiras ar ass veidu:

  • vēja turbīnas ar vertikālu rotācijas asi,
  • vēja turbīnas ar horizontālu rotācijas asi.

2. Pašlaik ir divu veidu elektroģeneratori:

  • asinhronais ģenerators,
  • sinhronais ģenerators.

3. Vēja ģeneratoru orientācija pret vēju ir divējāda:

  • vēja elektroģeneratori, kas paredzēti darbam pret vēju (lielākā daļa VES),
  • vēja elektroģeneratori, kas darbojas pa vējam (atrodas aiz torņa).
4. Vēja ģeneratori atšķiras ar griešanās veidu:

  • astes spārnu vēja ģeneratori – lieto mazas jaudas stacijās,
  • vējrozes ģeneratori ar griešanās vārpstu, kas ir perpendikulāra VES galvenajai vārpstai – lieto vidējas jaudas stacijās,
  • servodzinēji (lieto lielas vai vidējas jaudas stacijās).

5. VES klasifikācija pēc to jaudas ir nosacīta, jo nav iespējams noteikt precīzu jaudas robežu:

  • mikrostacijas –jauda 2–3 kWe;
  • mazās vēja elektrostacijas – jauda 3–30 kWe;
  • vidēja lieluma vēja elektrostacijas – jauda 30–500 kWe;
  • lielās vēja elektrostacijas – jauda lielāka par 0,5 MWe.

6. Arī vēja ģeneratoru augstums ir atšķirīgs:

  • 10–15 m augstumā virs zemes līmeņa – vēja ģeneratorus uzstāda uz stabiem, pie māju korēm;
  • 50 m augstumā virs zemes līmeņa vienkāršas konstrukcijas stabi;
  • 100 m augstumā no zemes līmeņa – modernāki stabi lielākiem ģeneratoriem;
  • 100–300 m augstumā no zemes līmeņa – Kanādā uzsākti izmēģinājumi ar dirižabļiem, palaižot tos lielā augstumā.


8.18. att. Ainažu vēja stacija.

Svarīgākais parametrs vēja enerģijas izmantošanai ir vēja ātrums. To mēra 10, 50 un 100 metru augstumā. Varētu šķist, ka ir svarīgi, lai ātrums būtu pēc iespējas lielāks. Tas neatbilst patiesībai, jo dažreiz pie liela vēja ātruma, vēja stacijas apstādina. Izmantojamie vēja ātrumi ir atkarīgi no vēja ģeneratora konstrukcijas. Piemēram, Vācijā iespējams iegādāties vēja ģeneratorus, kuri sāk ražot lietderīgo enerģiju, ja vēja ātrums ir tikai 2,5–3 m/s. Ir ģeneratori, kuri darbojas pie vēja ātruma 3–4 m/s. Tomēr visbiežāk VES sāk darboties, ja vēja ātrums ir > 4,5 m/s.

Pirmie vēja ģeneratori Latvijā pēc neatkarības atgūšanas bija saistīti ar pirmo emisiju tirdzniecības kopīstenošanas projektu. To īstenoja Latvijas un Vācijas inženieri un klimata pārmaiņu speciālisti. Projekta mērķis bija veikt vēja stacijā saražotās elektroenerģijas un SEG emisiju samazinājuma monitoringu. Galvenais uzdevums bija praktiski sagatavot klimata tehnoloģiju speciālistus, kas vēlāk realizētu Kioto protokolā paredzēto elastīgo mehānismu īstenošanu Eiropā un pasaulē.

8.3.4. Hidroenerģija

Pasaulē hidroelektrostacijas (HES) galvenokārt būvē uz kalnu upēm. Latvijas pieredzi šajā jomā var uzskatīt par izņēmumu, jo lieli HES ir uzbūvēti uz līdzenuma upes Daugavas.

Cita situācija Latvijā veidojās sakarā ar mazo HES būvniecību. Šobrīd skaita ziņā  hidroelektrostacijām ar ūdens krātuvēm ir sasniegts maksimums: Latvijā darbojas apmēram 150 mazās HES. Tās ir atjaunotas pie dzirnavu ezeriem un būvētas no jauna, izveidojot ūdens tilpnes uz mazajām līdzenuma upēm. Jaudu iespējams palielināt, tikai uzstādot energoefektīvākas iekārtas.

Vieni vides speciālisti Eiropā un Latvijā atbalsta hidroelektrostaciju būvēšanu uz līdzenuma upēm, bet citi to vērtē kā videi kaitīgu pasākumu. Pirmie savu pamatojumu balsta uz iespēju aizvietot fosilo kurināmo ar atjaunojamiem resursiem, turklāt to var darīt brīžos, kad nav pieejama Saules un vēja enerģija, tādējādi sabalansējot neregulāros atjaunojamos energoavotus. Otrie protestē par pārpurvotajām teritorijām, kas veidojas lielo krātuvju ūdens līmeņa pacelšanās gadījumā, par ūdens baseina piesārņojuma izmaiņām HES baseinos. Piemēram, HES ūdenstilpnēs tiek novērota zilaļģu augšana, ietekme uz zivju ceļiem un to nārstošanas vietām. Tāpēc ir nepieciešami speciāli pasākumi, lai hidroturbīnas nekļūtu par šķērsli zivīm ceļā uz nārstošanas vietām.

Tomēr arī šajā jomā ir vērojama zinātnes sasniegumu izmantošana. Mazo hidrostaciju inovatīvie tehnoloģiskie risinājumi ir saistīti ar straumes enerģijas izmantošanu, hidroturbīnas uzstādot upes vidū, galvenajā ūdens plūsmā.

8.3.5. Ģeotermālās un citas atjaunojamās enerģijas tehnoloģijas

Ir arī citi atjaunojamās siltumenerģijas un elektroenerģijas energoavoti. To izmantošanas tehnoloģiskajiem risinājumiem ir dažādas attīstības pakāpes un lietojums. Šobrīd pasaulē jau izmanto ģeotermālo enerģiju, viļņu enerģiju, paisuma un bēguma enerģiju.

Zinātnes sasniegumi var nest arī pārsteigumus, un agrākā vai vēlākā nākotnē var parādīsies jauni atjaunojamās enerģijas veidi.

Ģeotermālās enerģijas izmantošanas lielisks piemērs ir Islandes vulkāniskās aktivitātes zonas, kur karstie pazemes ūdeņi tiek izmantoti siltumapgādē, rūpniecībā un ārstniecībā. Eiropā ģeotermālās enerģijas izmantošanas iekārtas pārsvarā ir sastopamas mājsaimniecībās – siltumenerģijas ieguvei privātmāju apkures un karstā ūdens apgādes sistēmās.

Eiropā ir īstenoti daži ģeotermālās enerģijas izmantošanas projekti rūpniecības vajadzībām gan siltuma, gan aukstuma ieguvei.

Pēdējo desmit gadu laikā Klaipēdas pilsēta izmanto ģeotermālo enerģiju siltumapgādes sistēmā. Kaut gan šie piemēri ir interesanti, šobrīd tiem nav lielas nozīmes enerģētikas attīstībā. Ģeotermālās enerģijas izmantošanas attīstība varētu būt saistīta ar atjaunojamās elektroenerģijas īpatsvara palielināšanu, piemēram, izmantojot siltuma sūkņus.

8.3.6. Atjaunojamās elektroenerģijas avotu darbības režīmi

Atjaunojamās enerģijas avotu darbības režīmu raksturo to pieejamība laikā, tāpēc svarīgi ir izzināt ne tikai katra avota potenciālu, bet arī tā iespējamo darbību. Ņemot vērā šo aspektu, ir izšķirami trīs veidu elektroenerģijas ieguves avoti.


8.19. att. Atjaunojamās enerģijas avoti.

Pirmo grupu pārstāv biomasas (arī biogāzes) koģenerācijas stacijas, kuras elektrosistēmā var darboties nepārtraukti. Šajā grupā ietilpst arī ģeotermālās elektrostacijas.

Otro grupu pārstāv Saules un vēja enerģijas avoti, kā arī viļņu, paisuma un bēguma elektrostacijas. Tomēr šie energoavoti nespēj nodrošināt elektrosistēmā nepieciešamo elektroenerģijas apjomu. Periodiskas darbības elektroenerģijas avoti ir atkarīgi no resursa pieejamības diennakts, nedēļas, mēneša un gada griezumā.

Trešo grupu pārstāv elektroenerģijas avoti, kurus ir iespējams ātri ieslēgt un izslēgt brīžos, kad patērētājam ir nepieciešama papildu elektroenerģija, lai nosegtu elektrosistēmā trūkstošo elektroenerģiju. Šīs grupas elektroenerģijas avoti ir HES, kas labi papildina elektroapgādes sistēmas darbības stabilitāti un drošumu, maksimāli integrējot otrās grupas energoavotu saražoto elektroenerģiju.

Ceturtais tehnoloģiskais risinājums atjaunojamo energoresursu integrēšanai valsts vai reģiona energobilancē ir otrās grupas neregulāro energoavotu pārpalikuma elektroenerģijas uzkrāšana. Tas ir īpaši svarīgi, lai palielinātu vēja un Saules elektroenerģijas izmantošanu, kas nenoliedzami ir apkārtējai videi draudzīgs enerģijas avots, jo samazina ietekmi uz klimata pārmaiņām.

Tāpēc, lai pilnvērtīgi un lietderīgi izmantotu Saules un vēja enerģijas potenciālu, ir jāattīsta iegūtās vēja un Saules elektroenerģijas akumulācijas tehnoloģijas. Elektroenerģijas uzkrāšanas sistēma ir klimata tehnoloģija, kas ļauj palielināt atjaunojamo energoresursu īpatsvaru. Nepastāvīgās atjaunojamās enerģijas uzglabāšana padara elektroenerģijas patērētāju mazāk atkarīgu no laika apstākļiem, ļauj pārdot elektroenerģiju par izdevīgāku cenu, kā arī palīdz optimizēt ierobežoto tīklu jaudu. Tādējādi palielinās iespēja integrēt vēja un saules elektroenerģiju iekšējā tirgū pašu valstī un eksportēt to.

Tehnoloģijas, kas nodrošina saražotās elektroenerģijas akumulāciju, ir atšķirīgas. Plašāk izmantotās akumulācijas iekārtas ir dažādu veidu akumulatori, taču tie nav domāti lielu enerģijas daudzumu uzkrāšanai. Šīs tehnoloģijas vairāk domātas izmantošanai nelielās mājsaimniecībās, nevis lielās elektrostacijās. Lielu enerģijas daudzuma akumulācijai izmanto saspiestā gaisa tehnoloģijas, ūdeņraža sistēmas un citas enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas.


8.20. att. Saules un vēja elektroenerģijas uzkrāšanas shēma ar biometāna ražošanu.

1 – saules paneļi, 2 – vēja ģeneratori, 3 – elektrolīzes iekārta, 4 – bioreaktora substrāta pievads, 5 – bioreaktors, 6 – digestāta uzglabāšanas tvertne, 7 – biogāzes pievads, 8 – biometāna ražošanas iekārta, 9 – ūdeņraža pievads, 10 – biometāna uzglabāšanas rezervuārs, 11 – skābekļa izvads.

RTU Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta darbinieku zinātniskā izpēte un inovācijas ir vērstas vienā no neregulāru atjaunojamo energoresursu elektroenerģijas avotu ūdeņraža akumulācijas virzieniem. Izstrādāta un modelēta shēma ūdeņraža izmantošanai biometāna ražošanas akumulācijas sistēmas izveidei. Vēja un Saules elektroenerģijas ūdeņraža – biometāna akumulācijas principiālā shēma ilustrēta 8.20. attēlā.

Neregulāras elektroenerģijas ūdeņraža – biometāna akumulācijas sistēmas sastāvā ietilpst vairāki elementi.

1. Saules paneļi, kas ir neregulārs elektroenerģijas avots.
2. Vēja ģeneratori, kas arī ir neregulārs elektroenerģijas avots.
3. Elektrolīzes iekārta ūdeņraža ražošanai, izmantojot elektroenerģiju.
4. Bioreaktora substrāta pievads – substrāts biogāzes ražošanas procesā var būt lauksaimniecības atkritumi, kūtsmēsli, aļģes vai kāda cita biomasa.
5. Bioreaktors – biogāzes ražošana notiek anaerobos apstākļos, kur tiek nodrošināta konstanta temperatūra, un biogāzes ražošanas gala produkti ir metāns un CO2.
6. Digestāta  uzglabāšanas tvertne.
7. Biometāna ražošanas iekārtas biogāzes (metāns un CO2) pievads;
8. Biometāna iekārta – biogāzi pēc bioreaktora ievada biometāna iekārtā, kurā ievada arī ūdeņradi, lai palielinātu metāna koncentrāciju biogāzē un samazinātu CO2 koncentrāciju.
9. Biometāna  iekārtas ūdeņraža pievads.
10. Biometāna uzglabāšanas rezervuārs.
11. Skābekļa izvads no elektrolīzes iekārtas.

Periodiskas atjaunojamo energoresursu elektroenerģijas ūdeņraža-biometāna akumulācijas shēmā ieslēgtās biogāzes stacijās biogāzi ražo, izmantojot dažādus bioresursus. No substrāta sastāva un procesa bioreaktorā ir atkarīga biogāzes sastāvā esošā metāna koncentrācija. CH4 koncentrācija ir plašā diapazonā no 50 līdz 70%. Biogāzes stacijās ražotās biogāzes kvalitātes uzlabošanai izmanto ūdeņradi, ko iegūst ar Saules vai vēja elektroenerģiju. Biogāzes staciju šajā gadījumā papildina ar elektrolīzes iekārtu un biometāna reaktoru. Sabalansētu un sistēmas elementos īstenotu procesu rezultātā ir iespējams no oglekļa dioksīda un ūdeņraža iegūt metānu, tādējādi paaugstinot CH4 koncentrāciju biogāzē.

CO2 + 2H2 = CH4 + O2

Šī it kā vienkāršā ķīmiskā reakcija vienlaikus ir jāvērtē kā nākotnes klimata tehnoloģiju reakcija, jo tā demonstrē siltumnīcefekta gāzu emisiju lietojuma iespējas.

8.4. CO2 uzglabāšanas iespējas

Viens no klimata tehnoloģiju attīstības virzieniem ir saistīts ar CO2 uzglabāšanu, kas ļauj nodrošināt enerģijas ražošanu bez CO2 emisijām atmosfērā. Enerģijas ražošana un rūpnieciskie procesi, kuros izmanto fosilo kurināmo, ir galvenie objekti, kuru radušos oglekļa dioksīdu ir iespējams tehnoloģiski uzglabāt speciālās krātuvēs. Pēc būtības CO2 uzglabāšana ir CO2 izmantošana ķīmisku reakciju un bioloģisku procesu realizēšanā. CO2 uzglabāšanas tehnoloģijas nosacīti var iedalīt 5 posmos.


8.21. att. CO2 uzglabāšanas posmi.

Koģenerācijas stacijas ir efektīvs energoavots, kurā vienlaikus ražo siltumenerģiju un elektroenerģiju. Kurināmā degšanas procesā radīto CO2 daudzumu iespējams samazināt atšķirīgos veidos. Viens no svarīgākajiem nosacījumiem šīs siltumnīcefekta gāzes uzglabāšanai ir nodrošināt, lai CO2 būtu bez piemaisījumiem. Tas nozīmē, ka lielajās koģenerācijas stacijās tiek uzstādītas iekārtas CO2 atdalīšanai. Klimata tehnoloģiju risinājumi ir dažādi: gan tehnoloģiski mazinot piemaisījumu veidošanos kurtuvē, gan attīrot CO2 no citām dūmgāzēs esošām gāzēm, piemēram, slāpekļa un slāpekļa oksīdiem, gan arī, izmantojot kombinētu piemaisījumu atdalīšanu.

Tīrai ogļskābajai gāzei kompresoru stacijās tiek paaugstināts spiediens, lai nebūtu jābūvē milzīga izmēra cauruļvadi šīs gāzes transportēšanai pa cauruļvadiem uz glabātuvi.

Šobrīd tiek izmantotas dažādi CO2 uzglabāšanas veidi, kuriem ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Visvairāk pētītās iespējas ir par CO2 uzglabāšana dažādās krātuvēs: okeānos un jūrās, gāzes rezervuāros, ogļu šahtās, dabiskos pazemes tukšumos, kā arī CO2 mineralizācija un rūpnieciska izmantošana.


8.22. att. Oglekļa dioksīda uzglabāšana.

Avots – IPCC Intergovernmental panel on Climate change. SRCCS Figure TS-1

Oglekļa uzglabāšanas metožu attīstība un plašais spektrs nākotnē ļaus izdarīt izvēli par piemērotāko tehnoloģisko risinājumu, izvērtējot dažādus aspektus:

  • likumdošanas sakārtotību – valsts iespējas un enerģētikas attīstības stratēģijas un politikas;

  • ģeogrāfiskos apsvērumus – pazemes krātuvju pieejamību un izvietojumu dabā;

  • inženiertehniskos paņēmienus – tehnoloģisko risinājumu pieejamību un iespējamās inovācijas,

  • krātuvju pieejamību – CO2 uzglabāšanas ietilpību vai uzglabāšanas ilgumu;

  • ekonomiskos apsvērumus – nepieciešamās investīcijas un apkalpošanas un uzturēšanas izmaksas;

  • vides prasības – ietekmes uz vidi izvērtēšanas rezultātus;

  • izturētspējas līmeni – krātuves izmantošanas drošību.

Oglekļa dioksīda uzkrāšanā labas izredzes ir mineralizācijas procesa ieviešanai, kura rezultātā CO2 pārveido par cietu vielu, piemēram, kalcija karbonātu vai hidrogēnkarbonātu. Mineralizācijas procesa gala produktu ir vienkāršāk transportēt, uzglabāt virs zemes, izmantot kā izejvielu ražotnēs ar iespēju paaugstināt pievienoto vērtību, piemēram, ražojot celtniecības materiālus.

CO2 uzglabāšanas metodes, iespējas un ietilpības potenciāls apkopots 8.1. tabulā. Tajā atspoguļots arī ekspertu kvalitatīvas uzglabāšanas metožu vērtējums. Patiesie uzglabāšanas ietilpības apjomi nav skaidri zināmi vairāku iemeslu dēļ, jo CO2 uzglabāšanas inovācijas attīstās un tas ietekmē metožu pieejamību un izvēli.

8.1. tabula: CO2 uzglabāšanas iespējas un iespējamā uzglabāšanas ietilpība


CO2 uzglabāšanai okeānos pēc ietilpības ir nākamais lielākais potenciāls pēc mineralizācijas. CO2 uzglabāšana dabas pazemes krātuvēs un gāzes rezervuāros spēj nodrošināt 8 līdz 10 reizes mazāku ietilpību nekā uzglabāšana okeānos. Pārējās uzglabāšanas iespējas šobrīd ir ar mazāku potenciālu, kaut arī dažas no metodēm ir sasniegušas ekonomiski izdevīgas ieviešanas līmeni.

CO2 uzglabāšanas ilgums ir otrs svarīgākais aspekts izvēloties, kurai metodei dot priekšroku, jo norāda, pēc cik ilga laika CO2 var izplūst atmosfērā.

 Tāpēc dabiskie procesi, kā CO2 iesaistīšanās fotosintēzes procesos augos netiek uzskatīti par nozīmīgu CO2 uzglabāšanas metodi, jo šāds uzglabāšanās ilgums ir mazs (līdz 100 gadiem) salīdzinājumā ar uzglabāšanu okeānos. Īpaši svarīgs uzglabāšanas ilgums ir tāpēc, ka tiek ieguldīta enerģija, finanšu un materiāli līdzekļi un tērēts laiks CO2 uztveršanai rūpnīcās, elektrostacijās un citur, kur izmanto fosilo kurināmo. Ātra un lielu apjomu CO2 atgriešanās vidē no CO2 glabātuvēm nav ekonomiski izdevīga un rada draudus videi un cilvēkiem. Vides aizsardzības jautājumus var dažādi interpretēt un norādīt uz uzglabāšanas metožu trūkumiem, tomēr CO2 uzglabāšana ir problēmas risinājums.

Literatūra

Blumberga A., Blumberga D., Bažbauers G., Davidsen P., Moxnes E., Dzene I., Barisa A., Žogla G., Dāce E., Bērziņa A. (2011) System Dynamics for Environmental Engineering Students. Rīga: Rīgas Tehniskās universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts, 351 lpp.

Blumberga D., Veidenbergs I., Romagnoli F., Rochas C., Žandeckis A. (2011) Bioenerģijas tehnoloģijas. – Rīga, Latvija : RTU Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts, 272 lpp.

Adamovičs A., Blumberga D., Lazdiņa D., Lazdiņš A., Plūme I., Rochas C., Romagnoli F., Rošā M. (2011) Biomass : Study Course for Students. Rēzekne: Rēzeknes Augstskola, 176 lpp.

Vide un ilgtspējīga attīstība (Māra Kļaviņa un Jāņa Zaļokšņa red.). Rīga: LU Akadēmiskais apgāds, 334 lpp.

Environment and Sustainable Development (2010) Edited by Māris Kļaviņš, Walter Leal Filho and Jānis Zaļoksnis. Riga: Academic Press of University of Latvia, 300 lpp.

Blumberga D. (2010) Ilgtspējīga enerģētika Latvijā. Rīga: RTU tipogrāfija, 38 lpp.

Rošā M., Blumberga D., Bērziņa A., Rochas C., Žandeckis A. (2010) Kompakts saules un granulu modulis siltumapgādes sistēma daudzdzīvokļu ēkai. Rīga: Rīgas Tehniskās universitātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts, 20 lpp.

Blumberga A., Blumberga D., Bažbauers G., Davidsen P., Moxnes E., Dzene I., Barisa A., Žogla G., Dāce E., Bērziņa A. (2010) Sistēmdinamika vides inženierzinātņu studentiem. Madona: Madonas Poligrāfists, 318 lpp.

Blumberga D., Kļaviņš M. (2010) Climate Change Education in Curricula of Technical and Classical Universities. No: Universities and Climate Change. New York: Springer, pp. 99–107 ISBN 9783642107504.

Blumberga D., Rošā M., Blumberga A., Rochas C., Dzene I., Kamenders A. (2012) Energoefektivitāte pašvaldībās. Rīga: Mēness upe, 36 lpp.

Blumberga A., Blumberga D., Kļaviņš M., Rošā M., Valtere S. (2010) Vides tehnoloģijas. Rīga: Latvijas Universitāte, 212 lpp.

Blumberga A., Blumberga D., Bažbauers G., Dāce E., Bērziņa A., Žogla G., Moxnes E., Davidsen P. (2010) Sistēmiskas domāšanas integrēšana vides politikā. Rīga: Rīgas Tehniskās universitātes Siltuma sistēmu un vides aizsardzības institūts, 225 lpp.

Blumberga D., Dzene I., Al Sedi T., Rucs D., Prasls H., Ketners M., Finstervalders T., Folka S., Jansens R. (2009) Biogāze: rokasgrāmata. Rīga : SIA Ekodoma, 155 lpp.

Dzene I., Rochas C., Blumberga A., Blumberga D., Rošā M. (2009) Ilgtspējīga energoplānošana. Rīga: SIA Ekodoma, 72 lpp.

Dzene I., Bulgakova J., Rochas C., Blumberga D. (2009) Publisko iepirkumu vadlīnijas energoefektivitātes un atjaunojamo energoresursu izmantošanas veicināšanai. Rīga: SIA Ekodoma, 8 lpp.

Blumberga D., Ozoliņa L., Rošā M., Gaj H., Zuwala J., Lechawacka M., Kallaste T., Laur A., Perednis E., Jakubes J., Tantareanu C., Pchelka F., Weber R., Brinker S. (2009) Līdzsadedzināšana – no izpētes līdz reālam pielietojumam:. Rīga: SIA Ekodoma, 72 lpp.

Blumberga D. (2008) Siltuma sūkņi. – Rīga: RTU, 140

Blumberga D., Veidenbergs I. (2008) Kliedētas energosistēmas. Mazas koģenerācijas stacijas. Rīga: RTU, 240 lpp.

Āboliņa K., Andrušaitis A., Blumberga D., Briede A., Bruņiniece I., Grišule G., Kļaviņš M. (2008) Klimata mainība un globālā sasilšana. Rīga: LU Akadēmiskais apgāds, 174 lpp.

Blumberga D., Blumberga A., Žogla G. (2008) Rokasgrāmata ēku energoefektivitātes pasākumu ieviešanai. – Rīga: Ekodoma, 97 lpp.

Blumberga D., Rošā M. (2004) Energoserviss. 1. gr.: Energoefektivitāte. Rīga, 127 lpp.

Blumberga A., Blumberga D. Energoserviss. 2.gr.: Energoservisa pakalpojumi. – Rīga, 2004, 126 lpp.

Blumberga D. Energoefektivitāte. – Rīga: Pētergailis, 1996, 320 lpp.

Valtere S., Kalniņš S.N., Blumberga D. Vides vadība un energopārvaldība. –Rīga : RTU Izdevniecība, 2014, 288 lpp.