Теплопостачання з відновлюваних джерел енергії

Теплові насоси використовують для виробництва теплової енергії тепло довкілля. Головна перевага теплових насосів - висока економічність та екологічна безпека. Тепловий насос витрачає електричну енергію більш ефективно, ніж інше енергетичне обладнання. По оцінкам розробників при використанні 1 кВт·год електричної енергії виробляється  (3…4) кВт·год теплової енергії. Впровадження таких систем для виробництва тепла та гарячого водопостачання дозволяє на 70% знизити потреби в газі. Впровадження теплових насосів характеризується високими початковими капіталовкладеннями, великими площами, необхідними для укладання теплообмінного тюбінгу та низькою температурою на виході системи. Технологічний процес відбору тепла насосами з довкілля не є екологічно чистим та бездоганним. Буріння глибоких свердловин та відбирання тепла з довкілля є суттєвими порушеннями екології довкілля, так як у процесі буріння свердловин  та функціонування насосів порушується природний баланс, що склався у певному екологічному просторовому об’ємі: під землею, в повітрі чи у водоймі.

Системи сонячної енергетики - найбільш обіцяючий вид відновлюваних технологій, який дозволить у майбутньому отримувати величезну кількість «чистої» і сталої енергії. Сьогодні ж, попри необмежені можливості використання сонячного випромінювання, системи геліоенергетики виробляють тільки незначну частину енергії в підсумковому балансі споживаної електричної та теплової енергії. З сонячних систем найбільший розвиток отримали водяні та повітряні сонячні колектори, а також концентраторні теплові сонячні електростанції.

У конструкції водяних та повітряних сонячних колекторів використовується активний спосіб сонячного опалення (охолодження) будівель, основою якого є водяний чи повітряний площинний поглинач сонячної енергії, який працює на використанні парникового ефекту. Конструктивно тепловий приймач включає прозоре для випромінювання вікно, систему з мідних трубок (тюбінг), заповнену тепловідвідною рідиною, та основу (підкладку). Сонячний колектор сприймає потоки сонячного випромінювання, інтенсивність яких не перевищує значення сонячної константи 1250 Вт/м², тому він використовується для створення малопотужних низькотемпературних систем теплопостачання і не може бути застосований у якості базового елемента систем теплопостачання через низьку енергетичну ефективність.

В останні десятиліття реалізовано та знаходяться в стадії реалізації десятки проектів концентраторних термодинамічних сонячних електростанцій, в яких енергія сонячного випромінювання використовується як джерело тепла в термодинамічному циклі перетворення теплової енергії в механічну за допомогою сонячного парогенератора, а потім в електричну, частина тепла з сонячної електростанцій йде на обігрів будівель та споруд. По особливостям побудови фокусуючих елементів концентраторні теплові сонячні електростанції поділяються на тарілкові (a), параболо-циліндричні кюветні (b) та вежові (c). Вадами та обмеженнями сонячних систем теплопостачання є нестабільність виробництва енергії, обмежені періоди та кліматичні зони виробництва енергії. необхідність використання високоємних електричних акумуляторів для живлення споживачів при відсутності Сонця,  необхідність застосування складних систем слідкування за Сонцем. 

В місцевостях з обмеженою кількістю сонячної радіації раціонально використовувати вітротурбінні системи виробництва, накопичення та постачання тепла населеним пунктам. Основу цих систем складають вітрові енергетичні установки та акумулятори тепла. У вітряну погоду електрична енергія, що виробляється вітроенергетичними установками, за допомогою електронагрівачів перетворюється у Джоулеву теплоту і нагріває до високої температури певний об'єм теплоносія, що зберігається у спеціальних термоізольованих резервуарах. Надалі накопичене тепло відбирається за допомогою теплообмінного контуру й використовується для теплопостачання, гарячого водопостачання житлових будівель, комунальної інфраструктури, промислових та агропромислових об'єктів.

Важливими напрямками розвитку систем теплопостачання державою визначені наступні: реалізація схем теплопостачання міст та інших населених пунктів країни на основі оптимального поєднання централізованих та децентралізованих систем теплопостачання; пріоритетне використання нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії, у тому числі енергії Сонця, вітру, біогазу, геотермальних вод, відходів виробництва; впровадження високоефективного теплоенергетичного обладнання і матеріалів у новостворених та діючих системах теплопостачання; зниження втрат при транспортуванні теплової енергії в магістральних та розподільчих теплових мережах.