Παραδείγματα χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Πώς οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας βοηθούν στην απόκτηση θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας Τουλάχιστον τρεις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Ακαδημαϊκό έτος

Διάλεξη 20

Τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας και ανάπτυξη νέων πηγών ενέργειας

Οι πηγές ενέργειας μπορούν συμβατικά να χωριστούν σε δύο τύπους: μη ανανεώσιμοκαι ανανεώσιμος... Τα πρώτα περιλαμβάνουν φυσικό αέριο, πετρέλαιο, άνθρακα, ουράνιο, κ.λπ. Η τεχνολογία παραγωγής και μετατροπής ενέργειας από αυτές τις πηγές έχει αναπτυχθεί, αλλά, κατά κανόνα, δεν είναι φιλική προς το περιβάλλον και πολλές από αυτές εξαντλούνται.

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - αυτές είναι πηγές που είναι ανεξάντλητες σε ανθρώπινη κλίμακα. Η βασική αρχή της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι η εξαγωγή της από φυσικούς πόρους - όπως το φως του ήλιου, ο άνεμος, η κίνηση του νερού σε ποτάμια ή θάλασσες, παλίρροιες, βιοκαύσιμα και γεωθερμική θερμότητα - που είναι ανανεώσιμες, δηλαδή αναπληρώνεται φυσικά.

Οι προοπτικές για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνδέονται με τη φιλικότητα προς το περιβάλλον, το χαμηλό λειτουργικό κόστος και την αναμενόμενη έλλειψη καυσίμων στην παραδοσιακή ενέργεια.

Παραδείγματα χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

1.Αιολική ενέργεια είναι μια ακμάζουσα βιομηχανία. Η ισχύς της ανεμογεννήτριας εξαρτάται από την περιοχή που σαρώνεται από τις λεπίδες της γεννήτριας. Για παράδειγμα, οι στρόβιλοι χωρητικότητας 3 MW (V90) που κατασκευάζονται από τη δανική εταιρεία Vestas έχουν συνολικό ύψος 115 μέτρα, ύψος πύργου 70 μέτρα και διάμετρο λεπίδας 90 μέτρα. Οι παράκτιες περιοχές θεωρούνται τα πιο πολλά υποσχόμενα μέρη για την παραγωγή αιολικής ενέργειας. Τα υπεράκτια αιολικά πάρκα κατασκευάζονται στη θάλασσα, σε απόσταση 10-12 χλμ. Από την ακτή (και μερικές φορές ακόμη πιο μακριά). Οι πύργοι ανεμογεννητριών εγκαθίστανται σε θεμέλια από πασσάλους που οδηγούνται σε βάθος 30 μέτρων. Η χρήση αιολικής ενέργειας αυξάνεται περίπου στο 30% ετησίως και χρησιμοποιείται ευρέως στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες.

2. Ενεργοποιημένο υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας (Υδροηλεκτρικός σταθμός ενέργειας) ως πηγή ενέργειας, χρησιμοποιείται η πιθανή ενέργεια μιας ροής νερού, η κύρια πηγή του οποίου είναι ο Ήλιος, ο οποίος εξατμίζει το νερό, ο οποίος στη συνέχεια πέφτει στους λόφους με τη μορφή καθίζησης και ρέει κάτω, σχηματίζοντας ποτάμια. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί συνήθως κατασκευάζονται σε ποτάμια κατασκευάζοντας φράγματα και δεξαμενές. Είναι επίσης δυνατή η χρήση της κινητικής ενέργειας της ροής του νερού στους λεγόμενους υδροηλεκτρικούς σταθμούς ελεύθερης ροής (αβλαβές).

Χαρακτηριστικά αυτής της πηγής ενέργειας:

Το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς είναι σημαντικά χαμηλότερο από ό, τι σε όλους τους άλλους τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας.

Οι υδροηλεκτρικές γεννήτριες μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν αρκετά γρήγορα ανάλογα με την κατανάλωση ενέργειας.

Ανανεώσιμη πηγή ενέργειας;

Σημαντικά μικρότερη επίπτωση στον αέρα από άλλους τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας.

Η κατασκευή υδροηλεκτρικών σταθμών είναι συνήθως πιο εντατική στο κεφάλαιο.

Συχνά, οι αποδοτικοί υδροηλεκτρικοί σταθμοί απομακρύνονται από τους καταναλωτές.

Οι δεξαμενές καταλαμβάνουν συχνά μεγάλες περιοχές.

Οι ηγέτες στην παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας ανά άτομο είναι η Νορβηγία, η Ισλανδία και ο Καναδάς. Η πιο ενεργή υδροηλεκτρική κατασκευή πραγματοποιείται από την Κίνα, για την οποία η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι η κύρια πιθανή πηγή ενέργειας και έως και τα μισά από τα μικρά υδροηλεκτρικά εργοστάσια στον κόσμο βρίσκονται στην ίδια χώρα.

3.Ηλιακή ενέργεια - την κατεύθυνση της μη παραδοσιακής ενέργειας, με βάση την άμεση χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας για την απόκτηση ενέργειας σε οποιαδήποτε μορφή. Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιεί μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας και είναι φιλική προς το περιβάλλον, δηλαδή δεν παράγει επιβλαβή απόβλητα.

Μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας από ηλιακή ακτινοβολία:

Λήψη ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας φωτοκύτταρα.

Μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό με τη χρήση θερμικών κινητήρων: ατμομηχανές (έμβολο ή στρόβιλος) με υδρατμούς, διοξείδιο του άνθρακα, προπάνιο-βουτάνιο, φρέον ·

Ηλιακή ενέργεια - θέρμανση μιας επιφάνειας που απορροφά τις ακτίνες του ήλιου και την επακόλουθη κατανομή και χρήση θερμότητας (εστίαση της ηλιακής ακτινοβολίας σε ένα δοχείο με νερό για την επακόλουθη χρήση θερμαινόμενου νερού στη θέρμανση ή σε ατμογεννήτριες).

Μονάδες παραγωγής θερμού αέρα (μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ενέργεια της ροής του αέρα που κατευθύνεται στη γεννήτρια στροβίλων) ·

Ηλιακοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής (παραγωγή υδρατμών μέσα στο μπαλόνι του μπαλονιού λόγω της θέρμανσης της επιφάνειας του μπαλονιού που καλύπτεται με μια επιλεκτικά απορροφητική επικάλυψη από ηλιακή ακτινοβολία), το πλεονέκτημα είναι ότι η παροχή ατμού στο μπαλόνι είναι επαρκής για τη λειτουργία του σταθμού παραγωγής ενέργειας τη νύχτα και σε κακές καιρικές συνθήκες.

Οφέλη της ηλιακής ενέργειας:

Η γενική διαθεσιμότητα και ανεξάντλητη πηγή.

Θεωρητικά, απολύτως ασφαλές για το περιβάλλον, αν και υπάρχει η πιθανότητα η ευρεία εισαγωγή της ηλιακής ενέργειας να αλλάξει το αλμπέδο (χαρακτηριστικό της ανακλαστικότητας) της επιφάνειας της γης και να οδηγήσει σε κλιματική αλλαγή.

Μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας:

Εξάρτηση από τον καιρό και την ώρα της ημέρας.

Κατά συνέπεια, η ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας.

Υψηλό κόστος κατασκευής

Η ανάγκη για περιοδικό καθαρισμό της ανακλαστικής επιφάνειας από τη σκόνη.

Θέρμανση της ατμόσφαιρας πάνω από το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας.

4.Παλιρροιακές μονάδες παραγωγής ενέργειας... Οι σταθμοί αυτού του τύπου είναι ένας ειδικός τύπος υδροηλεκτρικού σταθμού που χρησιμοποιεί την ενέργεια των παλιρροιών, και στην πραγματικότητα την κινητική ενέργεια της περιστροφής της Γης. Οι παλιρροιακές εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας είναι χτισμένες στις ακτές της θάλασσας, όπου οι βαρυτικές δυνάμεις της Σελήνης και του Ήλιου αλλάζουν τη στάθμη του νερού δύο φορές την ημέρα.

Για την απόκτηση ενέργειας, ο κόλπος ή οι εκβολές του ποταμού μπλοκάρονται με φράγμα, στο οποίο είναι εγκατεστημένες υδραυλικές μονάδες, οι οποίες μπορούν να λειτουργήσουν τόσο στη λειτουργία γεννήτριας όσο και στη λειτουργία αντλίας (για άντληση νερού στη δεξαμενή για επακόλουθη λειτουργία απουσία ροής) Στην τελευταία περίπτωση, καλούνται σταθμοί παραγωγής ενέργειας με αντλία.

Τα πλεονεκτήματα του PES είναι η φιλικότητα προς το περιβάλλον και το χαμηλό κόστος παραγωγής ενέργειας. Τα μειονεκτήματα είναι το υψηλό κόστος κατασκευής και η ισχύς που αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας, γι 'αυτό το TPP μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε ένα μόνο σύστημα ισχύος με άλλους τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας.

5.Γεωθερμική ενέργεια - την κατεύθυνση της ενέργειας, με βάση την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας εις βάρος της θερμικής ενέργειας που περιέχεται στα έντερα της γης, σε γεωθερμικούς σταθμούς. Σε ηφαιστειακές περιοχές, το κυκλοφορούν νερό υπερθερμαίνεται πάνω από τα σημεία βρασμού σε σχετικά ρηχά βάθη και ανεβαίνει στην επιφάνεια μέσω ρωγμών, μερικές φορές εκδηλώνεται με τη μορφή θερμοπίδακες. Η πρόσβαση σε υπόγεια ζεστά νερά είναι δυνατή μέσω της βαθιάς διάτρησης των πηγαδιών. Οι ξηροί βράχοι υψηλής θερμοκρασίας είναι πιο συνηθισμένοι, η ενέργεια των οποίων διατίθεται με ένεση και μετέπειτα απόσυρση υπερθέρμανσης νερού από αυτά. Υψηλοί ορίζοντες πετρωμάτων με θερμοκρασίες κάτω των 100 ° C είναι επίσης συνηθισμένοι σε πολλές γεωλογικά ανενεργές περιοχές, επομένως, το πιο ελπιδοφόρο είναι η χρήση γεωθερμικών ως πηγή θερμότητας. Η οικονομική χρήση γεωθερμικών πηγών είναι ευρέως διαδεδομένη στην Ισλανδία και τη Νέα Ζηλανδία, την Ιταλία και τη Γαλλία, τη Λιθουανία, το Μεξικό, τη Νικαράγουα, την Κόστα Ρίκα, τις Φιλιππίνες, την Ινδονησία, την Κίνα, την Ιαπωνία και την Κένυα. Η μεγαλύτερη γεωθερμική μονάδα στον κόσμο είναι μια μονάδα θερμοσίφωνας στην Καλιφόρνια, με ονομαστική ισχύ 750 MW.

6.Βιοκαύσιμα είναι ένα βιολογικό καύσιμο που λαμβάνεται, κατά κανόνα, από την επεξεργασία βιολογικών αποβλήτων. Υπάρχουν επίσης έργα διαφορετικούς βαθμούς επεξεργασίες με στόχο την απόκτηση βιοκαυσίμων από κυτταρίνη και διάφορους τύπους οργανικών αποβλήτων, αλλά αυτές οι τεχνολογίες βρίσκονται σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης ή εμπορευματοποίησης. Διαφέρει υγρό βιοκαύσιμο (για κινητήρες εσωτερικής καύσης, π.χ. αιθανόλη, μεθανόλη, βιοντίζελ), στερεά βιοκαύσιμα (καυσόξυλα, μπρικέτες, σφαιρίδια καυσίμου, τσιπς ξύλου, άχυρο, φλοιός) και αεριώδης (βιοαέριο, υδρογόνο).

Οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Βραζιλία παράγουν το 95% της βιοαιθανόλης παγκοσμίως. Η αιθανόλη στη Βραζιλία παράγεται κυρίως από ζαχαροκάλαμο και στις Ηνωμένες Πολιτείες από καλαμπόκι. Η Merrill Lynch εκτιμά ότι η παύση της παραγωγής βιοκαυσίμων θα αυξήσει τις τιμές του πετρελαίου και της βενζίνης κατά 15%.

Η αιθανόλη είναι μια λιγότερο ενεργειακή πηγή ενέργειας από τη βενζίνη. χιλιόμετρα αυτοκινήτων που τρέχουν Ε85 (μείγμα αιθανόλης 85% και βενζίνης 15% · το γράμμα "E" από την αγγλική αιθανόλη), ανά μονάδα όγκου καυσίμου είναι περίπου το 75% των χιλιομέτρων των τυπικών αυτοκινήτων. Τα συμβατικά αυτοκίνητα δεν μπορούν να λειτουργήσουν στο E85, αν και οι κινητήρες εσωτερικής καύσης λειτουργούν καλά Ε10 (ορισμένες πηγές ισχυρίζονται ότι ακόμη και το E15 μπορεί να χρησιμοποιηθεί). Στην "πραγματική" αιθανόλη, μόνο το λεγόμενο. Μηχανές "Flex-Fuel" (μηχανήματα "εύκαμπτων καυσίμων"). Αυτά τα αυτοκίνητα μπορούν επίσης να λειτουργούν με κανονική βενζίνη (απαιτείται μικρή προσθήκη αιθανόλης) ή αυθαίρετο μείγμα και των δύο. Η Βραζιλία κατέχει ηγετική θέση στην παραγωγή και χρήση βιοαιθανόλης ζαχαροκάλαμου ως καυσίμου.

Οι επικριτές της ανάπτυξης της βιομηχανίας βιοκαυσίμων υποστηρίζουν ότι η αυξανόμενη ζήτηση για βιοκαύσιμα αναγκάζει τους γεωργούς παραγωγούς να μειώσουν την έκταση των καλλιεργειών τροφίμων και να τα αναδιανείμουν υπέρ των καλλιεργειών καυσίμων. Σύμφωνα με οικονομολόγους από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, ως αποτέλεσμα της έκρηξης των βιοκαυσίμων, ο αριθμός των πεινασμένων ανθρώπων στον πλανήτη έως το 2025 θα αυξηθεί σε 1,2 δισεκατομμύρια άτομα.

Από την άλλη πλευρά, ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO) στην έκθεσή του αναφέρει ότι η αυξημένη κατανάλωση βιοκαυσίμων μπορεί να βοηθήσει στη διαφοροποίηση των γεωργικών και δασικών δραστηριοτήτων, συμβάλλοντας στην οικονομική ανάπτυξη. Η παραγωγή βιοκαυσίμων θα δημιουργήσει νέες θέσεις εργασίας στις αναπτυσσόμενες χώρες και θα μειώσει την εξάρτηση των αναπτυσσόμενων χωρών από τις εισαγωγές πετρελαίου. Επιπλέον, η παραγωγή βιοκαυσίμων θα επιτρέψει τη χρήση γης που δεν χρησιμοποιείται επί του παρόντος. Για παράδειγμα, στη Μοζαμβίκη, η γεωργία πραγματοποιείται σε 4,3 εκατομμύρια εκτάρια από τα 63,5 εκατομμύρια εκτάρια πιθανώς κατάλληλης γης. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ, 385-472 εκατομμύρια εκτάρια γης έχουν αποσυρθεί από τη γεωργική χρήση παγκοσμίως. Η καλλιέργεια πρώτων υλών για παραγωγή βιοκαυσίμων σε αυτές τις περιοχές θα αυξήσει το μερίδιο των βιοκαυσίμων έως και 8% στο παγκόσμιο ενεργειακό ισοζύγιο. Στις μεταφορές, το μερίδιο των βιοκαυσίμων κυμαίνεται από 10% έως 25%.

7.Ενέργεια υδρογόνου - μια αναπτυσσόμενη ενεργειακή βιομηχανία, η κατεύθυνση της παραγωγής και της κατανάλωσης ενέργειας από την ανθρωπότητα, με βάση τη χρήση υδρογόνου ως μέσο για τη συσσώρευση, μεταφορά και κατανάλωση ενέργειας από ανθρώπους, υποδομές μεταφορών και διάφορες περιοχές παραγωγής. Το υδρογόνο επιλέγεται ως το πιο άφθονο στοιχείο στην επιφάνεια της γης και στο διάστημα, η θερμότητα της καύσης του υδρογόνου είναι η υψηλότερη, και το προϊόν της καύσης στο οξυγόνο είναι το νερό (το οποίο εισάγεται και πάλι στην κυκλοφορία της ενέργειας υδρογόνου).

Κυψέλη καυσίμου - μια ηλεκτροχημική συσκευή παρόμοια με μια γαλβανική κυψέλη, αλλά διαφορετική από αυτήν στο ότι ουσίες για μια ηλεκτροχημική αντίδραση παρέχονται σε αυτήν από το εξωτερικό - σε αντίθεση με την περιορισμένη ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται σε ένα γαλβανικό στοιχείο ή μπαταρία Οι κυψέλες καυσίμου είναι ηλεκτροχημικές συσκευές που μπορούν να έχουν πολύ υψηλό ρυθμό μετατροπής της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια (~ 80%). Συνήθως οι κυψέλες καυσίμου χαμηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούν υδρογόνο στην πλευρά της ανόδου και οξυγόνο στην πλευρά της καθόδου (στοιχείο υδρογόνου). Σε αντίθεση με τις κυψέλες καυσίμου, οι αναλώσιμες κυψέλες περιέχουν στερεά αντιδραστήρια και όταν η ηλεκτροχημική αντίδραση σταματά, πρέπει να αντικατασταθούν, να επαναφορτιστούν ηλεκτρικά για να προκαλέσουν αντίστροφη χημική αντίδραση ή, θεωρητικά, τα ηλεκτρόδια μπορούν να αντικατασταθούν. Τα αντιδραστήρια ρέουν σε μια κυψέλη καυσίμου, τα προϊόντα αντίδρασης ρέουν έξω και η αντίδραση μπορεί να προχωρήσει όσο τα αντιδραστήρια εισέρχονται σε αυτό και το ίδιο το στοιχείο παραμένει λειτουργικό. Οι κυψέλες καυσίμου δεν μπορούν να αποθηκεύσουν ηλεκτρική ενέργεια, όπως γαλβανικές ή μπαταρίες αποθήκευσης, αλλά για ορισμένες εφαρμογές, όπως οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας που λειτουργούν μεμονωμένα από το ηλεκτρικό σύστημα, χρησιμοποιώντας μεταβλητές πηγές ενέργειας (ήλιος, άνεμος), μαζί με ηλεκτρολύτες, συμπιεστές και δεξαμενές αποθήκευσης καυσίμου ( π.χ. κύλινδροι υδρογόνου), σχηματίζουν μια συσκευή αποθήκευσης ενέργειας. Η συνολική απόδοση μιας τέτοιας εγκατάστασης (μετατροπή ηλεκτρική ενέργεια σε υδρογόνο και πίσω σε ηλεκτρική ενέργεια) 30-40%.

Οι κυψέλες καυσίμου έχουν πολλές πολύτιμες ιδιότητες, όπως:

7.1 Υψηλής απόδοσης: Οι κυψέλες καυσίμου δεν έχουν σκληρό όριο στην απόδοση, όπως και στους κινητήρες θερμότητας Η υψηλή απόδοση επιτυγχάνεται λόγω της άμεσης μετατροπής της ενέργειας καυσίμου σε ηλεκτρική ενέργεια. Εάν το καύσιμο καίγεται για πρώτη φορά σε μια γεννήτρια ντίζελ, ο ατμός ή το αέριο που προκύπτει οδηγεί μια τουρμπίνα ή τον άξονα ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο οποίος με τη σειρά του οδηγεί μια ηλεκτρική γεννήτρια. Το αποτέλεσμα είναι η μέγιστη απόδοση 42%, πιο συχνά είναι περίπου 35-38%. Επιπλέον, λόγω του πλήθους των συνδέσμων, καθώς και λόγω των θερμοδυναμικών περιορισμών στη μέγιστη απόδοση των κινητήρων θερμότητας, η υπάρχουσα απόδοση είναι απίθανο να αυξηθεί υψηλότερα. Οι υπάρχουσες κυψέλες καυσίμου έχουν απόδοση 60-80%.

7.2Βιωσιμότητα... Μόνο υδρατμοί απελευθερώνονται στον αέρα, ο οποίος είναι ακίνδυνος για το περιβάλλον. Αλλά αυτό είναι μόνο σε τοπική κλίμακα. Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η περιβαλλοντική φιλικότητα σε εκείνα τα μέρη όπου παράγονται αυτά τα στοιχεία καυσίμου, καθώς η παραγωγή τους από μόνη της αποτελεί ήδη ένα είδος απειλής.

7.3 Συμπαγείς διαστάσεις... Τα στοιχεία καυσίμου είναι ελαφρύτερα και μικρότερα σε μέγεθος από τα παραδοσιακά τροφοδοτικά. Οι κυψέλες καυσίμου παράγουν λιγότερο θόρυβο, θερμαίνουν λιγότερο και είναι πιο αποδοτικές όσον αφορά την κατανάλωση καυσίμου. Αυτό καθίσταται ιδιαίτερα σημαντικό σε στρατιωτικές εφαρμογές.

Προβλήματα κυψελών καυσίμου.

Η εισαγωγή κυψελών καυσίμου στις μεταφορές εμποδίζεται από την έλλειψη υποδομής υδρογόνου. Το πρόβλημα με το κοτόπουλο και το αυγό προκύπτει - γιατί να φτιάξετε αυτοκίνητα υδρογόνου εάν δεν υπάρχει υποδομή; Γιατί να φτιάξετε μια υποδομή υδρογόνου εάν δεν υπάρχει μεταφορά υδρογόνου; Οι κυψέλες καυσίμου, λόγω του χαμηλού ποσοστού χημικών αντιδράσεων, έχουν σημαντική αδράνεια και απαιτούν ένα ορισμένο απόθεμα ισχύος ή τη χρήση άλλων τεχνικών λύσεων (υπερπυκνωτές, μπαταρίες αποθήκευσης) για λειτουργία υπό φορτία αιχμής ή ώθησης. Υπάρχει επίσης το πρόβλημα παραγωγής υδρογόνου και αποθήκευσης υδρογόνου. Πρώτον, πρέπει να είναι αρκετά καθαρό ώστε να μην υπάρχει ταχεία δηλητηρίαση του καταλύτη, και δεύτερον, πρέπει να είναι αρκετά φθηνό ώστε το κόστος του να είναι κερδοφόρο για τον τελικό χρήστη.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι παραγωγής υδρογόνου, αλλά επί του παρόντος περίπου το 50% του υδρογόνου που παράγεται παγκοσμίως λαμβάνεται από φυσικό αέριο. Όλες οι άλλες μέθοδοι είναι ακόμα ακριβές. Πιστεύεται ότι με την άνοδο των τιμών της ενέργειας, αυξάνεται επίσης το κόστος του υδρογόνου, καθώς αποτελεί δευτερεύουσα πηγή ενέργειας. Αλλά το κόστος της ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές μειώνεται συνεχώς.

Ανανεώσιμη ενέργεια - ένα που εξορύσσεται από αναπληρωμένες ή ανεξάντλητες πηγές. Λόγω της κυκλικής φύσης των διαδικασιών που συμβαίνουν στη φύση, ορισμένες πηγές αναπληρώνονται κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται τακτικά στη βιομηχανία ενέργειας. Άλλοι είναι ανεξάντλητοι καθόλου, γεγονός που επηρεάζει θετικά τη διαθεσιμότητά τους σε παγκόσμια κλίμακα.

Ποιες είναι οι πηγές ενέργειας

Οι πηγές χωρίζονται σε δύο βασικούς τύπους:

• μη ανανεώσιμο
• ανανεώσιμος.

Τα πρώτα περιλαμβάνουν ορυκτά καύσιμα που, όταν εξάγονται και καταναλώνονται, δεν αναπληρώνονται από τη φύση. Προς το παρόν, αντιπροσωπεύουν το ¾ της συνολικής παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας. Μεταξύ αυτών είναι το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, ο άνθρακας. Οι ανανεώσιμες πηγές συντομογραφούνται συνήθως ως ΑΠΕ. Χαρακτηρίζονται από αναπαραγωγή λόγω φυσικών φυσικών διεργασιών που σχηματίζονται λόγω της δράσης των ακόλουθων φαινομένων: η λάμψη του ήλιου, ο κύκλος του νερού, η δύναμη της βαρύτητας, ο άνεμος.

Διαφορά από εναλλακτικές πηγές

Οι εναλλακτικές πηγές περιλαμβάνουν ανανεώσιμες και άλλες μη ορυκτές πηγές ενέργειας: υδρογόνο, ενέργεια σχάσης. Ο σκοπός είναι η αναζήτηση νέων τρόπων απόκτησης ενέργειας που μπορεί να αντικαταστήσει τους παραδοσιακούς τύπους. Η ανάπτυξη νέων μεθόδων παραγωγής πραγματοποιείται προκειμένου να επιτευχθεί πιο επικερδής λειτουργία και λιγότερο επιβλαβής για το περιβάλλον. Οι ανανεώσιμες πηγές πληρούν και τις δύο απαιτήσεις.

Λεπτομερής ταξινόμηση και τύποι ΑΠΕ

Οι μη συμβατικές πηγές ενέργειας ομαδοποιούνται σύμφωνα με δύο κριτήρια:

• φαινόμενο.

Η πρώτη ταξινόμηση σπάνια χρησιμοποιείται λόγω της χαμηλής πρακτικής εφαρμογής της, περιέχει τρεις πηγές:

• μηχανικός;
• χημική ουσία;
• θερμικός.

Η δεύτερη ταξινόμηση διαιρεί ανανεώσιμες πηγές με φαινόμενα:

• Ο ήλιος;
• άνεμος;
• νερό;
• ζεστασιά της γης?
• βιοκαύσιμα.

Ηλιακή ενέργεια

Ηλιακοί συλλέκτες στην Ευρώπη

Το Sunlight κατέχει την ηγετική θέση μεταξύ των ανανεώσιμων πηγών. Για την εξαγωγή ενέργειας, χρησιμοποιούνται πάνελ, στα οποία συγκεντρώνονται οι ακτίνες του ήλιου. Μετά από αυτό, η θέρμανση και η επακόλουθη παραγωγή συμβαίνει λόγω της αλληλεπίδρασης στοιχείων πλαισίου: βορίου και φωσφόρου.

Τα πάνελ μπορούν να εγκατασταθούν σε κτίρια κατοικιών, σε μεταφορές, καθώς και σε πλήρεις εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας. Ορισμένες παράμετροι είναι σημαντικές για την τοποθέτηση των πάνελ: ύψος, κλίμα, θέση στον ήλιο. Η λαμβανόμενη ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού, θέρμανσης και θέρμανσης νερού. Το παγκόσμιο μερίδιο της ηλιακής ενέργειας είναι 1,3% - 301 GWh.

Μεταξύ των μειονεκτημάτων της τεχνολογίας είναι το υψηλό κόστος, η χαμηλή απόδοση (έως και 20%), γεγονός που οδηγεί σε χαμηλή οικονομική δυνατότητα χρήσης ηλιακών συλλεκτών.

Αιολική ενέργεια

Ένα άλλο φαινόμενο που χρησιμοποιείται ευρέως ως πηγή είναι ο άνεμος. Εμφανίζεται λόγω της διαφοράς πίεσης στην ατμόσφαιρα και έχει κινητικό δυναμικό. Χρησιμοποιείται για τη λειτουργία ανεμογεννητριών (WPP) - πύργων με περιστρεφόμενες λεπίδες.

Η βάση του πύργου είναι στάσιμη, αιωρούμενη. Η ανάπτυξη πλωτών οφείλεται στο γεγονός ότι το βέλτιστο μέρος για την εγκατάσταση ανεμογεννητριών είναι η παράκτια ζώνη 10-12 χιλιόμετρα από την ακτή. Στατικά τοποθετούνται στη θάλασσα, εάν το βάθος και η τοπογραφία του πυθμένα το επιτρέπουν, σε επίπεδο έδαφος.

Το κύριο μειονέκτημα του ανέμου είναι η ασυνέπεια. Για να αποφευχθεί αυτός ο παράγοντας, οι μηχανικοί αναλύουν εκ των προτέρων την αναμενόμενη περιοχή της ανεμογεννήτριας, λαμβάνοντας υπόψη τη δύναμη και την κατεύθυνση του ανέμου. Το παγκόσμιο μερίδιο της αιολικής ενέργειας είναι 2,6% - 600 GWh.

Χρήση ενέργειας νερού

Το νερό χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι πολλές από τις ιδιότητές του χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας. Η πίεση χρησιμοποιείται για τη λειτουργία υδροηλεκτρικών σταθμών - η πιο κοινή μέθοδος. Οι λιγότερο συνηθισμένες μέθοδοι σχετίζονται με την πτώση, τη ροή, τα κύματα, τα ρεύματα, τις διαφορές θερμοκρασίας στην επιφάνεια και το βάθος.

Το νερό είναι μια ανανεώσιμη πηγή, που αντιπροσωπεύει το ¾ του όγκου. Μεταξύ όλων των πηγών, η υδροηλεκτρική ενέργεια παρέχει περίπου 15%. Η ενεργειακή σταθερότητα διασφαλίζεται λόγω του κύκλου του νερού στη φύση.

HPP στη Ρωσία

Ενέργεια ροής νερού

Η κύρια πηγή υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι η πίεση. Γι 'αυτό, κατασκευάζονται υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας (HPP), μπλοκάροντας τις κοίλες του ποταμού. Οι προκύπτουσες δεξαμενές και η διαφορά στα επίπεδα του νερού δημιουργούν μια πίεση που στρέφει τους στροβίλους, από την οποία οι γεννήτριες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι φράγματα και συνεπάγονται τοπικές αλλαγές: εμποδίζοντας την πρόσβαση σε περιοχές αναπαραγωγής, πλημμύρες στην περιοχή, σχηματισμός νέων ενδιαιτημάτων για υδρόβια πτηνά. Ο υδροηλεκτρικός σταθμός παρέχει τη δυνατότητα ρύθμισης του επιπέδου παροχής νερού και παραγωγής ενέργειας.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια παρέχει το 16% της παγκόσμιας παραγωγής ενέργειας, δηλαδή 25 χιλιάδες TWh. Για παράδειγμα, παρέχει στην Παραγουάη το 100% της παραγόμενης ενέργειας. Η ετήσια παραγωγή του κινεζικού Three Gorges HPP είναι 98 TW / h - το πιο ισχυρό HPP στον κόσμο.

Η ενέργεια της άμπωτης και της ροής

Λόγω της δράσης της βαρύτητας της Σελήνης και του Ήλιου στη Γη, υπάρχει ένα φαινόμενο πτώσης και ροής. Κατά τη διάρκεια της υψηλής παλίρροιας, η στάθμη του νερού αυξάνεται, κατ 'αναλογία με τη δράση ενός υδροηλεκτρικού σταθμού, μπορεί να παραχθεί ενέργεια κατά τη χαμηλή παλίρροια. Γι 'αυτό, κατασκευάζονται παλιρροιακές μονάδες (TPS) με γεννήτριες και αντλιοστάσια σε παράκτιες περιοχές. Τα τελευταία είναι απαραίτητα απουσία πτώσης και ροής. Τέτοιοι σταθμοί παραγωγής ενέργειας δεν είναι συνηθισμένοι λόγω του υψηλού κόστους κατασκευής και της αστάθειας της εργασίας.

Δυνητική ενέργεια κυμάτων

Η ενέργεια εξάγεται από κυματικές κινήσεις με παρόμοιο τρόπο. Ο σχεδιασμός των κυμάτων ηλεκτροπαραγωγής, που αποτελούνται από έμβολα τοποθετημένα σε ειδικά διαμερίσματα, ονομάζεται "Sea Serpent". Μέσα τους υπάρχουν γεννήτριες και υδραυλικοί κινητήρες. Όταν περνούν τα κύματα, η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια λόγω των ταλαντώσεων των κυμάτων. Το μειονέκτημα του συστήματος είναι η αστάθεια στις καταιγίδες.

Μέρος έργου κυματοπαραγωγής (Σότσι)

Ενέργεια της κλίσης θερμοκρασίας στον ωκεανό

Το νερό έχει διαφορετικές θερμοκρασίες στην επιφάνεια και στο βάθος, γεγονός που του επιτρέπει να παράγει ενέργεια. Γι 'αυτό, αναπτύσσονται γεωθερμικοί σταθμοί, για τους οποίους επιλέγεται ένα κατάλληλο μέρος στον ωκεανό. Για την εργασία, η ηλιακή ακτινοβολία συμμετέχει ενεργά, η οποία σχηματίζει τη θερμοκρασία της επιφάνειας του νερού.

Γεωθερμική ενέργεια του εσωτερικού της Γης

Γεωθερμικός σταθμός στην Ισλανδία

Το εσωτερικό της γης περιέχει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, η οποία σε ορισμένες περιοχές εκρήγνυται με τη μορφή θερμοσίφωνων και ηφαιστείων. Οι εκπομπές ατμού και νερού στα θερμοσίφωνα χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία γεωθερμικών θερμοηλεκτρικών σταθμών (γεωθερμικοί σταθμοί). Για να αποκτήσετε πρόσβαση στις πηγές, τα πηγάδια τρυπάται στα έντερα της γης σε βάθος ενάμισι χιλιομέτρου... Το νερό παρέχεται για θέρμανση ή χρησιμοποιείται για παραγωγή ενέργειας.

Αυτός ο τύπος παραγωγής ενέργειας είναι σταθερός και, για παράδειγμα, στην Ισλανδία παρέχει το ένα τέταρτο της ηλεκτρικής ενέργειας. Η κύρια κατανομή των γεωθερμικών σταθμών πραγματοποιήθηκε στις περιοχές των ηφαιστείων και των θερμών πηγών. Εκτός από την Ισλανδία, ένα μεγάλο μερίδιο (πάνω από 10%) στις ακόλουθες χώρες: Φιλιππίνες, Ελ Σαλβαδόρ, Κόστα Ρίκα, Κένυα, Νέα Ζηλανδία, Νικαράγουα.

Βιοενέργεια και βιοκαύσιμα

Δύο έννοιες που σχετίζονται στενά μεταξύ τους είναι η βιοενέργεια και τα βιοκαύσιμα. Το βιοκαύσιμο σε αυτήν την περίπτωση είναι πηγή ενέργειας. Το καύσιμο περιλαμβάνει πρώτες ύλες που λαμβάνονται από την επεξεργασία βιολογικών αποβλήτων ζωντανής ή φυτικής προέλευσης: αιθανόλη, μεθανόλη, βιοντίζελ.

Τα βιοκαύσιμα ανήκουν σε μία από τις τρεις γενιές:

Η πρώτη θέση στην παραγωγή και κατανάλωση βιοκαυσίμων κατέχει η Βραζιλία, η οποία αντιπροσωπεύει έως και το 45% του παγκόσμιου όγκου.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης RES

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μειώνουν τις αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, που είναι το φαινόμενο του θερμοκηπίου, λόγω των φυσικά ανανεώσιμων πόρων. Όπως και με άλλους τομείς της οικονομίας, ο ενεργειακός τομέας χρειάζεται διαφοροποίηση για να αποφευχθεί η εξάρτηση από έναν τύπο πρώτης ύλης.

Από τους αρνητικούς παράγοντες, το κόστος υλοποίησης των εγκαταστάσεων υποδομής έρχεται στο προσκήνιο, το οποίο επηρεάζει σημαντικά το τελικό κόστος της ενέργειας. Πολλοί τύποι ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι ασταθείς και δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τη ζήτηση στον απαιτούμενο όγκο σε κανονικό επίπεδο.

Εφαρμογή στη σύγχρονη Ρωσία

Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο διαδραματίζουν τον πρωταγωνιστικό ρόλο στο ρωσικό ενεργειακό σύστημα, παρέχοντας το 75% της κατανάλωσης της χώρας. Ένα άλλο 15% προέρχεται από άνθρακα, μόνο το 10% προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και πυρηνική ενέργεια. Ένας υψηλός βαθμός ενεργειακού εφοδιασμού καθιστά τη βιομηχανία λιγότερο επιρρεπή σε αλλαγές στο τρέχον ισοζύγιο. Η Ρωσία διαθέτει σημαντικά αποθέματα ανανεώσιμων και μη ανανεώσιμων πόρων.

Από ανανεώσιμες πηγές, τα δύο τρίτα είναι υδροηλεκτρική. Τα υπόλοιπα είδη εκπροσωπούνται σε μικρή κλίμακα σε διαφορετικές περιοχές της χώρας:

Παγκόσμιες τάσεις στη χρήση ανανεώσιμων πηγών

Από τον 21ο αιώνα, ο κόσμος γνώρισε ραγδαία αύξηση στην παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές:

• Η αιολική ενέργεια έχει αυξηθεί 22 φορές σε 13 χρόνια.
• Η ηλιακή ενέργεια έχει αυξηθεί 430 φορές σε 10 χρόνια.

Σε ορισμένες περιοχές, έχουν υιοθετηθεί κυβερνητικά προγράμματα για την αύξηση του μεριδίου της ενέργειας που λαμβάνεται από ανανεώσιμες πηγές σε 75-100%. Επίσης, η πρωτοβουλία προέρχεται από τις μεγαλύτερες εταιρείες που προσπαθούν να πάρουν το 100% από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: IKEA, Apple, Google.

Η ανάγκη εισαγωγής ΑΠΕ

Οι μη παραδοσιακοί τύποι ενέργειας προορίζονται να αντικαταστήσουν τους υπάρχοντες, των οποίων οι πόροι είναι περιορισμένοι. Η έγκαιρη εισαγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα επιτρέψει την αποφυγή της ενεργειακής κρίσης και των περιβαλλοντικών προβλημάτων στον πλανήτη. Ορισμένες χώρες μπορούν να καλύψουν πλήρως τις ανάγκες τους από ΑΠΕ: Σκωτία, Ιρλανδία, Δανία. Λόγω της ασταθούς φύσης των πηγών, αυτό δεν συμβαίνει σε τακτική βάση.

Στατιστικές και προβλέψεις

Οι προβλέψεις διαφόρων ειδικών σχετικά με τη χρήση ανανεώσιμων πηγών προσαρμόζονται τακτικά. Η διόρθωση σχετίζεται με την ανάπτυξη μη παραδοσιακών μεθόδων καθώς και παραδοσιακών. Ταυτόχρονα με την ανακάλυψη νέων μεθόδων παραγωγής ενέργειας, τη βελτίωση των μεθόδων, την ανάπτυξη και θέση σε λειτουργία νέων πεδίων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Σύμφωνα με μία από τις προβλέψεις, το 2040 οι ΑΠΕ θα αντιπροσωπεύουν έως και το ήμισυ της παγκόσμιας ενέργειας.

Κορυφαίες χώρες στη χρήση ΑΠΕ

Σπίτι με ηλιακό πάνελ στις ΗΠΑ

Μεταξύ των ηγετών στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τόσο οι παγκόσμιες δυνάμεις όσο και οι μικρές χώρες ξεχωρίζουν. Μεταξύ των παγκόσμιων δυνάμεων, οι ηγέτες είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Κίνα. Η ηγεσία τους εκφράζεται σε ποσοτικό, όχι μερίδιο. Μεταξύ των μικρών χωρών, υπάρχουν εκείνες που παρέχουν πλήρως ή ως επί το πλείστον ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Ισλανδία, Δανία, Ουρουγουάη, Κόστα Ρίκα, Νικαράγουα. Το μερίδιο είναι υψηλό στις ανεπτυγμένες χώρες: Μεγάλη Βρετανία και Γερμανία.

Ανανεώσιμες πηγές του μέλλοντος

Το υδρογόνο είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα μεταξύ των γνωστών ανανεώσιμων πηγών του μέλλοντος. Το στοιχείο χρησιμοποιείται ήδη ενεργά σε καύσιμα πυραύλων. Η ανάπτυξη βρίσκεται σε εξέλιξη για την ευρεία χρήση της στις μεταφορές. Το ίδιο το υδρογόνο δεν έχει επιβλαβείς εκπομπές στην ατμόσφαιρα, αλλά στην καθαρή του μορφή δεν χρησιμοποιείται ενεργά λόγω της ευφλεκτότητάς του κατά την επαφή με τον αέρα, τη φθορά των στοιχείων του κινητήρα κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης.

Προοπτικές ανανεώσιμης ενέργειας

Τα παραδείγματα της Ρωσίας και της Γερμανίας όσον αφορά το κόστος παραγωγής ενέργειας δείχνουν το λόγο για τον οποίο οι ανανεώσιμες πηγές αντιπροσωπεύουν μικρότερο μερίδιο σχετικά μη ανανεώσιμων:

Μια πηγή	Κόστος 1 kW / h στη Ρωσία (τρίψιμο)	Κόστος 1 kWh στη Γερμανία (ευρώ)
Άνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο	0,22-0,35	0,03-0,05
Ατομικός	0,20-0,50	0,03
Νερό	0,15-0,20	0,04
Ανεμος	0,30-0,90	0,09
Ο ήλιος	0,35-1,50	0,54

Οι εξαντλημένοι πόροι είναι η πιο ανεπτυγμένη πηγή. Όσον αφορά τους οικονομικούς δείκτες, ανταγωνίζονται μόνο η υδροηλεκτρική και η πυρηνική ενέργεια. Το βασικό κόστος από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι αρκετές φορές υψηλότερο.

Τον 21ο αιώνα, η βιομηχανία αποκτά πρωτοφανή δυναμική. Η βιομηχανική παραγωγή καταναλώνει περίπου το 90–93% της παγκόσμιας ενέργειας. Η βελτίωση της συνολικής ενεργειακής απόδοσης είναι ένας από τους τομείς προτεραιότητας της πολιτικής της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Από αυτήν την άποψη, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) στη Ρωσία έχουν αρχίσει να αποκτούν όλο και περισσότερη δημοτικότητα. Χρειάζεται πραγματικά το κράτος μετάβαση σε εναλλακτική ενέργεια; Είναι υποχρεωτική η πολιτική εξοικονόμησης ενέργειας; Πώς θα ωφεληθούν αυτές οι αλλαγές; Τα πάντα εντάξει.

Η βιομηχανία και η ενέργεια είναι δύο στενά συνδεδεμένες βιομηχανίες. Για να διασφαλιστεί το έργο μεγάλων και μικρών επιχειρήσεων, καθώς και να οργανωθεί μεταφορά φορτίου μεταφοράς, είναι απαραίτητο να συνδεθείτε με τις πιο ισχυρές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Στη ζωή χωρίς αυτήν, παρεμπιπτόντως, πουθενά.

Τροφοδοσία από το δίκτυο:

• φωτισμός δρόμων και αυτοκινητοδρόμων ·
• τηλεοπτικοί και ραδιοφωνικοί σταθμοί ·
• κατοικίες, εργαζόμενοι, εμπορικές περιοχές ·
• στατικά και ιδιωτικά ιδρύματα ·
• επιχειρήσεις παροχής υπηρεσιών.

Έτσι, η ηλεκτρική ενέργεια περιβάλλει ένα άτομο από όλες τις πλευρές. Αλλά πώς το παίρνετε; Η ενέργεια παρέχεται σε αστικά δίκτυα κυρίως από θερμικούς (TPP), νερό (HPP) και πυρηνικούς σταθμούς. Είναι εκπρόσωποι της παραδοσιακής ενέργειας καυσίμου.

Το φυσικό καύσιμο ενεργεί ως πηγή ενέργειας σε τέτοιους σταθμούς:

• κάρβουνο,
• τύρφη;
• λάδι;
• ραδιενεργά μεταλλεύματα (ουράνιο, πλουτώνιο).

Οι σταθμοί μετατροπής ενέργειας είναι πρωτόγονοι, αλλά η αποδοτικότητά τους μαρτυρεί την αποδοτικότητά τους:

1. Οι ρωσικές θερμοηλεκτρικές μονάδες λειτουργούν χάρη στην καύση καύσιμου καυσίμου. Η ισχυρή χημική ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Η μέγιστη απόδοση είναι περίπου 35%.
2. Οι πυρηνικοί σταθμοί λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο. Στη Ρωσία, χρησιμοποιούνται μεταλλεύματα ουρανίου ή πλουτώνιο για να διασφαλιστεί η αποτελεσματικότητά τους. Όταν οι πυρήνες αυτών των ραδιενεργών υλικών αποσυντίθενται, η ενέργεια απελευθερώνεται, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια. Ο υψηλότερος συντελεστής απόδοσης είναι 44%.
3. Στην περίπτωση των υδροηλεκτρικών σταθμών, η ενέργεια λαμβάνεται από ισχυρά ρεύματα νερού. Τεράστιες μάζες νερού εισέρχονται στους υδροστρόβιλους και τις θέτουν σε κίνηση. Έτσι παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Απόδοση - έως 92%.
4. Το GTES - σταθμοί αεριοστροβίλων - είναι σχετικά νέες εγκαταστάσεις που παράγουν ταυτόχρονα ηλεκτρική και θερμική ενέργεια. Η μέγιστη απόδοση είναι 46%.

Γιατί η παραδοσιακή ηλεκτρομηχανική, που βασίζεται στη χρήση προϊόντων πετρελαίου και ραδιενεργών στοιχείων, δεν ενθαρρύνεται από ειδικούς;

Βασικές αρχές εναλλακτικής ενέργειας και χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Η ανανεώσιμη ενέργεια χρησιμοποιεί ενέργεια για τις ανάγκες της:

• άνεμος;
• ρέει μικρό ποτάμι.
• ήλιος;
• γεωθερμικές πηγές ·
• πτώση και ροή.

Σημείωση: Σήμερα, μόνο περίπου το 2-3% του συνολικού ενεργειακού ισοζυγίου της χώρας διατίθεται για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Ρωσία.

Η Ρωσία επιδιώκει να στραφεί στη χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Έτσι αναπτύσσεται αυτή η ενεργειακή βιομηχανία στην πολιτεία:

Από τα δεδομένα της λίστας, φαίνεται ότι οι ΑΠΕ στη Ρωσία κερδίζουν δυναμική και αναπτύσσονται αργά αλλά σίγουρα. Ωστόσο, η χώρα εξακολουθεί να υστερεί από τους παγκόσμιους ηγέτες στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Μειονεκτήματα του συστήματος ΑΠΕ

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Ρωσία σήμερα θα έπρεπε να ήταν περίπου 15-18%. Αυτές οι αισιόδοξες προβλέψεις δεν πραγματοποιήθηκαν. Γιατί δεν έγινε πραγματικότητα η υπόσχεση;

Τα ακόλουθα μειονεκτήματα του συστήματος ΑΠΕ είχαν μεγάλη επιρροή εδώ:

1. Το σχετικά υψηλό κόστος παραγωγής, ενώ η εξόρυξη παραδοσιακών ορυκτών έχει από καιρό πληρώσει, η κατασκευή νέου εξοπλισμού για εναλλακτικά ενεργειακά πρότυπα απαιτεί τεράστιες επενδύσεις. Μέχρι στιγμής, οι επενδυτές δεν ενδιαφέρονται να πραγματοποιήσουν μεγάλες επενδύσεις, η απόδοση των οποίων θα είναι ελάχιστη. Είναι πιο κερδοφόρο για τους επιχειρηματίες να ανακαλύπτουν νέα πεδία πετρελαίου και φυσικού αερίου και να μην σπαταλούν χρήματα «κάτω από την αποχέτευση».
2. Αδύναμη νομοθετική βάση στη Ρωσική Ομοσπονδία. Οι παγκόσμιοι επιστήμονες είναι σίγουροι ότι το κράτος καθορίζει την κατεύθυνση για την ανάπτυξη εναλλακτικής ενέργειας. Τα κυβερνητικά όργανα αποτελούν τη σωστή βάση και έτσι παρέχουν υποστήριξη. Για παράδειγμα, πολλές ευρωπαϊκές χώρες έχουν εισαγάγει στην ατμόσφαιρα φόρους επί των εκπομπών CO2. Σε αυτές τις χώρες, το συνολικό ποσοστό χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας κυμαίνεται από 20 έως 40%.
3. Συντελεστής καταναλωτή Τα τιμολόγια για την ενέργεια που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι 3–3,5 φορές υψηλότερα από τα παραδοσιακά. Ένα σύγχρονο άτομο εργάζεται για τη δική του ευημερία και θέλει να έχει το μέγιστο αποτέλεσμα με το χαμηλότερο κόστος. Το πιο δύσκολο πράγμα να αλλάξει είναι η νοοτροπία των ανθρώπων. Ούτε οι μεγάλοι επιχειρηματίες ούτε οι απλοί άνθρωποι θέλουν να πληρώσουν υπερβολικά για εναλλακτική ενέργεια, ακόμα κι αν το μέλλον του πλανήτη εξαρτάται από αυτό.
4. Ευκαμψία συστήματος Η φύση είναι ασταθής. Αποδοτικότητα ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Οι ΑΠΕ εξαρτώνται από τις εποχιακές και καιρικές συνθήκες. Τα ηλιακά κύτταρα δεν θα παράγουν ενέργεια σε μια συννεφιασμένη μέρα. Οι ανεμογεννήτριες δεν λειτουργούν όταν ο καιρός είναι καλός. Μέχρι τώρα, ένα άτομο δεν ήταν σε θέση να ξεπεράσει την εποχικότητα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Ο ρωσικός τομέας των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δεν διαθέτει ικανότητα και υποστήριξη για να αναπτυχθεί επιτυχώς. Από αυτήν την άποψη, οι Ρώσοι μηχανικοί ηλεκτροπαραγωγής είναι πεπεισμένοι ότι στο άμεσο μέλλον οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα χρησιμοποιηθούν μόνο ως βοήθεια για τα παραδοσιακά καύσιμα.

Η ανάγκη μετάβασης σε ΑΠΕ

Από την άποψη των επιστημών όπως η βιολογία και η οικολογία, η μετάβαση στην εναλλακτική ενέργεια είναι η καλύτερη επιλογή την ανάπτυξη εκδηλώσεων τόσο για τον άνθρωπο όσο και για τη φύση.

Το γεγονός είναι ότι η χρήση μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (προϊόντα πετρελαίου) στο Βιομηχανική σκάλα Είναι ένας ισχυρός επιβλαβής παράγοντας για το οικοσύστημα της Γης. Και για αυτο:

1. Τα αποθέματα καυσίμων δεν είναι απεριόριστα. Το αέριο, ο άνθρακας, η τύρφη και το πετρέλαιο εξάγονται από ανθρώπους από τα έντερα της Γης. Η Ρωσία είναι πλούσια σε καταθέσεις αυτών των χρήσιμων πόρων. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η περιοχή εξόρυξης, αργά ή γρήγορα όλες οι πηγές θα εξαντληθούν.
2. Η εξόρυξη ορυκτών τροποποιεί όλα τα συστήματα του πλανήτη. Λόγω της δραστηριότητας εξόρυξης πόρων του ανθρώπου, οι ανακούφιση αλλάζουν, κενά και λατομεία σχηματίζονται στον φλοιό της γης.
3. Η λειτουργία των σταθμών παραγωγής ενέργειας αλλάζει τις ιδιότητες της ατμόσφαιρας, αλλάζει τη σύνθεση του αέρα, αυξάνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου СО₂ και δημιουργεί οπές στο όζον.
4. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί καταστρέφουν τα ποτάμια και ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, οι πλημμύρες του ποταμού καταστρέφονται και πλημμυρίζουν οι γειτονικές περιοχές.

Αυτοί οι παράγοντες είναι οι αιτίες των κατακλυσμών και των φυσικών καταστροφών. Με τη σειρά του, η εναλλακτική ενέργεια έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

1. Φιλικό προς το περιβάλλον. Κατά τη χρήση ανανεώσιμων πηγών, αποκλείεται η εκπομπή επιβλαβών ουσιών και αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Ούτε η λιθόσφαιρα, ούτε η υδρόσφαιρα, ούτε η βιόσφαιρα επηρεάζονται. Τα αποθέματα ΑΠΕ είναι σχεδόν ατελείωτα. Από φυσική άποψη, θα εξαντληθούν όταν ο πλανήτης μας έχει φύγει. Όμως, ενώ η Γη υπάρχει στο διάστημα, οι άνεμοι και τα ποτάμια θα ρέουν πάνω της, θα πέσει και θα ρέει. Στο τέλος, ο ήλιος θα λάμψει.
2. Είναι απολύτως ασφαλές για τον άνθρωπο και δεν έχει επιβλαβείς εκπομπές.
3. Είναι αποτελεσματικό σε απομακρυσμένες περιοχές, όπου δεν είναι δυνατή η κεντρική παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Ρωσία μπορούν να προσφέρουν ένα λαμπρό, φιλικό προς το περιβάλλον μέλλον για τους ανθρώπους.

Παγκόσμια άποψη: γιατί η μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας δεν θα πραγματοποιηθεί στη Ρωσία;

Οι ειδικοί σε αυτόν τον τομέα είναι πεπεισμένοι ότι για να στραφούν σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Ρωσία, είναι απαραίτητο να εξαλειφθεί ένας μεγάλος αριθμός από εμπόδια, επειδή τα καύσιμα και τα πυρηνικά καύσιμα κάνουν εξαιρετική δουλειά με τα κύρια καθήκοντά τους.

Η παραδοσιακή ενέργεια καυσίμου έχει πολλά αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, καθώς:

1. Σχετικά φθηνή. Η παραγωγή ορυκτών καυσίμων βρίσκεται ήδη στον ιμάντα μεταφοράς. Η ανθρωπότητα το κάνει αυτό για αρκετές δεκαετίες στη σειρά. Για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, εφευρέθηκε αποτελεσματικός εξοπλισμός, ο οποίος χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλευτική βιομηχανία. Η ανάπτυξη των αποθεμάτων άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου δεν είναι πλέον τόσο ακριβή. Το σύγχρονο άτομο έχει εμπειρία σε αυτόν τον κλάδο, οπότε είναι πολύ πιο εύκολο για τους ανθρώπους να «ακολουθήσουν το γόνατο» παρά να αναζητήσουν νέους τρόπους παραγωγής ενέργειας. Γιατί να ανακαλύψουμε ξανά αυτό που έχουμε ήδη; - έτσι σκέφτεται η ανθρωπότητα.
2. Διαθέσιμο στο κοινό Λόγω του γεγονότος ότι η εξόρυξη ορυκτών καυσίμων συνεχίζεται εδώ και πολλά χρόνια, όλα τα έξοδα που διατίθενται για αυτήν τη δραστηριότητα έχουν ήδη καλυφθεί. Το κόστος του εξοπλισμού για την ενέργεια καυσίμου έχει εξοφληθεί πλήρως. Η συντήρηση δεν είναι ακριβή. Επιπλέον, οι εταιρείες ενέργειας αποτελούν σταθερή πηγή θέσεων εργασίας. Όλοι αυτοί οι παράγοντες παίζουν στα χέρια της παραδοσιακής ενέργειας, σε σχέση με την οποία γίνεται όλο και πιο δημοφιλής.
3. Βολικό στη χρήση. Η εξαγωγή καυσίμου και η παραγωγή ενέργειας είναι κυκλικές και σταθερές. Οι άνθρωποι μπορούν να διατηρήσουν τη λειτουργία αυτού του συστήματος μόνο και τότε θα έχουν καλό εισόδημα.
4. Απαίτηση: Στην ενεργειακή βιομηχανία, η οικονομική βιωσιμότητα είναι καθοριστικός παράγοντας. Αυτό που έχει ζήτηση είναι τι είναι φθηνότερο και πιο πρακτικό. Εν τω μεταξύ, αυτές οι δυνατότητες δεν είναι εγγενείς σε εναλλακτικές πηγές.

Όλα τα αναφερόμενα πλεονεκτήματα της ενέργειας καυσίμου το κάνουν το αγαπημένο της παγκόσμιας παραγωγής Εφόσον δεν απαιτεί ανεπανόρθωτες χρηματοοικονομικές επενδύσεις και φέρνει μεγάλα κέρδη, θα είναι ανταγωνιστής για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Μαζί με τα πλεονεκτήματα της παραγωγής καυσίμων είναι τα μειονεκτήματα της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Εάν μελετήσουμε τις παραπάνω λίστες, γίνεται σαφές ότι η ενέργεια καυσίμου είναι πιο ελπιδοφόρα, ενώ η εναλλακτική λύση είναι να προσπαθήσουμε να "σηκωθεί" και για την ανάπτυξή της είναι απαραίτητο να ξεπεραστούν πολλά εμπόδια.

συμπέρασμα

Η εναλλακτική ενέργεια εξακολουθεί να είναι ατελής, και επομένως δεν έχει μεγάλη ζήτηση. Ωστόσο, ήδη σήμερα, ειδικοί σε αυτόν τον τομέα καταλαβαίνουν ότι το πολλά υποσχόμενο μέλλον της Ρωσίας βρίσκεται ακριβώς πίσω από τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Επομένως, ολόκληρο το επιστημονικό δυναμικό του κράτους στοχεύει στην επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στην εξάλειψη των κύριων μειονεκτημάτων της εναλλακτικής ενέργειας.

Τις τελευταίες δεκαετίες, παρατηρήθηκαν ποιοτικές αλλαγές στον ενεργειακό τομέα παγκοσμίως για οικονομικούς, πολιτικούς και τεχνολογικούς λόγους. Μία από τις κύριες τάσεις είναι η μείωση της κατανάλωσης πόρων καυσίμου - το μερίδιό τους στην παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τα τελευταία 30 χρόνια έχει μειωθεί από 75% σε 68% υπέρ της χρήσης ανανεώσιμων πόρων (αύξηση από 0,6% σε 3,0%).

Κορυφαίες χώρες στην ανάπτυξη της παραγωγής ενέργειας από μη συμβατικές πηγές είναι η Ισλανδία (ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αντιπροσωπεύουν περίπου το 5% της ενέργειας, χρησιμοποιούνται κυρίως γεωθερμικές πηγές), Δανία (20,6%, η κύρια πηγή είναι η αιολική ενέργεια), Πορτογαλία (18,0 %, οι κύριες πηγές είναι η κυματική, ηλιακή και αιολική ενέργεια), η Ισπανία (17,7%, η κύρια πηγή είναι η ηλιακή ενέργεια) και η Νέα Ζηλανδία (15,1%, χρησιμοποιείται κυρίως η γεωθερμική και η αιολική ενέργεια).

Οι μεγαλύτεροι παγκόσμιοι καταναλωτές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι η Ευρώπη, η Βόρεια Αμερική και η Ασία.

Η Κίνα, οι ΗΠΑ, η Γερμανία, η Ισπανία και η Ινδία διαθέτουν σχεδόν τα τρία τέταρτα του παγκόσμιου στόλου ανεμογεννητριών. Μεταξύ των χωρών που χαρακτηρίζονται από την καλύτερη ανάπτυξη της μικρής υδροηλεκτρικής ενέργειας, η ηγετική θέση κατέχει η Κίνα, ακολουθούμενη από την Ιαπωνία και η τρίτη από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Η Ιταλία και η Βραζιλία ολοκληρώνουν τους πέντε πρώτους.

Στη συνολική δομή των εγκατεστημένων δυνατοτήτων των εγκαταστάσεων ηλιακής ενέργειας, η Ευρώπη βρίσκεται στην πρώτη θέση, ακολουθούμενη από την Ιαπωνία και τις ΗΠΑ. Η Ινδία, ο Καναδάς, η Αυστραλία, καθώς και η Νότια Αφρική, η Βραζιλία, το Μεξικό, η Αίγυπτος, το Ισραήλ και το Μαρόκο έχουν υψηλές δυνατότητες για την ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας.

Οι ΗΠΑ διατηρούν το προβάδισμα στη γεωθερμική μηχανική ισχύος. Στη συνέχεια, υπάρχουν οι Φιλιππίνες και η Ινδονησία, η Ιταλία, η Ιαπωνία και η Νέα Ζηλανδία. Η γεωθερμική ενέργεια αναπτύσσεται ενεργά στο Μεξικό, την Κεντρική Αμερική και την Ισλανδία - όπου το 99% του συνόλου του ενεργειακού κόστους καλύπτεται από γεωθερμικές πηγές. Πολλές ηφαιστειακές ζώνες, όπως η Kamchatka, τα νησιά Kuril, τα νησιά της Ιαπωνίας και των Φιλιππίνων, και τα τεράστια εδάφη των Cordilleras και των Άνδεων, έχουν πολλά υποσχόμενες πηγές υπερθέρμανσης νερού.

Σύμφωνα με πολλές γνωμοδοτήσεις εμπειρογνωμόνων, η παγκόσμια αγορά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα συνεχίσει να αναπτύσσεται με επιτυχία και έως το 2020 το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη θα είναι περίπου 20% και το μερίδιο της αιολικής ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο θα είναι περίπου 10%.

1. Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Ρωσία

Η Ρωσία κατέχει μια από τις κορυφαίες θέσεις στο παγκόσμιο σύστημα ενεργειακού κύκλου εργασιών, συμμετέχει ενεργά στο παγκόσμιο εμπόριο και σε διεθνή συνεργασία σε αυτόν τον τομέα. Η θέση της χώρας στην παγκόσμια αγορά υδρογονανθράκων είναι ιδιαίτερα σημαντική. Ταυτόχρονα, η χώρα ουσιαστικά δεν εκπροσωπείται στην παγκόσμια αγορά ενέργειας βάσει ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και των σταθμών παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Ρωσία επί του παρόντος δεν υπερβαίνει τα 2.200 MW.

Χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, παράγεται κατ 'ανώτατο όριο 8,5 δισεκατομμύρια kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, δηλαδή λιγότερο από το 1% της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο συνολικό όγκο της παρεχόμενης θερμικής ενέργειας δεν υπερβαίνει το 3,9%.

Η δομή της παραγωγής ενέργειας που βασίζεται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Ρωσία διαφέρει σημαντικά από την παγκόσμια. Στη Ρωσία, οι πόροι θερμικών σταθμών που χρησιμοποιούν βιομάζα χρησιμοποιούνται πιο ενεργά (το μερίδιο στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας - 62,1%, στην παραγωγή θερμικής ενέργειας - τουλάχιστον 23% σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και 76,1% σε λέβητα), ενώ το παγκόσμιο επίπεδο χρήσης βιοθερμικών σταθμών είναι 12%. Ταυτόχρονα, στη Ρωσία, οι πόροι αιολικής και ηλιακής ενέργειας δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν εντελώς, αλλά περίπου το ένα τρίτο της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πέφτει σε μικρούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς (έναντι 6% στον κόσμο).

Η παγκόσμια εμπειρία δείχνει ότι η αρχική ώθηση για την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ειδικά σε χώρες πλούσιες σε παραδοσιακές πηγές, πρέπει να δοθεί από το κράτος. Στη Ρωσία, ουσιαστικά δεν υπάρχει υποστήριξη για αυτόν τον τομέα της ενεργειακής βιομηχανίας.

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) είναι εκείνοι οι πόροι που μπορούν να χρησιμοποιούν οι άνθρωποι χωρίς να βλάπτουν το περιβάλλον.

Η ενέργεια που χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές ονομάζεται «εναλλακτική ενέργεια» (σε σχέση με τις παραδοσιακές πηγές - φυσικό αέριο, προϊόντα πετρελαίου, άνθρακας), που υποδηλώνει την ελάχιστη βλάβη στο περιβάλλον.

Τα πλεονεκτήματα της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) σχετίζονται με την οικολογία, την αναπαραγωγιμότητα (ανεξάντλητη) των πόρων, καθώς και τις δυνατότητες απόκτησης ενέργειας σε δυσπρόσιτα μέρη διαμονής του πληθυσμού.

Τα μειονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας περιλαμβάνουν συχνά τη χαμηλή απόδοση των τεχνολογιών παραγωγής ενέργειας σε αυτούς τους πόρους (επί του παρόντος), την ανεπαρκή χωρητικότητα για βιομηχανική κατανάλωση ενέργειας, την ανάγκη για μεγάλες περιοχές για σπορά "πράσινων καλλιεργειών", την παρουσία αυξημένου επιπέδου θορύβου και το επίπεδο κραδασμών (για την αιολική ενέργεια), καθώς και την πολυπλοκότητα της εξόρυξης μετάλλων σπάνιων γαιών (για ηλιακή ενέργεια).

Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνδέεται με τους τοπικούς ανανεώσιμους πόρους και την κυβερνητική πολιτική.

Επιτυχή παραδείγματα είναι οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις που παρέχουν ενέργεια, θέρμανση και ζεστό νερό στην πόλη της Ισλανδίας. Ηλιακά κύτταρα «αγροκτήματα» στην Καλιφόρνια (ΗΠΑ) και στα ΗΑΕ · Αιολικά πάρκα στη Γερμανία, τις ΗΠΑ και την Πορτογαλία.

Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη Ρωσία, λαμβάνοντας υπόψη την εμπειρία χρήσης, εδάφη, κλίμα και τη διαθεσιμότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, οι πιο ελπιδοφόροι είναι: υδροηλεκτρικοί σταθμοί χαμηλής ισχύος, ηλιακή ενέργεια (ιδιαίτερα ελπιδοφόρος στη Νότια Ομοσπονδιακή Περιφέρεια) και αιολική ενέργεια (ακτή της Βαλτικής, Νότια Ομοσπονδιακή Περιφέρεια).

Μια πολλά υποσχόμενη πηγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αλλά απαιτεί επαγγελματική τεχνολογική ανάπτυξη, είναι τα οικιακά απορρίμματα και το αέριο μεθάνιο που παράγονται σε χώρους αποθήκευσης.

Μέχρι πρόσφατα, για διάφορους λόγους, κυρίως λόγω των τεράστιων αποθεμάτων παραδοσιακών ενεργειακών πρώτων υλών, η ανάπτυξη της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην ενεργειακή πολιτική της Ρωσίας έλαβε σχετικά μικρή προσοχή. Τα τελευταία χρόνια, η κατάσταση έχει αρχίσει να αλλάζει αισθητά. Η ανάγκη για αγώνα για ένα καλύτερο περιβάλλον, νέες ευκαιρίες για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ανθρώπων, η συμμετοχή στην παγκόσμια ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών, η επιθυμία για αύξηση της ενεργειακής απόδοσης της οικονομικής ανάπτυξης, η λογική της διεθνούς συνεργασίας - αυτές και άλλες εκτιμήσεις συνέβαλαν στην εντατικοποίηση των εθνικών προσπαθειών για τη δημιουργία μιας πιο πράσινης ενέργειας, κίνησης προς μια οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

Ο όγκος των τεχνικά διαθέσιμων πόρων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στη Ρωσική Ομοσπονδία είναι τουλάχιστον 24 δισεκατομμύρια τόνοι ισοδύναμου καυσίμου.

Η ανθρωπότητα έχει από καιρό μάθει πώς να εξάγει ανανεώσιμη (αναγεννητική) ενέργεια χρησιμοποιώντας τη δύναμη των ποταμών. Όμως, στα τέλη του εικοστού αιώνα, λόγω της ενεργειακής κρίσης, προέκυψε η ραγδαία μείωση των αποθεμάτων, του φυσικού αερίου, της περιβαλλοντικής υποβάθμισης, το ζήτημα της χρήσης άλλων πηγών στο περιβάλλον. Χάρη στις εξελίξεις των επιστημόνων, κατέστη δυνατή η εξαγωγή ενέργειας από τον ήλιο, τον άνεμο, τις παλίρροιες, τα γεωθερμικά νερά.

Ενδιαφέρων! Στον κόσμο, το 18% της ενέργειας προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, εκ των οποίων το ξύλο αντιπροσωπεύει το 13%.

Σύμφωνα με στοιχεία που παρέχονται στο περιοδικό Forbes από τον Διεθνή Οργανισμό Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας IRENA, έως το 2015 το μερίδιο της ενέργειας που παράγεται με αυτόν τον τρόπο στον κόσμο ήταν περίπου 60%. Μακροπρόθεσμα, έως το 2030, οι ΑΠΕ θα γίνουν οι ηγέτες στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ωθώντας τη χρήση άνθρακα στη δεύτερη θέση.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει παραχθεί για πολύ καιρό, αλλά νέοι τύποι ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως αιολική ενέργεια, γεωθερμικά νερά, ήλιος, παλίρροιες, άρχισαν να χρησιμοποιούνται αρκετά πρόσφατα - περίπου 30-40 χρόνια. Το 2014, το μερίδιο της υδροηλεκτρικής ενέργειας ήταν 16,4%, ηλιακή και αιολική ενέργεια - 6,3%, και στο μέλλον, έως το 2030, αυτές οι μετοχές ενδέχεται να καταστούν ίσες.

ΣΤΟ ΕΥΡΩΠΑΙΚΕΣ ΧΩΡΕΣ και στις ΗΠΑ, η ετήσια αύξηση της παραγωγής ενέργειας από αιολική ενέργεια είναι περίπου 30% (196.600 MW). Η φωτοβολταϊκή μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη Γερμανία, την Ισπανία και τις ΗΠΑ. Η Καλιφόρνια Geyser Geothermal Plant παράγει 750 MW ετησίως.

Ενδιαφέρων! Τα αιολικά πάρκα της Δανίας παρείχαν το 42% της ενέργειας το 2015, και μακροπρόθεσμα, έως το 2050, έχει προγραμματιστεί να φτάσει στο σχεδιασμό του 100% της παραγωγής «πράσινης ενέργειας» και να εγκαταλείψει εντελώς τους ορυκτούς πόρους.

Παραδείγματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα επιτρέψει την επίλυση των προβλημάτων της ενέργειας σε περιοχές με κακές περιβαλλοντικές συνθήκες. Αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας σε απομακρυσμένες και δυσπρόσιτες περιοχές χωρίς τη χρήση ηλεκτροφόρων καλωδίων. Τέτοιες εγκαταστάσεις θα επιτρέψουν την αποκέντρωση του ενεργειακού εφοδιασμού σε περιοχές όπου η παροχή καυσίμων είναι οικονομικά μη κερδοφόρα. Τα περισσότερα από τα έργα που αναπτύσσονται σχετίζονται με αυτόνομες πηγές ενέργειας που λειτουργούν σε πρώτες ύλες όπως μη παραδοσιακές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που λαμβάνονται από βιομάζα, τύρφη, απόβλητα ζώων, ανθρώπων και οικιακών απορριμμάτων.

Το AIE αναπτύχθηκε ενεργά στις ΗΠΑ, τον Καναδά, τη Νέα Ζηλανδία, τη Νότια Αφρική. Τέτοιες πηγές ενέργειας χρησιμοποιούνται από Κινέζους, Ινδούς, Γερμανούς, Ιταλούς και Σκανδιναβούς καταναλωτές. Στη Ρωσία, αυτή η βιομηχανία δεν έχει φτάσει ακόμη σε βιομηχανικό επίπεδο, επομένως η χρήση αναγεννητικής ενέργειας είναι πολύ χαμηλή.

Ο πλανήτης μπορεί να χρησιμοποιήσει όχι μόνο εκείνες που είναι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που παρέχονται από φυσικούς πόρους. Αναπτύσσονται τώρα τεχνολογίες εξόρυξης θερμοπυρηνικής και υδρογόνου. Σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες, τα σεληνιακά αποθέματα του ισότοπου ηλίου-3 είναι τεράστια, οπότε βρίσκονται τώρα σε εξέλιξη προετοιμασίες για εργασίες για την παράδοση αυτού του καυσίμου σε υγρή μορφή. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Ρώσου ακαδημαϊκού E. Alimov (RAS), δύο λεωφορεία θα είναι αρκετά για να παρέχουν σε ολόκληρο τον πλανήτη ηλεκτρική ενέργεια για ένα ολόκληρο έτος.

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στη Ρωσία

Σε αντίθεση με την παγκόσμια κοινότητα, όπου η «πράσινη ενέργεια» χρησιμοποιείται με επιτυχία για μεγάλο χρονικό διάστημα, στη Ρωσία το ζήτημα αυτό αντιμετωπίστηκε αρκετά πρόσφατα. Και, εάν η υδροηλεκτρική ενέργεια προμηθεύει ηλεκτρισμό σε πόλεις και κωμοπόλεις για μεγάλο χρονικό διάστημα, τότε οι αναγεννητικές πηγές θεωρήθηκαν ασυμβίβαστες. Ωστόσο, μετά το 2000, λόγω της επιδείνωσης της περιβαλλοντικής κατάστασης, της μείωσης των φυσικών πόρων και άλλων εξίσου σημαντικών παραγόντων, κατέστη προφανές ότι ήταν απαραίτητο να αναπτυχθούν εναλλακτικές πηγές ενέργειας.

Η πιο υποσχόμενη κατεύθυνση είναι η ανάπτυξη εγκαταστάσεων που μετατρέπουν άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια. Χρησιμοποιούν φωτοβολταϊκές μπαταρίες που βασίζονται σε απλούς κρυστάλλους, πολυκρυστάλλους και άμορφο πυρίτιο. Η ισχύς παράγεται ακόμη και σε διάχυτο ηλιακό φως. Η ισχύς μπορεί να ρυθμιστεί αφαιρώντας ή προσθέτοντας μονάδες. Πρακτικά δεν καταναλώνουν ενέργεια από μόνα τους, είναι αυτοματοποιημένα, αξιόπιστα, ασφαλή και μπορούν να επισκευαστούν.

Για την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο Dagestan, την περιφέρεια Rostov, την Stavropol και την περιοχή Krasnodar, έχουν εγκατασταθεί και λειτουργούν ηλιακοί συλλέκτες, παρέχοντας αυτόνομη ενέργεια στους καταναλωτές.

Ενδιαφέρων! 1 m2 ηλιακού συλλέκτη εξοικονομεί έως και 150 κιλά ισοδύναμου καυσίμου ετησίως.

Στη Ρωσία, η βιομηχανία αιολικής ενέργειας παράγει έως και 20.000 MW. Η χρήση τέτοιων εγκαταστάσεων με μέση ταχύτητα ανέμου 6 m / s και ισχύ 1 MW εξοικονομεί 1000 τόνους στάνταρ καυσίμου ετησίως. Με βάση επιστημονικά δεδομένα, αναπτύσσονται και τίθενται σε λειτουργία σύμπλοκα ισχύος. Ωστόσο, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως ο άνεμος είναι δύσκολη στη Ρωσία. Σύμφωνα με έναν νόμο που ψηφίστηκε το 2008, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια πολύ ισχυρή βάση για ανεμογεννήτριες και οι δρόμοι που οδηγούν στην κατασκευή πρέπει να είναι τέλεια ασφαλτοστρωμένοι. Για παράδειγμα, ένα αστάρι χρησιμοποιείται σε ευρωπαϊκές χώρες και ΗΠΑ.

Ενδιαφέρων!Εάν χρησιμοποιούνται φυτά στην περιοχή Tyumen, Magadan, Kamchatka και Sakhalin, τότε μπορούν να συλλεχθούν 2,5-3,5 εκατομμύρια kW / h από 1 τετραγωνικό χιλιόμετρο. Αυτό είναι 200 \u200b\u200bφορές περισσότερη κατανάλωση ενέργειας αυτή τη στιγμή.

Μέχρι σήμερα, οι γεωθερμικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής έχουν κατασκευαστεί και λειτουργούν στην Kamchatka και τα νησιά Kuril. Τρεις μονάδες του γεωθερμικού σταθμού Verkhne-Mutnovskaya (Kamchatka) παράγουν 12 MW, ενώ η κατασκευή του γεωθερμικού σταθμού Mutnovskaya για 4 μονάδες πλησιάζει στην ολοκλήρωση, η οποία θα παράγει 100 MW. Στο μέλλον, σε αυτήν την περιοχή, είναι δυνατή η χρήση γεωθερμικών υδάτων για την παραγωγή 1000 MW, καθώς και χωριστά νερά και συμπυκνώματα που μπορούν να θερμάνουν τα κτίρια.

Στην επικράτεια της χώρας υπάρχουν 56 πεδία που έχουν ήδη εξερευνηθεί, στα οποία πηγάδια μπορούν να παράγουν περισσότερα από 300 χιλιάδες κυβικά μέτρα γεωθερμικού νερού την ημέρα.

Προοπτικές για την ανάπτυξη της παλιρροιακής ισχύος

Το 1968 στη χερσόνησο Κόλα λειτουργεί ο πρώτος πειραματικός παλιρροιακός σταθμός στον κόσμο, που παράγει 450 kW / h. Με βάση τις εργασίες αυτού του έργου, αποφασίστηκε να συνεχιστεί η ανάπτυξη παλιρροϊκών σταθμών παραγωγής ενέργειας στη Ρωσία ως υποσχόμενων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στις ακτές του Ειρηνικού και των Αρκτικών ωκεανών. Η κατασκευή έχει ξεκινήσει στην περιοχή Khabarovsk του TPP Tugurskaya, με χωρητικότητα 6,8 εκατομμυρίων kW. Το Mezenskaya TPP κατασκευάζεται στη Λευκή Θάλασσα με χωρητικότητα 18,2 εκατομμυρίων kW. Τέτοιες εγκαταστάσεις αναπτύσσονται και εγκαθίστανται τώρα για Κινέζους, Κορεάτες και Ινδούς καταναλωτές. Ο εξοπλισμός εναλλακτικής παλιρροιακής ενέργειας εμφανίζεται επίσης στην πρώτη εικόνα αυτού του άρθρου.