Domov Technika

Príklady využitia obnoviteľnej energie. Ako alternatívne zdroje energie pomáhajú získavať teplo a elektrinu Aspoň tri obnoviteľné zdroje energie

04.08.2020

Akademický rok

Prednáška 20

Energeticky úsporné technológie a vývoj nových zdrojov energie

Zdroje energie možno konvenčne rozdeliť do dvoch typov: neobnoviteľnýa obnoviteľné... Medzi prvé patria plyn, ropa, uhlie, urán atď. Technológia výroby a premeny energie z týchto zdrojov bola vyvinutá, ale spravidla nie je ekologická a veľa z nich sa vyčerpáva.

Obnoviteľné zdroje energie - to sú zdroje, ktoré sú v ľudskom meradle nevyčerpateľné. Hlavným princípom využívania obnoviteľnej energie je jej získavanie z prírodných zdrojov - ako sú slnečné svetlo, vietor, pohyb vody v riekach alebo moriach, prílivy a odlivy, biopalivá a geotermálne teplo - ktoré sú obnoviteľné, t. doplnené prirodzene.

Vyhliadky na využitie obnoviteľných zdrojov energie súvisia s ich ekologickou priaznivosťou, nízkymi prevádzkovými nákladmi a očakávaným nedostatkom paliva v tradičnej energii.

Príklady využitia obnoviteľnej energie.

1.Sila vetra je prosperujúcim priemyslom. Výkon veterného generátora závisí od oblasti, ktorá je vymetená lopatkami generátora. Napríklad turbíny s výkonom 3 MW (V90) vyrobené dánskou spoločnosťou Vestas majú celkovú výšku 115 metrov, výšku veže 70 metrov a priemer lopatiek 90 metrov. Pobrežné oblasti sa považujú za najsľubnejšie miesta na výrobu veternej energie. Pobrežné veterné farmy sa budujú v mori, vo vzdialenosti 10-12 km od pobrežia (a niekedy aj ďalej). Veže veterných turbín sú inštalované na základoch vyrobených z hromád poháňaných do hĺbky 30 metrov. Využitie veternej energie rastie ročne asi o 30 percent a je veľmi rozšírené v Európe a USA.

2. Zapnuté vodné elektrárne (Vodná elektráreň) ako zdroj energie sa využíva potenciálna energia vodného toku, ktorého primárnym zdrojom je Slnko, ktoré odparuje vodu, ktorá potom padá na kopce v podobe zrážok a steká dolu a vytvára rieky. Vodné elektrárne sa zvyčajne stavajú na riekach stavbou priehrad a nádrží. Kinetickú energiu vodného toku je možné využiť aj v takzvaných voľne prietokových (prehradených) vodných elektrárňach.

Vlastnosti tohto zdroja energie:

Náklady na elektrinu vo vodných elektrárňach sú výrazne nižšie ako vo všetkých ostatných druhoch elektrární;

Hydroelektrické generátory je možné zapínať a vypínať dostatočne rýchlo v závislosti od spotreby energie;

Obnoviteľný zdroj energie;

Podstatne menší vplyv na ovzdušie ako iné typy elektrární;


Výstavba vodných elektrární je zvyčajne kapitálovo náročnejšia;

Účinné vodné elektrárne sú často vzdialené od spotrebiteľov;

Nádrže často pokrývajú veľké plochy;

Vodcami v oblasti výroby vodnej energie na osobu sú Nórsko, Island a Kanada. Najaktívnejšiu vodnú stavbu realizuje Čína, pre ktorú je vodná energia hlavným potenciálnym zdrojom energie. V tej istej krajine sa nachádza až polovica malých vodných elektrární na svete.

3.Solárna energia - smer netradičnej energie založený na priamom použití slnečného žiarenia na získanie energie v akejkoľvek podobe. Solárna energia využíva nevyčerpateľný zdroj energie a je ekologická, to znamená, že neprodukuje škodlivý odpad.

Metódy na výrobu elektriny a tepla zo slnečného žiarenia:

Príjem elektriny pomocou fotobuniek;

Premena slnečnej energie na elektrinu pomocou tepelných strojov: parné stroje (piestové alebo turbínové) na vodnú paru, oxid uhličitý, propán-bután, freóny;

Slnečná energia - ohrev povrchu, ktorý absorbuje slnečné lúče, a následná distribúcia a využitie tepla (zameranie slnečného žiarenia na nádobu s vodou pre následné použitie ohriatej vody na vykurovanie alebo v parných elektrických generátoroch);

Teplovzdušné elektrárne (premena slnečnej energie na energiu prúdenia vzduchu smerovaného do turbínového generátora);

Solárne balónové elektrárne (tvorba vodnej pary vo vnútri balóna balóna v dôsledku ohrevu povrchu balóna pokrytého selektívne absorbujúcim povlakom slnečným žiarením), výhodou je, že prívod pary v balóne je dostatočný na prevádzku elektrárne v noci a za nepriaznivého počasia.

Výhody solárnej energie:

Všeobecná dostupnosť a nevyčerpateľnosť zdroja;

Teoreticky úplne bezpečné pre životné prostredie, aj keď existuje možnosť, že rozsiahle zavedenie slnečnej energie by mohlo zmeniť albedo (odrazivosť) zemského povrchu a viesť k zmene podnebia.

Nevýhody slnečnej energie:

Závislosť od počasia a dennej doby;

V dôsledku toho potreba skladovania energie;

Vysoké stavebné náklady;

Potreba pravidelného čistenia reflexného povrchu od prachu;

Ohrev atmosféry nad elektrárňou.

4.Prílivové elektrárne... Elektrárne tohto typu sú špeciálnym typom vodných elektrární, ktoré využívajú energiu prílivu a odlivu a v skutočnosti kinetickú energiu rotácie Zeme. Prílivové elektrárne sú postavené na brehoch morí, kde gravitačné sily Mesiaca a Slnka menia hladinu vody dvakrát denne.

Na získanie energie je zátoka alebo ústie rieky blokované priehradou, v ktorej sú nainštalované hydraulické jednotky, ktoré môžu pracovať ako v režime generátora, tak aj v režime čerpadla (na čerpanie vody do nádrže pre následnú prácu pri absencii prílivu a odlivu). V druhom prípade sa im hovorí prečerpávacia elektráreň.

Výhodou PES je ekologickosť a nízke náklady na výrobu energie. Nevýhodou sú vysoké náklady na výstavbu a výkon, ktorý sa mení počas dňa, a preto môže TPP fungovať iba v jednom energetickom systéme s inými typmi elektrární.

5.Geotermálnej energie - smer energie založený na výrobe elektrickej a tepelnej energie na úkor tepelnej energie obsiahnutej v útrobách zeme, na geotermálnych staniciach. Vo vulkanických oblastiach sa cirkulujúca voda prehrieva nad bodmi varu v pomerne malých hĺbkach a stúpa na povrch pozdĺž trhlín, niekedy sa to prejavuje vo forme gejzírov. Prístup do podzemných teplých vôd je možný pomocou hlbokého vŕtania studní. Častejšie sú suché vysokoteplotné horniny, ktorých energia je dostupná vstrekovaním a následným odberom prehriatej vody z nich. Vysoký horizont hornín s teplotami nižšími ako 100 ° C je tiež bežný v mnohých geologicky neaktívnych oblastiach, preto je najsľubnejšie použitie geotermov ako zdroja tepla. Ekonomické využitie geotermálnych zdrojov je rozšírené na Islande a na Novom Zélande, v Taliansku a Francúzsku, Litve, Mexiku, Nikarague, Kostarike, na Filipínach, v Indonézii, Číne, Japonsku a Keni. Najväčšou geotermálnou elektrárňou na svete je gejzírová stanica v Kalifornii s nominálnou kapacitou 750 MW.

6.Biopalivá je biopalivo, ktoré sa zvyčajne získava pri spracovaní biologického odpadu. Existujú aj projekty v rôznej miere rozpracovania zamerané na získavanie biopalív z celulózy a rôznych druhov organického odpadu, tieto technológie sú však v ranom štádiu vývoja alebo komercializácie. Líši sa tekuté biopalivo (pre spaľovacie motory, napr. etanol, metanol, bionafta), tuhé biopalivo (palivové drevo, brikety, palivové pelety, drevná štiepka, slama, šupka) a plynný (bioplyn, vodík).

USA a Brazília produkujú 95% svetového bioetanolu. Etanol v Brazílii sa vyrába predovšetkým z cukrovej trstiny a v Spojených štátoch amerických z kukurice. Merrill Lynch odhaduje, že zastavenie výroby biopalív spôsobí zvýšenie cien ropy a benzínu o 15%.

Etanol je menej „energeticky hustý“ zdroj energie ako benzín; najazdených kilometrov najazdených automobilov E85 (zmes 85% etanolu a 15% benzínu; písmeno „E“ z anglického etanolu), na jednotku objemu paliva predstavuje približne 75% najazdených kilometrov štandardných automobilov. Bežné autá nemôžu jazdiť na E85, aj keď spaľovacie motory fungujú dobre E10 (niektoré zdroje tvrdia, že je možné použiť aj E15). Na „skutočnom“ etanole iba tzv. Stroje "Flex-Fuel" ("stroje na flexibilné palivo"). Tieto vozidlá môžu jazdiť aj na bežný benzín (stále je potrebný malý prídavok etanolu) alebo na ľubovoľnú zmes oboch. Brazília je lídrom vo výrobe a používaní bioetanolu z cukrovej trstiny ako paliva.

Kritici rozvoja odvetvia biopalív tvrdia, že rastúci dopyt po biopalivách núti poľnohospodárskych výrobcov, aby zmenšili plochu pre pestovanie potravín a prerozdelili ich v prospech plodín na palivo. Podľa ekonómov z univerzity v Minnesote sa v dôsledku rozmachu biopalív počet hladujúcich ľudí na planéte do roku 2025 zvýši na 1,2 miliardy.

Na druhej strane Organizácia OSN pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) vo svojej správe uvádza, že zvýšená spotreba biopalív môže pomôcť diverzifikovať poľnohospodárske a lesnícke činnosti a prispieť tak k hospodárskemu rozvoju. Výroba biopalív vytvorí nové pracovné miesta v rozvojových krajinách a zníži závislosť rozvojových krajín od dovozu ropy. Výroba biopalív navyše umožní využiť pôdu, ktorá sa v súčasnosti nevyužíva. Napríklad v Mozambiku sa poľnohospodárstvo vykonáva na 4,3 milióna hektárov zo 63,5 milióna hektárov potenciálne vhodnej pôdy. Podľa odhadov Stanfordskej univerzity bolo na celom svete z poľnohospodárskeho využitia 385-472 miliónov hektárov pôdy. Pestovanie surovín na výrobu biopalív na týchto pozemkoch zvýši podiel biopalív na svetovej energetickej bilancii až o 8%. V doprave sa môže podiel biopalív pohybovať od 10% do 25%.

7.Vodíková energia - rozvíjajúci sa energetický sektor, smer výroby a spotreby energie ľuďmi, založený na využívaní vodíka ako prostriedku na akumuláciu, prepravu a spotrebu energie ľuďmi, dopravnej infraštruktúre a rôznych výrobných oblastiach. Ako najhojnejší prvok na zemskom povrchu a vo vesmíre je zvolený vodík, najvyššie je spaľovacie teplo vodíka a produktom spaľovania v kyslíku je voda (ktorá sa opäť zavádza do obehu vodíkovej energie).

Palivový článok - elektrochemické zariadenie podobné galvanickému článku, ale odlišné od neho v tom, že sa doň zvonka privádzajú látky na elektrochemickú reakciu - na rozdiel od obmedzeného množstva energie uloženej v galvanickom článku alebo batérii. Palivové články sú elektrochemické zariadenia, ktoré môžu mať veľmi vysokú mieru premeny chemickej energie na elektrickú (~ 80%). Typicky nízkoteplotné palivové články používajú vodík na strane anódy a kyslík na strane katódy (vodíkový článok). Na rozdiel od palivových článkov obsahujú jednorazové články tuhé činidlá a keď sa elektrochemická reakcia zastaví, musia sa vymeniť, elektricky znovu nabiť, aby sa spustila reverzná chemická reakcia, alebo sa dajú teoreticky vymeniť elektródy. Činidlá prúdia do palivového článku, reakčné produkty vytekajú a reakcia môže prebiehať, pokiaľ doň vstúpia reaktanty a samotný článok zostane funkčný. Palivové články nemôžu akumulovať elektrickú energiu, ako sú galvanické alebo akumulačné batérie, ale pre niektoré aplikácie, ako napríklad v elektrárňach pracujúcich izolovane od elektrického systému, ktoré využívajú premenlivé zdroje energie (slnko, vietor), sú spolu s elektrolyzérmi, kompresormi a zásobníkmi paliva napríklad vodíkové fľaše) tvoria zariadenie na akumuláciu energie. Celková účinnosť takejto inštalácie (konverzia elektrická energia na vodík a späť na elektrickú energiu) 30 - 40%.

Palivové články majú množstvo cenných vlastností, medzi ktoré patria:

7.1 Vysoká účinnosť: palivové články nemajú tvrdý limit účinnosti, ako napríklad tepelné motory. Vysoká účinnosť sa dosahuje vďaka priamej premene energie z paliva na elektrinu. Ak sa palivo najskôr spaľuje v naftovom generátore, výsledná para alebo plyn poháňa turbínu alebo hriadeľ spaľovacieho motora, ktorý zase poháňa elektrický generátor. Výsledkom je maximálna účinnosť 42%, častejšie je to asi 35 - 38%. Okrem toho je nepravdepodobné, že by sa súčasná účinnosť zvýšila z dôvodu veľkého množstva prepojení, ako aj z dôvodu termodynamických obmedzení maximálnej účinnosti tepelných motorov. Existujúce palivové články majú účinnosť 60 - 80%.

7.2Udržateľnosť... Do ovzdušia sa uvoľňuje iba vodná para, ktorá je neškodná pre životné prostredie. Je to však iba v miestnom meradle. Je potrebné vziať do úvahy ohľaduplnosť k životnému prostrediu v miestach, kde sa tieto palivové články vyrábajú, pretože ich výroba už sama osebe predstavuje určitú hrozbu.

7.3 Kompaktné rozmery... Palivové články sú ľahšie a menšie ako tradičné zdroje napájania. Palivové články produkujú menej hluku, menej sa zahrievajú a sú efektívnejšie z hľadiska spotreby paliva. Toto sa stáva obzvlášť dôležitým vo vojenských aplikáciách.

Problémy s palivovými článkami.

Zavádzanie palivových článkov do dopravy sťažuje chýbajúca vodíková infraštruktúra. Nastáva problém s kuracím mäsom a vajcami - prečo stavať vodíkové autá, ak neexistuje infraštruktúra? Prečo stavať vodíkovú infraštruktúru, ak neexistuje vodíkový transport? Palivové články majú z dôvodu nízkej rýchlosti chemických reakcií značnú inertnosť a na svoju prevádzku pri špičkovom alebo pulznom zaťažení vyžadujú určitú rezervu výkonu alebo použitie iných technických riešení (superkondenzátory, akumulátory). Existuje tiež problém s výrobou a skladovaním vodíka. Po prvé musí byť dostatočne čistý, aby nedochádzalo k rýchlej otrave katalyzátora, a po druhé musí byť dostatočne lacný, aby jeho cena bola pre konečného používateľa rentabilná.

Existuje mnoho spôsobov výroby vodíka, ale v súčasnosti sa asi 50% vodíka vyrobeného na celom svete získava zo zemného plynu. Všetky ostatné metódy sú stále drahé. Existuje názor, že s rastom cien energie rastú aj náklady na vodík, pretože ide o sekundárny zdroj energie. Ale náklady na energiu vyrobenú z obnoviteľných zdrojov neustále klesajú.

Obnoviteľná energia - taký, ktorý sa ťaží z doplnených alebo nevyčerpateľných zdrojov. Vzhľadom na cyklický charakter procesov prebiehajúcich v prírode sa niektoré zdroje doplňujú počas celého cyklu, čo umožňuje ich pravidelné využitie v energetickom priemysle. Iné sú vôbec nevyčerpateľné, čo pozitívne ovplyvňuje ich dostupnosť v globálnom meradle.

Aké sú zdroje energie

Zdroje sú rozdelené do dvoch hlavných typov:

  • neobnoviteľný;
  • obnoviteľné.

Medzi prvé patria fosílne palivá, ktoré sa pri ťažbe a spotrebe prírodou nedoplňujú. V súčasnosti tvoria ¾ celkovej výroby a spotreby energie. Medzi nimi je ropa, plyn, uhlie. Obnoviteľné zdroje energie sa zvyčajne označujú skratkou RES. Vyznačujú sa reprodukciou v dôsledku prírodných prírodných procesov, ktoré vznikajú pôsobením týchto javov: slnečná žiara, vodný cyklus, gravitačná sila, vietor.

Rozdiel od alternatívnych zdrojov

Alternatívne zdroje zahŕňajú obnoviteľnú a inú nefosílnu energiu: vodík, štiepna energia. Účelom je hľadať nové spôsoby získavania energie, ktorá môže nahradiť tradičné typy. Vývoj nových výrobných metód sa uskutočňuje s cieľom dosiahnuť, aby boli prevádzkové ziskovejšie a menej škodlivé pre životné prostredie. Obnoviteľné zdroje energie spĺňajú obidve požiadavky.

Podrobná klasifikácia a typy OZE

Nekonvenčné zdroje energie sú zoskupené podľa dvoch kritérií:

  • fenomén.

Prvá klasifikácia sa zriedka používa kvôli nízkej praktickej použiteľnosti a obsahuje tri zdroje:

  • mechanický;
  • chemická;
  • termálny.

Druhá klasifikácia rozdeľuje obnoviteľné zdroje podľa fenoménov:

  • slnko;
  • vietor;
  • voda;
  • teplo Zeme;
  • biopalivá.

Energia slnečného žiarenia

Solárne panely v Európe

Slnečné svetlo zaujíma popredné miesto medzi obnoviteľnými zdrojmi. Na získavanie energie sa používajú panely, na ktoré sa sústreďujú slnečné lúče. Potom dôjde k zahrievaniu a následnej výrobe v dôsledku interakcie panelových prvkov: bóru a fosforu.

Panely je možné inštalovať na obytné budovy, vozidlá a tiež na výrobu plnohodnotných solárnych elektrární. Pre umiestnenie panelov je dôležitých niekoľko parametrov: výška, podnebie, poloha na slnku. Prijatá energia sa používa na výrobu elektriny, vykurovanie a ohrev vody. Globálny podiel solárnej energie je 1,3% - 301 GWh.

Medzi nevýhody technológie patria vysoké náklady, nízka účinnosť (až 20%), čo vedie k nízkej ekonomickej uskutočniteľnosti použitia solárnych panelov.

Veterná energia

Ďalším javom široko používaným ako zdroj je vietor. Vyskytuje sa v dôsledku tlakového rozdielu v atmosfére a má kinetický potenciál. Používa sa pri prevádzke veterných turbín (WPP) - veží s rotujúcimi lopatkami.

Základňa veže je stacionárna, plávajúca. Vývoj plávajúcich je spôsobený tým, že optimálnym miestom na inštaláciu veterných turbín je pobrežná zóna 10 - 12 kilometrov od pobrežia. Stacionárne sú umiestnené v mori, ak to umožňuje hĺbka a topografia dna, na rovnom teréne.

Hlavnou nevýhodou vetra je nekonzistencia. Aby sa zabránilo tomuto faktoru, inžinieri vopred analyzujú očakávanú oblasť umiestnenia veternej turbíny, berúc do úvahy silu a smer vetra. Globálny podiel veternej energie je 2,6% - 600 GWh.

Využívanie vodnej energie

Voda sa vyznačuje tým, že niekoľko jej vlastností sa používa na výrobu energie. Tlak sa používa na prevádzku vodných elektrární - najbežnejšia metóda. Menej časté metódy sú spojené s prílivom, odtokom, vlnami, prúdmi, teplotnými rozdielmi na povrchu a v hĺbke.

Voda je obnoviteľný zdroj, ktorý predstavuje ¾ objemu. Zo všetkých zdrojov predstavuje vodná energia asi 15%. Energetická stabilita je zabezpečená vďaka kolobehu vody v prírode.

HPP v Rusku

Energia prúdenia vody

Hlavným zdrojom vodnej energie je tlak. Za týmto účelom sa stavajú vodné elektrárne (VE), ktoré blokujú koryta riek. Výsledné nádrže a rozdiel vo vodných hladinách vytvárajú tlak, ktorý otáča turbíny, z ktorých generátory vyrábajú elektrinu. Vodné elektrárne sú priehrady a spôsobujú miestne zmeny: blokovanie prístupu k neresiskám, zaplavovanie územia, vytváranie nových biotopov pre vodné vtáctvo. Vodná elektráreň poskytuje možnosť regulácie úrovne dodávky vody a výroby energie.

Vodná energia poskytuje 16% svetovej produkcie energie, čo je 25 000 TWh. Napríklad poskytuje Paraguaju 100% vyrobenej energie. Ročná produkcia čínskej elektrárne Three Gorges HPP je 98 TW / h - najsilnejšia HPP na svete.

Energia prílivu a odlivu

Vďaka pôsobeniu gravitácie Mesiaca a Slnka na Zemi existuje jav prílivu a odlivu. Počas prílivu stúpa hladina vody, analogicky s pôsobením vodnej elektrárne sa môže počas odlivu vyrábať energia. Z tohto dôvodu sa v pobrežných oblastiach stavajú prílivové elektrárne (TPS) s generátormi a čerpacími jednotkami. Posledné menované sú nevyhnutné pri absencii prílivu a odlivu. Takéto elektrárne nie sú bežné kvôli vysokým nákladom na výstavbu a nestabilite práce.

Potenciálna energia vĺn

Energia sa získava z pohybov vĺn podobným spôsobom. Konštrukcia vlnových elektrární, ktorá sa skladá z piestov umiestnených v špeciálnych oddeleniach, sa nazýva „morský had“. Vo vnútri sú generátory a hydraulické motory. Keď vlny prechádzajú, kinetická energia sa v dôsledku kmitania vĺn transformuje na elektrickú. Nevýhodou systému je nestabilita pred búrkami.

Súčasťou projektu vlnových elektrární (Soči)

Energia teplotného gradientu v oceáne

Voda má rôzne teploty na povrchu a v hĺbke, čo jej umožňuje generovať energiu. Na tento účel sa vyvíjajú geotermálne stanice, pre ktoré je vybrané vhodné miesto v oceáne. Na prácu sa aktívne podieľa slnečné žiarenie, ktoré formuje teplotu vodnej hladiny.

Geotermálna energia vo vnútri Zeme

Geotermálna stanica na Islande

Vnútro Zeme obsahuje obrovské množstvo energie, ktorá sama na niektorých miestach vybuchne v podobe gejzírov a sopiek. Emisie pary a vody v gejzíroch sa používajú na prevádzku geotermálnych tepelných elektrární (geotermálne elektrárne). Na prístup k zdrojom sú vyvŕtané studne do útrob zeme až do hĺbky jeden a pol kilometra... Voda sa dodáva na vykurovanie alebo sa používa na výrobu energie.

Tento typ výroby energie je stabilný a napríklad na Islande poskytuje štvrtinu všetkej elektriny. Hlavné rozdelenie geotermálnych elektrární sa získalo v oblastiach pôsobenia sopiek a horúcich prameňov. Okrem Islandu je vysoký podiel (viac ako 10%) v týchto krajinách: Filipíny, Salvádor, Kostarika, Keňa, Nový Zéland, Nikaragua.

Bioenergia a biopalivá

Dva pojmy, ktoré spolu úzko súvisia, sú bioenergia a biopalivá. Biopalivo je v tomto prípade zdrojom energie. Palivo zahŕňa suroviny získané zo spracovania biologického odpadu živého alebo rastlinného pôvodu: etanol, metanol, bionafta.

Biopalivá patria k jednej z troch generácií:

Vedúce postavenie vo výrobe a spotrebe biopalív má Brazília, ktorá predstavuje až 45% svetového objemu.

Výhody a nevýhody používania OZE

Obnoviteľné zdroje energie znižujú negatívny vplyv na životné prostredie, čo je skleníkový efekt, v dôsledku prirodzene obnoviteľných zdrojov. Rovnako ako v iných odvetviach hospodárstva, aj v energetickom sektore je potrebné diverzifikovať, aby sa zabránilo závislosti na jednom druhu suroviny.

Z negatívnych faktorov vystupujú do popredia náklady na implementáciu zariadení infraštruktúry, ktoré významne ovplyvňujú konečné náklady na energiu. Mnoho druhov obnoviteľných zdrojov energie je nestabilných a nedokáže uspokojiť dopyt v požadovanom množstve na pravidelnej úrovni.

Aplikácia v modernom Rusku

Ropa a plyn zohrávajú vedúcu úlohu v ruskom energetickom systéme a zabezpečujú 75% spotreby krajiny. Ďalších 15% pochádza z uhlia, iba 10% pochádza z obnoviteľných zdrojov energie a jadrovej energie. Vysoký stupeň dodávky energie spôsobuje, že priemysel nie je tak citlivý na zmeny súčasnej bilancie. Rusko vlastní značné zásoby obnoviteľných aj neobnoviteľných zdrojov.

Z obnoviteľných zdrojov sú dve tretiny vodné elektrárne. Zvyšok druhov je v malom rozsahu zastúpený v rôznych regiónoch krajiny:

Globálne trendy vo využívaní obnoviteľných zdrojov

Od 21. storočia zažil svet rýchly rast výroby energie z obnoviteľných zdrojov:

  • veterná energia za 13 rokov vzrástla 22-krát;
  • slnečná energia za 10 rokov vzrástla 430 krát.

V niektorých regiónoch boli prijaté vládne programy na zvýšenie podielu energie získanej z obnoviteľných zdrojov na 75 - 100%. Iniciatíva tiež pochádza od najväčších spoločností usilujúcich sa o získanie 100% z obnoviteľných zdrojov energie: IKEA, Apple, Google.

Potreba zavedenia OZE

Netradičné druhy energie majú nahradiť existujúce, ktorých zdroje sú obmedzené. Včasné zavedenie obnoviteľných zdrojov energie umožní vyhnúť sa energetickej kríze a environmentálnym problémom na planéte. Niektoré krajiny sú schopné plne pokryť svoje potreby obnoviteľnými zdrojmi energie: Škótsko, Írsko, Dánsko. Kvôli nestabilite zdrojov sa to nestáva pravidelne.

Štatistiky a predpovede

Prognózy rôznych odborníkov týkajúce sa využívania obnoviteľných zdrojov sa pravidelne upravujú. Oprava je spojená s vývojom netradičných metód aj tradičných. Súčasne s objavom nových metód výroby energie, zdokonaľovaním metód sa realizuje vývoj a uvedenie nových ropných a plynových polí do prevádzky. Podľa jednej z prognóz bude do roku 2040 predstavovať OZE až polovicu svetovej energie.

Vedúce krajiny vo využívaní OZE

Dom so solárnymi panelmi v USA

Medzi lídrami v oblasti využívania obnoviteľných zdrojov energie vynikajú svetové mocnosti aj malé krajiny. Medzi svetovými mocnosťami sú vodcami USA a Čína. Ich vedenie je vyjadrené v kvantitatívnom pomere, nie v podielovom pomere. Medzi malými krajinami sa nachádzajú krajiny, ktoré si úplne alebo z väčšej časti zabezpečujú obnoviteľné zdroje energie: Island, Dánsko, Uruguaj, Kostarika, Nikaragua. Tento podiel je vysoký v rozvinutých krajinách: vo Veľkej Británii a Nemecku.

Obnoviteľné zdroje budúcnosti

Vodík je vynikajúcim príkladom medzi dobre známymi obnoviteľnými zdrojmi budúcnosti. Prvok sa už aktívne používa v raketovom palive. Prebieha vývoj pre jeho široké použitie v doprave. Samotný vodík nemá škodlivé emisie do atmosféry, ale vo svojej čistej forme sa aktívne nepoužíva kvôli svojej horľavosti pri kontakte so vzduchom, opotrebovaniu prvkov motora počas interakcie.

Perspektívy obnoviteľnej energie

Príklady Ruska a Nemecka z hľadiska nákladov na výrobu energie ukazujú dôvod, prečo sa obnoviteľné zdroje podieľajú na relatívne neobnoviteľných zdrojoch menším podielom:

Zdroj Náklady na 1 kW / h v Rusku (rubľov) Náklady na 1 kWh v Nemecku (euro)
Uhlie, ropa, plyn 0,22-0,35 0,03-0,05
Atómová 0,20-0,50 0,03
Voda 0,15-0,20 0,04
Vietor 0,30-0,90 0,09
Slnko 0,35-1,50 0,54

Vyčerpané zdroje sú najrozvinutejším zdrojom. Pokiaľ ide o ekonomické ukazovatele, konkurujú si iba vodné a jadrové elektrárne. Hlavné náklady na obnoviteľné zdroje sú niekoľkonásobne vyššie.

V 21. storočí získava priemysel nevídaný rozmach. Priemyselná výroba spotrebuje asi 90–93% všetkej svetovej energie. Zlepšenie celkovej energetickej účinnosti je jednou z prioritných oblastí politiky Ruskej federácie.

V tejto súvislosti si obnoviteľné zdroje energie (OZE) v Rusku začali získavať čoraz väčšiu obľubu. Skutočne štát potrebuje prechod na alternatívnu energiu? Je politika úspory energie povinná? Aký prínos budú mať tieto zmeny? Všetko v poriadku.

Priemysel a energetika sú dva úzko súvisiace priemyselné odvetvia. Na zabezpečenie prevádzky veľkých a malých podnikov, ako aj na organizovanie prepravy nákladnej dopravy je potrebné pripojenie k najsilnejším zdrojom elektrickej energie. V živote bez nej, mimochodom, tiež nikde.

Napájanie zo siete:

  • osvetlenie ciest a diaľnic;
  • televízne a rozhlasové stanice;
  • obytné, robotnícke, nákupné oblasti;
  • stacionárne a súkromné \u200b\u200binštitúcie;
  • podniky služieb.

Elektrina teda obklopuje človeka zo všetkých strán. Ako to však získate? Energia sa dodáva do mestských sietí hlavne z tepelných (TPP), vodných (HPP) a jadrových elektrární. Sú to zástupcovia tradičnej energie z palív.

Prírodné palivo slúži ako zdroj energie na týchto staniciach:

  • uhlie,
  • rašelina;
  • olej;
  • rádioaktívne rudy (urán, plutónium).

Stanice na premenu energie sú primitívne, ale ich účinnosť svedčí o ich účinnosti:

  1. Ruské tepelné elektrárne fungujú vďaka spaľovaniu horľavého paliva. Silná chemická energia, ktorá sa uvoľňuje počas spaľovania, sa premieňa na elektrickú energiu. Maximálna účinnosť je asi 35%.
  2. Podobne fungujú aj jadrové elektrárne. V Rusku sa na zabezpečenie ich účinnosti používajú uránové rudy alebo plutónium. Keď sa jadrá týchto rádioaktívnych materiálov rozpadnú, uvoľní sa energia, ktorá sa následne premení na tepelnú a elektrickú energiu. Najvyšší faktor účinnosti je 44%.
  3. V prípade vodných elektrární sa energia získava z výkonných vodných tokov. Do vodných turbín vstupuje obrovské množstvo vody a uvádza ich do pohybu. Takto sa vyrába elektrina. Účinnosť - až 92%.
  4. GTES - stanice s plynovými turbínami - sú relatívne nové zariadenia, ktoré generujú elektrickú aj tepelnú energiu naraz. Maximálna účinnosť je 46%.

Prečo nie je odborníkmi podporovaná tradičná energetika, ktorá je založená na použití ropných produktov a rádioaktívnych prvkov?

Základy alternatívnej energie a využívania obnoviteľných zdrojov energie

Obnoviteľná energia využíva energiu na svoje potreby:

  • vietor;
  • tečie malá rieka;
  • slnko;
  • geotermálne zdroje;
  • odliv a príliv.

Poznámka: V súčasnosti sú na obnoviteľnú energiu v Rusku vyčlenené iba asi 2 - 3% celkovej energetickej bilancie krajiny.

Rusko sa usiluje prejsť na využívanie alternatívnych zdrojov energie. Takto sa tento energetický priemysel rozvíja v štáte:


Z údajov v zozname vidno, že OZE v Rusku naberajú na obrátkach a pomaly, ale isto sa rozvíjajú. Krajina však stále zaostáva za svetovými lídrami v oblasti využívania obnoviteľných zdrojov energie.

Nevýhody systému OZE

Podľa výpočtov vedcov malo byť využitie OZE v Rusku dnes asi 15 - 18%. Tieto optimistické predpovede sa nenaplnili. Prečo sa sľub nesplnil?

Tu mali veľký vplyv nasledujúce nevýhody systému OZE:

  1. Relatívne vysoké výrobné náklady. Aj keď sa ťažba tradičných minerálov už dávno vyplatila, výstavba nového zariadenia pre alternatívne energetické normy si vyžaduje obrovské investície. Investori zatiaľ nemajú záujem o veľké investície, ktorých návratnosť bude minimálna. Pre podnikateľov je výhodnejšie objavovať nové ropné a plynové polia, a nie zbytočne míňať peniaze „dole vodou“.
  2. Slabá legislatívna základňa v Ruskej federácii. Svetoví vedci sú si istí, že smer vývoja alternatívnej energie určuje štát. Vládne orgány tvoria správny základ, a tým poskytujú podporu. Napríklad veľa európskych krajín zaviedlo dane z emisií CO2 do ovzdušia. V týchto krajinách dosahuje celkové percento využitia obnoviteľných zdrojov energie 20 až 40%.
  3. Spotrebiteľský faktor. Tarify za energiu vyrobenú z obnoviteľných zdrojov energie sú 3–3,5-krát vyššie ako tradičné. Moderný človek pracuje na svojom vlastnom blahu a chce dosiahnuť maximálny výsledok pri najmenších nákladoch. Mentalita ľudí je najťažšia vec na zmene. Ani veľkopodnikatelia, ani bežní ľudia nechcú preplácať alternatívnu energiu, aj keď od nej závisí budúcnosť planéty.
  4. Vrtkavosť systému Príroda je vrtkavá. Účinnosť odlišné typy OZE závisí od sezónnych a poveternostných podmienok. Solárne články nebudú vyrábať energiu v zamračený deň. Veterné turbíny nefungujú v pokojnom počasí. Doteraz ľudia nedokázali prekonať sezónnosť obnoviteľných zdrojov energie.

Ruskému sektoru obnoviteľnej energie chýba kapacita a podpora pre úspešný rozvoj. V tejto súvislosti sú ruskí energetici presvedčení, že obnoviteľné zdroje energie sa v dohľadnej budúcnosti budú využívať iba ako pomôcka pre tradičné palivo.

Potreba prechodu na OZE

Z pohľadu vied ako biológia a ekológia je prechod na alternatívnu energiu najlepšia možnosť vývoj udalostí pre človeka i prírodu.

Faktom je, že využitie neobnoviteľných zdrojov energie (ropných produktov) v priemyselnom meradle Je silným škodlivým činiteľom pre ekosystém Zeme. A preto:

  1. Zásoby paliva nie sú neobmedzené. Plyn, uhlie, rašelinu a ropu získavajú ľudia z útrob Zeme. Rusko je bohaté na vklady týchto užitočných zdrojov. Bez ohľadu na to, aká veľká je oblasť ťažby, všetky zdroje sa skôr či neskôr vyčerpajú.
  2. Ťažba nerastov modifikuje všetky systémy planéty.Vzhľadom na to, že človek ťaží zdroje, v zemskej kôre sa vytvárajú reliéfne zmeny, dutiny a lomy.
  3. Prevádzka elektrární mení vlastnosti atmosféry, mení zloženie vzduchu, zvyšuje emisie skleníkových plynov СО₂ a vytvára ozónové diery.
  4. Vodné elektrárne poškodzujú rieky a v dôsledku ich činnosti sú ničené riečne nivy a zaplavované blízke územia.

Tieto faktory sú príčinou katastrof a prírodných katastrof. Alternatívna energia má naopak nasledujúce výhody:

  1. Šetrné k životnému prostrediu Pri použití obnoviteľných zdrojov je vylúčená emisia škodlivých látok a skleníkových plynov do ovzdušia. Litosféra, ani hydrosféra, ani biosféra nie sú ovplyvnené. Rezervy OZE sú takmer nekonečné. Z fyzického hľadiska budú vyčerpaní, keď bude naša planéta preč. Ale zatiaľ čo Zem existuje vo vesmíre, budú na ňu prúdiť vetry a rieky, dôjde k prílivu a odlivu. Na konci bude svietiť slnko.
  2. Je úplne bezpečný pre ľudí a nemá škodlivé emisie.
  3. Je efektívny v odľahlých oblastiach, kde nie je možné centralizované napájanie. Obnoviteľné zdroje energie v Rusku môžu poskytnúť ľuďom jasnú a ekologickú budúcnosť.

Globálny pohľad: prečo sa v Rusku nerealizuje prechod na obnoviteľné zdroje energie?

Odborníci v tejto oblasti sú presvedčení, že pri prechode na obnoviteľné zdroje energie v Rusku je potrebné ich vylúčenie veľké množstvo prekážky, pretože palivo a jadrové palivo plnia pri svojich hlavných úlohách vynikajúcu prácu.

Tradičná palivová energia má množstvo nepochybných výhod, pretože:

  1. Relatívne lacné. Výroba fosílnych palív je už na dopravnom páse. Ľudstvo to robí už niekoľko desaťročí po sebe. Počas tak dlhého obdobia boli vynájdené efektívne zariadenia, ktoré sa široko používajú v ťažobnom priemysle. Náklady na vývoj uhlia, ropy a zemného plynu už nie sú také drahé. Moderný človek má skúsenosti v tomto priemysle, takže pre ľudí je oveľa jednoduchšie „nasledovať vrúbkovanie“, ako hľadať nové spôsoby výroby energie. Prečo znovuobjavovať to, čo už máme? - takto si myslí ľudstvo.
  2. Verejne dostupné Vzhľadom na to, že ťažba fosílnych palív sa vykonáva už mnoho rokov, všetky náklady vyčlenené na túto činnosť už boli pokryté. Náklady na zariadenie na palivovú energiu sa úplne splatili. Údržba nie je drahá. Energetické spoločnosti sú navyše stabilným zdrojom pracovných miest. Všetky tieto faktory hrajú do rúk tradičnej energie, v súvislosti s ktorou je čoraz populárnejšia.
  3. Pohodlné použitie. Ťažba paliva a výroba energie sú cyklické a stabilné. Ľudia môžu udržiavať iba fungovanie tohto systému a potom bude mať dobrý príjem.
  4. Dopyt: V energetickom priemysle je rozhodujúcim faktorom ekonomická životaschopnosť. Po dopyte je to, čo je lacnejšie a praktickejšie. Medzitým tieto vlastnosti nie sú vlastné alternatívnym zdrojom.

Všetky uvedené výhody energie z paliva ju robia obľúbenou vo svetovej produkcii. Pokiaľ nebude vyžadovať nenávratné finančné investície a prinesie veľké zisky, bude konkurenciou pre obnoviteľné zdroje energie.

Spolu s výhodami výroby paliva sú spojené aj nevýhody využívania obnoviteľných zdrojov energie.

Ak študujeme vyššie uvedené zoznamy, je zrejmé, že palivová energia je perspektívnejšia, zatiaľ čo alternatíva sa snaží iba „postaviť sa na nohy“ a pre jej vývoj je potrebné prekonať veľa prekážok.

Záver

Alternatívna energia je stále nedokonalá, a preto nie je veľmi žiadaná. Avšak už dnes odborníci v tejto oblasti chápu, že sľubná budúcnosť Ruska je práve za využitím obnoviteľných zdrojov energie. Celý vedecký potenciál štátu je preto zameraný na riešenie problémov súvisiacich s obnoviteľnými zdrojmi energie a na elimináciu hlavných nevýhod alternatívnej energie.

V posledných desaťročiach boli vo svetovom energetickom sektore pozorované kvalitatívne zmeny z ekonomických, politických a technologických dôvodov. Jedným z hlavných trendov je pokles spotreby palivových zdrojov - ich podiel na globálnej výrobe elektriny sa za posledných 30 rokov znížil zo 75% na 68% v prospech využívania obnoviteľných zdrojov (nárast z 0,6% na 3,0%).

Vedúcimi krajinami v rozvoji výroby energie z nekonvenčných zdrojov sú Island (obnoviteľné zdroje energie tvoria asi 5% energie, využívajú sa hlavne geotermálne zdroje), Dánsko (20,6%, hlavným zdrojom je veterná energia), Portugalsko (18,0 %, hlavnými zdrojmi sú vlnová, slnečná a veterná energia), Španielskom (17,7%, hlavným zdrojom je slnečná energia) a Novým Zélandom (15,1%, využíva sa hlavne geotermálna a veterná energia).

Najväčšími globálnymi spotrebiteľmi obnoviteľnej energie sú Európa, Severná Amerika a Ázia.

Čína, USA, Nemecko, Španielsko a India majú takmer tri štvrtiny svetovej flotily veterných turbín. Spomedzi krajín, ktoré sa vyznačujú najlepším rozvojom malých vodných elektrární, má vedúce postavenie Čína, za ňou Japonsko a tretie USA. Prvú päťku zaokrúhľuje Taliansko a Brazília.

V celkovej štruktúre inštalovaných kapacít zariadení na solárnu energiu je na čele Európa, za ňou nasledujú Japonsko a USA. India, Kanada, Austrália, ako aj Južná Afrika, Brazília, Mexiko, Egypt, Izrael a Maroko majú vysoký potenciál pre rozvoj solárnej energie.

USA si udržujú prvenstvo v oblasti geotermálnej energetiky. Ďalej sú to Filipíny a Indonézia, Taliansko, Japonsko a Nový Zéland. Geotermálna energia sa aktívne rozvíja v Mexiku, Strednej Amerike a na Islande - kde 99% všetkých nákladov na energiu pokrývajú geotermálne zdroje. Početné vulkanické zóny vrátane Kamčatky, Kurilských ostrovov, Japonských a Filipínskych ostrovov a rozsiahlych oblastí Kordillier a Ánd majú nádejné zdroje prehriatej vody.

Podľa mnohých odborných názorov sa bude globálny trh s obnoviteľnými energiami naďalej úspešne rozvíjať a do roku 2020 bude podiel obnoviteľných zdrojov energie na výrobe elektriny v Európe asi 20% a podiel veternej energie na výrobe elektriny na svete bude asi 10%.

  1. Využívanie obnoviteľných zdrojov energie v Rusku

Rusko zaujíma jedno z popredných miest v systéme globálneho obratu energie, aktívne sa s nimi podieľa na svetovom obchode a na medzinárodnej spolupráci v tejto oblasti. Obzvlášť významné je postavenie krajiny na globálnom trhu s uhľovodíkmi. Zároveň krajina prakticky nemá zastúpenie na svetovom energetickom trhu založenom na obnoviteľných zdrojoch energie.

Celkový inštalovaný výkon elektrární na výrobu elektriny a elektrární využívajúcich obnoviteľné zdroje energie v Rusku v súčasnosti nepresahuje 2 200 MW.

Pomocou obnoviteľných zdrojov energie sa ročne nevyrobí viac ako 8,5 miliárd kWh elektriny, čo je menej ako 1% z celkovej výroby elektriny. Podiel obnoviteľných zdrojov energie na celkovom objeme dodanej tepelnej energie je najviac 3,9%.

Štruktúra výroby energie na základe obnoviteľných zdrojov energie v Rusku sa výrazne líši od globálnej. V Rusku sa najaktívnejšie využívajú zdroje tepelných elektrární využívajúcich biomasu (podiel na výrobe elektriny - 62,1%, na výrobu tepelnej energie - minimálne 23% v tepelných elektrárňach a 76,1% v kotolniach), zatiaľ čo globálna úroveň využívania bio tepelných elektrární je 12%. Zároveň sa v Rusku takmer úplne nevyužívajú zdroje veternej a solárnej energie, ale asi tretina výroby elektriny pripadá na malé vodné elektrárne (oproti 6% na svete).

Svetové skúsenosti ukazujú, že počiatočný impulz pre rozvoj obnoviteľnej energie, najmä v krajinách bohatých na tradičné zdroje, by mal dať štát. V Rusku prakticky neexistuje podpora tohto odvetvia energetického priemyslu.

Obnoviteľné zdroje energie (OZE) sú tie zdroje, ktoré môžu ľudia používať bez poškodenia životného prostredia.

Energia využívajúca obnoviteľné zdroje sa nazýva „alternatívna energia“ (vo vzťahu k tradičným zdrojom - plyn, ropné produkty, uhlie), čo naznačuje minimálne škody na životnom prostredí.

Výhody využívania obnoviteľných zdrojov energie (OZE) sú spojené s ekológiou, reprodukovateľnosťou (nevyčerpateľnosťou) zdrojov, ako aj s možnosťami získavania energie v ťažko dostupných miestach pobytu obyvateľstva.

Medzi nevýhody obnoviteľných zdrojov energie často patrí nízka účinnosť technológií na výrobu energie na týchto zdrojoch (v súčasnosti), nedostatočné kapacity na priemyselnú spotrebu energie, potreba veľkých plôch na výsev „zelených plodín“, prítomnosť zvýšenej hladiny hluku a vibrácií (pre veternú energiu), ako aj zložitosť ťažby kovov vzácnych zemín (pre slnečnú energiu).

Využívanie obnoviteľných zdrojov energie je spojené s miestnymi obnoviteľnými zdrojmi a politikou vlády.

Úspešnými príkladmi sú geotermálne elektrárne, ktoré dodávajú mestu Island energiu, teplo a teplú vodu; „Farmy“ solárnych článkov v Kalifornii (USA) a Spojených arabských emirátoch; Veterné farmy v Nemecku, USA a Portugalsku.

Pokiaľ ide o výrobu energie v Rusku, s prihliadnutím na skúsenosti s využívaním, územím, podnebím a dostupnosťou obnoviteľných zdrojov energie sú najsľubnejšie: vodné elektrárne s nízkym výkonom, solárna energia (obzvlášť sľubná v južnom federálnom okruhu) a veterná energia (pobrežie Baltského mora, južný federálny okruh).

Sľubným zdrojom obnoviteľnej energie, ktorý si vyžaduje profesionálny technologický rozvoj, je domáci odpad a metán získaný v miestach ich uskladnenia.

Až donedávna sa z mnohých dôvodov, predovšetkým kvôli obrovským zásobám tradičných energetických surovín, venovala rozvoju využívania obnoviteľných zdrojov energie v ruskej energetickej politike pomerne malá pozornosť. V posledných rokoch sa situácia začala výrazne meniť. Potreba bojovať za lepšiu ekológiu, nové príležitosti na zlepšenie kvality života ľudí, účasť na globálnom vývoji pokrokových technológií, túžba po zvýšení energetickej efektívnosti ekonomického rozvoja, logika medzinárodnej spolupráce - tieto a ďalšie úvahy prispeli k zintenzívneniu vnútroštátneho úsilia o vytvorenie ekologickejšej energie, posunu k nízkouhlíkovému hospodárstvu.

Objem technicky dostupných zdrojov obnoviteľných zdrojov energie v Ruskej federácii je minimálne 24 miliárd ton ekvivalentu paliva.

Ľudstvo sa už dlho naučilo, ako získavať obnoviteľnú (regeneračnú) energiu pomocou energie riek. Ale na konci dvadsiateho storočia v dôsledku energetickej krízy nastal rýchly pokles zásob, plynu, degradácia životného prostredia, otázka použitia ďalších zdrojov v životnom prostredí. Vďaka vývoju vedcov bolo možné získavať energiu zo slnka, vetra, prílivu a odlivu, geotermálnych vôd.

Zaujímavé! Vo svete sa 18% energie získava z obnoviteľných zdrojov, z toho drevo predstavuje 13%.

Podľa údajov, ktoré časopisu Forbes poskytla Medzinárodná agentúra pre obnoviteľné zdroje energie IRENA, bol do roku 2015 podiel takto vyrobenej energie na svete asi 60%. Z dlhodobého hľadiska sa do roku 2030 OZE stanú lídrami vo výrobe elektriny, čo posunie využitie uhlia na druhé miesto.

Vodná energia sa vyrába veľmi dlho, ale pomerne nedávno - asi 30 - 40 rokov - sa začali využívať nové typy obnoviteľných zdrojov energie, ako je vietor, geotermálne vody, slnko, príliv a odliv. V roku 2014 bol podiel vodnej energie 16,4%, slnečnej a veternej energie - 6,3% a v budúcnosti, do roku 2030, sa tieto podiely môžu vyrovnať.

AT európske krajiny a USA je ročný nárast výroby energie z vetra asi 30% (196 600 MW). Fotovoltaická metóda je široko používaná v Nemecku, Španielsku a USA. Geotermálna elektráreň na gejzíry v Kalifornii generuje 750 MW ročne.

Zaujímavé! Dánske veterné farmy poskytli v roku 2015 42% energie a z dlhodobého hľadiska sa do roku 2050 plánuje dosiahnuť plánovanú 100% produkciu „zelenej energie“ a úplné opustenie fosílnych zdrojov.

Príklady energie z obnoviteľných zdrojov

Využívanie obnoviteľných zdrojov energie umožní vyriešiť energetické problémy v oblastiach so zlým environmentálnym stavom. Vedenie elektriny do vzdialených a ťažko dostupných oblastí bez použitia elektrického vedenia. Takéto zariadenia umožnia decentralizáciu dodávok energie v oblastiach, kde je dodávka paliva ekonomicky nerentabilná. Väčšina vyvíjaných projektov sa týka autonómnych zdrojov energie pracujúcich na surovinách, ako sú netradičné obnoviteľné zdroje energie získané z biomasy, rašeliny, odpadov zo zvierat, ľudí a domového odpadu.

AIE sa aktívne rozvíjala v USA, Kanade, na Novom Zélande, v Južnej Afrike. Takéto zdroje energie používajú čínski, indickí, nemeckí, talianski a škandinávski spotrebitelia. V Rusku toto odvetvie ešte nedosiahlo priemyselnú úroveň, takže využitie regeneračnej energie je veľmi nízke.

Planéta môže využívať nielen tie, ktoré sú obnoviteľnými zdrojmi energie poskytovanými z prírodných zdrojov. V súčasnosti sa vyvíjajú technológie na ťažbu termonukleárnej a vodíkovej energie. Podľa posledných štúdií sú mesačné rezervy izotopu hélia-3 obrovské, takže v súčasnosti prebiehajú prípravy na dodávku tohto paliva v skvapalnenej forme. Podľa výpočtov ruského akademika E. Alimova (RAS) sú dva raketoplány celkom dosť na to, aby zabezpečili elektrinu pre celú planétu na celý rok.

Obnoviteľné zdroje energie v Rusku

Na rozdiel od svetového spoločenstva, kde sa „zelená energia“ úspešne používa už dlho, v Rusku sa táto problematika začala riešiť pomerne nedávno. A ak vodná energia dlhodobo dodáva elektrickú energiu mestám a obciam, potom sa regeneračné zdroje považovali za neperspektívne. Avšak po roku 2000 sa v dôsledku zhoršenia ekologickej situácie, poklesu prírodných zdrojov a ďalších rovnako dôležitých faktorov ukázalo, že je potrebné vyvinúť alternatívne zdroje energie.

Najsľubnejším smerom je vývoj zariadení, ktoré priamo premieňajú slnečné žiarenie na elektrinu. Používajú fotobunky na báze monokryštálov, polykryštálov a amorfného kremíka. Energia sa vyrába aj pri rozptýlenom slnečnom svetle. Výkon je možné upraviť odstránením alebo pridaním modulov. Prakticky na seba nespotrebúvajú energiu, sú automatizované, spoľahlivé, bezpečné a dajú sa opraviť.

Pre rozvoj obnoviteľných zdrojov energie v Dagestane, Rostovskej oblasti, Stavropole a Krasnodarskom území boli nainštalované a pracujú solárne kolektory, ktoré poskytujú autonómnu energiu spotrebiteľom.

Zaujímavé! 1 m2 solárneho kolektora ročne ušetrí až 150 kg ekvivalentného paliva.

V Rusku vyrába veterná energetika až 20 000 MW. Používanie takýchto zariadení s priemernou rýchlosťou vetra 6 m / ss výkonom 1 MW ušetrí ročne 1 000 ton štandardného paliva. Na základe vedeckých údajov sa vyvíjajú a uvádzajú do prevádzky energetické komplexy. Využívanie obnoviteľných zdrojov energie, ako je vietor, je však v Rusku ťažké. Podľa zákona prijatého v roku 2008 sa musí pre veterné turbíny použiť veľmi pevný základ a cesty vedúce k výstavbe musia byť dokonale spevnené. Napríklad základný náter sa používa v európskych krajinách a USA.

Zaujímavé!ak sa rastliny používajú v oblasti Ťumeň, Magadan, Kamčatka a Sachalin, potom je možné zhromaždiť 2,5 až 3,5 milióna kW / h z 1 kilometra štvorcového. To je v súčasnosti 200-krát vyššia spotreba energie.

Dodnes boli geotermálne elektrárne postavené a pracujú na Kamčatke a na Kurilských ostrovoch. Tri moduly geotermálnej elektrárne Verkhne-Mutnovskaya (Kamčatka) generujú 12 MW, stavba Geotermálnej elektrárne Mutnovskaya pre 4 bloky sa blíži ku koncu, z ktorej bude vyrobených 100 MW. V budúcnosti bude možné v tejto oblasti pomocou geotermálnych vôd vyrobiť 1 000 MW a budovy môžu vykurovať oddelená voda a kondenzát.

V krajine je už 56 preskúmaných polí, v ktorých môžu studne vyprodukovať viac ako 300 tisíc metrov kubických geotermálnej vody denne.

Vyhliadky na vývoj prílivovej sily

1968 na polostrove Kola funguje prvá experimentálna prílivová elektráreň na svete s výkonom 450 kW / h. Na základe práce na tomto projekte bolo rozhodnuté pokračovať v rozvoji prílivových elektrární v Rusku ako perspektívnych obnoviteľných zdrojov energie na pobreží Tichého a Severného ľadového oceánu. Na chabarovskom území TPP Tugurskaja sa začala výstavba s projektovanou kapacitou 6,8 milióna kW. Mezenskijský TPP sa stavia v Bielom mori s projektovanou kapacitou 18,2 milióna kW. Takéto inštalácie sa v súčasnosti vyvíjajú a inštalujú pre čínskych, kórejských a indických spotrebiteľov. Zariadenie na alternatívnu prílivovú energiu je tiež zobrazené na prvom obrázku tohto článku.