ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Альтернативные источники энергии виды


Альтернативная энергия | источники, виды, использование

Ухудшение экологии и истощение природных ресурсов заставляет задумываться о том, как получать электричество и тепло из возобновляемых источников.

В этой статье рассказываем, как работает альтернативная энергия и почему многие страны делают выбор в её пользу.

 

Что такое альтернативная энергия?

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.


Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.


Ресурсы возобновляемой энергии


  • Солнечный свет
  • Водные потоки
  • Ветер
  • Приливы
  • Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
  • Геотермальная теплота (недра Земли)

 

Альтернативные виды энергии


1. Солнечная энергия

Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.

Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.

Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop.

 

2. Ветроэнергетика

Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).

Этот вид возобновляемой энергии хорошо развит – особенно в Дании, Португалии, Испании, Ирландии и Германии. К началу 2016 года мощность всех ветрогенераторов обогнала суммарную установленную мощность атомной энергетики.

Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки могут вызывать радиопомехи и влиять на климат, потому что забирают часть кинетической энергии ветра – правда, учёные пока не знают хорошо это или плохо.

 

3. Гидроэнергия

Чтобы преобразовать движение воды в электричество нужны гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их ставят на реках с сильным потоком, которые не пересыхают. Плотины строят для того, чтобы добиться определённого напора воды – он заставляет двигаться лопасти гидротурбины, а она приводит в действие электрогенераторы.

Строить ГЭС дороже и сложнее относительно обычных электростанций, но цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.

 

4. Волновая энергетика

Есть много способов генерации электричества из волн, но эффективно работают только три. Они различаются по типу установок на воде. Это камеры, нижняя часть которых погружена в воду, поплавки или установки с искусственным атоллом.

Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу, где она на специальных станциях преобразуется в электричество.

Этот вид используется мало – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы тоже дорогие и для них нужен удобный выход к воде, который есть не у каждой страны.

 

5. Энергия приливов и отливов

Эту энергию берут от естественного подъёма и спада уровня воды. Электростанции ставят только вдоль берега, а перепад воды должен быть не меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины.

Приливы и отливы хорошо изучены, поэтому этот источник более предсказуем относительно других. Но освоение технологий было медленным и их доля в глобальном производстве мала. Кроме того, приливные циклы не всегда соответствуют норме потребления электричества.

 

6. Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.

 

7. Энергия жидкостной диффузии

Это новый вид альтернативного источника энергии. Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.

Выравнивание концентрации солей даёт избыточное давление, которое запускает вращение гидротурбины. Пока есть только одна такая энергетическая установка в Норвегии.

 

8. Геотермальная энергия

Геотермальные станции берут внутреннюю энергию Земли – горячую воду и пар. Их ставят в вулканических районах, где вода у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).

Извлекаемая вода отапливает здания напрямую или через теплообменный блок. Ещё её перерабатывают в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.

Недостатки: цена, угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.

Больше всего геотермальных станций в США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.

 

9. Биотопливо

Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.

  • Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.
  • Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).
  • Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.

Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.

 

Плюсы и минусы альтернативной энергии

Главная перспектива альтернативных источников – существования человечества даже в условиях жёсткого дефицита нефти, газа и угля.


Преимущества:


  • Доступность – не нужно обладать нефтяными или газовыми месторождениями. Правда, это относится не ко всем видам. Страны без выхода к морю не смогут получать волновую энергию, а геотермальную можно преобразовывать только в вулканических районах.
  • Экологичность – при образовании тепла и электричества нет вредных выбросов в окружающую среду.
  • Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.

Недостатки и проблемы:


  • Траты на этапе строительства и обслуживание – оборудование и расходные материалы дорогие. Из-за этого повышается итоговая цена электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Сейчас главная задача разработчиков снизить себестоимость установок.
  • Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от географии страны.
  • Низкий КПД и маленькая мощность установок (кроме ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
  • Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привёл к сокращению посевных площадей для продовольственных культур, а плотины для ГЭС изменили характер рыбных хозяйств.

 

Возобновляемая энергия в мире

Главный потребитель возобновляемых источников энергии – Евросоюз. В некоторых странах альтернативная энергетика вырабатывает почти 40% от всей электроэнергии. Там уже прижились разные меры поддержки: скидочные тарифы на подключение и возврат денег за покупку оборудования. Не отстают страны Востока и США.


Германия


40% электроэнергии в Германии дают возобновляемые источники. Она лидер по числу ветровых установок, которые генерируют 20,4 % электричества. Оставшаяся доля приходится на гидроэнергетику, биоэнергетику и солнечную энергетику. Немецкое правительство поставило план: вырабатывать 80% энергии за счёт альтернативных источников к 2050 году, но закрывать атомные электростанции пока не хочет.


Исландия


У Исландии очень много горячей воды, потому что она расположилась в зоне вулканической активности. Страна обеспечивает 85% домов отоплением из геотермальных источников и покрывает ими 65% потребностей населения в электроэнергии. Мощность источников настолько велика, что они хотят наладить экспорт энергии в Великобританию.


Швеция


После нефтяного кризиса 1973 года страна стала искать другие источники энергии. Началось всё с ГЭС и АЭС. Из-за атомных станций шведов часто критиковали Greenpeace, но с конца 80-х доля энергии от АЭС не растёт.

Начиная с 90-х Швеция строит оффшорные ветропарки в море. На выбросы предприятиями углерода в атмосферу введён дополнительный налог, а для производителей ветровой, солнечной и биоэнергии есть льготы.

Ещё Швеция активно использует энергию от переработки мусора и даже планирует его закупать у соседних стран, чтобы отказаться от нефти. Некоторые города получают тепло от мусоросжигательных заводов.


Китай


В Китае самая мощная ГЭС в мире – «Три ущелья». По состоянию на 2018 год – это крупнейшее по массе сооружение. Её сплошная бетонная плотина весит 65,5 млн тонн. За 2014 станция произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч.

Крупнейшие ветровые ресурсы тоже здесь (три четверти из них поставлены в море). К 2020 году страна планирует выработать при их помощи 210 ГВт.

Ещё тут 2 700 геотермальных источников и делают 63% устройств для преобразования солнечной энергии. Китай занимает третье место в производстве биотоплива на основе этанола.

 

Альтернативная энергия в России

Разное географическое положение регионов и специфика климатических поясов в России не позволяют развивать эту отрасль равномерно. Нет инвестиций и есть пробелы в законе.

 

Виды возобновляемой энергии в России


Солнечная энергия


Используется и в промышленных масштабах, и у местного населения как резервный или основной источник тепла и электричества. Мощность всех солнечных установок – 400 МВт, из них самые крупные в Самарской, Астраханской, Оренбургской областях и Крыму. Самая мощная СЭС – «Владиславовка» (Крым). Ещё разрабатываются проекты для Сибири и Дальнего Востока.


Ветровая энергетика


Ветровая возобновляемая энергия в России представлена чуть хуже, чем солнечная, хотя и здесь есть промышленные установки. Общая мощность ветровых генераторов в нашей стране – 183,9 МВт (0,08 % от всей энергосистемы). Больше всего установок – в Крыму, а мощнейшая находится в Адыгее – «Адыгейская ВЭС».


Гидроэнергетика


Это самый популярный вариант альтернативного источника энергии в России. Около 200 речных ГЭС вырабатывают до 20% от всей энергии в стране. В заливе Кислая губа в Мурманской области с 1968 года есть приливная электростанция – «Кислогубская ПЭС». Самая крупная ГЭС стоит на реке Енисей – «Саяно-Шушенская».


Геотермальная энергетика


За счёт обилия вулканов этот вид энергетики распространён на Камчатке. Там 40% потребляемой энергии генерируется на геотермальных источниках. По данным учёных, потенциал Камчатки оценивается в 5000 МВт, а вырабатывается только 80 МВт энергии в год. Ещё геотермальные станции есть на Курилах, Ставропольском и Краснодарском крае.


Биотопливо


Наша страна входит в тройку экспортёров пеллет на европейском рынке. В России есть заводы, создающие из остатков древесины пеллеты и брикеты, которыми топят котлы и печки.

Сельскохозяйственные отходы преобразуют в жидкое топливо и биогаз для дизельных двигателей. А вот свалочный газ не используется вообще, его просто выбрасывают в атмосферу, нанося ущерб окружающей среде.

 

Компании, которые занимаются возобновляемыми источниками энергии

Рост инвестиций в возобновляемую энергетику и поддержка правительства помогает многим компаниям успешно вести бизнес.


First Solar Inc.


Эта американская компания была образована в 1990 году и стала известной благодаря производству солнечных батарей. Сейчас это крупнейшая фирма, которая продаёт солнечные модули, поставляет оборудование и отвечает за технический сервис.


Vestas Wind Systems A/S


Старейший производитель ветрогенераторов из Дании. Компания основана в 1898 году и на сегодняшний день ей удалось установить более 60 тысяч ветровых турбин в 63 странах. Vestas продаёт отдельные генераторы, комплексные станции и обслуживает устройства.


Atlantica Yield PLC


Эта компания с офисом в Лондоне владеет классическими линиями электропередач, солнечными и ветровыми станциями в Северной Америке, Испании, Алжире, Южной Америке и Южной Африке.


ABB Ltd. Asea Brown Boveri


Шведско-швейцарская компания, известная автомобильными двигателями, генераторами и робототехникой. С 1999 года бренд занимается преобразованием солнечной и ветровой энергии. В 2013 году компания стала мировым лидером в области оборудования фотоэлектрической энергии.


Читайте: Персональный мир и полная автоматизация. Что такое четвёртая промышленная революция?


что это такое, виды, в России, плюсы и минусы

Когда запасы традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь, неумолимо уменьшаются и их стоимость достаточно высока, а использование приводит к образованию парникового эффекта на планете, все большее количество стран в своей энергетической политике, обращают свои взоры в сторону альтернативных источников энергии.

Что это такое

Содержание статьи

Альтернативные источники энергии – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и тепловую энергию, используемую для своих нужд.

К таким источникам относятся энергия ветра и солнца, воды рек и морей, тепло поверхности земли, а также биотопливо, получаемое из биологической массы животного и растительного происхождения.

Виды альтернативной энергетики

В зависимости от источника энергии, который в результате преобразования позволяет получать человеку электрическую и тепловую энергии, используемые в повседневной жизни, альтернативная энергетика классифицируется на несколько видов, определяющих способы ее генерации и типы установок служащих для этого.

Энергия солнца

Солнечная энергетика основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии.

Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой – на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния.

Основой тепловых установок — служат солнечные коллекторы, в которых энергия солнца преобразуется в тепловую энергию теплоносителя.

Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Энергия ветра

Ветровая энергетика основана на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями.

Основой ветровых установок служит ветровой генератор.Ветровые генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различным типом и количеством лопастей, а также по месту их расположения (наземное, морское и т.д.).

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также используемую человеком в своих целях.

К объектам данного вида относятся гидроэлектростанции различной мощности, устанавливаемых на реках и иных водных объектах. В таких установках, под воздействием естественного течения воды, или путем создания плотины, вода воздействует на лопасти турбины вырабатывающей электрический ток. Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций.

Еще один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Тепло земли

Геотермальная энергетика, основана на преобразовании тепла, излучаемого поверхностью земли, как в местах выброса геотермальных вод (сейсмически опасные территории), так и в иных регионах нашей планеты.

Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии.

Использования теплового насоса позволяет получать тепло из поверхности земли, вне зависимости от места его расположения. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также законах термодинамики.

Тепловые насосы различаются по мощности и своей конструкции, зависящей от первичного источника энергии, определяющей их тип, это системы: «грунт-вода» и «вода-вода», «воздух-вода» и «грунт-воздух», «вода-воздух» и «воздух-воздух», «фреон-вода» и «фреон-воздух».

Биотопливо

Виды биотоплива различаются по способам его получения, его агрегатному состоянию (жидкое, твердое, газообразное) и видам использования. Объединяющим все виды биотоплива показателем, служит то, что основой для их производства служат органические продукты, посредством переработки которых получается электрическая и тепловая энергии.

Твердые виды биотоплива — это дрова, топливные брикеты или пеллеты, газообразные – это биогаз и биоводород, а жидкие – биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир и биодизель.

Плюсы и минусы использования

Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.

Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:

  • Плюсами использования являются:
  • Возобновляемость альтернативных источников энергии;
  • Экологическая безопасность;
  • Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
  • Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
  • Минусы использования:
  • Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
  • Низкий КПД установок;
  • Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
  • Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.

Альтернативные источники энергии в России

В нашей стране, как и во многих технически развитых странах мира, использованию альтернативных источников энергии уделяется особое внимание. Это обусловлено большими территориями, на которых и в настоящее время нет централизованных источников энергии, а также общемировой тенденцией, связанной с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

В разных регионах страны получили развитие разные виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением и возможностью использования того или иного первичного источника получения энергии.

Солнечная энергетика

Солнечные электростанции в настоящее время, получают все большее распространение среди различных слоев населения, как альтернативный или резервный источник электрической и тепловой энергии.

В промышленных масштабах, данный вид энергетики, также присутствует в нашей стране.

Общая установленная мощность солнечных электростанций превышает 400,0 МВт, из них наиболее крупными являются:

  • Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области;
  • Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан;
  • На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

На стадии разработки проектной документации и различных этапах строительства, находятся более 50 объектов солнечной генерации, расположенных в различных регионах, от Дальнего Востока и Сибири, до центральных и южных областей нашей страны.

Общая мощность проектируемых и строящихся объектов составляет более 850,0 МВт.

Ветровая энергетика

Ветровые энергетические установки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, также существуют на территории нашей страны, хотя их доля, в общей мощности энергетической системы, значительно ниже, чем солнечных электростанций.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет немногим больше 100,0 МВт, из них наиболее мощные, это:

  • Зеленоградская ветровая установка, мощностью 5,1 МВт, расположенная в Калининградской области;
  • Останинская (25,0 МВт), Тарханкутская (22,0 МВт) и Сакская (20,0 МВт) – на полуострове Крым.

На стадии проектирования и строительства, находятся 22 ветровые энергетические установки, общей мощностью более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Этот вид альтернативной энергетики наиболее распространен на территории России. В настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС установленными на реках, в разных регионах страны, превышает 20,0 % от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Суммарная установленная мощность гидроэлектростанций, на начало 2017 года, составляет 48085,94 МВт, а их количество – 191объект генерации, различной мощности и конструкции.

Энергию приливов также используют в нашей стране, для производства электрической энергии. В Мурманской области со второй половины ХХ века работает Кислогубская приливная электростанция, которая в 2007 году была реконструирована и в настоящее время, ее установленная мощность составляет 1,7 МВт.

В настоящее время ведется разработка экономического обоснования и проектной документации по строительству подобных станций в Охотском (Пенжинская и Тугурская ПЭС) и Белом (Мезенская) морях.

Геотермальная энергетика

Энергия недр нашей планеты, ее тепло, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. В нашей стране, этот вид энергетики, в силу ее особенностей, распространен на Дальнем Востоке.

В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций установленной мощностью 80,1 МВт, три из которых расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская) и по одной на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Данный вид энергоресурсов не так широко распространен, как традиционные виды топлива или гидроэнергетика. Тем не менее, в связи с тем, что в нашей стране развита лесная и деревообрабатывающая промышленности и большие территории заняты выращиванием сельскохозяйственных культур, то и на этот вид энергетики обращается все большее внимание.

Последние годы построено большое количество заводов по переработке отходов древесины, из которых изготавливаются топливные брикеты и гранулы (пеллеты). Брикеты и пеллеты, в свою очередь, используются в качестве топлива для различного типа котлов в результате сжигания которых, вырабатывается тепловая и электрическая энергии.

Из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо для дизельных двигателей и установок, где они сжигается, в результате чего осуществляется производство тепловой и электрической энергий.

Данный вид топлива не получил широкого распространения в нашей стране, но тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Использование для частного дома

Использование альтернативных источников для отопления загородного дома или дачи, а также для его электроснабжения, может быть осуществлено достаточно успешно. В этом случае все зависит от региона проживания пользователя и места расположения объекта потребления энергии.

Способность вырабатывать электрический ток солнечными станциями и ветровыми установками зависит от активности солнца и скорости ветра в месте их размещения, а также прочих погодных явлений, характеризующих этот регион.

Устройство микро ГЭС возможно только при наличии вблизи объекта потребления реки или иного водоема, а геотермальной станции – при присутствии близко расположенных к поверхности земли геотермальных вод.

Биотопливо в виде дров и продуктов отходов деревопереработки, возможно в регионах страны богатых лесами, с развитой промышленностью данного направления.

Получение биогаза и жидкого топлива — доступно там, где большие территории отведены под выращивание сельскохозяйственных культур, что позволяет иметь большой запас биомассы, используемой для производства этих видов топлива.

Можно ли сделать своими руками в домашних условиях

При наличии свободного времени, желания, а также умения работать ручным инструментом, можно создать установки, с помощью которых использовать альтернативные источники для своих нужд, как в виде электрической, так и тепловой энергии.

Это касается всех выше перечисленных видов альтернативной энергетики, так для:

  • Солнечных электростанций – можно самостоятельно изготовить солнечные батареи, используя фотоэлементы заводского производства, а также собрать контроллер заряда и инвертор, являющиеся элементами таких установок.
  • Ветровых установок – также, как и для солнечных станций, электронные устройства (контроллер, инвертор) собираются достаточно просто с использованием существующих электрических схем и из элементов заводского производства. Самый важный элемент, ветрогенератор – можно изготовить из имеющихся запасных частей и материалов.
  • Микро ГЭС – изготовить и смонтировать может каждый, если есть река или водоем, где можно соорудить плотину. Конструкция и вид гидротурбины, зависят от типа водоема и рельефа местности.
  • Биогазовую установку – создать не составит труда любому сельскому жителю, условиями для этого будут – наличие необходимого количества биомассы и температура окружающего воздуха, позволяющая происходить процессу ее брожения.

Альтернативные источники энергии: виды и использование

В течение всего периода развития цивилизации происходила борьба за обретение новых, более эффективных форм энергии. За тысячи лет был пройден путь от овладения огня до применения управляемой ядерной реакции в атомных электростанциях. Поэтому в истории человечества принято выделять несколько энергетических революций, которые заключались в переходе от одного доминирующего первичного источника энергии к другому. Результаты этих изменений затрагивали не только сферу энергетики и экономики, но и меняли социальный и культурный облик цивилизации.

В настоящее время Мировая энергетика находится на перепутье. С увеличением народонаселения Земли экономика требует все больше энергии, а запасы ископаемого топлива, на котором основана традиционная энергетика, не безграничны. Рост стоимости ископаемого топлива усугубляется и тем, что достигшее колоссальных размеров использование углеводородов наносит ощутимый вред окружающей среде, что отражается на качестве жизни населения. А это означает, что в будущем потребности в энергии, а значит и в новых способах её получения, будут только увеличиваться. На смену эре углеводородов (нефти и газа), придет эра использования альтернативной, чистой энергии.

Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к АИЭ:

Глобально-экологический: сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т.ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI веке.

Политический: та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы.

Экономический: переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой многими альтернативными источниками, уже сегодня ниже стоимости энергии из традиционных источников, да и сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций существенно короче. Цены на альтернативную энергию снижаются, а на традиционную — постоянно растут.

Социальный: численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, – всё это увеличивает социальную напряженность.

Эволюционно-исторический: в связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, а также экспоненциальным нарастанием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика представляется тупиковой; для эволюционного развития общества необходимо немедленно начать постепенный переход на альтернативные источники энергии.

Именно с нетрадиционными возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) связывают будущее энергетики. Усилиями мировой науки было обнаружено множество таких источников, большинство из них уже используется более или менее широко. В настоящее время общий вклад ВИЭ в мировой энергобаланс пока невелик, около 20 % конечного потребления энергии. При этом на долю биотоплива и гидроэнергии, используемых традиционными способами, приходится основная часть – около 17 %, на долю нетрадиционных ВИЭ всего около 3 %.

Наиболее известны  и частично применяются следующие виды энергии:

— энергия Солнца;
— энергия ветра;
— биоэнергетика;
— энергия приливов и волн;
— тепловая энергия Земли.
— энергия атмосферного электричества и грозовая энергетика.

Из всех существующих видов альтернативной энергетики самыми востребованными являются солнечная, ветро- и гидроэнергетика.

Энергия солнца

Всевозможные гелиоустановки используют солнечное излучение как альтернативный источник энергии. Излучение Солнца можно использовать как для нужд теплоснабжения, так и для получения электричества.

Существуют разные способы преобразования солнечного излучения в тепловую и электроэнергию и, соответственно, различные типы солнечных электростанций. Наиболее распространены станции, использующие фотоэлектрические преобразователи (фотоэлементы), объединенные в солнечные батареи.

Солнечные электростанции активно используются более чем в 80 странах мира. Большинство крупнейших фотоэлектрических установок мира находятся в США.

К преимуществам солнечной энергии можно отнести возобновляемость данного источника энергии, бесшумность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу при переработке солнечного излучения в другие виды энергии.

Недостатками в использовании солнечной энергии являются дороговизна оборудования, зависимость интенсивности солнечного излучения от суточного и сезонного ритма, а также, необходимость больших площадей для строительства солнечных электростанций. Также серьёзной экологической проблемой является использование при изготовлении фотоэлектрических элементов для гелиосистем ядовитых и токсичных веществ, что создаёт проблему их утилизации.

Энергия ветра

Одним из перспективнейших источников энергии является ветер. Принцип работы ветрогенератора элементарен. Сила ветра, используется для того, чтобы привести в движение ветряное колесо. Это вращение в свою очередь передаётся ротору электрического генератора.

Ветроэнергетические установки (ветряные электростанции) широко используются в США, Китае, Индии, а также в некоторых западноевропейских странах (например в Дании, где 25% всей электроэнергии добывают именно таким способом). Ветроэнергетика является весьма перспективным источником альтернативной энергии, в настоящее время многие страны значительно расширяют использование электростанций данного типа.

Преимуществом ветряного генератора является, прежде всего, то, что в ветряных местах, ветер можно считать неисчерпаемым источником энергии. Кроме того, ветрогенераторы, производя энергию, не загрязняют атмосферу вредными выбросами.

К недостаткам устройств по производству ветряной энергии можно отнести непостоянство силы ветра и малую мощность единичного ветрогенератора. Также ветрогенераторы известны тем, что производят много шума (вследствие чего их стараются строить вдали от мест проживания людей), мешают перелетам птиц  и насекомых, а также создают помехи в прохождении радиоволн  и работе военных.

Биоэнергетика

Биоэнергетика позволяет из биотоплива разного вида получать энергию и тепло. Биоэнергетика сейчас находится в стадии активного развития. Крупные промышленные и сельскохозяйственные предприятия активно переходят на биотопливо, что дает им получать электроэнергию и тепло из органического мусора.

К альтернативным источникам энергии относятся не все виды биотоплива: традиционные дрова тоже являются биотопливом, но не являются альтернативным источником энергии. Альтернативное биотопливо бывает твердым (отходы деревообработки и сельского хозяйства), жидким (биодизель и биомазут, а также метанол, этанол, бутанол) и газообразное (водород, метан, биогаз).

Основными преимуществами является утилизация органического мусора, снижение уровня загрязнения окружающей среды. Биотопливо изготавливается из различного сырья, такого как навоз, отходы сельскохозяйственных культур и растений, выращенных специально для топлива. Это возобновляемые ресурсы, которые, вероятно, не закончатся в ближайшее время. Биотопливо снижает выбросы парниковых газов. Кроме того, при выращивании культур для биотоплива они частично поглощают оксид углерода, что делает систему использования биотоплива ещё более устойчивой.

Биотопливо довольно легко транспортировать, оно обладает стабильностью и довольно большой «энергоплотностью», его можно использовать с незначительными модификациями существующих технологий и инфраструктуры.

К недостаткам применения биотоплива относятся:

— ограничения региональной пригодности (в некоторых местностях просто невозможно выращивать биотопливные культуры, например, в местности с холодным или засушливым климатом).

— водопользование – чем меньше воды используется для выращивания сельскохозяйственной культуры, тем лучше, так как вода является ограниченным ресурсом.

— продовольственная безопасность (слишком активное выращивание биотоплива может привести к голоду). Проблема с выращиванием сельскохозяйственных культур для топлива заключается в том, что они займут землю, которую можно было бы использовать для выращивания продуктов питания.

— разрушение среды обитания животных и риск изменения окружающей среды, вследствие применения удобрений и пестицидов при выращивании биотопливных культур (чаще всего это монокультуры для удобства выращивания).

Энергия приливов и волн

Мировой океан аккумулирует энергию в разных видах: энергию биомассы, энергию приливов и отливов, энергию океанических течений, тепловую энергию и др. Проблема заключается в том, чтобы найти экономически и экологически приемлемые способы ее использования. По прогнозным оценкам доступная часть энергии Мирового океана во много раз превышает уровень потребления всех энергетических ресурсов в мире.

По оценкам Ocean Energy Systems, к 2050 г. с помощью подобных технологий можно будет вырабатывать 300 ГВт – это столько же, сколько бы производили 250 ядерных реакторов. А UK Carbon Trust прогнозирует, что к тому времени уже возникнет всемирный рынок приливной энергии стоимостью 126 млрд фунтов стерлингов.

В Японии протестировали устройство, которое генерирует электроэнергию из океанических течений. Испытание установки было проведено на юго-западе префектуры Кагошима. Течения у Кагошимы постоянны по силе и направлению. Турбина экспериментального генератора была установлена на уровне 20-50 м под поверхностью воды. Генератор развил мощность производства электроэнергии всего 30 кВт. Конечно, это немного, но главное – изобретение работает. Ученые полагают, что такой метод генерации электричества может быть более стабильным, чем солнечная энергетика. Организация по разработке новых энергетических и промышленных технологий NEDO надеется внедрить эту технологию в промышленное использование к 2020 г.

В США извлекают энергию из волн.

Исследователи Технологического института Джорджии разработали устройство, преобразующее в электричество энергию волн океана очень широкого диапазона частот. Энергия волн океана — самая слаборазвитая отрасль чистой энергетики. Хотя океан потенциально способен обеспечить энергией весь мир, пока что не существует экономически выгодного способа ее извлечения. Основная проблема в том, что океанские волны непостоянны и колеблются с низкой частотой, тогда как большинство генерирующих устройств лучше всего работают с постоянной амплитудой и высокой частотой.

В прошлом году в проливе Пентленд-Ферт на северном побережье Шотландии началась первая фаза строительства крупнейшей в мире приливной электростанции MeyGen, итоговая мощность которой может достичь 398 МВт. Станция способна обеспечить электричеством 175 тыс. домохозяйств. Возобновляемая энергия приливов стала одним из важнейших направлений новой энергетики, развиваемой в Шотландии. Шотландские приливы, одни из самых мощных в Европе, помогут развить эту многообещающую технологию и сократить выбросы углекислого газа. Шотландия планирует полностью (на 100%) перейти на возобновляемую электроэнергию уже в 2030 г. Достигнутый в 2016 г. уровень составил около 60%.

Аналогичные технологии применяются уже и в Северной Америке – на побережье Новой Шотландии. Эта провинция на северо-востоке Канады действительно напоминает Шотландию — и не в последнюю очередь благодаря высоким приливам.

В ноябре прошлого года там, в заливе Фанди начал работу первый в Северной Америке приливной электрогенератор. Он занимает пять этажей и весит тысячу тонн, его мощность – 2 МВт, что достаточно для питания 500 домов.

В области разработки новейших решений для использования энергии приливов лидирует Великобритания. Этому способствует идеальная схема приливов и благоприятная регулятивная среда. Канада, Китай и Южная Корея также демонстрируют устойчивый прогресс. США также являются одним из основных центров инноваций в данной сфере.

Основные плюсы – высокая экологичность и низкая себестоимость получения энергии.

К главным минусам приливных электростанций относятся высокая стоимость их строительства и суточные изменения мощности, из-за которых электростанции этого типа целесообразно использовать только в составе энергосистем, использующих также и другие источники энергии.

Тепловая энергия Земли

Огромное количество тепловой энергии хранится в глубинах Земли. Это обусловлено тем, что температура ядра Земли чрезвычайно высока. В некоторых местах земного шара происходит прямой выход высокотемпературной магмы на поверхность Земли: вулканические области, горячие источники воды или пара. Энергию этих геотермальных источников и предлагают использовать в качестве альтернативного источника сторонники геотермальной энергетики. Используют геотермальные источники по-разному. Одни источники служат для теплоснабжения, другие – для получения электричества из тепловой энергии.

Для разработки этого источника энергии используются геотермальные электростанции, использующие энергию высокотемпературных грунтовых вод, а также вулканов. На данный момент более распространенной является гидротермальная энергетика, использующая энергию горячих подземных источников. Гидротермальная энергетика, основанная на использовании «сухого» тепла земных недр, на данный момент развита слабо; основной проблемой считается низкая рентабельность данного способа получения энергии.

К преимуществам геотермальных источников энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от времени суток и времени года.

К негативным сторонам можно отнести тот факт, что термальные воды сильно минерализованы, а зачастую ещё и насыщены токсичными соединениями. Это делает невозможным сброс отработанных термальных вод в поверхностные водоёмы. Поэтому отработанную воду необходимо закачивать обратно в подземный водоносный горизонт. Кроме того, некоторые учёные-сейсмологи выступают против любого вмешательства в глубокие слои Земли, утверждая, что это может спровоцировать землетрясения.

Атмосферное электричество и грозовая энергетика

Атмосферное электричество может стать еще одним существенным источником экологически чистой энергии. В нижних слоях атмосферы Земли идут интенсивные процессы испарения, переноса тепла и влаги, образования облаков, сопровождающиеся явлениями электризации. В результате, у поверхности Земли напряженность электростатического поля достигает 100…150 В/м летом и до 300 В/м зимой, значительно изменяясь от погодных условий. В атмосфере постоянно висит положительный объемный заряд величиной около 0,57 млн. кулонов. Энергетический ресурс заряженной атмосферы оценивается величиной около 107 ГВт, что не менее чем в 250 раз превышает потребности человеческой цивилизации в энергии.

Вопросы формирования электрической энергии в атмосфере и использования электричества, сформированного естественным путем, тревожили умы многих ученых на протяжении столетий. Все началось со знаменитого опыта Бенджамина Франклина в июне 1752 года, когда он поднял воздушного змея перед грозовым облаком, и экспериментально доказал, что грозовые явления имеют электрическую природу. В 1850–1860-х годах получили патенты на изобретения в области атмосферного электричества Лумис и Уард в США, во Франции. Среди тех, кто мечтал завоевать и использовать атмосферное электричество в качестве практически неиссякаемого источника энергии был и знаменитый изобретатель Никола Тесла, предложивший способ преобразования высокого постоянного напряжения атмосферы в низкое переменное. В Финляндии Герман Плаусон провел эксперименты с аэростатами, изготовленными из тонких листов магниево-алюминиевого сплава, покрытого очень острыми, изготовленными электролитическим способом иглами. На свои устройства он в 1920-х годах получил патенты США, Великобритании и Германии.

К сожалению все предложенные грандиозные устройства так и не получили широкого практического применения ввиду их громоздкости, непрактичности, опасности, а самое главное, нестабильности снимаемой мощности, которая целиком зависит от «электрической погоды» в атмосфере. Но ни смотря, ни на что, интерес к исследованиям атмосферного электричества не угас, и в самые недавние годы достигнуты значительные успехи.

Новые исследования, проведенные учеными из университета Кампинаса в Бразилии, позволили по-новому взглянуть на задачу получения энергии из атмосферного электричества. В результате этих исследований ученые точно определили, каким именно образом происходит процесс формирования и момент высвобождения электричества из капелек влаги скопившейся в воздухе, как создаются электрические заряды в атмосфере, как они распространяются и каким образом они могут быть преобразованы в электрический ток, пригодный для использования.

В качестве преимуществ атмосферных электростанций отмечаются следующие факторы:

— атмосферная электростанция способна вырабатывать энергию постоянно и не выбрасывает в окружающую среду никаких загрязнителей;

— в случае открытия способа хранения и создания суперконденсатора атмосферного электричества, он будет постоянно подзаряжается с помощью возобновляемых источников энергии – солнца и радиоактивных элементов земной коры;

— электроразрядное оборудование атмосферных станций не бросается в глаза. Оно находятся в верхних слоях атмосферы, слишком высоко для того, чтобы их увидеть невооруженным глазом.

Недостатки:

— атмосферное электричество, как и энергию солнца или ветра, трудно запасать. Его необходимо либо использовать сразу же, на месте получения, либо преобразовывать в любую другую форму, например в водород;

— значительная разрядка земельно-ионосферного суперконденсатора может нарушить баланс глобального электрического контура. В этом случае последствия для окружающей среды будут непредсказуемы;

— высокое напряжение в системах атмосферных электростанций может быть опасным для обслуживающего персонала;

— электроразрядное оборудование необходимого размера сложно обслуживать и поддерживать на необходимой высоте. Кроме того, они могут представлять опасность для авиации.

Грозовая энергетика – это пока лишь теоретическое направление. Молния – это сложный электрический процесс. Для того, чтобы «поймать» и удержать энергию молнии, нужно использовать мощные и дорогостоящие конденсаторы, а также разнообразные колебательные системы. Пока еще грозовая энергетика неоконченный и не совсем сформированный проект, хотя и достаточно перспективный. Его привлекательность состоит в возможности постоянно восстанавливать ресурсы.

Вспышки молний на поверхности Земли происходят практически одновременно в самых разных местах планеты. Специалисты NASA, работая со спутником «Миссия измерения тропических штормов», проводят исследования грозовой активности в разных уголках нашей планеты. Ими собраны данные о частоте происхождения молний и создана соответствующая карта. Были установлены определенные регионы, в которых на протяжении года возникает до 70 ударов молнии на квадратный километр площади, и где в перспективе экономически целесообразно использовать данный вид энергии.

Сейчас ученые всего мира изучают этот сложный процесс и разрабатывают планы и проекты по устранению сопутствующих проблем. Возможно, со временем человечество сможет укротить «строптивую» энергию молнии и перерабатывать ее в ближайшем будущем.

Список литературы

  1. Боровский, Ю.В. Современные проблемы мировой энергетики / Ю.В. Боровский, М.: Навона, 2011 г. – 232 с.
  2. Дегтярев, К.С. К вопросу об экономике возобновляющихся источников энергии / К.С. Дегтярев, А.М. Залиханов, А.А. Соловьев, Д.А. Соловьев // Энергия. Экономика. Техника. Экология. – 2016. – № 10. – С. 10–21.
  3. Довгалюк, Ю.А. О прогнозе развития конвективных облаков и связанных с ними опасных явлений с помощью модели малой размерности / Ю.А. Довгалюк, Н.Е. Веремей, А.А. Синькевич., А.К. Слепухина // Вопросы физики облаков. Сборник статей памяти С.М. Шметера. М: ГУ «НИЦ» Планета, 2008. – 167 с.
  4. Кузнецов, Д.А. Возможности развития современной грозовой энергетики / Д.А. Кузнецов // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4-6.
  5. Огарков, А.И. Большая эффективность малой энергетики / А.И. Огарков // АПК: экономика, управление. – 2007. – № 6. – С. 2–6.
  6. Суслов, Н.И. Возобновляемые источники энергии в стране, где много традиционных ресурсов: еще о России / Н. И. Суслов // ЭКО. – 2014. – № 3. – С. 69–87.

Картинки взяты с сайта по ссылке.


Король Раиса Александровна

© Раиса Король, научный сотрудник лаборатории моделирования и минимизации антропогенных рисков

e-mail: [email protected]

Альтернативные источники энергии: виды и использование

В связи с развитием производственных технологий и значительным ухудшением экологической ситуации во многих регионах земного шара, человечество столкнулось с проблемой поиска новых источников энергии. С одной стороны, количество добываемой энергии должно быть достаточным для развития производства, науки и коммунально-бытовой сферы, с другой стороны, добыча энергии не должна отрицательно сказываться на окружающей среде.

Данная постановка вопроса привела к поиску так называемых альтернативных источников энергии — источников, соответствующих вышеуказанным требованиям. Усилиями мировой науки было обнаружено множество таких источников, на данный момент большинство из них уже используется более или менее широко. Предлагаем вашему вниманию их краткий обзор:

Солнечная энергия

Солнечные электростанции активно используются более чем в 80 странах, они преобразуют солнечную энергию в электрическую. Существуют разные способы такого преобразования и, соответственно, различные типы солнечных электростанций. Наиболее распространены станции, использующие фотоэлектрические преобразователи (фотоэлементы), объединенные в солнечные батареи. Большинство крупнейших фотоэлектрических установок мира находятся в США.

Энергия ветра

Ветроэнергетические установки (ветряные электростанции) широко используются в США, Китае, Индии, а также в некоторых западноевропейских странах (например в Дании, где 25% всей электроэнергии добывают именно таким способом). Ветроэнергетика является весьма перспективным источником альтернативной энергии, в настоящее время многие страны значительно расширяют использование электростанций данного типа.

Биотопливо

Главными преимуществами данного источника энергии перед другими видами топлива являются его экологичность и возобновляемость. К альтернативным источникам энергии относятся не все виды биотоплива: традиционные дрова тоже являются биотопливом, но не являются альтернативным источником энергии.

Альтернативное биотопливо бывает твердым (торф, отходы деревообработки и сельского хозяйства), жидким (биодизель и биомазут, а также метанол, этанол, бутанол) и газообразное (водород, метан, биогаз).

Энергия приливов и волн

В отличие от традиционной гидроэнергетики, использующей энергию водного потока, альтернативная гидроэнергетика пока не получила широкого распространения. К главным минусам приливных электростанций относятся высокая стоимость их строительства и суточные изменения мощности, их за которых электростанции этого типа целесообразно использовать только в составе энергосистем, использующих также и другие источники энергии. Основные плюсы — высокая экологичность и низкая себестоимость получения энергии.

Тепловая энергия Земли

Для разработки этого источника энергии используются геотермальные электростанции, использующие энергию высокотемпературных грунтовых вод, а также вулканов. На данный момент более распространенной является гидротермальная энергетика, использующая энергию горячих подземных источников. Петротермальная энергетика, основанная на использовании «сухого» тепла земных недр, на данный момент развита слабо; основной проблемой считается низкая рентабельность данного способа получения энергии.

Атмосферное электричество

(Вспышки молний на поверхности Земли происходят практически одновременно в самых разных местах планеты)

Грозовая энергетика, основывающаяся на захвате и накоплении энергии молний, пока находится в стадии становления. Главными проблемами грозовой энергетики являются подвижность грозовых фронтов, а также быстрота атмосферных электрических разрядов (молний), затрудняющая накопление их энергии.

Альтернативная энергия. Как найти альтернативные источники энергии

В связи с глобальным потеплением и загрязнением экологии, природных источников энергии становится все меньше. К тому же цены на газ, нефть и прочее регулярно повышаются. Приходится искать альтернативные источники энергии. Что это такое альтернативная энергия и как она работают — мы раскроем вам в этой статье.

Альтернативные источники энергии — альтернативная энергия во всем мире

Альтернативная энергетика (альтернативная энергия) — отрасль по добычи и использовании энергии в совокупности перспективных способов ее получения. Их применение не так широко, как применение традиционных способов, однако представляют интерес благодаря выгодности и наименьшем причинении вреда окружающей среде.

Альтернативная энергия — нестандартные источники

Летающий ветрогенератор (альтернативная энергия)

Buoyant Airborne Turbine (BAT) — это очень большой аэростат с ветряной турбиной, который набирает высоту до 600 метров. На данной высоте скорость ветра значительно выше, чем у поверхности земли, и это позволяет удвоить выработку энергии.

Волновая электростанция (альтернативная энергия)

Волновая электростанция

Oyster выглядит, как желтый поплавок — надводная часть насоса, сам же он находится на 15-метровой глубине на расстоянии пол километра от берега. Oyster (перевод «Устрица») основывается на использовании энергии волн. Он перегоняет воду на обычную гидроэлектростанцию, расположенную на суше. Так работает система этого насоса, выробатывая до 800 кВт электроэнергии, которой хватает обеспечить светом и теплом до 80 домов.

Биотопливо на основе водорослей (альтернативная энергия)

Биотопливо на основе водорослей

Поскольку водоросли содержат до 75% натуральных масел, быстро растут и не нуждаются в пахотных землях — это хороший альтернативный источник энергии. Без необходимости полива с одного акра (4047 кв. м.) водорослей выходит от 18 до 27 тысяч литров биотоплива в год. По сравнению с сахарным тростником, который дает всего 3600 литров биоэтанола, при тех же исходных данных, это хороший результат.

Солнечные батареи в оконных стеклах (альтернативная энергия)

Солнечные батареи в оконных стеклах

Принцип действия: стандартные солнечные батареи преобразуют энергию Солнца в электричество. Эффективность такого преобразования 10−20%, к тому же они весьма затратны в эксплуатации. Однако, не так давно ученые из университета Калифорнии разработали прозрачные панели на основе относительно недорогого пластика. Эти батареи вбирают в себя энергию из инфракрасного света и могут даже заменить привычные оконные стекла.

Энергосберегающий дом — секреты строительства. Или как построить дом, который сам экономит

Вулканическое электричество (альтернативная энергия)

Вулканическое электричество

Принцип работы геотермальной электростанции такой же, как и у теплоэлектростанции, за исключением угля, вместо которого используется используется тепло земных недр. Для добычи этого вида энергии нужна определенная местность, например районы с высокой вулканической активностью, поскольку там магма подходит близко к поверхности.

Сферическая солнечная батарея (альтернативная энергия)

Сферическая солнечная батарея

Инновационная разработка, независящая от яркого солнца и погодных условий. Стеклянный шар Betaray и в облачный день работает в четыре раза эффективнее обычной солнечной батареи. Благодаря такому простому компоненту, как жидкость, которой заполнена сфера. Даже ночью, при ясной луне, шар способен извлекать энергию из лунного света.

Вирус М13 (альтернативная энергия)

Вирус М13

На первый взгляд трудно представить, что вирус-бактериофаг способен вырабатывать электричество. Однако ученым Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Калифорния) удалось это сделать. Модифицировав вирус-бактериофаг М13 таким образом, что он создает электрический заряд при механической деформации материала, ученые добились вывести новый авльтернативный вид энергии. Достаточно нажать на кнопку или провести пальцем по дисплею, чтобы получить электричество. Впрочем, сила разряда не так велика, пока наибольший результат, который удалось получить вирусным способом, равносилен возможностям четверти микропальчиковой батарейки.

Торий (альтернативная энергия)

Альтернативная энергия — торий

Торий — радиоактивный металл, схожий с ураном, но способный давать в 90 раз больше энергии при распаде. К тому же, в отличие от урана, торий в природе встречается в 3-4 раза чаще, а всего один грамм вещества по количеству выделяемого тепла эквивалентен 7400 галлонам (33640 литрам) бензина. Всего 8 грамм тория будет достаточно для того, чтобы обычный автомобиль проехал более 100 лет или 1,6 млн км без дозаправки. Компания Laser Power Systems объявила о начале работ над ториевым двигателем.

Микроволновый двигатель (альтернативная энергия)

Микроволновый двигатель

Всем нам известно, что космический корабль получает импульс для взлета за счет выброса и сгорания ракетного топлива. Перехитрить основы физики попытался Роджер Шойер. Он изобрел двигатель EMDrive, не нуждающийся в горючем, создавая тягу с помощью микроволн, которые отражаются от внутренних стенок герметичного контейнера. Конечно в этой разработке потенциала еще очень мало, ведь силы тяги данного мотора не хватает и для минимума действий.

Международный экспериментальный термоядерный реактор (альтернативная энергия) 

Международный экспериментальный термоядерный реактор

Предназначение ITER— воссоздать процессы, происходящие внутри звезд. Как альтерантива расщеплению ядра, здесь можно говорить о безопасном и безотходном синтезе двух элементов. От полученных 50 мегаватт энергии, ITER вернет 500 мегаватт — этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством 130 000 домов. ITER пока еще не в производстве. Реактор находится на юге Франции и его запуск планируется на начало 2030-х, а подключить его к энергетической сети получится не раньше 2040 года.

Ресурсы возобновляемой энергии

Под понятием «альтернативные источники энергии» подразумевают привычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, вырабатывающиеся естественным образом. Такую энергию ещё называют регенеративной или «зелёной».

К невозобновляемым источникам энергии относят: нефть, природный газ и уголь. Их количество на земном шаре стремительно уменьшается, поэтому требуется замена.Да и экологическое состояние оставляет желать лучшего: выброс углекислого газа, парниковый эффект и глобальное потепление.

Поскольку люди получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций, появляется нужда в более экологичных способах добычи энергии, которые приносят меньше вреда. Альтернативная энергетика нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Основные ресурсы:

  • Солнечный свет
  • Водные потоки
  • Ветер
  • Приливы
  • Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
  • Геотермальная теплота (недра Земли)

Альтернативные источники энергии

Солнечная энергия

Альтернативный источник энергии солнца

Является Одним из самых мощных видов альтернативных источников энергии. В основном ее задействуют в работе солнечных батарей. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Хотя, от общего объёма выработка электроэнергии на солнечных электростанциях за год не превышает 2%.

К основные недостаткам относят зависимость от погоды и времени суток. Таким образом, для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции стоят дорого и требуют ухода — вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Им нужны большие площади для высоких показателей.

Лучше всего применят солнечную энергию там, где она стоит дешевле и этот вид распространён: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, такая выработка энергии покрывает нужды обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Ветроэнергетика

Ветряные мельницы для электричества

Имея большие энергетические запасы( в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете)ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию.Их основной инструмент – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).

Как работают ветряные мельницы для электричества и как их можно использовать

Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки забирают часть кинетической энергии, что вызывает радиопомехи и влияет на климат.

Гидроэнергия

Гидроэнергия

Вырабатывается методом преобразования большого потока воды в электричество. Для этого построены гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Как правило, их базируют на реках с сильным течением. Плотины ставят для того, чтобы добиться стабильного напора воды, который заставляет двигаться лопасти гидротурбины, она же в свою очередь, приводит в действие электрогенераторы.

Постройка ГЭС выйдет дороже и сложнее относительно обычных электростанций. А вот цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.

Волновая энергетика

Волновая энергетика

Существуют только три эффективно работающих способа генерации электричества из волн. Они различаются по типу установок на воде и представляют собой камеры, нижней частью погруженные в воду, а верхние установки с искусственным атоллом, являются поплавками. Волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу,и уже там она на специальных станциях преобразуется в электричество.

Однако этот вид практически не используется – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Такое может себе позволить не каждая страна, во-первых: стоимость систем не дешевая, а во-вторых: должен быть удобный выход к воде, который есть далеко не у всех.

Энергия приливов и отливов

Энергия приливов и отливов

Такой вид энергии получают от естественного подъёма и спада уровня воды. Работает с помощью электростанций. Их ставят исключительно, чтобы перепад воды был не меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины.

Этот альтернативный источник энергии изучен лучше других и более предсказуем. Но освоение технологий, изучение принципа их работы было длительным и имеет небольшую долю в глобальном производстве. Потому, что приливные циклы часто не соответствуют норме потребления электричества.

Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.

Энергия жидкостной диффузии

Энергия жидкостной диффузии

Новый способ добычи альтернативного источника энергии. Описание ее работы состоит в следующем: осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.

Вращение гидротурбин обеспечивает выравнивание концентрации солей дающее избыточное давление. В настоящее время такая энергетическая установка находится только в Норвегии.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия

Геотермальные станции качают внутреннюю энергию из недр Земли. Ее источники – горячая вода и пар. Такие станции оборудуют в вулканических районах, где вода находится у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).

Взятая оттуда вода отапливает здания напрямую либо через теплообменный блок. Так же её можно переработать в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.

Недостатки: что характерно — цена, а так же угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.

Наибольшее количество геотермальных станций в: США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.

Биотопливо

Биотопливо

Биоэнергетика перерабатывает электричество и тепло из топлива трех видов поколений.

  • Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо, последнее в результате переработки отходов. Пример: дрова, биодизель и метан.
  • Второе поколение – топливо, которое получилось из биомассы (остатков растительного, животного материала или специально выращенных культур).
  • Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения получить легче всего, особенно в сельской местности. Там жители ставят биогазовые установки, в которых биомасса бродит под нужной температурой.

Для наших просторов самый доступный и понятный способ топлива это – дрова. Для их без перебойного производства сажают специальные леса из быстрорастущих деревьев.

Россия, как страна альтернативных источников энергии

Поскольку Россия входит в число одних из самых технически развитых стран мира, большое внимание уделяется добыче и использованию альтернативных источников энергии. На просторах больших территорий, к сожалению в настоящее время нет централизованных источников энергии. К том уже мы еще не втянуты в общемировую тенденциею, связанную с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

Россия

В каждом, отдельно взятом регионе нашей страны, применяются подходящие этому региону виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением. А так же возможностью использования того или иного первоисточника получения энергии.

Солнечная энергетика

Солнечные электростанции в настоящее время, получают все большее распространение среди различных слоев населения, как альтернативный или резервный источник электрической и тепловой энергии.

Данный вид энергетики так же применяется в промышленности в нашей стране.

Наиболее крупными солнечными электростануциями, мощностью в 400,0 МВт являются:

  • Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области;
  • Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан;
  • На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

Еще на стадии разработки можно насчитать более 50 объектов солнечной генерации на различных этапах строительства. Их место расположения от Дальнего Востока и Сибири, до центральных и южных областей нашей страны.

Общая мощность проектируемых и строящихся объектов составляет более 850,0 МВт.

Ветровая энергетика

Ветряки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, в нашей стране не достигают таких больших масштабов, как солнечные электростанции.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет чуть больше чем 100,0 МВт. Самые мощные из них это:

  • Зеленоградская ветровая установка, мощностью 5,1 МВт, расположенная в Калининградской области;
  • Останинская (25,0 МВт), Тарханкутская (22,0 МВт) и Сакская (20,0 МВт) – на полуострове Крым.

Также на стадии проектирования и строительства у нас есть 22 ветровые энергетические установки. Их общая мощность более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Как раз самый распространенный вид альтернативной энергетики на территории России. На настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС в разных регионах страны на реках, превышает 20,0 %. Отчет идет от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Геотермальная энергетика

Это энергия тепла недр всей планеты, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. У нас данный вид энергетики расположен на Дальнем Востоке, в меру особенностей этого региона.

Их мощность 80,1 МВт. В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций. Из них три расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская), остальные две — на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Использование биотоплива

Наша страна числится в лидерах по экспорту биотоплива на европейский рынок. У нас же это не самый распространенный вид энергоресурсов, как традиционные виды топлива.Однако, в связи с развитием лесной и деревообрабатывающей промышленности, большие территории заняты под сельскохозяйственные культуры, что сподвигло обратить внимание на этот вид энергетики.

Последние годы было построено большое количество заводов по переработке отходов древесины. Из них изготавливаются такие материалы, как топливные брикеты и гранулы (пеллеты).

Брикеты и пеллеты, в свою очередь, используются в качестве топлива для различного типа котлов в результате сжигания которых, вырабатывается тепловая и электрическая энергии.

А из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо. Оно подходит для применения в двигателях и дизельных установках, там их сжигают, в результате чего производится тепловая и электрическая энергия.

Хоть биотопливо пока не имеет широкого распространения в нашей стране, тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Достоинства и недостатки альтернативных источников энергии в мире

Альтернативные источники энергии — альтернативная энергия во всем мире

Альтернативные источники энергии — преимущества


  • Доступность. Особенно выгодно для стран, не обладающих нефтяными или газовыми месторождениями. Однако, это относится не ко всем видам. Например, если страна не имеет выхода к морю, получать волновую энергию она уже никак не сможет; так же и с геотермальной энергией, которую можно преобразовывать только в вулканических районах.
  • Экологичность – в процессе образовании тепла и электричества не происходит вредных выбросов в окружающую среду.
  • Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.

Альтернативные источники энергии — недостатки и проблемы


  • Требует больших затрат на этапе строительства и обслуживания, так как расходные материалы с оборудованием дорогие. Это приводит к повышению итоговой цены электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Единственное, что может помочь — это снижение себестоимости установок разработчиками.
  • Зависимость от факторов природы: сила ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии не подлежит контролю, плюс географическое расположение.
  • Низкий КПД наряду с маленькой мощностью установок (исключение ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
  • Влияние на климат. Возьмем к примеру, спрос на биотопливо. Он повлек за собой сокращение посевных площадей для продовольственных культур, а на характер рыбных хозяйств повлияли плотины для ГЭС.

Заключение

В современном модернизированном обществе существует большой выбор альтернативных видов энергии. Как правило выбор этот зависит от ресурсов, доступности, географического места расположения, финансовой возможности оплатить установку и дальнейшую эксплуатацию. Для своих частных нужд при наличии свободного времени и умения владеть ручным инструментом, можно создать установки, с целью использования альтернативных источников энергии как электрической, так и тепловой. С описанием и принципами работы альтернативных источников энергии вы уже ознакомились. Каждый из видов достоин внимания и развития для пользы всего человечества и сохранения природы в планетарном масштабе.

Альтернативные источники энергии: виды, плюсы и минусы

Для получения любого вида энергии необходим определенный источник. Как известно, существуют традиционные и нетрадиционные источники энергии, то есть альтернативные.

Традиционными источниками энергии являются нефть, уголь, природный газ. Запасы данных источников энергии исчерпаемы, подлежат длительному восстановлению, а также отрицательно отражаются на экологическом состоянии планеты. Поэтому, большинством стран мира в качестве основного направления развития энергетики определено производство энергии с помощью альтернативных источников энергии. Альтернативные источники энергии относятся к возобновляемым ресурсам, они более экологичны и экономичны.

Основная классификация альтернативных источников энергии

№ п/п Вид альтернативного источника энергии Способ применения
1 Энергия солнечного излучения Фотоэлектрическая панель (ФЭП)

Солнечный коллектор

Солнечная электростанция (СЭС)

2 Энергия ветра Ветроэнергетическая установка (ВЭУ)

Ветряная электростанция (ВЭС)

3 Гидроэнергия Гидроэлектростанция (ГЭС)
4 Энергия приливов и отливов Приливная электростанция (ПЭС)
5 Энергия волн океанов и морей Волновая электростанция (ВЭС)
6 Геотермальная энергия Геотермальная станция (ГеоТЭС)
7 Энергия биомассы (биоэнергия) Переработка твердых, жидких и газообразных видов биотоплива термохимическими, физико-химическими, либо биохимическими методами

Энергия электромагнитного солнечного излучения

Она может использоваться для выработки как электроэнергии, как и тепловой энергии. Прямое преобразование солнечной радиации в электроэнергию производится как путем прямого преобразования за счет явления внутреннего фотоэффекта на фотоэлектрических панелях, так и косвенно с использованием термодинамических методов (получение пара с высоким давлением).

Солнечная электростанция

Получение тепловой энергии из солнечной производится за счет поглощения данной энергии и дальнейшего нагрева поверхности и теплоносителя, как специальными коллекторами, так и при помощи использования приемов «солнечной архитектуры».

Совокупность установок для преобразования энергии Солнца составляет солнечную электростанцию.

Кинетическая энергия ветра

Она служит для преобразования в механическую, тепловую, а также, чаще всего, в электроэнергию. Чтобы получить механическую энергию из кинетической энергии воздушных масс применяют элементарные ветряные мельницы. Однако, для дальнейшего преобразования полученной механической энергии необходимо использование ветрогенератора.

Ветрогенератор позволяет преобразовать механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. Существует возможность накопления полученной электроэнергии при помощи аккумуляторных батарей и использования только при необходимости. Такая установка будет называться ветроэнергетической, или ветроустановкой. Совокупность нескольких ветроустановок будет называться ветряной электростанцией.

Преобразование ветровой энергии в тепловую энергию может производиться как косвенно (путем преобразования механической энергии в электрическую энергию, и затем, использованием полученной энергии для питания электрических приборов отопления), так и напрямую (прямое преобразование механической энергии в тепловую с нагревом теплоносителя производится путем применения вихревого теплогенератора)

Гидроэнергия

Гидроэнергия представляет собой солнечную энергию, преобразованную в потенциальную энергию, накопленную в плотине или водохранилище естественных и искусственных водоемов. Гидроэнергию можно преобразовывать в механическую либо электроэнергию с помощью гидротурбин. Данные установки называют гидроэлектростанциями (ГЭС).

Энергия приливов и отливов

Преобразование энергии приливов и отливов в электроэнергию производится на приливных электрических станциях двумя способами:

  1. Первый способ по принципу преобразования энергии аналогичен преобразованию энергии на гидроэлектростанции путем вращения турбины, связанной с электрогенератором;
  2. При втором способе используется энергия движения воды; данный способ основан на перепаде уровня воды при приливах и отливах.

Энергия волн

Энергия волн используется для получения механической и электрической энергии. Преобразование происходит на специальных волновых электростанциях, принцип работы которых основан на оказании воздействия волн на следующие применяемые устройства: поплавки, маятники, лопасти. Перемещение данных устройств образует механическую энергию, которая далее при помощи электрогенератора преобразуется в электроэнергию.

Геотермальная энергия или энергия тепла Земли

Она может использоваться по прямому назначению, либо для получения электроэнергии. Преобразование энергии происходит на геотермальных станциях – ГеоТЭС.

Источники геотермальной энергии могут быть высоко- и низкопотенциальными. К высокопотенциальным источникам относятся гидротермальные ресурсы (термальная вода). Их применяют для отопления помещений.

Низкопотенциальные источники энергии, в свою очередь, бывают естественными (воздух атмосферы, грунтовая вода, сам грунт) и искусственными (вентиляционный воздух помещения, отработанные воздух, вода или тепло). Данные источники применяют для кондиционирования, теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Биоэнергия

Биоэнергию производят из разных видов биологического сырья, которое получается после переработки биоотходов. Из твердых (щепа, пеллеты, древесина, солома), жидких (биоэтанол, биометанол, биодизель) и газообразных (биогаз, биоводород) видов биологического топлива путем термохимических (пиролиз, сжигание), физико-химических (биоконверсия), либо биохимических (анаэробное брожение биомассы) методов преобразования получают тепловую или электрическую энергию.

Преимущества и недостатки альтернативных источников энергии следует рассматривать в индивидуальном порядке, однако выделим несколько общих плюсов и минусов, характерных для всех источников.

Плюсы использования альтернативных источников энергии

  • Возобновляемость
  • Экологический аспект.
  • Широкое распространение, доступность.
  • Низкая себестоимость производства энергии в обозримом будущем.

Минусы применения альтернативных источников энергии

  • Непостоянство, зависимость от погодных условий и времени суток.
  • Невысокий коэффициент полезного действия (за исключение водных источников энергии).
  • Высокая стоимость
  • Недостаточная единичная мощность установок.

Похожие записи

Альтернативные источники энергии

Автор: Джеймс Мюррей-Уайт - Обновлено: 17 октября 2016 г. | * Обсудить

Необходимость поиска новых видов возобновляемой энергии актуальна - запасы нефти истощаются, причем быстро.

Образ жизни, который мы в западном мире выработали в результате, казалось бы, обильных энергоресурсов, либо должен кардинально измениться, либо нам нужны альтернативные источники для производства электричества, которое мы используем в изобилии для питания наших домов, или топлива, которое питает наши автомобили. и самолеты.

Сегодня производится несколько различных видов энергии. Солнечная и ветровая энергия теперь широко известны как альтернативные возобновляемые источники энергии. Но каковы другие потенциальные источники энергии, и как мы можем преобразовать их в энергию, и с помощью каких специальных технологий, а также с учетом нашей энергоэффективности?

Уголь
Уголь относительно недорог и легко извлекается на угольных месторождениях в США и России, но процесс добычи требует дорогостоящего контроля загрязнения воздуха из-за высокого уровня содержания ртути и диоксида серы.Уголь и процессы, связанные с его добычей и переработкой, вносят значительный вклад в кислотные дожди и глобальное потепление. Кроме того, уголь требует наличия разветвленной транспортной системы (которая также способствует выбросам в атмосферу), что не позволяет ему стать основным энергетическим ресурсом.
Ядерная энергия
Положительные факторы, способствующие развитию ядерной энергетики, и причина, по которой правительства нескольких европейских стран, включая Великобританию и США, инвестируют в эту технологию, заключается в том, что используемое топливо недорогое, а вырабатываемая энергия является наиболее эффективной. концентрированный.Это вид энергии, при котором производимые отходы очень компактны, их легко транспортировать в виде топлива, и он не способствует образованию парниковых газов или кислотных дождей. Однако причины не следовать этому курсу, кажется, перевешивают положительные: существует потенциальная проблема распространения ядерного оружия, и мир в настоящее время наблюдает за Ираном, среди других мест; Это требует решения долгосрочных проблем с отходами высокого уровня; эта технология требует больших капитальных затрат из-за решений для аварийных ситуаций, радиоактивных отходов, локализации и хранения, и, наконец, во всем мире существует широкое общественное лобби против ядерных разработок.
Гидро-электрическая энергия
После того, как плотина построена, выработка электроэнергии за счет накопления воды обходится недорого, но это довольно ограниченный источник энергии, поскольку он зависит от продолжающегося подъема воды. В западной части США правительство вложило значительные средства в строительство плотин.

Другие известные проекты в Шотландии и совсем недавно на реке Янцзы в Китае вызывают споры, потому что они потенциально угрожают жизни людей в случае их обрушения и, безусловно, влияют на рыбные запасы и наносят экологический ущерб территориям, которые затопляются вокруг плотины.К сожалению, все водохранилища в конечном итоге заполняются отложениями, и скорость этого неизвестна.

Биомасса
Биомасса - это совершенно другой тип энергии, и она все еще находится в зачаточном состоянии, но использование возобновляемого, постоянно растущего растительного материала кажется разумным вариантом. Большие площади сельскохозяйственных земель должны быть переданы этим культурам, а использование топлива из биомассы может внести значительный вклад в глобальное потепление, поскольку топливо имеет низкую тепловую мощность и его необходимо использовать в большем количестве.
Топливо из мусора
Этот вариант тоже кажется огромной возможностью - сжигать наш мусор и использовать его побочный продукт. Опять же, это тоже в зачаточном состоянии. Известно, что он имеет низкий уровень выбросов диоксида серы, но образующийся побочный продукт, известный как летучая зола, может содержать такие металлы, как кадмий и свинец.
Водород
Водород сначала должен быть получен электролизом воды или расщеплением природного газа. Это тип энергии, который очень взрывоопасен, и его необходимо сжимать, чтобы удерживать и переносить.Его производство также очень дорогое, но мы видим первое поколение автомобилей, работающих на этом виде энергии.
гидроразрыв
гидроразрыв пласта или «искусственный гидроразрыв» - это процесс разделения сланцевой породы для выделения газа и нефти. Он широко используется в качестве источника энергии в штатах и ​​становится горячо обсуждаемой темой здесь, в Великобритании.
Путь вперед
Это некоторые из возможных новых доступных форм энергии. Все это находится за пределами стадии испытаний и в той или иной форме создает энергию, возвращаемую в наши источники питания по всему миру.Есть и другие, менее известные, которые все еще находятся в стадии разработки. Ясно одно: сейчас время для исследований и разведки, используя имеющиеся у нас ресурсы наиболее рациональным способом, чтобы процветать в будущем. В наших интересах изучить эти варианты.

Вам также может понравиться ...

Поделитесь своей историей, присоединитесь к обсуждению или обратитесь за советом ..

Я хотел бы построить систему биогаза на своей ферме, чтобы запустить генератор, чтобы снабжать 2 дома.Любая помощь, которую вы можете оказать, была бы замечательной.

Роб - 10 мая 14 в 20:13

Я согласен с вами насчет ядерной энергии, но я не думаю, что кто-то захочет разъезжать с радиоактивным материалом в багажнике, и реакция общественности не будет точно «приветствовать» иммигрантов или морских котиков, зная об этом, когда они вернутся домой они увидят четырехглазых тринадцатилетних подростков на скейтбордах, когда они вернутся домой, они хотят видеть нормальных, хороших, воспитанных людей, плюс в сегодняшнем мире это всегда террористические атаки на Соединенные Штаты Америки.

bobthebodybuilder - 23 октября 13 в 16:01

Заголовок:

MissMsMrsMrDrRev'dProf.Other

(не показан)

Подтвердить:

.

альтернативных источников энергии | Учебники по альтернативной энергии

Альтернативные источники энергии Статья Учебники по альтернативной энергии 14.06.2010 08.02.2020 Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Какие бывают типы альтернативных источников энергии

В предыдущем уроке было видно, что ископаемое топливо - это останки мертвых растений и животных, которые были похоронены глубоко под землей на протяжении миллионов лет.Со временем и с помощью огромного количества тепла и давления эти углеродные остатки медленно превратились в горючие углеводородные вещества, такие как сырая нефть, уголь и природный газ. Но двух из этих источников энергии, нефти и природного газа, не хватает, поэтому мы должны найти новые альтернативные источники энергии, чтобы заменить их.

Поиск альтернативных источников энергии и различных видов альтернативной энергии - это глобальные усилия. Многие государственные органы, университеты и ученые работают над разными способами замены традиционных ископаемых видов топлива.Альтернативные источники энергии заполняют пробел между нереалистичными источниками бесплатной энергии и более традиционными видами ископаемого топлива, такими как нефть, газ и уголь. Когда-то ядерная энергия рассматривалась как ответ на нашу глобальную проблему. Огромное количество энергии, которое можно было получить из небольшого количества урана, рассматривалось как путь вперед для обеспечения энергией нашего завода. Но, как мы знаем, как и ископаемое топливо, уран также является естественным и конечным ресурсом.

Существует множество различных типов альтернативной энергии, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, но чтобы получить максимальную отдачу от этих экологически чистых альтернатив ископаемому топливу, мы сначала должны понять, что такое Альтернативные источники энергии и как мы можем использовать их в качестве альтернативы сжиганию ископаемого топлива.

Что такое альтернативная энергия

Альтернативная энергия обычно относится к любой группе нетрадиционных источников топлива, в которых не сжигаются ископаемые виды топлива или не используются какие-либо природные ресурсы, что может привести к ущербу или вреду для окружающей среды. Другими словами, «Альтернативная энергия» - это чистая энергия, по крайней мере теоретически. Альтернативные источники энергии обеспечивают множество преимуществ по сравнению с использованием более традиционных ископаемых видов топлива, таких как меньшее вредное загрязнение и более низкие цены на топливо.

Обратной стороной, однако, является то, что альтернативные источники энергии не всегда доступны, когда они нам нужны, так как иногда не дует ветер или не светит солнце.Фактически, из-за ночного и дневного цикла Земли солнечная энергия уже неэффективна на 50% еще до того, как мы собираем даже один луч солнечного света для преобразования. К счастью для нас, с помощью новейших технологий зеленой энергии, доступных сегодня, мы можем в полной мере использовать эти альтернативы, когда они доступны.

Большинство источников альтернативной энергии зависят от очевидных естественных источников энергии, таких как солнце, ветер и вода. Солнце ежедневно покрывает землю солнечным светом, который может превращаться в тепло или электричество.Движение ветра и рек производит кинетическую энергию (энергию движущегося вещества), в то время как океанские приливы поднимают и опускают уровень моря с непреодолимой силой. Все эти источники обладают потенциалом для производства пригодных для использования альтернативных источников энергии.

Энергия существует во многих различных формах, и законы физики говорят нам, что энергия обладает способностью совершать работу, то есть способностью заставлять вещи происходить. Некоторые формы энергии, такие как солнечная энергия, переносят энергию от солнца на землю или химическая энергия используется в батареях для производства электричества.

Другие формы энергии невозможно увидеть, пока не высвободится энергия, например, тепло. В любом случае энергия может быть преобразована из одной формы в другую, но никогда не теряется. Например, химическая энергия ископаемого топлива может быть преобразована в тепло или кинетическая энергия движущейся воды преобразована в электричество.

Но вот в чем проблема. Хотя законы физики говорят нам, что энергия никогда не может быть создана или уничтожена, только преобразована из одной формы в другую, химическая энергия в ископаемом топливе, которая выделяется во время горения, не только производит полезное тепло, но также выделяет большое количество углекислого газа в качестве побочный продукт.

Двуокись углерода считается парниковым газом с накоплением двуокиси углерода в атмосфере, способствующей возникновению кислотных дождей и глобального потепления. Тогда альтернативная энергия может помочь удовлетворить потребности в энергии экологически безопасным, экологически чистым, экологически безопасным способом.

Какие альтернативные источники энергии

В основном альтернативные источники энергии - это виды энергетического топлива, которые можно использовать вместо сжигания ископаемого топлива или расщепления атомов.Но альтернативные источники энергии не одинаковы, поскольку их применение, экономика и выработка энергии разные. Существует несколько популярных альтернативных источников энергии, таких как биомасса, ветер, солнечная энергия, геотермальная энергия и гидроэнергия.

Первым источником энергии была древесина, в виде деревьев, бревен, веток и т. Д. Этот потенциальный источник энергии широко использовался для обогрева, освещения (пламя) и приготовления пищи. Но чрезмерное использование этого источника энергии привело к обширной глобальной вырубке лесов.В большинстве случаев альтернативные источники энергии не выбрасывают в атмосферу углекислый газ или ядовитые выбросы, за исключением топлива из биомассы. Тогда наиболее распространенными формами альтернативных источников энергии являются: -

Альтернативные формы энергии - солнечная

  • Солнечная энергия - Солнечная энергия, безусловно, является крупнейшим домашним использованием альтернативной энергии. Лучистая энергия, полученная из солнечного света, преобразуется в электрическую с помощью солнечных фотоэлектрических элементов и фотоэлектрических панелей, производящих тип альтернативной энергии, широко известный как «солнечная энергия».Затем эту солнечную энергию можно использовать для питания наших домов и рабочих мест…. Узнать больше >>
  • Солнечное отопление - Солнечное тепловое отопление использует энергию солнца для нагрева воды или других жидкостей, таких как термальное масло, протекающее через набор теплопроводящих труб, заключенных в солнечную панель или отражающую тарелку. Солнечное водонагревание - это экономичный способ производства большого количества дешевой горячей воды для вашего дома, просто используя энергию солнца ... Узнать больше >>
  • Солнечное отопление бассейна - Все мы знаем о преимуществах использования солнечной энергии для нагрева воды.Солнечная энергия может быть использована в солнечном нагреве бассейна, чтобы помочь нагреть воду в бассейне без необходимости в дорогостоящих электрических нагревательных элементах бассейна, увеличивая использование бассейна до четырех месяцев, просто используя энергию солнца… Узнать больше >>

Альтернативные формы энергии - ветер

  • Энергия ветра - Энергия ветра - это энергия или энергия, получаемая от движения ветра через ветряные мельницы, паруса и, чаще, ветряные турбины. Ветроэнергетика - это преобразование кинетической энергии ветра в механическую энергию для привода машин или насосов или в электрическую энергию для питания наших домов….Узнать больше >>

Альтернативные формы энергии - вода

  • Приливная энергия - Приливная энергия использует движение или кинетическую энергию морей и океанов для выработки электроэнергии. Новые технологии гидроэнергетики, такие как морские и гидрокинетические устройства, могут преобразовывать энергию волн, приливов, океанских течений и естественного течения рек в экологически чистую энергию…. Узнать больше >>
  • Hydro Energy - Гидроэнергетика использует энергию, производимую путем перемещения воды с помощью водяных колес и водяных турбин.Наиболее распространенной формой гидроэнергетики является гидроэнергетика. Это использует потенциальную энергию воды в больших резервуарах и плотинах для вращения электрических турбин для выработки электроэнергии… Узнать больше >>

Альтернативные формы энергии - Земля

  • Геотермальная энергия - Геотермальная энергия - это альтернативный источник энергии, который использует естественное тепло, скрытое глубоко в ядре Земли, в качестве источника энергии. Вода, нагретая за счет подземной магматической активности, выкачивается на поверхность и используется для выработки электроэнергии или обогрева зданий.Хороший пример использования геотермального тепла - это горячие источники и гейзеры…. Узнать больше >>
  • Биомасса - Энергия биомассы производится из сельскохозяйственных культур и растительных материалов, таких как древесина, опилки, торф и солома, выращенных специально для сжигания в качестве топлива. Как следует из названия, биоэнергетика - это энергия, полученная из биомассы (органического вещества), которая является устойчивой, поскольку новые культуры и леса выращиваются вместо тех, которые были собраны…. Узнать больше >>

Зачем нужны альтернативные источники энергии

Мы увидели, что существует множество различных типов альтернативных источников энергии, доступных для уменьшения нашей зависимости от ископаемого топлива, но некоторые из этих альтернативных источников энергии, указанных выше, не новы.На протяжении веков люди использовали силу проточной воды в реках и ручьях для различных нужд, особенно для сельского хозяйства и транспорта.

Кроме того, водяные колеса и ветряные мельницы использовались на протяжении тысячелетий для измельчения кукурузы и шелухи для производства муки для хлеба и различных продуктов. Даже пассивная солнечная энергия использовалась для обогрева домов и сушки одежды. В то время как некоторые формы этих альтернативных источников энергии, указанные выше, действительно являются усовершенствованием давно существующих технологий, другие являются действительно новыми, например, биоэнергетика, топливные элементы и солнечные панели.

Чтобы узнать больше о различных доступных «Альтернативных источниках энергии» или понять преимущества и недостатки использования альтернативной энергии в доме. Тогда почему бы не щелкнуть здесь и не получить на Amazon копию одной из лучших сегодня книг об альтернативных источниках энергии, чтобы узнать больше о том, как использовать альтернативные источники энергии в вашем доме для экономии денег и окружающей среды.

.

Home - Альтернативные источники энергии

Человеческая цивилизация начала осознавать, какой вред они уже нанесли окружающей среде; а когда дело доходит до борьбы с этими экологическими проблемами, акцент смещается на использование возобновляемых источников энергии. Вы когда-нибудь задумывались о , что такое альтернативные источники энергии? и почему они должны помогать нам поддерживать? Альтернативные источники энергии - это те, которые не вызывают нежелательных последствий для окружающей среды, являются возобновляемыми и бесплатными!

Альтернативные источники энергии могут быть реализованы для домов, автомобилей, заводов и любого другого объекта, который вы можете себе представить.Ученые всего мира проводят исследования по разработке и открытию новых Альтернативных источников энергии , с тем чтобы удовлетворить растущие потребности населения в энергии более легко, безопасно и эффективно. Вот список альтернативных источников энергии, которые помогут нам поддерживать природный баланс, не причиняя ей большого вреда по сравнению с традиционными источниками энергии.

Общеизвестные альтернативные источники энергии

Гидроэнергетика

Потенциальная энергия, запасенная в воде, удерживаемой в плотинах, используется для привода водяной турбины и генератора.Что, в свою очередь, производит электроэнергию. Эта форма выработки энергии называется гидроэлектростанцией. Из всех альтернативных источников энергии в настоящее время наиболее широко применяется именно этот.

Преимущества гидроэнергетики

- Источник гидроэнергетики, т.е. вода бесплатна.
- Плотины могут обеспечивать практически непрерывное производство электроэнергии.
- Вода, используемая для производства электроэнергии, может быть снова использована.
- В процессе производства энергии нет химических процессов, поэтому вырабатываемая энергия является чистой и не наносит вреда окружающей среде.

Солнечная энергия

Это энергия, которую Земля получает от Солнца. Это один из самых перспективных альтернативных источников энергии, который будет доступен человечеству на века. Единственной проблемой остается использование солнечной энергии наиболее эффективным способом. Производство солнечной энергии осуществляется с помощью серии фотоэлектрических элементов, в которых солнечные лучи преобразуются в электричество. Помимо производства электроэнергии солнечная энергия также используется для нагрева воды, приготовления пищи и т. Д.

Преимущества солнечной энергии

- Источник энергии абсолютно «бесплатный».
- Солнечная энергия, вырабатываемая в дневное время, может храниться для использования в ночное время.
- Солнечные генераторы энергии могут использоваться для выработки электроэнергии в сельских и отдаленных районах, где нет возможности использовать традиционные формы энергии.
- Производство солнечной энергии совершенно чистое.
- Солнечная энергия - это возобновляемая форма энергии, которая истощится не раньше, чем через тысячи лет.

Энергия ветра

Сила ветра используется для приведения в движение лопастей ветряной турбины, прикрепленной к электрогенератору, для выработки энергии ветра. Энергия ветра является эффективным альтернативным источником энергии в районах с высокой скоростью ветрового потока.

Преимущества энергии ветра

- Энергия ветра - это экологически чистый вид энергии.
- Источник выработки энергии, т. Е. Ветер, не требует затрат.
- Энергия ветра - возобновляемый источник энергии.

Энергия биомассы

Это энергия, вырабатываемая из отходов различной деятельности человека и животных, таких как побочные продукты и отходы лесной промышленности, сельскохозяйственных урожаев, твердых бытовых отходов и т. Д. Из множества альтернативных источников энергия, это тот, который учитывает использование отходов для выработки энергии, тем самым удаляя их рентабельным и эффективным способом.

Преимущества энергии биомассы

- Это экологически чистый способ производства энергии, при котором биологическая масса перерабатывается и повторно используется.
- Биомасса будет продолжать генерироваться и разлагаться как часть естественного биологического цикла. Таким образом, энергия биомассы считается возобновляемым источником энергии.

Новые альтернативные источники энергии

Чтобы ответить на вопрос , какой альтернативный источник энергии был показан заново, вы должны понимать, что по мере того, как вы читаете это, ведутся разработки, чтобы найти все больше и больше альтернативных источников энергии . Помимо общеизвестных альтернативных источников энергии, в последнее время были достигнуты успехи с точки зрения открытия новых альтернативных источников энергии, чтобы добавить их к списку альтернативных источников энергии.

Геотермальная энергия

Это энергия, получаемая из тепла внутри земли. Горячие породы, находящиеся в ядре земли, нагревают воду, которая под давлением излучает поверхность земли в виде пара. Этот сжатый пар может использоваться для запуска паровых турбин для выработки электроэнергии.

Преимущества геотермальной энергии

- Как и другие альтернативные источники энергии, геотермальный источник энергии является бесплатным.
- При наличии надлежащей системы выработки электроэнергии вредные побочные продукты не образуются.

Приливная сила

Поверхность земли на 71,11% покрыта водными объектами, особенно океанами. Приливы и отливы в воде повышаются и опускаются из-за гравитации солнца и луны. Поскольку мы знаем, как меняется положение Луны, мы можем предсказывать приливы и отливы. Эти приливы и отливы можно использовать, сооружая небольшие дамбы и пропуская воду через турбины для выработки электроэнергии.

Преимущества приливной энергии

- Источник энергии бесплатный и возобновляемый.
- Вырабатываемая энергия чистая и не вызывает загрязнения.

Проблемы, связанные с использованием альтернативных источников энергии

Каким бы многообещающим ни казалось использование альтернативных источников энергии, все еще ведутся исследования относительно того, как получить энергию из этих ресурсов наиболее эффективным и действенным способом. Хотя могут быть внедрены малые системы выработки электроэнергии, производство электроэнергии из этих ресурсов в крупных масштабах все еще является проблемой, за исключением гидроэнергетики.

Многие страны еще не готовы перейти от использования традиционных источников энергии к альтернативным источникам энергии , поскольку это требует огромных затрат на вывод из эксплуатации старой инфраструктуры производства электроэнергии и создание новой инфраструктуры. Таким образом, сдвиг идеален для поэтапного выполнения.

Зачем нужны альтернативные источники энергии?

Альтернативные источники энергии доступны бесплатно и не облагаются налогом на окружающую среду за их использование. Производство электроэнергии с помощью альтернативных источников энергии является экологически чистым и «зеленым».Если мы перейдем на использование энергии, вырабатываемой из этих источников, то выбросы углекислого газа из традиционных источников энергии будут значительно сокращены, а проблема глобального потепления будет решена через несколько лет. Кроме того, можно сохранить быстро истощающиеся традиционные источники энергии. Наряду с загрязнением воздуха использование традиционных энергетических ресурсов также вызывает загрязнение почвы и воды, выделяя различные токсины в землю и воду. Этим также можно разумно управлять.

Ущерб, который мы нанесли Земле после промышленной революции, огромен, и нам придется немедленно принять меры, если мы хотим сохранить планету устойчивой для наших будущих поколений.Самый большой шаг, который человечество может сделать для предотвращения дальнейшего ущерба, - это начать использовать альтернативные источники энергии.

Подробнее: Последние тенденции возобновляемой энергетики-2019

.

14 альтернативных источников энергии, которые могут иметь значение

Растут альтернативные источники энергии

В энергетическом секторе ископаемых видов топлива источников были основным источником энергии из-за их относительно низкой цены. Тем не менее, наша потребность в энергии на , согласно прогнозам, вырастет на на в будущем, и мы больше не можем полагаться на конечных и , загрязняющих источников энергии. За последнее десятилетие мы увидели положительных сдвигов в сторону расширения наших мощностей по возобновляемым источникам энергии как на местном, так и на глобальном уровне.

Панели солнечных батарей, ветряных турбин, установленных на суше и на море, и гидроэлектростанций - вот некоторые из альтернативных энергетических технологий , которые будут удовлетворять наши будущие потребности в энергии . Наша зависимость от природного газа и нефти является самой большой причиной экологического ущерба, и в энергетическом секторе только является причиной увеличения на 1,7% углекислого газа в нашей атмосфере. Таким образом, альтернативные источники энергии будут в центре внимания для предотвращения дальнейшего воздействия изменения климата на нашу планету.

Согласно ежегодной статистике IRENA по возобновляемым мощностям за 2019 год, глобальные возобновляемых генерирующих мощностей достигли 2351 ГВт . Из трех альтернативных источников энергии с наибольшим процентом:

1. Гидроэнергетика составляет 1172 ГВт , что составляет примерно половину от общей суммы.
2. Береговая и морская ветроэнергетика занимает второе место с 564 ГВт.
3. Мощность солнечной энергии немного меньше - 480 ГВт, разделенных на солнечную фотоэлектрическую и солнечную тепловую энергию.

Альтернативная энергия источников прогнозируется до расширение в каждом секторе к 2023 . Электроэнергетический сектор имеет самую большую долю 30% , и на пути декарбонизации электрификация станет основным энергоносителем , большая часть которого будет вырабатываться за счет возобновляемых источников энергии.

Отопление занимает второе место с 12%, а сектор транспорта идет последним с только 3.8% альтернативных источников энергии, нуждающихся в улучшении.

В приведенной ниже инфографике GreenMatch выделяет текущую и будущую область альтернативных источников энергии, а также дает обзор инвестиций и будущих прогнозов на нашем пути к устойчивому будущему .

Если вы хотите использовать эту инфографику, используйте код для встраивания ниже:

Получить код для встраивания

 14 альтернативных источников энергии

Инвестиции в 2019 году замедляются?

В соответствии с планом реализации, установленным Парижским соглашением , совокупные инвестиции в зеленую энергию должны составить долларов США 110 трлн ., Или около 2% (среднего) годового валового внутреннего продукта в течение этого периода.

Увеличение тяги к альтернативным источникам энергии снизило затраты, особенно на солнечную энергию.Согласно отчету REN21 о состоянии возобновляемой энергетики за 2019 год, глобальные инвестиции в новые мощности достигли 288,9 млрд долларов США. , без учета гидроэнергетики свыше 50 МВт.

Правительство Китая прекратило свои схемы субсидирования , потому что солнечная энергия теперь считается доступной по цене и приводит к недостаточному развертыванию солнечной энергии в Китае. В результате цифры показывают на 11% меньше инвестиций по сравнению с 2017 годом.

Аналогичным образом, в апреле 2019 года схема льготных тарифов в Великобритании завершила действие для новых заявителей, желающих использовать альтернативную энергию.

Инвестиции Прогноз предусматривает стабилизацию и рост инвестиций для следующего обзора. До сих пор Китай является крупнейшим инвестором по странам. Снижение расходов на солнечную энергию на из-за субсидии существенно повлияло на общее количество, демонстрируя явное доминирование на рынке возобновляемых источников энергии.

Объем будущих альтернативных источников энергии

Более широкое внедрение альтернативных источников энергии зависит от еще более эффективных возобновляемых технологий и , реструктурирующих электроэнергетической отрасли.С использованием возобновляемых источников энергии, производство чистой энергии возможно на уровне на бытовом уровне с такими технологиями, как солнечные панели , тепловые насосы и котлы на биомассе.

Чтобы в полной мере использовать энергию, которая в основном зависит от погоды или или от времени , нам еще предстоит придумать более совершенные решения для накопителей энергии .

Землепользование и рост населения

При росте населения до 9,7 млрд.к 2050 г. , более широкое использование крупных солнечных ферм может быть не идеальным решением, поскольку они занимают много земли. Минимизация площади земель имеет решающее значение, или разрабатывает более эффективных технологий, таких как преобразователей энергии ветра .

Энергия ветра в настоящее время является одним из наиболее важных альтернативных источников энергии в Великобритании , и примерно обеспечивает около 4 млн. дома. Оффшорный ветер все еще недостаточно развит из-за дорогостоящего обслуживания и расположения в глубоких водах, но в будущем мы сможем более эффективно вырабатывать энергию из океанов и глубоких вод .

Недостатки конструкции нынешних ветряных турбин ограничивают потенциал использования энергии ветра, неспособного преодолевать ветры на больших высотах. Будущая воздушная технология может стать лидером с гораздо более многообещающим радиусом действия от до 500 м , где ветры на сильнее .

Один из наиболее дорогостоящих проектов на ранней стадии включает получение солнечной энергии из пространства . Прототип состоит из оптических отражателей, фотоэлементов, преобразующих солнечный свет в энергию, и схемы, преобразующей электричество в радиочастоты.Затем встроенная антенна будет передавать энергию обратно на Землю.

В будущем этот инновационный альтернативный источник энергии сможет удовлетворить потребности в энергии нашего растущего населения без ограничений, используя постоянный солнечный свет из космоса.

Хранение зеленой энергии

Эффективный аккумулятор жизненно важен для более широкого внедрения альтернативных источников энергии. Солнечная фотоэлектрическая энергия зависит от прямого воздействия солнца, а это означает, что значительного количества энергии идет неиспользованным или потраченным впустую из-за отсутствия встроенных солнечных аккумуляторных батарей.

В будущем водород будет движущим источником энергии. В настоящее время большая часть производится из ископаемого топлива. Однако излишков альтернативной энергии также используется для производства газообразного водорода. Области применения универсальны - газообразный водород можно подавать в сеть природного газа или с помощью топливных элементов для преобразования в электричество. Водород можно было бы широко использовать в транспортном секторе, когда мы сможем предложить менее дорогостоящих решений для более широкого внедрения таких альтернативных источников энергии.

Водород имеет наивысшую плотность из всех видов топлива, что делает его более удобным для распределения и хранения. Его стабильный химический состав также означает, что он может удерживать энергию лучше, чем любая другая среда.

В будущем создание инфраструктуры снабжения и хранения позволит более эффективно использовать водорода. В планы на будущее для водорода входит строительство подземной системы хранения , где излишки энергии ветра, например, могут быть преобразованы в водород посредством электролиза .

Альтернативная энергетика и инфраструктура

Наша текущая глобальная инфраструктура адаптирована только для ископаемого топлива. На строительство нового потребуется лет и ресурсов. В последние годы автономных технологий , основанных на альтернативной энергии, смогли обеспечить питание удаленных пунктов в виде мини- или локальных сетей.

Полная децентрализация сети предоставит клиентам возможность продавать электроэнергию обратно в сеть, а получит контроль над необходимой и потребляемой энергией .Однако Великобритания еще далека от полной децентрализации из-за масштабов необходимых преобразований.

Ряд из предприятий , однако, можно считать пионерами в реструктуризации вне сети в Великобритании, например, UPS и некоторые из гигантов розничной торговли и супермаркетов .

Расширение масштабов альтернативной энергетики откроет еще рабочих мест в секторе устойчивой энергетики. Рост и внедрение во всех секторах потребуют лет планирования и значительных инвестиций .

Чтобы гарантировать будущее без дальнейших выбросов парниковых газов, мы можем начать с введения дополнительных запретов на будущие проектов по ископаемому топливу и более строгих целевых показателей выбросов .

Написано Рамона Гошева Контент-писатель Рамона - автор контента в GreenMatch, уделяющий большое внимание экологическим вопросам и устойчивости.Она получила образование в области творчества и письма для СМИ, а также имеет опыт создания мероприятий и создания контента для различных сред. .

11 различных источников альтернативной энергии

Потенциальные проблемы, связанные с использованием ископаемого топлива, особенно с точки зрения изменения климата, были рассмотрены раньше, чем вы думаете. Шведский ученый Сванте Аррениус был первым, кто еще в 1896 году заявил, что использование ископаемого топлива может способствовать глобальному потеплению.

Этот вопрос стал горячей темой в течение последних нескольких десятилетий. Сегодня наблюдается общий сдвиг в сторону экологической осведомленности, и источники нашей энергии становятся предметом более пристального внимания.

Это привело к увеличению количества альтернативных источников энергии. Хотя жизнеспособность каждого из них можно оспаривать, все они вносят положительный вклад по сравнению с ископаемым топливом.

Меньшие выбросы, более низкие цены на топливо и уменьшение загрязнения - все это преимущества, которые часто может обеспечить использование альтернативных видов топлива.

Здесь мы исследуем одиннадцать наиболее известных альтернативных источников топлива и смотрим на преимущества, которые они предлагают, и потенциал для увеличения потребления в ближайшие годы.

Лучшие образцы альтернативных источников энергии

11. Водородный газ

В отличие от других видов природного газа, водород является полностью экологически чистым топливом. После производства водородные газовые ячейки при использовании выделяют только водяной пар и теплый воздух.

Основная проблема, связанная с этой формой альтернативной энергии, заключается в том, что она в основном происходит за счет использования природного газа и ископаемого топлива. Таким образом, можно утверждать, что выбросы, созданные для его извлечения, противодействуют выгодам от его использования.

Процесс электролиза, который необходим для расщепления воды на водород и кислород, делает эту проблему менее важной. Однако электролиз по-прежнему уступает ранее упомянутым методам получения водорода, хотя исследования продолжают делать его более эффективным и рентабельным.

10. Приливная энергия

В то время как приливная энергия использует энергию воды для выработки энергии, как и в случае с гидроэлектрическими методами, во многих случаях ее применение имеет больше общего с ветряными турбинами.

Хотя это довольно новая технология, ее потенциал огромен. Согласно отчету, подготовленному в Соединенном Королевстве, приливная энергия может удовлетворить до 20% текущих потребностей Великобритании в электроэнергии.

Наиболее распространенной формой производства приливной энергии является использование генераторов приливных потоков. Они используют кинетическую энергию океана для питания турбин, не производя отходов ископаемого топлива и не будучи столь же восприимчивыми к элементам, как другие формы альтернативной энергии.

9.Энергия биомассы

Энергия биомассы бывает разных форм. Сжигание древесины использовалось в течение тысяч лет для создания тепла, но в результате недавних достижений также наблюдались отходы, например, на свалках, и спиртовые продукты, используемые для аналогичных целей.

При сжигании дров выделяемое тепло может быть эквивалентно теплу системы центрального отопления. Кроме того, связанные с этим затраты, как правило, ниже, а количество углерода, выделяемого этим видом топлива, становится ниже количества, выделяемого ископаемым топливом.

Однако есть ряд проблем, которые необходимо учитывать при использовании этих систем, особенно если они установлены дома. Важным фактором может быть техническое обслуживание, к тому же вам может потребоваться разрешение местных властей на его установку.

8. Ветроэнергетика

Этот вид производства энергии становится все более популярным в последние годы. Он предлагает те же преимущества, что и многие другие альтернативные источники топлива, поскольку в нем используется возобновляемый источник и не образуются отходы.

Текущие ветроэнергетические установки приводят в действие примерно двадцать миллионов домов в Соединенных Штатах в год, и это число растет. В большинстве штатов страны в настоящее время есть ветроэнергетика в той или иной форме, и инвестиции в эту технологию продолжают расти.

К сожалению, эта форма производства энергии также сопряжена с проблемами. Ветровые турбины ограничивают обзор и могут быть опасны для некоторых видов диких животных.

7. Геотермальная энергия

По сути, геотермальная энергия - это извлечение энергии из земли вокруг нас.Он становится все более популярным, и в 2015 году в этом секторе в целом наблюдался пятипроцентный рост.

По оценке Всемирного банка, около сорока стран могут удовлетворить большую часть своих потребностей в электроэнергии с помощью геотермальной энергии.

Этот источник энергии имеет огромный потенциал, но мало что делает, чтобы разрушить землю. Однако высокие первоначальные затраты на создание геотермальных электростанций привели к более медленному внедрению, чем можно было ожидать от столь многообещающего источника топлива.

6. Природный газ

Источники природного газа использовались в течение нескольких десятилетий, но именно благодаря развитию технологий сжатия он становится более жизнеспособным альтернативным источником энергии. В частности, он используется в автомобилях для снижения выбросов углерода.

Спрос на этот источник энергии постоянно растет. В 2016 году 48 нижних штатов США достигли рекордных уровней спроса и потребления.

Несмотря на это, с природным газом все же есть проблемы.Потенциал загрязнения выше, чем при использовании других альтернативных источников топлива, и природный газ по-прежнему выделяет парниковые газы, даже если их количество ниже, чем при использовании ископаемого топлива.

5. Биотопливо

В отличие от источников энергии из биомассы, в биотопливе для производства энергии используются животные и растения. По сути, это топливо, которое можно получить из какой-либо формы органического вещества.

Они являются возобновляемыми в тех случаях, когда используются растения, так как их можно выращивать ежегодно.Однако им действительно требуется специальное оборудование для добычи, которое может способствовать увеличению выбросов, даже если самого биотоплива нет.

Биотопливо находит все большее применение, особенно в Соединенных Штатах. На их долю приходилось примерно семь процентов потребления топлива транспортным средством по состоянию на 2012 год.

4. Волновая энергия

Вода снова доказывает, что вносит ценный вклад в альтернативные источники энергии с преобразователями энергии волн. Они имеют преимущество перед источниками энергии приливов, поскольку их можно размещать в океане в различных ситуациях и местах.

Как и в случае с приливной энергией, преимущества заключаются в отсутствии отходов. Он также более надежен, чем многие другие виды альтернативной энергии, и при правильном использовании имеет огромный потенциал.

Опять же, стоимость таких систем является основным фактором, способствующим замедлению внедрения. У нас также пока недостаточно данных, чтобы выяснить, как преобразователи волновой энергии влияют на природные экосистемы.

3. Гидроэнергетика

Гидроэлектрические методы на самом деле являются одними из самых первых способов получения энергии, хотя их использование начало сокращаться с ростом использования ископаемого топлива.Несмотря на это, они по-прежнему составляют примерно семь процентов энергии, производимой в Соединенных Штатах.

Гидроэнергетика имеет ряд преимуществ. Это не только чистый источник энергии, что означает, что он не создает загрязнений и множества связанных с этим проблем, но и является возобновляемым источником энергии.

Более того, он также предлагает ряд вторичных преимуществ, которые не сразу очевидны. Плотины, используемые для производства гидроэлектроэнергии, также способствуют борьбе с наводнениями и ирригационным технологиям.

2. Атомная энергетика

Атомная энергия - одна из самых распространенных форм альтернативной энергии. Это создает ряд прямых преимуществ с точки зрения выбросов и эффективности, а также способствует росту экономики за счет создания рабочих мест при создании и эксплуатации заводов.

Тринадцать стран полагались на ядерную энергию для производства не менее четверти своей электроэнергии по состоянию на 2015 год, и в настоящее время в мире насчитывается 450 действующих станций.

Недостаток в том, что когда что-то идет не так с атомной электростанцией, существует вероятность катастрофы.Ситуации в Чернобыле и Фукусиме - тому примеры.

1. Солнечная энергия

Когда большинство людей думают об альтернативных источниках энергии, они склонны использовать в качестве примера солнечную энергию. С годами эта технология претерпела значительные изменения и теперь используется для крупномасштабного производства энергии и выработки электроэнергии для отдельных домов.

Ряд стран выступили с инициативами по развитию солнечной энергетики. «Льготный тариф» Соединенного Королевства является одним из примеров, так же как и «налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергию» в Соединенных Штатах.

Этот источник энергии является полностью возобновляемым, а затраты на установку перевешиваются деньгами, сэкономленными на счетах за электроэнергию от традиционных поставщиков. Тем не менее солнечные элементы склонны к износу в течение длительного времени и не так эффективны в неидеальных погодных условиях.

Заключение

Поскольку проблемы, возникающие в результате использования традиционных ископаемых видов топлива, становятся все более заметными, альтернативные источники топлива, подобные упомянутым здесь, вероятно, будут приобретать еще большее значение.

Их преимущества устраняют многие проблемы, вызванные использованием ископаемого топлива, особенно когда речь идет о выбросах. Однако развитие некоторых из этих технологий замедлилось из-за количества инвестиций, необходимых для их жизнеспособности.

Объединив их все, мы сможем положительно повлиять на такие проблемы, как изменение климата, загрязнение и многие другие.

Пожалуйста, внесите свой вклад в обсуждение ниже и поделитесь с нами своими мыслями об альтернативных источниках энергии в разделе комментариев или поделившись этой статьей в социальных сетях.

Ресурсы

.

Использование альтернативной энергии | Национальное географическое общество

Альтернативная энергия - это энергия, которая не исходит из ископаемого топлива, и поэтому производит мало или совсем не производит парниковых газов, таких как углекислый газ (CO 2 ). Это означает, что энергия, произведенная из альтернативных источников, не способствует парниковому эффекту, вызывающему изменение климата. Вы можете изучить выбросы CO 2 с помощью MapMaker Interactive здесь.

Эти источники энергии называются «альтернативными», поскольку они представляют собой альтернативу углю, нефти и природному газу, которые были наиболее распространенными источниками энергии со времен промышленной революции.Эти ископаемые виды топлива выделяют высокие уровни CO 2 при сжигании для производства энергии и электричества. Однако альтернативную энергию не следует путать с возобновляемой энергией, хотя многие возобновляемые источники энергии также могут считаться альтернативными. Солнечная энергия, например, является одновременно возобновляемой и альтернативной, потому что она всегда будет в изобилии и не выделяет парниковых газов. Однако атомная энергия является альтернативой, но не возобновляемой, sin

.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.