Альтернативні джерела енергії . Як Що Де і Чому відповіді на запитання

05.08.2015

Альтернативні джерела енергії

Альтернативні джерела енергії.

Alternative Energy Sources

Наступ енергетичної революції не за горами. Провідні країни світу витрачають мільярди доларів на будівництво електростанцій, що використовують «зелені» джерела енергії, насамперед енергію вітру і Сонця. Китай, США і Європейський союз дружно прагнуть до того, щоб отримувати якомога більше енергії з невичерпних джерел, які дозволяють не тільки скоротити викиди парникових газів, але і стати вільніше від вугілля, нафти і газу. А як справи з цим йдуть, у Росії. Як завжди, бла-бла з усіх трибун. про на-но. про уно та інші технології. Але що б у вас не создовалось враження, що все так погано на Батьківщині, у нас між іншим шаленими темпами развівається атомна енергетика. Але дана стаття про альтернативні джерела енергії , хоча щодо чого альтернативні.

solnechnaya energetika

По-перше, мінливий клімат обходиться нам у копієчку, зокрема, із-за того, що посухи ведуть до зростання цін на продовольство. По-друге, нафта стає все дорожче і дорожче. Тому що в глобальну гонку за добробут набирає все більше і більше країн та попит на пальне паливо зростає. А дві третини викидів парникових газів, яким ми зобов’язані глобальним потеплінням, припадають саме на енергетику.

США, Китай, Німеччина, Іспанія та Індія непомітно для широких світових мас вириваються у лідери в справі розвитку і впровадження в життя технологій двадцять першого століття, що допомагають отримувати все більше і більше енергії з так званих «поновлюваних джерел». Це природні стихії, які неможливо вичерпати взагалі (на відміну від родовищ нафти і вугілля).

Сьогодні найбільші в світі споживачі нафти, газу і вугілля витрачають мільярди на те, щоб якомога швидше відмовитися від горючих джерел енергії та перейти на «відновлювані».

Безперечно — саме завдяки продажу енергоносіїв за кордон наша країна змогла досягти економічного зростання та стабільності за останній десяток років. Виросли по всій країні торгово-розважальні центри, замінили палаци піонерів і будинки культури одночасно, — найкраще і саме наочне тому підтвердження.

Нові можливості, новий рівень споживання і навіть Чемпіонат світу з футболу в 2118 році-всім цим ми зобов’язані високому попиту на то, що ми видобуваємо з-під землі і продаємо за кордон.

Питання тільки в тому, що ми будемо робити, коли європейці перейдуть на сонячні батареї, а китайці пересядуть на електромобілі? Знайдеться достатньо покупців на нашу нафту? І взагалі, не закінчиться вона?

Пройде всього дев’ять років, і світ досягне піку видобутку нафти. Такі, принаймні, прогнози Світового енергетичного агентства. Після цього нафти буде все менше і менше.

Розглянемо екзотичні «альтернативні джерела енергії » і основні проекти добыввания електрики нетрадиционныв шляхом.

ОСМОТИЧНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ.

OSMOTICHESKAYA ELEKTROSTANTSIYA.

ПРИНЦИП РОБОТИ: Енергетична установка заснована на принципі дифузії рідин (осмосі). Відсіки з солоною та прісною водою в резервуарі розділені полунепроницаемой мембраною, яка пропускає молекули води, але затримує молекули солі. Це і є осмос — процес односторонньої дифузії. За законами фізики відбувається вирівнювання концентрації солі по обидві сторони мембрани: прісна вода весь час надходить у відсік з морською водою, в результаті чого тиск у відсіку може зрости до 20 бар (відповідає 200 метрів водяного стовпа). Досить з’єднати цей відсік з гідротурбін, і надлишковий тиск змусить її обертатися, виробляючи електрику.

SHEMA OSMOTICHESKAYA ELEKTROSTANTSIYA.

Генератор зможе працювати скрізь, де є солона і прісна вода. Вірніше, де їх потоки стикаються один з одним, не встигаючи змішуватися. Наприклад, в гирлах річок, що впадають в моря або солоні озера (Мертве море, Велике Солоне озеро в штаті Юта. США), на виходах з фіордів, в каналах з промисловими стоками, наповнених солонуватою водою.

Перший і поки єдиний у світі прототип осмотичної електростанції запущено в Норвегії — в містечку Тофте на південно-західному березі Осло-фіорду. Будівництво електростанції було завершено в листопаді 2009 року. Потужність електростанції поки що мізерна — її ледве вистачить на, пилосос .

Для станції всього один мегават (це в тисячу разів менше потужності сучасної АЕС) потрібна мембрана площею 200 тисяч квадратних метрів. Площа поверхні мембрани експериментальної осмотичної станції в Тофте — 2000 квадратних метрів. Заради економії місця вона має форму спіралі.

ГЕЛИОТЕРМАЛЬНАЯ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ

GELIOTERMALNAYA-ELEKTROSTANTSIYA

ПРИНЦИП РОБОТИ:

Геліоенергетика заснована на використанні концентрованого сонячного випромінювання. Сонячні електростанції (СЕС), які використовують параболічні концентратори, які складаються з дзеркал-відбивачів у формі жолобів. У фокусі параболи встановлюється трубка-приймач, в якій концентруються відбиті промені. По трубці тече теплоносій — синтетичне масло. Воно нагрівається і віддає тепло воді, яка перетворюється в пар і надходить в турбогенератор. У конструкціях СЕС також застосовуються дзеркала-відбивачі у формі тарілок; вони концентрують відбиті промені сонця в трубчастому приймачі.

СЕС баштового типу складається з башти і геліостатів — дзеркал, підключених до загальної системи позиціонування. На вершині вежі закріплений приймач, у якому концентруються сонячні промені, відбиті від геліостатів, розташованих навколо.

СЕС, що використовують двигун Стірлінга, влаштовані за принципом супутникових-тарілок». У фокусі-тарілки» встановлений двигун з газоподібним робочим тілом. Він перетворює сонячну енергію в механічну, яка подається на електрогенератор.

ЗАСТОСУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ

Гелиотермальные електростанції вважаються економічно вигідними, якщо річний рівень сонячної радіації становить не менше 2000 кіловат-годин на квадратний метр. Тому їх доцільно будувати в регіонах, розташованих між 40° північної широти і 40° південної широти.

Перша черга СЕС-Андасол — в провінції Гранада (Іспанія) виробляє близько 50 мегаваи, що відповідає потужності десяти вітрових турбін. Це найбільша в Європі сонячна електростанція, яка використовує параболічні концентратори. Вся система-Андасол — загальною потужністю 150 мвт зможе забезпечити електроенергією 600 тисяч чоловік.

Недоліки.

Синтетичні масла, використовувані в якості теплоносіїв, токсичні і не витримують температури вище 400 градусів за Цельсієм. Виробники експериментують з іншим теплоносієм — розплавленими солями. Вони нагріваються до 550 градусів за Цельсієм, що підвищує ККД електростанції.

ПОВІТРЯНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ.

AIR POWER

ПРИНЦИП РОБОТИ:

Уявіть собі гігантську прозорий дах.

Повітря під нею прогрівається, як в теплиці, збільшується в об’ємі і спрямовується вгору. Стикаючись з похилим дахом, нагріте повітря направляється до центру установки і випаровується крізь високу вузьку вежу. Чим вище вежа, тим стрімкіше повітряний потік, тому що з наростаючою висотою зменшується атмосферний тиск. Електричний струм виробляють повітряні турбіни. Щоб така повітряна електростанція досягла потужності 200 мегават, необхідні скляний дах діаметром вісім кілометрів і башта висотою не менше 1000 метрів.

Повітряні електростанції можна будувати скрізь, де світить сонце. Вони працюють навіть при розсіяному світлі, так що їх можна експлуатувати в тропічних регіонах. Хмарність не заважає роботі.

Діючих повітряних електростанцій поки не існує. В іспанському місті Мансанарес з 1986 по 1989 рік працювала модель-прототип. 200-метрова вежа постраждала від негоди. Зараз в Намібії планується будівництво повітряної електростанції-Зелена вежа висотою 1500 метрів.

Недоліки.

Дорожнеча і величезні розміри. Зате криту територію можна використовувати як оранжерею для вирощування рослин.

ПРИЛИВНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ

Prilivnye ElektroStantsii

Принцип роботи

Припливи і відпливи — самі надійні джерела енергії. Під дією гравітаційних сил Місяця і Сонця рівень води в Світовому океані змінюється двічі на добу. Для отримання енергії за рахунок коливань рівня води раніше будували греблі. Тепер на зміну їм прийшли підводні гідроагрегати. Щільність води у 800 разів вище щільності повітря, тому у приливних електростанціях можна використовувати маленькі гвинтові ротори. Необхідна швидкість потоку води — усього сім-десять кілометрів на годину.

Krupnyeishaya-prilivnaya-turbina-AK1000-

Приливна гребля довжиною 750 метрів була побудована Бретані (Франція) ще у 1967 році і з тих працює без перебоїв. Перший у світі підводний гідроагрегат у відкритому морі встановлений на південний схід від Белфаста (Північна Ірландія) в морському озері-затоці Стренгфорд-Лох. Потужність цієї електростанції — 1.2 мегавати.

Недоліки.

Під час штормів виникає потужний напір води. Ротори, здатні витримати такий натиск, коштують дуже дорого. Крім того, технологія може бути небезпечна для риболовецьких господарств і природи.

ХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ

VOLNOVAYA ELEKTROSTANTSIYA oceanlinx-1

Є багато способів отримання енергії з допомогою морських хвиль. Одні інженери винайшли механічних «морських зміїв» довжиною до 180 метрів, що складаються з безлічі поплавців, подпрыгивающих на хвилях і приводять у рух гідрогенератори. Інші розробляють-устриць-, схожих за конструкцією дверні петлі. Вони бовтаються вгору-вниз біля поверхні води, хитаючи воду до берега. Так енергія хвиль передається гідротурбіни. Третій варіант називається ¦•Бункер». На березі будується будинок, частково занурене в море. Коли набігає хвиля, вода проникає в будинок знизу через відкриті камери, рівень води в «Бункері — піднімається, підвищується внутрішній тиск повітря в трубі, що веде до турбіни. Турбіна обертається, виробляючи електроенергію.

gidroenergiya

Олна з перших хвильових електростанцій збудована на острові Айла(Шотландія). Бетонна коробка ширмной 20 метрів справно виробляє електрику вже десять років. Набігаючі хвилі витісняють повітря з «коробки», і під дією повітряної тяги починають обертатися дві гідротурбіни загальною потужністю 500 кіловат. Електростанція, що працює на викопних енергоносіїв, для вироблення такого об’єму енергії викидає в атмосферу сотні тонн вуглекислого газу.

НЕДОЛІКИ

Хвильова електростанція — дороге і технічно складна споруда. Її конструкція повинна враховувати особливості ландшафту, щоб оптимально вловлювати хвилі і виробляти найбільшу потужність. При цьому станція повинна витримувати шторму, коли хвилювання перевищує норму в десять разів.

ГЕОТЕРМАЛЬНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ

GYEOTERMALNAYA-ELEKTROSTANTSIYA-na-Kurilskih-ostrovah

Якщо спуститися під землю на один кілометр, то температура підвищиться на 35 градусів за Цельсієм. На глибині п’ять кілометрів ще гаряче — не менше 150 градусів. Інженери скористалися цією обставиною і спроектували електростанції, що працюють на тепловій енергії підземних джерел. Для цього потрібні глибинні свердловини і труби завдовжки майже шість кілометрів. Природне тепло Землі доставляється за ним на поверхню у вигляді гарячої води. Ґрунтова вода віддає нагорі тепло органічного пару, який прямує в парові турбіни.

Geothermal Power Plants

Найбільший геотермальний комплекс світу Гейзері» знаходиться в Каліфорнії, в 140 кілометрах на північ від Сан-Франциско. Загальна потужність двох десятків електростанцій, розсіяних по Долині Великих Гейзерів, дозволяє забезпечити електроенергією один мільйон сімей. У Росії все геотермальні станції розташовані на Камчатці та Курильських островах .

НЕДОЛІКИ

Розвідка родовищ геотермальних обходитися дуже дорого .А буріння свердловин в таких місцях може справоцировать землетрячсение. У Швейцарії після буріння, легкі підземні поштовхи не вщухали кілька місяців. Збиток від землетрусів, викликаних бурінням глибинної свердловини, склав майже три мільйони євро. Крім того, термальні води можуть винести на поверхню Землі важкі метали і солі, які завдають шкоди навколишньому середовищу.

Сонячні космічні електростанції.

Solnechnye kosmicheskie elektrostantsii

ПРИНЦИП РОБОТИ:

Поки це більше схоже на наукову фантастику, але інженери вже всерйоз мають намір побудувати на земній орбіті діючу СЕС. Орбітальні фотобатареї можуть витягти з космосу в п’ять-десять разів більше електроенергії, ніж земні. Що потрібно зробити, щоб використовувати весь цей космічний потенціал? Вивести на орбіту величезні, площею кілька квадратних кілометрів, сонячні «вітрила», вкриті дзеркалами-відбивачами, і розгорнути їх під певним кутом. Тоді відбиті сонячні промені будуть концентруватися на поверхні сонячних батарей.

Отримана електроенергія домчить до Землі у вигляді електромагнітних мікрохвиль. Приймальні антени заново перетворюють ці промені, заряджені енергією, електрика. Вітрила площею три квадратних кілометри здатні виробляти до 1,4 гігавата електроенергії, що відповідає потужності АЕС. По-перше, щоб скоротити парникові викиди, по-друге, щоб знизити залежність від імпорту енергоносіїв. У 2008 році інвестиції в поновлювані джерела енергії вперше в історії перевищили вкладення в теплові електростанції. Тому неспроста французька нафтогазова компанія «Тоталь» —четверта в світі за обсягом видобутку нафти! — купила контрольний пакет акцій американської «Санпауэр», випускаючою. сонячні батареї.

geothermal-energy-KITAI

тим часом китайський уряд з власної ініціативи зобов’язався до 2020 року скоротити обсяги викидів вуглекислого газу на цілих сорок відсотків. Замінити вугілля повинні будуть вітер і Сонце. І це при тому, що Китай — один з головних світових забруднювачів атмосфери. Саме тут спалюється майже половина всього світового вугілля, головного джерела парникових газів. Вже сьогодні Китай з величезним відривом лідирує у світовій гонці інвестицій альтернативні джерела енергії .

Альтернативні джерела енергії лежать v нас під ногами.

Щоб перетворити їх в електрику, потрібні лише технології і воля. Але поки одні пишуть концепції, проводять конференції про «потенціал відновлюваних джерел енергії» і розробляють план, інші вже вкладають мільярди альтернативні джерела енергії. Причому ці вкладення ростуть в геометричній прогресії.

В американському штаті Орегон вже будується сама велика вітряна електростанція у світі. Понад півтисячі вітрогенераторів будуть виробляти 845 мегават енергії, чого вистачить на 235 тов домашніх господарств. За даними «Дженерал електрик», електростанція дозволить запобігти викид в атмосферу 1.5 мільйона тонн вуглекислого газу, які утворилися при видобутку цього обсягу енергії з допомогою викопного палива. Купувати електрику буде сусідній штат Каліфорнія. Тому що до 2020 року влада штату планують отримувати зз відсотків своєї енергії з відновлюваних джерел.

У сусідній з нами Фінляндії маркування «ЕКО-енергія» була введена ще в 1998 році. Вона дозволяє споживачам самим вирішувати, яке електрика вони хочуть купувати вироблене з традиційних (копалин) джерел або з « альтернативні джерела енергії ». У 2009 році чверть усього проданого у Фінляндії електрики було отримано з відновлюваних джерел.

В Цукрі будується гігантський парк сонячних батарей. Проект «Дезертек» в майбутньому буде забезпечувати 15 відсотків потреб Західної Європи в електриці. Є і більш скромні, але не менш вражаючі приклади. Скажімо, район Рейн-Хунсрюк в німецькій федеральній землі Рейнланд-Пфальц, який покриває дві третини своїх потреб в енергії самостійно, з допомогою півтори тисячі установок з отримання енергії з відновлюваних джерел.

Не менш бурхливо розвивається «альтернативні джерела енергії » а в Азії. Японські закони наказують ставити сонячні батареї абсолютно на всі нові будинки. У Китаї передбачається вкласти 15 мільярдів доларів у виробництво електромобілів.

це вже не окремі дивацтва західних країн, не примха розпещених європейців, не протести вегетаріанців у в’язаних светрах проти будівництва АЕС, залізничних вокзалів і капіталізму в цілому. Намічається «зелена» революція в енергетиці — це не примха чи данина моді, а сувора необхідність. Яку, втім, ще не всі до кінця усвідомили.

Цифри говорять самі за себе. 2010 рік став рекордним за інвестиціями в «альтернативні джерела енергії ». на будівництво вітряних і сонячних електростанцій, на розвиток і виробництво електромобілів, а також інших «зелених» технологій, було витрачено майже 243 мільярди доларів — на третину більше, ніж роком раніше. З 2005 по 2008 рік вкладення у відновлювану енергетику подвоїлися; потужність введених в дію вітрових електростанцій зросла вдвічі, кількість сонячних батарей — втричі. Вже сьогодні в Німеччині частка електрики, що отримується з поновлюваних джерел, досягає майже 17 відсотків.

За рішенням Європейського союзу до 2019 року всі нові споруджувані будівлі органів державної влади (а з 2020 року — все нові приватні будинки) повинні досягти абсолютної енергоефективності — не викидати в атмосферу ні грама парникових газів. Провідні світові енергоконцерни — «Бош», «Дженерал Електрик», «Сіменс» — все більше змішають акцент своїх досліджень і виробництв на поновлювані джерела енергії.

Але в світовому авангарді йдуть лише шість країн.

Більше половини введених в дію вітряків будуються в США, Німеччині, Китаї, Данії, Іспанії та Індії; ледь не половина всіх сонячних панелей світу ставиться в Німеччині. Решта поки ігнорують тенденцію.

тим часом Європейський союз планує вже в 2020 році отримувати 20 відсотків енергії з відновлюваних джерел, Китай вклав у минулому році 54,4 мільярда доларів у розвиток поновлюваних джерел енергії. Більше того, деякі дослідники стверджують, що перейти на «альтернативні джерела енергії » дешевше, ніж спалювати по-старому нафту і вугілля.

За даними міжнародного енергетичного агентства, до 2030 року 6о відсотків електроенергії у світі буде вироблятися за рахунок відновлюваних джерел.

МИ набагато більше обговорюємо будівництво скляного палацу на березі Фінської затоки, а не вітряні або сонячні технології майбутнього і «альтернативні джерела енергії ». От тільки чи не стане скляна вежа символом нашої любові до широких жестів, а не до енергоефективності?

Доходи від продажу викопних енергоносіїв дозволяють платити зарплати лікарям і вчителям, будувати нові дороги, купувати за кордоном швидкісні поїзди і проводити зимову Олімпіаду. Тільки що буде, коли електромобілі, заряджені від сонячних електростанцій, увійдуть в моду, як мобільні телефони?

До 2050 року близько 25 відсотків світового електрики буде видобуватися з сонячної енергії, прогнозує «Грінпіс». Росія, наприклад, могла б будувати електростанції в прикаспійських регіонах. Могла б. Але не будує.

Тому що простіше слідувати звичкам і нічого не міняти, ніж спробувати зазирнути в майбутнє і зрозуміти, які технології потрібні будуть через двадцять років. Ми тримаємося за наші звички як за соломинку, боячись спробувати щось нове. Ми боїмося незвичайних ідей, і не тільки «зелених». Тому що вони можуть качнути звичний нам спосіб життя. Ми боїмося змін.

Але проблема в тому, що шлях до прогресу і конкурентоспроможності криється саме в постійних змінах, а не в усталених традиціях. І той, хто сліпо слід звичок, швидко залишається в хвості.

Ми вже програли технологічну гонку за автомобілі і літаки, мобільні телефони і навіть холодильники. Більше половини науково-популярних книг, виданих у Росії, переведені з інших мов. Їх пишуть десь в Америці, а ми лише купуємо і переводимо. Чи Не станеться те ж саме з «альтернативні джерела енергії » ?

ДО 2020 РОКУ РОСІЯ ПЛАНУЄ отримувати 4,5 відсотка енергії з відновлюваних джерел, в чотири рази менше, ніж Європа. Два роки тому президент Медведєв написав: «Домогтися лідерства, покладаючись на нафтогазову кон’юнктуру, неможливо». Але, як вказують експерти «Грінпісу», майже всі проекти, що стосуються енергозбереження та відновлюваної енергії, перенесені на 2020 рік.

Проекти в сфері відновлюваної енергетики є. Серед них — найбільша в світі гідравлічна електростанція в Пенжинской губі на півночі Охотського моря. Передумови там ідеальні —найвищі припливи у всьому Тихому океані. Геотермальні електростанції могли б забезпечувати енергією Камчатку, а сонячні батареї — регіони Каспійського моря.

Залишається надія на ініціативу знизу. На енергетичні програми регіонів, які допоможуть їм досягти часткової автономії у виробництві енергії.

Так що сонячні панелі на даху дачного будиночка можуть бути першим кроком на шляху до нової енергетики. До своєї особистої, маленької, «зеленої» революції.

Короткий опис статті: джерела енергії Альтернативні джерела енергії. Alternative Energy Sources Наступ енергетичної революції не за горами. Провідні країни світу витрачають мільярди Бізнес,Цікаве в мережі,як: факти

Джерело: Альтернативні джерела енергії | Як Що Де і Чому відповіді на запитання онлайн на сайті задати питання

Також ви можете прочитати