În ultimele decenii, utilizarea surselor de energie regenerabilă a devenit din ce în ce mai mult subiectul diferitelor studii științifice, întâlniri, adunări. Oamenii ajung să înțeleagă că, extragând resurse pentru noi înșine, provocăm daune ireversibile planetei. Și odată cu dezvoltarea progresului tehnologic, omenirii necesită din ce în ce mai multă energie. Dacă în urmă cu câteva decenii, instalațiile experimentale care transformă energia eoliană sau solară în energie electrică și termică au provocat zâmbete sarcastice, acum aceste resurse s-au răspândit deja și au devenit destul de banale.

Dar departe de a ști toată lumea că modelele multor dispozitive moderne folosesc tehnologii care folosesc surse de energie netradiționale și regenerabile. De exemplu, producătorii Bosh produc cazane de încălzire și apă caldă, au creat mai multe modele care sunt conectate la colectoare solare. Ca urmare a acestui pas, randamentul cazanelor a crescut cu 110%. Se dovedește că atmosfera primește mult mai puțin rău sub formă de produse de ardere a gazelor naturale, iar oamenii primesc economii semnificative datorită scăderii consumului de gaz și, prin urmare, plata pentru acesta.

Beneficiile dispozitivelor economice alimentate cu surse de energie regenerabilă sunt clare, iar acum oamenii de știință și industriașii se confruntă cu sarcina principală - să desfășoare cea mai extinsă campanie de informare care să conducă omenirea la alegerea unor tehnologii ecologice.

Ce este energia regenerabilă

Energia regenerabilă poartă mai multe alte nume. Acestea sunt „energie regenerativă” și „energie verde”, adică energie care este produsă din surse naturale, iar producerea acesteia nu dăunează deloc mediului. Rezervele unei astfel de energie sunt inepuizabile, dimensiunile lor sunt nelimitate, judecând după standardele omenirii.

Este absolut imposibil să se coreleze viitorul previzibil al oamenilor și, de exemplu, durata de viață a soarelui. Recent, oamenii de știință au publicat numărul de ani pe care i-au derivat, după care soarele se va stinge complet. Sunt 5 miliarde de ani. Chiar vreau să cred că viața pe Pământ va înflori în tot acest timp și că oamenii vor trăi și vor fi sănătoși. Dar deja acum se poate presupune că numărul de oameni de pe planetă va crește, așa cum este acum. Vor avea nevoie de resurse energetice ieftine. Tehnologiile de energie regenerabilă vor fi singura cale de ieșire în această chestiune, cu condiția ca planeta, bogăția ei de floră și faună, diversitatea climatică, frumusețea peisajului, aerul curat, apa, pământul și subsolul să fie păstrate.

De aceea, tehnologiile de generare a energiei folosind vântul, soarele, ploaia, sursele geotermale, râurile, mările și oceanele sunt deja binevenite acum, toate acestea fiind surse de energie regenerabilă. Indiferent cât de mult folosește o persoană o astfel de energie, nu se va epuiza niciodată. Vântul va sufla mereu, provocând fluxuri și refluxuri, râurile vor întoarce mereu paletele hidroturbinelor cu puterea lor, colectoarele solare vor furniza căldură în clădirile rezidențiale și instituțiile mari.

Eficiența energetică și economisirea energiei în Rusia

Aceste două direcții sunt incluse în planul strategic general pentru dezvoltarea Rusiei, ele au fost identificate încă din 2010. Este cu adevărat benefic pentru stat că sursele regenerabile de energie sunt de fapt folosite în Rusia. Dacă instalația consumă energie ieftină și ușor de obținut, atunci costul de producție va scădea. În același timp, prețul mărfurilor din magazin va scădea, creând o reducere a tensiunii sociale, iar profitul general al întreprinderii va crește. Și asta înseamnă că vor fi create noi locuri de muncă, vor fi dezvoltate noi tehnologii și nivelul fondurilor transferate de întreprindere sub formă de taxe va crește semnificativ.

Dacă un proprietar privat trece la consumul de energie regenerabilă, atunci statul va beneficia din nou foarte mult de pe urma acestui pas. El, în primul rând, va achiziționa cele mai noi echipamente, care nu sunt ieftine în prezent. În al doilea rând, o persoană nu va cere să aducă comunicații centrale în locuința sa. Și în al treilea rând, impactul asupra mediului va fi redus la minimum, prin urmare, statul va cheltui mult mai puțini bani pentru măsurile de protecție a mediului.

Motivele la scara întregii Rusii sunt clare, cel mai dificil lucru rămâne - să-i înveți pe cetățenii ruși să raționeze nu numai pe baza propriilor costuri, ci și din punctul de vedere al conservării resurselor naturale. Este necesar să transmitem populației că sursele de energie regenerabile și neregenerabile pot avea efecte diferite nu numai asupra bunăstării, ci și asupra sănătății și speranței de viață a națiunii.

Petrol, gaze, turbă, cărbune - toate aceste resurse sunt familiare, eficiente, dar neregenerabile. Da, dacă luăm în considerare problema din perspectiva celor vii și chiar a copiilor și nepoților lor, atunci toate acestea vor fi suficiente pentru secolul nostru. Dar poluarea aerului se produce în cea mai mare parte tocmai prin produsele de ardere a acestor resurse, iar bolile din aer poluat (astm, alergii, deficiență imunitară, boli de inimă, cancer etc.) sunt deja o problemă pentru cei care trăiesc astăzi.

Utilizarea surselor regenerabile de energie nu numai că reduce costurile de producție și consum, dar și curăță atmosfera și ne îmbunătățește sănătatea. Și acesta este și un beneficiu imens pentru stat, pentru că o societate sănătoasă este garantul unor performanțe economice ridicate, realizări în știință, cultură și artă etc.

Oamenii de știință notează că în țara noastră există un potențial imens pentru dezvoltarea utilizării tehnologiilor de economisire a energiei. Putem realiza un indicator de 40% din cantitatea totală de energie consumată. Adică 40% din energie va fi produsă din surse regenerabile. Acesta este 400 de milioane de degete de la picioare. Pentru referință: 1 tce este căldura de ardere a 1 kilogram de combustibil standard. Adică putem înlocui 400 de milioane de kilograme de combustibil pe an cu surse alternative, care sunt scumpe și produc emisii nocive. Aceasta este energia regenerabilă din Rusia și, dacă vorbim despre lume în ansamblu, atunci această cifră este de 20 de miliarde de tep. in an! Aceasta reprezintă mai mult de jumătate din întreaga resursă de combustibil și energie.

Guvernul rus a elaborat o serie de documente care definesc regulile de lucru pentru introducerea tehnologiilor eficiente energetic în țara noastră. Acțiunea lor este calculată până în 2030.

Opinia analiştilor economici pe tema introducerii tehnologiilor care utilizează surse regenerabile de energie în Rusia este foarte interesantă. Ei au observat că motivul utilizării celor mai recente evoluții de către marile entități de afaceri, producția de dispozitive ecologice, are două motive. Motivul principal este economic. Dacă tehnologia aduce profit producătorului sau utilizatorului, atunci este utilizată și implementată. Dar îmbunătățirea mediului este întotdeauna un motiv secundar, el este reținut doar atunci când se obține un profit cu succes. Mentalitatea, ce să faci!

Surse de energie regenerabilă: tendințe globale

În această direcție, este izbitoare o tendință foarte interesantă - toate tipurile de surse de energie regenerabilă sunt cel mai puternic dezvoltate și utilizate în țările în curs de dezvoltare și sărace. Bineînțeles, nu s-au apropiat de cifrele de cost ale țărilor avansate, dar sunt în frunte în ceea ce privește ritmul de dezvoltare și destul de încrezători.

În 2012, proiecte de tehnologie regenerabilă au fost create și dezvoltate în 138 de țări. Și două treimi din acest număr sunt țări în curs de dezvoltare. Lider incontestabil printre ei este China, în 2012 a crescut cu 22% producția de energie electrică din energie solară, la tarifele guvernamentale „de la soare” s-au primit 67 de miliarde de dolari! Aceeași creștere bruscă a dezvoltării tehnologiilor eficiente din punct de vedere energetic și ecologice a avut loc în Maroc, Africa de Sud, Chile, Mexic și Kenya. Orientul Mijlociu și Africa au obținut rezultate strălucitoare în regiunile lor.

ONU a remarcat că o astfel de creștere eficientă a oferit acces la servicii energetice moderne pentru toate țările, rata de creștere a eficienței utilizării energiei alternative pe Pământ s-a dublat și există o probabilitate clară ca până în 2030 energia alternativă să depășească energia standard.

În țările dezvoltate, se iau o serie de măsuri pentru a accelera procesul de construire a instalațiilor pentru energie regenerabilă. În Japonia, de exemplu, cei care instalează panouri solare au dreptul la tarife de alimentare și subvenții pentru construcție și instalare.

centrale hidroelectrice

În aceste structuri, electricitatea este generată de energia apei în cădere. Prin urmare, astfel de instalații sunt construite pe râuri cu un curent mare și diferențe de nivel pe sol. Pe lângă faptul că râul nu se oprește niciodată din curgere, generarea de energie nu aduce niciun rău zonei înconjurătoare. Comunitatea mondială primește în acest fel până la 20% din toată energia electrică. Liderii acestei industrii sunt țările în care curge un număr mare de râuri cu apă mare: Rusia, Norvegia, Canada, China, Brazilia și SUA.

biocombustibil

Biocombustibilii reprezintă o mare varietate de surse de energie regenerabilă. Acestea sunt deșeuri din diverse industrii: prelucrarea lemnului, agricultură. Și doar deșeurile menajere sunt o sursă valoroasă de energie. De asemenea, în dezvoltarea energiei alternative se folosesc deșeuri din construcții, din defrișări, din producția de hârtie, din ferme, gunoiul din gropile orașului și metanul produs natural.

Recent, în presă au apărut din ce în ce mai multe informații că surse care anterior chiar nu puteau fi combustibil devin combustibil. Acesta este gunoiul de grajd de la ferme, acesta este iarbă putrezită, acesta este ulei vegetal și animal. Produsele procesate din aceste surse se adaugă o oarecare motorină și apoi este folosită în scopul propus - pentru realimentarea mașinilor! Emisiile unui astfel de combustibil sunt de multe ori mai puțin toxice, ceea ce este deosebit de important în megaorașe. Acum oamenii de știință dezvoltă o rețetă și o tehnologie pentru producerea de biocombustibili fără adaos de motorină.

Vânt

Tehnologia morilor de vânt este cunoscută din cele mai vechi timpuri. Și abia în anii 70 ai secolului trecut oamenii au început să inventeze morile de vânt ca surse de energie alternativă. Au fost construite primele parcuri eoliene. Deja în anii 80 ai secolului XX, în sate au început să apară șiruri întregi de generatoare, transformând vântul în energie electrică. Acum Germania, Danemarca, Spania, SUA, India și aceeași China progresistă sunt lider în numărul de astfel de centrale electrice. O caracteristică distinctivă a instalării unor astfel de structuri este costul deloc scăzut. Moara de vânt nu se amortizează foarte repede, iar construcția de parcuri eoliene necesită investiții inițiale.

energie geotermală

Centralele geotermale funcționează pe căldura izvoarelor termale naturale, o transformă în energie electrică și alimentează cu apă caldă spațiile de locuit ale așezărilor din apropiere. Prima astfel de centrală a fost pusă în funcțiune în Italia în 1904. Și încă funcționează și cu succes! Acum astfel de stații au fost construite în 72 de țări ale lumii, liderii aici sunt SUA, Filipine, Islanda, Kenya și Rusia.

Ocean

Mareele din zonele de coastă ale oceanului sunt atât de puternice încât sunt capabile să genereze o cantitate destul de mare de energie în cursul lor. Barajul separă bazinele superioare și inferioare, când apa se mișcă, paletele turbinei se rotesc, ceea ce antrenează generatorul de energie electrică. Schema este simplă, ca tot ce ține de energia regenerabilă. Există doar 40 de astfel de stații pe planetă, deoarece în puține locuri principala cerință este îndeplinită de natură - diferența de nivel în bazine este de 5 metri. Stații de maree au fost construite în Franța, Canada, China, India și Rusia.

Recent, tehnologia „răcirii și încălzirii pasive” a devenit din ce în ce mai populară. Datorită acesteia, nu este absolut necesară încălzirea sau răcirea spațiului de locuit, prin urmare, există o generare de energie ecologică din resursele interne ale casei în sine. Tehnologia include designul arhitectural potrivit, respectul pentru dimensiunea ferestrelor și panta copertinelor, structura pereților și tavanelor, precum și utilizarea ventilatoarelor de interior și a arborilor plantați lângă casă. O tehnologie foarte interesanta si prudenta, deja dovedita in mai mult de o cladire rezidentiala.

Câteva cuvinte despre viitor

Viitorul de astăzi pare puțin naiv, așa cum panourile solare și parcurile eoliene păreau cândva ridicole. Astăzi, oamenii de știință prezic dezvoltarea tehnologiei combustibilului cu hidrogen, energia de fuziune a atomilor de hidrogen într-un atom de heliu cu o eliberare uriașă de energie și, de asemenea, intenționează să primească energie solară folosind sateliții Pământului și să utilizeze energia găurilor negre. Într-un cuvânt, toate teoriile sunt extraordinar de interesante. Cine știe, poate în 5-10 ani toate găurile negre din galaxia noastră vor lucra pentru a ne încălzi casele. Principalul lucru este că planeta noastră ar trebui să trăiască, să fie curată și în siguranță!

Germania: pariază pe energia regenerabilă

An universitar

Cursul 20

Tehnologii de economisire a energiei și dezvoltarea de noi surse de energie

În mod convențional, sursele de energie pot fi împărțite în două tipuri: neregenerabileși regenerabile. Primele includ gaz, petrol, cărbune, uraniu etc. Tehnologia de obținere și conversie a energiei din aceste surse a fost dezvoltată, dar, de regulă, nu este ecologică, iar multe dintre ele sunt epuizate.

Surse regenerabile de energie- acestea sunt surse inepuizabile la scară umană. Principiul de bază al utilizării energiei regenerabile este extragerea acesteia din resurse naturale - cum ar fi lumina soarelui, vântul, mișcarea apei în râuri sau mări, maree, biocombustibili și căldură geotermală - care sunt regenerabile, de ex. reumpletă în mod natural.

Perspectivele de utilizare a surselor de energie regenerabilă sunt asociate cu respectarea mediului, costurile scăzute de operare și lipsa așteptată de combustibil în energia tradițională.

Exemple de utilizare a energiei regenerabile.

1.Putere eoliana este o industrie în plină expansiune. Puterea generatorului eolian depinde de suprafața măturată de palele generatorului. De exemplu, turbinele de 3 MW (V90) produse de compania daneză Vestas au o înălțime totală de 115 metri, o înălțime a turnului de 70 de metri și un diametru al palelor de 90 de metri. Cele mai promițătoare locuri pentru producerea energiei din vânt sunt zonele de coastă. Pe mare, la o distanță de 10-12 km de coastă (și uneori mai departe), se construiesc parcuri eoliene offshore. Turnurile turbinelor eoliene sunt instalate pe fundații formate din piloți bătuți la o adâncime de până la 30 de metri. Utilizarea energiei eoliene este în creștere cu aproximativ 30 la sută pe an și este utilizată pe scară largă în Europa și SUA.

2. Pornit centrale hidroelectrice(HPP) ca sursă de energie se folosește energia potențială a debitului de apă, a cărei sursă primară este Soarele, apă evaporată, care apoi cade pe dealuri sub formă de precipitații și curge în jos, formând râuri. Centralele hidroelectrice sunt de obicei construite pe râuri prin construirea de baraje și rezervoare. De asemenea, este posibil să se utilizeze energia cinetică a fluxului de apă la așa-numitele HPP cu curgere liberă (fără baraj).

Caracteristicile acestei surse de energie:

Costul energiei electrice la centralele hidroelectrice este semnificativ mai mic decât la toate celelalte tipuri de centrale electrice;

Generatoarele hidroelectrice pot fi pornite și oprite destul de rapid în funcție de consumul de energie;

Sursă de energie regenerabilă;

Impact semnificativ mai mic asupra aerului decât alte tipuri de centrale electrice;

Construcția hidrocentralelor necesită, de obicei, mai mult capital;

Adesea, HPP-urile eficiente sunt îndepărtate de consumatori;

Rezervoarele acoperă adesea suprafețe mari;

Liderii în generarea de hidroenergie per persoană sunt Norvegia, Islanda și Canada. Cea mai activă construcție hidroelectrică este realizată de China, pentru care hidroenergia este principala sursă potențială de energie; până la jumătate din centralele hidroelectrice mici din lume sunt situate în aceeași țară.

3.energie solara- direcția energiei netradiționale, bazată pe utilizarea directă a radiației solare pentru a obține energie sub orice formă. Energia solară folosește o sursă inepuizabilă de energie și este prietenoasă cu mediul, adică nu produce deșeuri dăunătoare.

Metode de generare a energiei electrice și a căldurii din radiația solară:

Obținerea energiei electrice cu ajutorul fotocelulelor;

Transformarea energiei solare în energie electrică folosind motoare termice: mașini cu abur (piston sau turbină) folosind vapori de apă, dioxid de carbon, propan-butan, freoni;

Energia solară termică - încălzirea unei suprafețe care absoarbe razele solare și distribuția și utilizarea ulterioară a căldurii (focalizarea radiației solare pe un vas cu apă pentru utilizarea ulterioară a apei încălzite în încălzire sau în generatoare de energie cu abur);

Centrale electrice cu aer cald (conversia energiei solare în energia unui flux de aer direcționat către un turbogenerator);

Centrale electrice cu baloane solare (generarea de vapori de apă în interiorul balonului datorită radiației solare care încălzește suprafața balonului acoperită cu o acoperire cu absorbție selectivă), avantajul este că alimentarea cu abur din balon este suficientă pentru a funcționa centrala la noaptea și pe vreme nefavorabilă.

Avantajele energiei solare:

Disponibilitatea publică și inepuizabilitatea sursei;

Teoretic, siguranță deplină pentru mediu, deși există posibilitatea ca introducerea pe scară largă a energiei solare să modifice albedo (caracteristică de reflectivitate) a suprafeței pământului și să conducă la schimbări climatice.

Dezavantajele energiei solare:

Dependență de vreme și de ora din zi;

În consecință, nevoia de stocare a energiei;

Cost ridicat de construcție;

Necesitatea curățării periodice a suprafeței reflectorizante de praf;

Încălzirea atmosferei deasupra centralei electrice.

4.Centrale mareomotrice. Centralele de acest tip sunt un tip special de centrală hidroelectrică care utilizează energia mareelor, dar de fapt energia cinetică a rotației Pământului. Centralele mareomotrice sunt construite pe țărmurile mărilor, unde forțele gravitaționale ale Lunii și ale Soarelui modifică nivelul apei de două ori pe zi.

Pentru a obține energie, golful sau gura de vărsare a râului este blocată de un baraj în care sunt instalate unități hidroelectrice, care pot funcționa atât în ​​regim de generator, cât și în regim de pompă (pentru pomparea apei în rezervor pentru funcționarea ulterioară în absența mareelor). ). În acest ultim caz, ele sunt numite o centrală de stocare cu pompare.

Avantajele PES sunt respectarea mediului și costul scăzut al producției de energie. Dezavantajele sunt costul ridicat de construcție și schimbarea puterii în timpul zilei, motiv pentru care PES-ul poate funcționa doar într-un singur sistem de alimentare cu alte tipuri de centrale electrice.

5.energie geotermală- directia energiei, bazata pe producerea de energie electrica si termica in detrimentul energiei termice continute in intestinele pamantului, la statiile geotermale. În regiunile vulcanice, apa care circulă se supraîncălzește peste temperaturile de fierbere la adâncimi relativ mici și se ridică prin fisuri la suprafață, manifestându-se uneori sub formă de gheizere. Accesul la apa caldă subterană este posibil cu ajutorul forării puțurilor adânci. Rocile uscate la temperatură înaltă sunt mai frecvente, a căror energie este disponibilă prin injectare și retragerea ulterioară a apei supraîncălzite din ele. Orizonturile înalte de roci cu temperaturi sub 100 °C sunt, de asemenea, comune în multe zone inactive din punct de vedere geologic, așa că cea mai promițătoare este utilizarea geotermei ca sursă de căldură. Utilizarea economică a surselor geotermale este comună în Islanda și Noua Zeelandă, Italia și Franța, Lituania, Mexic, Nicaragua, Costa Rica, Filipine, Indonezia, China, Japonia, Kenya. Cea mai mare centrală geotermală din lume este California Geyser Plant, cu o capacitate nominală de 750 MW.

6.biocombustibil- acesta este un combustibil din materii prime biologice, obținut, de regulă, ca urmare a prelucrării deșeurilor biologice. Există și proiecte de diferite grade de sofisticare care vizează obținerea de biocombustibili din celuloză și diverse tipuri de deșeuri organice, dar aceste tehnologii sunt într-un stadiu incipient de dezvoltare sau comercializare. Variază biocombustibil lichid(pentru motoarele cu ardere internă, de exemplu, etanol, metanol, biodiesel), biocombustibil solid(lemn de foc, brichete, pelete de combustibil, așchii de lemn, paie, coji) și gazos(biogaz, hidrogen).

SUA și Brazilia produc 95% din bioetanolul mondial. Etanolul în Brazilia este produs în principal din trestie de zahăr, iar în SUA din porumb. Merrill Lynch estimează că încetarea producției de biocombustibili va duce la o creștere a prețurilor la petrol și benzină cu 15%.

Etanolul este o sursă de energie mai puțin „densă energetic” decât benzina; kilometrajul mașinilor care funcționează E85(un amestec de 85% etanol și 15% benzină; litera „E” din engleza Etanol), per unitate de volum de combustibil reprezintă aproximativ 75% din kilometrajul mașinilor standard. Mașinile obișnuite nu pot funcționa cu E85, deși motoarele cu ardere internă funcționează bine E10(unele surse susțin că chiar și E15 poate fi folosit). Pe etanol „adevărat”, doar așa-zisul. Mașini „Flex-Fuel” (mașini „flex-fuel”). Aceste vehicule pot funcționa și cu benzină obișnuită (încă este necesară o mică adăugare de etanol) sau cu un amestec arbitrar al ambelor. Brazilia este lider în producția și utilizarea bioetanolului din trestie de zahăr ca combustibil.

Criticii dezvoltării industriei biocombustibililor spun că cererea în creștere pentru biocombustibili îi obligă pe fermieri să reducă suprafața cultivată cu culturi alimentare și să le redistribuie în favoarea combustibilului. Economiștii de la Universitatea din Minnesota estimează că boom-ul biocombustibililor va crește numărul de oameni înfometați de pe planetă la 1,2 miliarde până în 2025.

Pe de altă parte, Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură (FAO) în raportul său spune că creșterea consumului de biocombustibili poate ajuta la diversificarea activităților agricole și forestiere, contribuind la dezvoltarea economică. Producția de biocombustibili va crea noi locuri de muncă în țările în curs de dezvoltare și va reduce dependența țărilor în curs de dezvoltare de importurile de petrol. În plus, producția de biocombustibili va permite utilizarea terenurilor nefolosite în prezent. De exemplu, în Mozambic, agricultura se desfășoară pe 4,3 milioane de hectare din 63,5 milioane de hectare de teren potențial adecvat. Potrivit estimărilor Universității Stanford, 385-472 de milioane de hectare de teren au fost scoase din circulația agricolă la nivel mondial. Cultivarea materiilor prime pentru producerea de biocarburanți pe aceste terenuri va crește ponderea biocombustibililor la 8% în balanța energetică globală. În transporturi, ponderea biocombustibililor poate varia de la 10% la 25%.

7.Energia hidrogenului- o industrie energetică în curs de dezvoltare, direcția producerii și consumului de energie de către omenire, bazată pe utilizarea hidrogenului ca mijloc de acumulare, transport și consum de energie de către oameni, infrastructura de transport și diverse zone de producție. Hidrogenul este ales ca element cel mai comun pe suprafața pământului și în spațiu, căldura de ardere a hidrogenului este cea mai mare, iar produsul arderii în oxigen este apa (care este din nou introdusă în circulația energiei hidrogenului).

celule de combustibil- un dispozitiv electrochimic similar unei celule galvanice, dar diferit de acesta prin faptul că substanțele pentru reacția electrochimică sunt introduse în el din exterior - în contrast cu cantitatea limitată de energie stocată într-o celulă galvanică sau baterie. Pilele de combustie sunt dispozitive electrochimice care pot avea o rată de conversie foarte mare a energiei chimice în energie electrică (~80%). De obicei, celulele de combustibil cu temperatură joasă folosesc: hidrogen pe partea anodului și oxigen pe partea catodului (celula cu hidrogen). Spre deosebire de celulele de combustibil, celulele electrochimice de unică folosință conțin reactanți solizi, iar când reacția electrochimică se oprește, aceștia trebuie înlocuiți, reîncărcate electric pentru a începe reacția chimică inversă sau, teoretic, pot fi înlocuiți cu electrozi. Într-o celulă de combustie, reactivii curg, produsele de reacție curg afară, iar reacția poate continua atâta timp cât reactivii intră în ea și eficiența elementului în sine este menținută. Pilele de combustie nu pot stoca energie electrică precum bateriile galvanice sau reîncărcabile, dar pentru unele aplicații, cum ar fi centralele care funcționează izolat de sistemul electric, folosind surse de energie intermitentă (soare, vânt), acestea sunt combinate cu electrolizoare, compresoare și rezervoare de stocare a combustibilului. (buteliile de hidrogen) formează un dispozitiv de stocare a energiei. Eficiența totală a unei astfel de instalații (conversia energiei electrice în hidrogen și înapoi în energie electrică) este de 30-40%.

Pilele de combustie au o serie de calități valoroase, printre care:

7.1 Eficiență ridicată: pilele de combustibil nu au o limită strictă de eficiență, cum ar fi motoarele termice. Eficiența ridicată este obținută datorită conversiei directe a energiei combustibilului în energie electrică. Dacă combustibilul este ars mai întâi în grupuri electrogene diesel, aburul sau gazul rezultat transformă o turbină sau un arbore de motor cu ardere internă, care la rândul său transformă un generator electric. Rezultatul este o eficiență de maxim 42%, mai des este de aproximativ 35-38%. Mai mult, din cauza numeroaselor legături, precum și din cauza limitărilor termodinamice ale eficienței maxime a motoarelor termice, este puțin probabil ca eficiența existentă să fie crescută mai mult. Pilele de combustibil existente au o eficiență de 60-80%.

7.2Prietenia mediului. Doar vaporii de apă sunt eliberați în aer, care este inofensiv pentru mediu. Dar acest lucru este doar la scară locală. Este necesar să se țină seama de respectarea mediului în acele locuri în care sunt produse aceste celule de combustibil, deoarece producția lor în sine reprezintă deja o anumită amenințare.

7.3 Dimensiuni compacte. Pilele de combustie sunt mai ușoare și ocupă mai puțin spațiu decât sursele de alimentare tradiționale. Pilele de combustie produc mai puțin zgomot, generează mai puțină căldură și sunt mai eficiente în ceea ce privește consumul de combustibil. Acest lucru devine deosebit de relevant în aplicațiile militare.

Probleme cu celulele de combustie.

Introducerea pilelor de combustie în transport este îngreunată de lipsa unei infrastructuri cu hidrogen. Există o problemă de „găină și ou” - de ce să produci mașini cu hidrogen dacă nu există infrastructură? De ce să construim o infrastructură cu hidrogen dacă nu există transport de hidrogen? Pilele de combustie, din cauza vitezei reduse a reacțiilor chimice, au o inerție semnificativă și necesită o anumită rezervă de putere sau utilizarea altor soluții tehnice (supercondensatoare, baterii) pentru a funcționa sub sarcini de vârf sau de impuls. Există și problema producției de hidrogen și a stocării hidrogenului. În primul rând, trebuie să fie suficient de pur pentru a preveni otrăvirea rapidă a catalizatorului și, în al doilea rând, trebuie să fie suficient de ieftin pentru ca costul său să fie profitabil pentru utilizatorul final.

Există multe moduri de a produce hidrogen, dar în prezent aproximativ 50% din hidrogenul produs la nivel mondial provine din gaze naturale. Toate celelalte metode sunt încă scumpe. Există o opinie că, odată cu creșterea prețurilor la energie, costul hidrogenului crește și el, deoarece este un purtător de energie secundar. Dar costul energiei produse din surse regenerabile este în scădere constantă.

Omenirea a învățat de mult cum să extragă energie regenerabilă (regenerativă) folosind puterea râurilor. Dar până la sfârșitul secolului al XX-lea, din cauza crizei energetice, a scăderii rapide a rezervelor de gaze și a deteriorării mediului, problema utilizării altor surse în mediu a devenit o întrebare. Datorită dezvoltării oamenilor de știință, a devenit posibilă extragerea energiei soarelui, vântului, mareelor, apelor geotermale.

Interesant!În lume, 18% din energie este obținută din surse regenerabile, din care lemnul reprezintă 13%.

Potrivit datelor furnizate revistei Forbes de către Agenția Internațională pentru Energie Regenerabilă IRENA, până în 2015 ponderea energiei astfel produsă în lume era de aproximativ 60%. În viitor, până în 2030, SRE va deveni lider în producția de energie electrică, împingând utilizarea cărbunelui pe locul doi.

Hidroenergia este produsă de foarte mult timp, dar noi tipuri de surse regenerabile de energie, precum vântul, apa geotermală, soarele, mareele, au fost folosite destul de recent - aproximativ 30-40 de ani. În 2014, ponderea hidroenergiei a fost de 16,4%, a energiei solare și eoliene - 6,3%, iar în viitor până în 2030 aceste cote ar putea deveni egale.

În țările europene și SUA, creșterea anuală a producției de energie folosind vânt este de aproximativ 30% (196.600 MW). În Germania, Spania și SUA, metoda fotovoltaică este utilizată pe scară largă. Uzina geotermală California Geyser generează 750 MW anual.

Interesant! Parcurile eoliene daneze au furnizat 42% din energie în 2015, iar în viitor, până în 2050, este planificat să ajungă la proiectare 100% generare de energie verde și să abandoneze complet resursele fosile.

Exemple de surse regenerabile de energie

Utilizarea surselor de energie regenerabilă va rezolva problemele energetice ale zonelor cu condiții de mediu precare. Conduceți energie electrică în zone îndepărtate și greu accesibile fără a utiliza liniile electrice. Astfel de instalații vor face posibilă descentralizarea aprovizionării cu energie în zonele în care livrarea de combustibil este neprofitabilă din punct de vedere economic. Majoritatea proiectelor în curs de dezvoltare se referă la surse de energie autonome care funcționează pe materii prime precum surse de energie regenerabilă netradițională obținute din biomasă, turbă, deșeuri animale, deșeuri umane.

Dezvoltarea activă a AIE a fost primită în SUA, Canada, Noua Zeelandă, Africa de Sud. Astfel de surse de energie sunt folosite de consumatorii chinezi, indieni, germani, italieni și scandinavi. În Rusia, această industrie nu a atins încă nivelul industrial, astfel încât utilizarea energiei regenerative este foarte scăzută.

Planeta poate folosi nu numai acele surse regenerabile de energie furnizate de resursele naturale. Tehnologii pentru producerea energiei termonucleare și a hidrogenului sunt în curs de dezvoltare. Potrivit unor studii recente, rezervele lunare ale izotopului de heliu-3 sunt uriașe, așa că sunt în curs de desfășurare pregătiri pentru a livra acest combustibil în formă lichefiată. Potrivit calculelor academicianului rus E. Alimov (RAS), două navete vor fi suficiente pentru a furniza energie electrică întregii planete timp de un an întreg.

Surse regenerabile de energie în Rusia

Spre deosebire de comunitatea mondială, unde „energia verde” a fost folosită cu succes de mult timp, în Rusia această problemă a fost tratată destul de recent. Și, dacă hidroenergia a furnizat orașe și orașe cu energie electrică de mult timp, atunci sursele regenerative au fost considerate nepromițătoare. Totuși, după anul 2000, din cauza deteriorării situației mediului, a reducerii resurselor naturale și a altor factori la fel de importanți, a devenit evident că era necesară dezvoltarea surselor alternative care generează energie.

Cea mai promițătoare direcție este dezvoltarea unor instalații care transformă direct radiația solară în energie electrică. Folosesc baterii foto pe bază de monocristale, policristale și siliciu amorf. Electricitatea este produsă chiar și în lumina difuză a soarelui. Puterea poate fi reglată prin eliminarea sau adăugarea modulelor. Practic nu consumă energie pentru ei înșiși, sunt automatizate, fiabile, sigure, pot fi reparate.

Pentru dezvoltarea surselor de energie regenerabilă în Daghestan, regiunea Rostov, regiunile Stavropol și Krasnodar, au fost instalate și funcționează colectoare solare, oferind consumatorilor energie autonomă.

Interesant! Un colector solar de 1 m 2 economisește până la 150 kg de combustibil standard pe an.

În Rusia, industria energiei electrice bazată pe energie eoliană produce până la 20.000 MW. Utilizarea unor astfel de instalații la o viteză medie a vântului de 6 m/s și o putere de 1 MW economisește 1.000 de tone de combustibil de referință pe an. Pe baza datelor științifice, sunt în curs de dezvoltare și sunt puse în funcțiune complexe energetice. Cu toate acestea, utilizarea surselor de energie regenerabilă, cum ar fi vântul, este dificilă în Rusia. Conform unei legi adoptate în 2008, pentru morile de vânt trebuie folosite fundații foarte solide, iar drumurile care duc la construcție trebuie să fie perfect asfaltate. De exemplu, un grund este folosit în țările europene și SUA.

Interesant! dacă sunt utilizate instalații în regiunea Tyumen, Magadan, Kamchatka și Sakhalin, atunci se pot colecta 2,5-3,5 milioane kW / h de la 1 kilometru pătrat. Acesta este de 200 de ori mai mare decât consumul actual de energie.

Până în prezent, GeoTPP-uri au fost construite și funcționează în Kamchatka și Insulele Kurile. Trei module ale GeoTPP Verkhne-Mutnovskaya (Kamchatka) generează 12 MW, construcția GeoTPP Mutnovskaya pentru 4 unități, care va produce 100 MW, este în curs de finalizare. Pe viitor, apa geotermală poate fi folosită în această zonă pentru a genera 1000 MW, plus apa separată și condensul pot încălzi clădirile.

Există 56 de zăcăminte deja explorate pe teritoriul țării, în care puțurile pot produce peste 300 de mii de metri cubi de apă geotermală pe zi.

Perspective pentru dezvoltarea energiei mareelor

1968, prima centrală experimentală maremotrică din lume funcționează pe Peninsula Kola, generând 450 kW/h. Pe baza lucrărilor acestui proiect, s-a decis continuarea dezvoltării centralelor mareomotrice în Rusia ca surse de energie regenerabilă promițătoare pe coasta Oceanului Pacific și Arctic. A început construcția TPP Tugur pe teritoriul Khabarovsk, a cărui capacitate de proiectare va fi de 6,8 milioane kW. TPP Mezen este construit în Marea Albă cu o capacitate de proiectare de 18,2 milioane kW. Astfel de instalații sunt acum dezvoltate și instalate pentru consumatorii chinezi, coreeni și indieni. Echipamentele alternative pentru energia mareelor ​​sunt prezentate și în prima imagine a acestui articol.

Probabil că toată lumea avea întrebări legate de RES. Să găsim câteva răspunsuri și să dezmințim câteva mituri populare despre energia alternativă.

Sursele de energie regenerabilă (SRE) nu sunt astăzi doar o „idee bună de afaceri” și o sursă de hype necontenit, propagandă și contra-propaganda. Să încercăm să ne exprimăm poziția asupra unor mituri recurente în domeniul surselor de energie regenerabilă.

Surse regenerabile de energie: adevăr și mituri

Declarație (U): „Zona Pământului nu este suficientă pentru a satisface nevoile civilizației cu ajutorul SRE”

Răspuns (A): Pământul primește ~190 petawați de energie termică de la Soare (aceasta este ceea ce ajunge la suprafață), iar civilizația consumă 500 de exajouli de energie primară pe an, adică. „Puterea” umanității este de 0,015 petawați, aproximativ o zece miimi din energia care vine.

Există o altă evaluare elementară bazată pe producția de centrale solare mari existente - pentru a oferi civilizației energie primară, există destulă zonă de deșerturi mari.

Principalul „dar” în această respingere a mitului din beton armat este distribuția neuniformă a unei zone convenabile pentru generarea de energie regenerabilă între țări. În general, „distribuția inegală” este principalul lucru pe care oamenii îl dor, generalizând imaginea în jurul energiei regenerabile în orice fel, iar astăzi acest subiect va suna ca un refren.

O ilustrare clară a acestei teze, deși se referă doar la electricitate și nu ține cont de unele pierderi, dă totuși o idee - în teorie, un singur deșert Sahara este suficient pentru a furniza umanității energie.

W: „Producția de panouri solare și turbine eoliene consumă mai multă energie decât pot genera în ciclul lor de viață (EROEI<1)»

R: Aceasta este o prostie completă, așa cum arată măsurătorile mai precise. În 2016, acest subiect a fost abordat din nou în Ferroni și Hopkirk 2016, unde a fost prezentat un EROEI ușor negativ pentru un SPP de pe acoperiș din Elveția.

Cu toate acestea, lucrarea este plină de erori, iar valoarea corectată de critici se dovedește a fi în regiunea de 8. Valoarea EROEI de la 5 la 15 este tipică pentru diferite încercări de a calcula EROEI al SB-urilor cristaline de siliciu, răspândirea valoarea se explică prin diferența în condițiile în care se află SPP (între Norvegia și Arabia Saudită, diferența de generare a aceluiași panou va fi de aproximativ 4 ori), și diferența în metoda de calcul.

Pentru alte SRE, precum turbinele eoliene, sunt vizibile valori și mai mari ale EROEI, de la 15 la 50, adică. Aici critica este complet sub realitate.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că indicatorul EROEI în sine, deși este folosit de oamenii de știință, este foarte imperfect. În „partea sa de cheltuieli” există o serie nesfârșită de indicatori descrescători care nu pot fi luați în considerare, dar dacă sunt făcute corect (ceva de genul contabilizării „consumului de energie pentru construirea de case care locuiau în muncitori care au construit o fabrică pentru producția de mașini”. pentru producția de plachete de siliciu pentru panouri solare"), ajungem în cele din urmă la valori EROEI scăzute - și într-adevăr, pentru că toată energia primită de civilizație este consumată, EROEI al umanității în ansamblu este ceva în jurul valorii de 3 (eficiența inversă a motoare termice).

Această cifră apare dacă îți dai seama că în lumea reală este imposibil să investești energie în extragerea de energie nouă fără întreaga civilizație în spatele tău. Ca urmare, valorile EROEI obținute prin calcul depind în principal de limitele de calcul al consumului de energie, care sunt determinate de cercetători mai mult sau mai puțin arbitrar.

Capacitatea instalată a energiei eoliene mondiale. Factorul de capacitate globală medie pentru energia eoliană a fost de 26%.

Capacitatea instalată a bateriilor fotovoltaice. Este util de reținut că puterea fotovoltaică este indicată pentru „condiții standard” (flux luminos 1000 W/m^2), iar factorul de putere reală este de la 6 la 33% în funcție de regiune și de disponibilitatea unităților cu panouri solare.

Wu: „Producția de panouri solare și baterii este foarte nesustenabilă, dar din moment ce sunt fabricate în principal în China, închid ochii la asta”

R: Nu am văzut niciodată măcar câteva cifre care să confirme această afirmație, este de înțeles - există zeci de poluanți pe care este de dorit să îi exprimăm sub forma unor indicatori specifici (de exemplu, sub forma „gramului / kWh generat peste durata de viață a panoului"), precum și în diferite opțiuni pentru locul de producție de panouri / baterii.

Desigur, există publicații științifice în care s-a făcut această muncă amplă, dar în primul rând merită să încerci să evaluezi singur unele puncte. Panourile din siliciu policristalin au înlocuit aproape complet tehnologiile care au concurat cu ceva timp în urmă (siliciu monocristalin, siliciu amorf și panouri CdTe și CIGS cu peliculă subțire), deși în 2018 au început să se vorbească despre revenirea unui siliciu monocristalin. .

Celulele solare din siliciu policristalin folosesc, în medie, 2 grame de siliciu per watt de putere instalată. Aproximativ 100 de gigawați de panouri noi au fost instalați în 2017, ceea ce corespunde producției a 200.000 de tone de siliciu rafinat. Pe fondul a ~4 miliarde de tone de ciment, 1,5 miliarde de tone de oțel, 60 de milioane de tone de aluminiu sau 20 de milioane de tone de cupru - nu, chiar și mai ales murdar, producția de siliciu semiconductor este capabilă să-și aducă producția la liderii ecologiștilor. anti-evaluări, pur și simplu datorită unui decalaj de mii de ori la scară cu alte materiale de bază.

Pentru bateriile litiu-ion, care în 2017 au produs aproximativ 100 GWh (o coincidență amuzantă), valoarea caracteristică este de 5 grame pe watt*h, adică. au fost folosite aproximativ 500 de mii de tone de materiale.

Exista si calcule mai precise care iau in calcul emisiile de metale sau CO2 din toate capacitatile totale implicate in productia de panouri solare. Având în vedere că această lucrare a fost făcută cu mai bine de 10 ani în urmă, poate fi considerată o estimare de sus, precum și o piatră istorică amuzantă pentru concurenții de siliciu policristalin care acum sunt pe moarte.

Există totuși un avertisment important aici. Știința modernă preferă să ia în considerare o „amprentă de carbon” aproape inamovibilă, adică. de fapt, costul energiei pentru producție, și nu deversarea materiei organice toxice sau a cromului în râuri, având în vedere că acesta din urmă este un efect complet detașabil cu o proiectare adecvată a instalațiilor de tratare.

Desigur, China este renumită pentru producția neprietenoasă cu mediul și acolo este posibil ca acest moment să nu fie respectat. Cu toate acestea, nu există obstacole fundamentale pentru a se asigura că o astfel de producție la scară mică nu introduce un efect negativ asupra mediului.

În consecință, mi se pare că povestea despre teribila ecologicitate a producției de surse de energie regenerabilă solară și de baterii este pur și simplu un transfer mecanic de la stereotipul despre ecologic și nocivitatea producției chimice în general. În același timp, organizarea modernă a unor astfel de industrii este capabilă să asigure în principiu absența emisiilor de poluare.

Ratele anuale de creștere a diferitelor tehnologii energetice în 2014-2017. Creșterea incredibilă a energiei solare încetinește treptat astăzi, dar energia eoliană offshore, care nu a fost inclusă în acest program, se accelerează.

W: „Electriitatea din surse regenerabile a devenit mai ieftină decât nuclearul/cărbunele/gazul”

R: Dacă miturile anterioare au fost discutate aprins mai ales în anii precedenți, astăzi (în 2017-2018) cel mai discutat este costul energiei electrice. Este clar de ce – în timp ce costul energiei electrice din SRE a fost mai mare decât al concurenților, motorul dezvoltării energiei alternative au fost în principal factorii intangibili – preocuparea pentru mediu, progresivitate, lucruri care nu pot fi măsurate și, în plus, într-o oarecare măsură – independența energetică a țărilor care implementează SRE.

Cu toate acestea, pe măsură ce costul nivelat al energiei electrice (LCOE) din diferite surse converge, apare situația că obiectivul de subvenționare a SRE a fost atins, iar în continuare această tehnologie va fi introdusă pe motive raționale.

Afișarea grafică a datelor statistice privind prețul nesubvenționat al energiei electrice pentru multe proiecte de energie regenerabilă din întreaga lume în dinamică.

Cu toate acestea, realitatea de aici este complexă și cu mai multe fațete. În primul rând, trebuie amintit că costul energiei SRE în diferite părți ale lumii variază dramatic. Cel mai simplu mod de a ilustra acest lucru este cu sursele tradiționale de energie regenerabilă - centralele hidroelectrice.

Puteți, în principiu, să săpați un râu artificial și să blocați centrala hidroelectrică a acestuia într-un loc convenabil sau să construiți ziduri înalte de beton de-a lungul râului pentru a muta amplasamentul centralei hidroelectrice mai aproape de consumatori, dar este clar că prețul energiei electrice cu astfel de soluții va fi complet necompetitiv. Se dovedește că există puncte separate în care centralele hidroelectrice sunt mult mai profitabile decât în ​​alte locuri.

În mod similar, „noi” surse de energie regenerabilă - există regiuni ale lumii, de exemplu, Peninsula Arabă, deșerturile chiliane, deșerturile din sud-vestul Statelor Unite - în care un panou standard produce mult mai multă energie electrică (de 2-4 ori) per fiecare. an decât în ​​Germania sau Japonia.

Asta înseamnă că dacă în proiectele SPP din aceste regiuni LCOE a scăzut deja la 25...50 de dolari pe MWh, acest preț nu poate fi proiectat automat în nicio regiune.

Costurile pentru construcția centralelor SRE sunt, de asemenea, distribuite inegal. Aceasta este definită ca diferența dintre costul terenului, salariile și prezența unui parc eolian sau a unei industrie de construcții de instalații solare cu mai multă experiență.

Drept urmare, costul energiei regenerabile pentru diferite proiecte din diferite părți ale lumii este împrăștiat de 20 de ori pentru soare și de aproximativ 10 ori pentru vânt.
Ca urmare, evaluarea costului energiei SRE poate fi formulată astfel: în anumite zone, LCOE al energiei SRE a devenit mai scăzută decât soluțiile tradiționale, iar în fiecare an, pe măsură ce costul tehnologiilor devine mai ieftin, aceste teritorii devin mai mari. .

Totuși, subiectul costului SRE-electricitate și, mai larg, al competitivității SRE, nu poate fi abordat fără încă două aspecte: subvenționarea SRE și volatilitatea acestora ca sursă de energie electrică.

U: „Centralele SRE sunt complet subvenționate, iar în condiții pur de piață nu sunt competitive”

R: După cum am discutat deja mai sus, competitivitatea SRE este aproape complet determinată de locația unei anumite fabrici. Prin urmare, dacă, de exemplu, împărțim mecanic volumul subvențiilor în kilowați-oră, atunci acest lucru va da, în cel mai bun caz, motive de reflecție, și nu un instrument precis pentru evaluarea competitivității „pure” a energiei regenerabile.

Cu toate acestea, va fi util pentru a înțelege amploarea distorsiunii de pe piețele de energie electrică. Pentru a face acest lucru, merită să se separe subvențiile pentru dezvoltare și cercetare de sprijinul direct pentru generatorii de energie electrică. Primul tip de subvenții nu este atât de mare și mai mult sau mai puțin uniform în diferite tehnologii energetice.

Statisticile subvențiilor pentru dezvoltarea tehnologiilor energetice în țările OCDE - este clar că acum 30-40 de ani atomul era favoritul de necontestat.

Sprijinul direct vine și sub diferite forme: bani de la buget pentru cumpărarea de energie regenerabilă în China și Marea Britanie, deduceri fiscale în SUA, o componentă specială a prețului electricității distribuite între generatorii de energie regenerabilă din Germania, dar toate acestea pot fi reduse la un indicator numeric ușor de comparat - cenți de subvenție pe kilowatt oră de generare a SRE.

În 2015, de exemplu, sprijinul pentru cele mai mari 4 „țări-RES” arăta astfel: în China au fost alocați 4637,9 milioane de dolari (1184 pentru eolian și 3453,9 pentru solar) pentru producerea a 187,7 TWh de energie electrică, în medie 2,4 cenți. pe kWh, în Marea Britanie - 4285 milioane de dolari pentru 40,1 TWh, în medie 10,7 cenți pe kWh, în SUA au fost emise puțin mai mult de 2 miliarde de dolari credite fiscale (doar pe Sun ) cu generarea de 115,7 TWh ( în principal eolian), adică 1,6 cenți pe kWh, în Germania s-au redistribuit 8821 milioane de dolari la 96,3 TWh, adică 10,91 cenți pe kWh.

Trebuie remarcat faptul că cea mai bogată țară dintre sursele de energie regenerabilă în curs de dezvoltare, Statele Unite, cheltuiesc foarte puțini bani pentru subvenționarea directă a surselor de energie regenerabilă, deși există și alte mecanisme - de exemplu, în California există cote stabilite legal de " energie verde”, care trebuie răscumpărată de rețelele de la generatoare.

Aceste cifre au (din păcate) o altă circumstanță complicată. De exemplu, în Germania, costurile de sprijin sunt dominate de proiecte vechi care au subvenții de 5-10 ori mai mari decât media aritmetică și au primit acest drept cu 10 sau mai mulți ani în urmă (FIT este alocat instalației de generare timp de 20 de ani).

În plus, în perioada 2016-2017 a avut loc o reducere semnificativă a tarifelor pentru subvenționarea surselor de energie regenerabilă în țări semnificative, i.e. cifrele din 2015 nu mai sunt relevante astăzi (în China, suportul a scăzut de 2 ori, în Germania s-a trecut la licitații cu un preț de Strike de 2-3 ori mai mic decât media FIT în 2015).

Cu toate acestea, ca și în întrebarea anterioară, principalul lucru este că sprijinul variază foarte mult de la țară la țară. În Europa, disproporțiile de preț între energia regenerabilă și energia cu hidrocarburi pot ajunge la 100% (este necesar să se țină cont și de povara generată de cărbune prin taxele pe emisiile de CO2), dar acestea scad rapid, în China, India suntem vorbind de 10..30% suport, in SUA se poate vorbi de paritatea pietei (desi in SUA nu se mai poate reduce subventiile pentru dezvoltare - sunt mai mult decat suport direct).

De fapt, situația cu subvenții urmează extinderea zonelor de concurență directă pentru sursele regenerabile de energie ca surse de energie electrică - cu cât dimensiunea acestora este mai mare, cu atât subvențiile sunt mai mici.publicat Dacă aveți întrebări pe această temă, adresați-le specialiștilor și cititorilor proiectului nostru.

Expresia „energie regenerabilă” sau regenerativă, adică „energie verde”, înseamnă surse de energie care sunt inepuizabile după standardele umane. În mediu, este reprezentat într-o gamă largă - solar, eolian, apă, inclusiv valurile și curenții mării, forțele mareelor ​​oceanului, biomasă, căldură geotermală.

În ultimii ani, energia alternativă a fost dezvoltată pe scară largă. Este reprezentat de o mare varietate de tipuri de surse regenerabile de energie, care se reînnoiesc constant.

Formularea „surse regenerabile de energie” se referă la anumite forme de energie generate în condiții naturale, datorită proceselor naturale care au loc la suprafața Pământului.

În mod convențional, acestea sunt împărțite în clase - regenerabile și neregenerabile:

• prima clasă include surse care au surse inepuizabile de energie după standardele umane. Ele sunt reînnoite în mod constant în mod natural în timpul parcurgerii unui anumit ciclu de către planetă;
• a doua clasă este reprezentată de resursele naturale neregenerabile, care includ gaz, petrol, cărbune, uraniu. Ele se referă la resursele energetice care se reduc odată cu trecerea timpului fără reînnoire la dimensiunea anterioară.

Energia regenerabilă este furnizată de resurse care includ lumina soarelui, fluxul de apă, mareele și căldura geotermală. Reînnoirea lor este facilitată de ciclul apei în natură, ciclicitatea acesteia este determinată de perioada anului. Fenomenul contribuie la reumplerea constantă a energiei într-un mod natural.

SRE este împărțită în grupuri - surse tradiționale și netradiționale

Primul grup include:

• energia hidraulică a apei, care este transformată în energie electrică. Fiecare centrală o generează prin acțiunea echipamentelor hidraulice instalate pe ea;
• energie din biomasă obținută în timpul arderii cărbunelui, lemnului de foc, turbei. Este utilizat în principal pentru a genera căldură furnizată sistemului de încălzire al clădirilor rezidențiale și nerezidențiale;
• energia geotermală, care este rezultatul degradării naturale și al absorbției energiei solare de către mineralele situate în intestinele pământului. În esență, soarele este o sursă inepuizabilă de energie. Radiația sa termică este transformată în energie electrică folosind fotocelule, motoare termice.

Al doilea grup constă din energia care există în natură în jurul unei persoane:

• solar;
• vânt;
• valuri și curenți marini;
• mareele oceanului;
• biocombustibili;
• potenţial termic scăzut.

Principiul utilizării energiei regenerabile este extragerea acesteia din procesele geologice care au loc constant în mediu. Acesta este furnizat consumatorului, care îl folosește pentru a rezolva probleme tehnice și a satisface nevoile acestuia.

Caracteristicile individuale RES

Multe surse de energie netradițională și regenerabilă sunt ușor de instalat în clădirile rezidențiale. Unele dintre tipurile sale pot fi utilizate în industria grea și ușoară prin instalare în clădiri industriale. Acestea includ resurse regenerabile oferite omului de natura însăși.

Energia din biomasă, care este unul dintre tipurile de „energie verde”, a câștigat cea mai mare popularitate. Permite utilizarea rațională a resurselor naturale ale planetei. Resursele sunt deșeuri din industria prelucrării lemnului și hârtiei, din industriile agricole, inclusiv deșeurile menajere și de construcții, din care metanul este produs în mod natural.

Masele de aer ale atmosferei sunt un fel de sursă eternă inepuizabilă, deoarece au o energie cinetică enormă. Se deplasează sub influența activității geologice a vântului. Puterea sa este transformată în energie electrică cu ajutorul turbinelor eoliene. În ciuda costului destul de ridicat, ele sunt folosite cu succes în zonele cu un peisaj calm.

O altă sursă eternă de energie este Soarele. Energia solară este una dintre domeniile energiei regenerabile, bazată pe utilizarea directă a radiației solare pentru a genera energie. Este o sursă gratuită care este regenerabilă. În plus, este clasificată drept „energie curată” care nu produce deșeuri periculoase. Dar instalațiile solare sunt aplicabile doar la acele latitudini ale planetei unde există suficientă lumină solară pentru a genera energie electrică.

Fluxul de apă este o sursă inepuizabilă de energie potențială și cinetică. Este transformat în curent electric în timpul funcționării. Un exemplu izbitor de utilizare a energiei hidraulice a râurilor și a apei este construcția de hidrocentrale mici și microhidroelectrice, precum și de hidrocentrale mari cu capacități mari.

Hidrocentralele mici și microcentrale au câștigat popularitate în multe țări, folosind energie regenerabilă din fluxurile mici pentru a genera electricitate. De remarcat că în ultimii ani construcția marilor hidrocentrale a fost redusă la minimum.

„Energia verde” este reprezentată de energia fluxurilor și refluxurilor oceanelor, valurilor și curenților mării. Pentru utilizarea lor, se construiesc stații de maree pe țărmurile mărilor și oceanelor. Ele convertesc energia cinetică a rotației Pământului, care are loc datorită forțelor gravitaționale ale Lunii și Soarelui, care modifică nivelul apei de două ori pe zi.

Avantajele și dezavantajele SRE

Principalul avantaj este că resursele regenerabile sunt o sursă ieftină de energie. Aceasta este o sursă inepuizabilă de energie, care este furnizată în cantități nelimitate în mediu, fără a fi rezultatul unei activități umane intenționate.

Ar trebui notat că sursele regenerabile de energie au un dezavantaj. Constă într-un grad scăzut de concentrare, astfel că energia rezultată nu poate fi transmisă pe distanțe mari. De regulă, SRE trebuie utilizat în apropierea consumatorului.

Energia regenerabilă a viitorului

Oamenii de știință de pe planetă dezvoltă în continuare tehnologia combustibilului cu hidrogen, care eliberează energie prin fuzionarea atomilor de hidrogen într-un atom de heliu. În viitor, aceștia intenționează să obțină resurse regenerabile nu numai folosind structuri terestre, ci și sateliți Pământeni pentru a utiliza energia spațială situată în găurile negre.

Principalele premise pentru dezvoltarea SRE în Federația Rusă:

• asigurarea securității energetice a țării;
• conservarea mediului, care va asigura siguranța mediului;
• atingerea unui nou nivel pe piața globală a energiei regenerabile, care este indicat în planul strategic general de dezvoltare a statului;
• implementarea măsurilor care să conducă la conservarea propriilor resurse regenerabile pentru generațiile viitoare;
• o creştere a consumului de materii prime care sunt folosite drept combustibil.

În viitor, utilizarea surselor de energie regenerabilă va permite omenirii să umple deficitul de combustibil, să reducă costul combustibilului, căldurii și producției de ulei de motor. În plus, utilizarea lor purifică atmosfera, ceea ce va contribui, fără îndoială, la îmbunătățirea situației ecologice de pe planetă.

În concluzie, trebuie menționat că sursele de energie regenerabilă au un avantaj incontestabil. Constă în inepuizabilitatea lor și curățenia mediului. O persoană le poate folosi fără nicio teamă, deoarece nu perturbă echilibrul energetic al planetei. În plus, resursele regenerabile sunt peste tot în jurul său.