виды и принципы функционирования – тема научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка
GEOLOGICAL AND MINERALOGICAL SCIENCES
Alternative energy sources: types and principles of operation Ivanova A. (Russian Federation)
Альтернативные источники в энергетике: виды и принципы функционирования Иванова А. Ю. (Российская Федерация)
Иванова Анна Юрьевна / Ivanova Anna- магистрант, программа «Международная экономика»,
Институт магистратуры,
Санкт-Петербургский государственный экономический университет (СПБГЭУ),
г. Санкт-Петербург
Аннотация: приводятся виды и принципы функционирования альтернативных источников в энергетике, основные направления альтернативной энергетики, выявлена причина поиска альтернативных источников энергии.
Abstract: the views and principles of functioning of alternative sources of energy, the basic direction of alternative energy, found the cause of the search for alternative energy sources.
Ключевые слова: альтернативный источник, энергия, энергетика, нетрадиционный источник.
Keywords: alternative source of energy, energy, non-conventional sources.
Большинство направлений нетрадиционной электроэнергетики основаны на вполне традиционных принципах, но первичной энергией в них служат либо источники локального значения, например, ветряные, геотермальные, либо источники, находящиеся в стадии освоения, например, топливные элементы или источники, которые могут найти применение в перспективе, например, термоядерная энергетика. Характерными чертами нетрадиционной энергетики являются их экологическая чистота, чрезвычайно большие затраты на капитальное строительство (например, для солнечной электростанции мощностью 1000 Мвт требуется покрыть весьма дорогостоящими зеркалами площадь около 4-х км2) и малая единичная мощность. Направления нетрадиционной энергетики представлены на рисунке 1.
Также можно выделить важное из-за своей массовости понятие — малая энергетика, этот термин не является в настоящее время общепринятым, наряду с ним употребляются термины: локальная энергетика, распределённая энергетика,
автономная энергетика и др.1 Чаще всего так называют электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. 1
1 А. Михайлов, д. т. н., проф., А. Агафонов, д. т. н., проф., В. Сайданов, к. т. н., доц. Малая энергетика России. Классификация, задачи, применение // Новости Электротехники: Информационно-справочное издание. — Санкт-Петербург, 2005. — № 5.
Малые гидроэлектростанции
Ветровая энергетика
Геотермальная энергетика
Солнечная энергетика
Биоэнергетика
Установки на топливных элементах
Водородная энергетика
Термоядерная энергетика.
Ветроэнергетика
Биотопливо
Гелиоэнергетика
Альтернативная гидроэнергетика
Геотермальная энергетика
Мускульная сила человека
Грозовая энергетика
Рис. 1. Виды нетрадиционной энергетики1
К ним можно отнести как экологичные виды энергетики, перечисленные выше, так и малые электростанции на органическом топливе, такие как дизельные электростанции (среди малых электростанций их подавляющее большинство, например, в России — примерно 96 %), газопоршневые электростанции, газотурбинные установки малой мощности на дизельном и газовом топливе.
Рассмотрим более подробно классификацию источников энергии:
1) Ветроэнергетика.
В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их используют в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае. Дания получает 25 % энергии из ветра.
Солнечный коллектор, в том числе Солнечный водонагреватель, используется как
для нагрева воды для отопления, так и для производства электроэнергии.
3) Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах — Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае.
4) Аэро ГЭС (конденсация влаги из атмосферы, в том числе из облаков) — работают опытные установки. 1
30
5) Геотермальная энергетика.
Используется как для нагрева воды для отопления, так и для производства электроэнергии. На геотермальных электростанциях вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.
6) Мускульная сила человека.
Хотя мускульная сила является самым древним источником энергии, и человек всегда стремился заменить её чем-то другим, в настоящее время её значение растёт вместе с ростом использования велосипеда.
7) Грозовая энергетика.
Грозовая энергетика — это способ использования энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть. Компания Alternative Energy Holdings 11 октября 2006 года объявила о создании прототипа модели, которая может использовать энергию молнии. Предполагалось, что эта энергия окажется значительно дешевле энергии, полученной с помощью современных источников, окупаться такая установка будет за 4-7 лет.
8) Управляемый термоядерный синтез.
Синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который носит управляемый характер. До сих пор не применяется.
Также важным аспектом исследования являются направления альтернативной энергетики помимо использования нетрадиционных источников энергии.
2) Водородная энергетика. На сегодняшний день для производства водорода требуется больше энергии, чем возможно получить при его использовании, поэтому считать его источником энергии нельзя. Он является лишь средством хранения и доставки энергии.
3) Водородные двигатели (для получения механической энергии).
4) Топливные элементы (для получения электричества).
6) Космическая энергетика. Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на околоземной орбите или на Луне. Электроэнергия будет передаваться на Землю в форме микроволнового излучения. Может способствовать глобальному потеплению. До сих пор не применяется.
7) Приливная энергетика использует энергию морских приливов. Распространению этого вида электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды на Чёрном море в прилив и отлив минимальны.
8) Волновая энергетика при внимательном рассмотрении может оказаться наиболее перспективной. Волны представляют собой сконцентрированную энергию того же солнечного излучения и ветра. Мощность волнения в разных местах может превышать 100 кВт на погонный метр волнового фронта. Волнение есть практически всегда, даже в штиль («мёртвая зыбь»). На Чёрном море средняя мощность волнения примерно 15 кВт/м. Северные моря России — до 100 кВт/м. Использование волн может обеспечить энергией морские и прибрежные поселения. Волны могут приводить в движение суда. Мощность средней качки судна в несколько раз превышает мощность его силовой установки. Но пока волновые электростанции не вышли за рамки единичных опытных образцов.
31
Итак, можно сделать вывод, что альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.
Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии. Источники энергии — «встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию». Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению.
Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.
Литература
1. Айхбергер С. Прогноз мирового рынка солнечной энергетики до 2019 года, 2015. // Электронное научное издание «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, № 4 (2015) [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://naukovedenie.ru/PDF/10EVN415.pdf (дата обращения 10.01.2016).
2. Канн Ш., Кимбис Т. Обзор солнечной энергетики США. Нью-Йорк, 2015. //
Официальный сайт поисковой системы Polpred.com [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://energo.polpred.com/news/?&page=451 (дата
обращения 08.12.2015).
3. Кеннинг Т. Обзор перспектив солнечной энергетики Индии. Лондон, 2015. // Официальный сайт поисковой системы Polpred.com [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:
http://energo.polpred.com/news/?ns=1&searchtext=%FD%ED%E5%F0%E3%E5%F2% E8%EA%E0&Mltext=on&period_count=1&page=5 (дата обращения 12.01.2016).
4. Михайлов А., д. т. н., проф., Агафонов А., д. т. н., проф., Сайданов В., к. т. н., доц. Малая энергетика России. Классификация, задачи, применение // Новости Электротехники: Информационно-справочное издание. — Санкт-Петербург, 2005. — № 5.
32
Возобновляемая энергетика Украины | MCL – профессиональные услуги менеджмента, консалтинга и права в области экологии
Возобновляемая энергетика Украины
Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) покоряет мир и Украину. Борьба с загрязнением окружающей среды, разрушением озонового слоя и изменением климата побудили человечество к поиску альтернативных источников энергии. На самом деле, все мы слышали и знаем об альтернативной энергетике. Альтернативными или возобновляемыми источниками энергии является энергия солнца, ветра, воды и биотоплива. Может ли Украина использовать все виды возобновляемой энергии, чтобы стать энергонезависимой?
Страны члены-ЕС составляют очень оптимистичные прогнозы генерации энергии путем использования альтернативных источников в будущем: так к 2020 году доля ВИЭ в структуре общего производства электроэнергии составит 20%, а к 2030 году – все 50%! Темпы развития альтернативной энергетики в Украине незначительны по сравнению с мировыми. Согласно Энергетической стратегии Украины доля возобновляемых источников энергии в структуре производство электроэнергии к 2020 году будет составлять 7%, а к 2025 году – 13%. Но, в общем, ежегодно в Украине увеличивается доля введения возобновляемых источников энергии, например, за 2017 мощность альтернативных источников энергии увеличилась на 23% (на 257 МВт чистой энергии). Таким образом общая мощность объектов зеленой энергетики составляет 1,5 ГВт. Причем, хочется отметить, что солнечная энергетика занимает первое место среди природных источников энергии в Украине, опередив ветровую энергитику. За 2017 год в Украине установленная мощность солнечных электростанций (СЭС) составляет 735,8 МВт, ветровых электростанций – 506,2 МВт, мини ГЭС – 94,6 МВт и электростанций, работающих на биомассе и биогазе – 73,1 МВт, а также солнечные электростанции, расположенные на крышах домов – 6 МВт. По прогнозам аналитиков и специалистов энергетического сектора за 2018 год показатель установленных ВИЭ, и как следствие, произведенной чистой энергии, увеличится.
Почему солнечная энергетика опережает ветровую? Ветроэнергетика требует немало инвестиций в развитие, обслуживание во время функционирования и более сложная в установке ветряков, и поэтому развивается медленнее. Более того, плановая деятельность по установлению ветровых электроустановок является предметом процедуры по оценке воздействия на окружающую среду (установка ветровых электроустановок в количестве более двух единиц, высота которых 50 м и более, согласно статье 3 пункта 3, подпункта 4 закона Украины №2059-19 «О оценке воздействия на окружающую среду»). Кроме, ветровой энергетики, строительство гидроэлектростанций любой мощности и гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС) подпадает под действие ЗУ про ОВД. А плановая деятельность по установлению солнечных панелей не является сферой применения закона об оценке воздействия на окружающую среду. Поэтому, учитывая выше сказанное, следует, что солнечная энергетика развивается более быстрыми темпами, нежели другие виды возобновляемых источников энергии.
Наряду с ветровой, солнечной и гидроэнергетикой Украина имеет амбициозные шансы на развитие биоэнергетики. По итогам прошлого года, сектор биоэнергетики сгенерировал на 13,5% электроэнергии больше, чем за 2016 год. Но, производители электроэнергии из биомассы занимают последние позиции среди всех видов альтернативных источников энергии. Биомассой для производства жидкого, твердого и газообразного биотоплива может служить сахарная и кормовая свекла и остатки от их переработки, картофель, кукуруза, зерновые культуры. Также перспективным является выращивание многолетних растений (например, свитчграс или мискантус), неприхотливых к условиям почвы и климата. Иными словами, Украина имеет ресурсы и перспективы развития ВИЭ на основе биомассы именно растительного происхождения.
Компания MCL предоставляет сопровождение в осуществлении проектов возобновляемой энергетики в разрезе соблюдения требований действующего законодательства Украины и оформления необходимой разрешительной документации для будущего объекта возобновляемой энергетики.
Альтернативные источники энергии: виды, значение, преимущества и недостатки
Автор Nat WorldВремя чтения 5 мин.Просмотры 790Опубликовано Обновлено
Альтернативные, или нетрадиционные источники энергии — это ресурсы природы, которые можно использовать для получения электричества. Сюда относятся солнце, ветер, и даже энергия земли, биомасс, сточных вод и отходов. По прогнозам, с помощью биогенного горючего можно получать до 49% электроэнергии, а также 16-22% — от энергии ветра и воды.
Читайте также: Возобновляемые источники энергии
Виды, преимущества и недостатки разных альтернативных источников энергии
У каждого типа нетрадиционной энергетики есть свои плюсы и минусы, а также особенности организации процесса для получения электричества.
Солнечная энергия
Преобразование энергии солнца происходит с помощью особых технологий. Сложность обработки солнечной энергии выступает в качестве недостатка этого источника:
- излучение имеет низкую плотность и непостоянно, поэтому существующие технологии имеют ряд ограничений;
- в некоторых странах из-за низкого уровня солнечного излучения реализовать методику нецелесообразно.
Среди преимуществ можно выделить абсолютную экологическую безопасность солнечной энергии и отсутствие вмешательства в геологию Земли.
На солнечной энергии работают космические станции и спутники. Широкое распространение получили солнечные панели в некоторых странах – ими оснащают крыши домов.
Геотермальная энергетика
Геотермальный метод получения энергии построен на принципе преобразования тепла мантии и ядра Земли (чаще всего источником служат пароводяные резервы). Преобразование природного пара – процесс трудоемкий, так как требуется строительство труб и турбин, проводящих его с глубины от 2-3 км. Однако стоимость электроэнергии на выходе получается не слишком высокой.
Недостаток метода – вероятность оседания грунта и повышения сейсмической активности, поэтому в опасных районах этот источник альтернативной энергии неприменим.
Ветровая энергетика
Для реализации метода требуется ветряная электростанция. Одно из преимуществ такого источника энергии – это дешевое оснащение. Но недостаток – сильная зависимость от погодных условий, требуется постоянный контроль состояния. А еще ветровые электростанции могут создавать помехи для радиоволн.
Важно! Обширное использование ветряных электростанций может стать причиной недостаточной вентиляции промышленных районов, что приведет к ухудшению экологической обстановки.
Также для ветряных станций требуются большие площади, поэтому реализация в густонаселенных регионах затруднена. Однако ветряные источники энергии используются в некоторых странах Европы и Америки для снабжения небольших поселений.
Волновая энергетика
В этом способе для получения электричества используется энергия волн. В отличие от альтернативных источников, описанных выше, волновая энергия отличается большей ударной мощностью. Это самый многообещающий способ получения энергии в перспективе освоения океанов.
Важно! Все виды естественной энергии – ветер, солнце, волны – относятся к возобновляемым источникам.
Самый яркий пример традиционного использования волновой энергии – гидроэлектростанции, но он не единственный. Целесообразно строительство волновых станций в районах с мощными приливами (колебание больше 4 м).
Среди недостатков можно выделить небольшую мощность, строительство только возле побережья, а также цикличность работы – всего 2 раза в сутки. Экологическая безопасность такого способа получения энергии под вопросом, ведь станции нарушают баланс соленой и пресной воды, что несет угрозу морской жизни.
Новейшая технология получения энергии волновым путем – аэро ГЭС. Они работают по принципу конденсации влаги из атмосферы, однако до внедрения этой технологии в жизнь еще далеко.
Градиент-температурная энергетика
В основе этого метода лежит баланс температур. Для строительства станций требуется морское побережье. Поглощая до 70% солнечной энергии, мировой океан становится отличным источником температурных ресурсов. Однако нагрев и выделение углекислой кислоты при обработке морской воды нарушают экологическую обстановку. Среди преимуществ можно выделить только то, что ресурс крайне обширен.
Биомассовая энергетика
Под этим понятием скрывается процесс гниения биологических отходов и ресурсов – в результате выделяется биологический газ с большим содержанием метана. Его можно использовать для обогрева помещений и выработки электричества.
Больше всего такой источник энергии используется в сельскохозяйственных предприятиях. Это безотходное производство, так как гниющие продукты потом используются для удобрения. Кроме растений и навоза, можно использовать быстрорастущие водоросли.
Главный недостаток теплового источника – КПД не превышает 6% и для обеспечения нужд мегаполиса энергией такой метод не подойдет.
Энергия молнии
Один из самых новых альтернативных методов получения электричества – сбор энергии молний, попадающих в землю. Пока что проект находится на стадии разработки – установки для улавливания молнии еще не готовы.
Это дорогостоящий, но окупающийся метод, ведь 1 молния способна обеспечить целый район крупного города энергией на некоторое время. Но уже сейчас можно выделить главный недостаток – зависимость от частоты гроз.
Роль и значение альтернативной энергетики
Поиск альтернативных источников энергии – одна из самых актуальных задач, так как человечество чудовищными темпами поглощает газ, нефть и другие виды топлива, чтобы производить энергию. Научная «мечта» — получение альтернативы электричеству, но она пока что недостижима. Кризис топливных ресурсов неизбежен, и нетрадиционные источники энергии должны помочь предотвратить его.
Альтернативные источники энергии в России
В России в разных регионах интегрируется практическое использования следующих альтернативных источников энергии:
- Солнечная энергия. Самая большая трудность – это законодательное и финансовое обеспечение станций, собирающих солнечную энергию. Наибольший потенциал такого способа получения энергии сосредоточен в южных регионах, а также на севере – в Якутии и Магаданской области.
- Гидроэнергетика. ГЭС после АЭС занимают 2 место по способам производства электроэнергии, и перспективы у этого метода достаточно большие.
- Геотермальная энергетика. Геотермальные ресурсы России в 10 раз богаче, чем залежи нереализованного угля. Самый перспективный край – Камчатка, где на глубине чуть больше 3 км заложен пар температурой 200 градусов. Большим потенциалом также обладает Кавказ и Краснодарский край.
- Биогаз. Активно развивающаяся отрасль энергетики, востребованная в России. Есть даже предприятия, которые начали производство установок.
- Приливная энергетика. Наиболее перспективны города, расположенные на побережье.
- Ветроэнергетика. На территории России ветрогенные установки используются со времен СССР: на территории Калининграда, в заполярье, Башкортостане и Чувашии. Потенциал у этого метода в РФ обширен, поэтому ветроэнергетика активно развивается.
Альтернативные источники энергии – один из вопросов сохранения окружающей среды и ресурсов планеты, который изучается тысячами специалистов. Каждый день ищутся новые решения и разрабатываются методы для получения энергии из ветра, солнца, воды. Но сфера изучена недостаточно и многие задачи только предстоит решить.
Мне нравится1Не нравитсяНе все нашли? Используйте поиск по сайту ↓
как возобновляемые источники энергии конкурируют с углеводородами и АЭС — РТ на русском
Внедрение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) набирает популярность даже в странах, располагающих большими запасами нефти и газа. Так, Иран планирует построить солнечную электростанцию мощностью 2 ГВт. Иранская компания Amin подписала соответствующее соглашение с норвежским производителем солнечных модулей. Как заявил ранее глава компании Tesla Илон Маск, только развитие альтернативной энергетики поможет человечеству избежать регресса. Однако эксперты отмечают, что некоторые виды «зелёной» энергии способны навредить экологии больше, чем традиционные. О будущем возобновляемых источников энергии — в материале RT.
Иранский разработчик энергетических проектов Amin подписал соглашение с норвежской компанией, специализирующейся на производстве солнечных модулей. Партнёры планируют возвести в Иране солнечную электростанцию мощностью 2 ГВт. Контракт оценивается в $2,9 млрд.
Ранее глава компании Tesla Илон Маск заявил, что именно активное развитие возобновляемых источников энергии может стать гарантией развития цивилизации, в противном случае человечество рискует вернуться в «тёмные века».
При этом Маск входит в совет директоров компании SolarCity, специализирующейся на выпуске солнечных панелей. Компания занимает около 40% американского рынка установок солнечной генерации электроэнергии.
Маск известен как наиболее активный лоббист использования альтернативных источников энергии. Например, возглавляемая им Tesla заключила в 2017 году контракт на возведение в Австралии 100-мегаваттной аккумуляторной системы.
- Илон Маск
- Reuters
Мировой опыт
Внедрение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) набирает популярность во всём мире. Австралия — один из мировых лидеров по установке фотоэлектрических электростанций, доля которых в австралийской электроэнергетике превышает 3%. Ежегодно страна наращивает суммарную мощность солнечной генерации примерно на 1 ГВт.
По этому показателю Австралию обгоняет Великобритания, где общий показатель солнечных электростанций достигает 12 ГВт, что вдвое выше, чем в Австралии.
Бесспорным лидером в сфере ВИЭ является Китай, который совместно с Тайванем производит почти 60% всех солнечных панелей в мире.
Согласно подсчётам Международного энергетического агентства (IEA), мощность генерирующих установок, возведённых в КНР только в 2016 году, составила 34 ГВт. Впрочем, это лишь 1% потребляемой в Китае электроэнергии, большая часть которой генерируется из угля, — именно угольным ТЭС страна во многом обязана непростой ситуацией в экологии.
США также шли по пути перевода энергетики на возобновляемые источники. Но администрация Дональда Трампа отменила принятый Бараком Обамой план «Чистая энергия».
- Панели солнечных батарей, созданные Tesla, детская больница Сан-Хуана, Пуэрто-Рико
- Reuters
В 2014 году в рамках Климатической недели в Нью-Йорке была основана RE100 — структура, объединяющая компании, переходящие на использование возобновляемых источников энергии. К RE100 присоединились IKEA, Apple, BMW, Google, Carlsberg Group и т.п. Список членов RE100 постоянно пополняется. Например, в конце октября к организации присоединился один из крупнейших в мире производителей ветрогенераторов — датская компания Vestas Wind Systems.
Экология под вопросомВ целом, по данным IEA, доля ВИЭ в мировом производстве электроэнергии в 2015 году составляла около 24%.
Однако, по мнению экспертов, не все ВИЭ одинаково экологически безопасны. Некоторые способны нанести ущерб экологии. В частности, речь идёт о гидроэлектростанциях (ГЭС). Согласно данным исследователей из Австралии и КНР, суммарная площадь земель, затопленных в результате ввода в эксплуатацию гидроэлектростанций, — 340 тыс. кв. км, что немногим меньше площади Германии. Соответствующие сведения учёные приводят в издании Trends in Ecology & Evolution.
Из-за ГЭС были разрушены многие пойменные экосистемы, что привело к снижению видового разнообразия. Впрочем, в последние годы гидроэнергетика уступает лидерство новым видам генерации: солнечной и ветроэнергетике. По прогнозам экспертов, их доля генерации сравняется с долей ГЭС к 2030 году.
Ещё одна популярная у экологического сообщества тема — использование биотоплива. Например, с точки зрения Международного энергетического агентства, биоэнергетика потенциально способна занять около 20% рынка первичной энергии к середине XXI века.
Однако активное внедрение биотоплива, произведённого из древесины и сельскохозяйственных культур, способно обернуться неприятными последствиями. Кратное увеличение нагрузки на сельхозугодия может привести к сокращению производства продовольствия. Согласно подсчётам американских исследователей, уже сегодня расширение «топливных» посадок вызвало рост цен на продовольственное сырьё в США. Кроме того, чрезмерное увлечение биотопливом может привести к вырубке лесов.
Также по теме
Вырубка лесов и CO2: учёные доказали вред биотоплива для окружающей средыЕвропейские учёные пришли к выводу, что биотопливо может наносить серьёзный ущерб окружающей среде. В частности, исследователи…
В 2012 году Еврокомиссия пришла к выводу, что перевод земель под топливные плантации должен быть ограничен, а производители топлива из пищевых культур не должны пользоваться господдержкой.
В результате проведённого в прошлом году Евросоюзом исследования учёные выяснили, что пальмовое или соевое масло, из которого извлекают энергию, выделяет в атмосферу больше углекислого газа, чем любое ископаемое топливо.
«Предписанное ЕС дешёвое биотопливо на основе пищевых продуктов, в особенности растительных масел, таких как рапсовое, подсолнечное и пальмовое, — просто ужасная идея», — заявил директор исследовательской организации Transport & Environment Йос Дингс.
Неоднозначными, по мнению экспертов, являются и преимущества электромобилей как с экономической, так и с экологической точек зрения. При этом в ряде стран действуют меры правительственной поддержки этого вида транспорта.
- Электромобиль Tesla Model 3
- Reuters
Например, в Эстонии покупатель электрокара может рассчитывать на компенсацию 50% себестоимости машины, в Португалии на покупку электроавтомобиля выплачивается субсидия в 5000 евро. В России тоже задумываются о введении подобных дотаций.
Без господдержки такие автомобили не пользуются спросом: после того как власти Гонконга отменили налоговые льготы для покупателей электрокаров Tesla, продажи этих машин упали до нуля. Однако польза электрокаров для окружающей среды пока не очевидна.
Эхо «Фукусимы»«Электромобили действительно весьма экологичный вид транспорта, но ведь для того, чтобы подключиться к электрической сети и запитать батарею, аккумулятор, нужно выработать эту электроэнергию, а для этого требуется первичный источник. Сегодня в мире таким первичным источником номер один является даже не нефть, а уголь», — отметил президент России Владимир Путин, выступая в начале октября на Международном форуме по энергоэффективности и развитию энергетики «Российская энергетическая неделя».
Особую популярность тема возобновляемых источников энергии приобрела после 2011 года. После аварии на АЭС «Фукусима-1» всё громче звучат требования отказаться от использования атомной энергетики.
- Реактор №3 АЭС «Фукусима-1»
- © Self Defence Force Nuclear Biological Chemical Weapon Defense Unit / Reuters
На сегодняшний день страной, полностью остановившей АЭС, стала Италия, в будущем примеру Рима планируют последовать Бельгия, Испания и Швейцария. В Германии последнюю АЭС планируют отключить к 2022 году. Всего в ФРГ работало 17 атомных электростанций, которые производили около четверти всей потребляемой в стране электроэнергии.
По мнению многих экспертов, панические настроения вокруг атомной энергетики сильно преувеличены.
«Если вычесть риск аварии, то атомная энергетика не несёт особых рисков для экологии», — отметил в интервью RT заместитель генерального директора Института национальной энергетики Александр Фролов.
Изначально руководство ЕС планировало компенсировать сворачивание атомной энергетики за счёт газовой генерации.
«Нам необходимо больше газа. После решения Берлина именно газ станет драйвером роста», — заявил еврокомиссар по энергетике Гюнтер Эттингер в 2011 году.
В среднем при сжигании природного газа в атмосферу выбрасывается в два раза меньше углекислого газа, чем при сжигании других видов ископаемых углеводородов.
Привилегированное положение
Однако росту газовой генерации помешали высокие темпы ввода мощностей альтернативной энергетики. В странах, наиболее активно развивающих ВИЭ, к 2014 году упала загрузка газовых ТЭС. По оценкам консалтинговой компании Capgemini, около 110 ГВт газовых мощностей не оправдали вложенные инвестиции и оказались на грани банкротства. В тяжёлом положении оказалось примерно 60% европейских ТЭС, работающих на природном газе.
По мнению ряда экспертов, причиной кризиса традиционной энергетики стала не высокая конкурентоспособность ВИЭ, а привилегии, которыми пользуются производители электроэнергии на возобновляемых источниках. «Зелёная» электроэнергия закупается властями по завышенным тарифам в приоритетном порядке.
Как считает Фролов, эта политика приводит к разбалансировке энергетической сферы.
«Резкий рост ввода возобновляемой энергетики сделал газовые ТЭС нерентабельными — они стали закрываться, — отметил эксперт. — Между тем ветряная и солнечная генерации имеют серьёзный недостаток: зависимость от погодных условий. Например, в начале этого года в Германии примерно на девять дней установилась пасмурная и безветренная погода. Объём генерации возобновляемой энергии упал на 90%. Для местных потребителей это стало шоком. Существующая база, на которой работают солнечные и ветряные станции, не обеспечивает гарантий бесперебойного снабжения электроэнергией. Зависимость от сил природы — это и есть настоящий возврат в тёмные века».
- Угольная электростанция Lippendorf, Саксония, Германия
- globallookpress.com
- © Michael Nitzschke/imagebroker
На фоне закрытия газовых ТЭС в Европе растёт наиболее грязная генерация электроэнергии — угольная, считает Фролов.
Например, в Германии запланировано строительство двух десятков угольных ТЭС. В стране сложилась парадоксальная ситуация: вместе с ростом экологически чистого производства энергии увеличивается и наиболее опасный для окружающей среды сектор энергетики, отметил эксперт.
«Технологии становятся всё дешевле и доступнее»
Также по теме
США вернулись к «грязной» добыче: Дональд Трамп развивает угольную промышленностьС 2017 года в США отменяется план «Чистая энергия» — детище Барака Обамы по развитию возобновляемых энергоисточников и борьбе с…
В последние два года баланс на европейском энергетическом рынке начал выправляться: в Германии было запущено несколько газовых ТЭС, потребление газа в Евросоюзе начало расти. По итогам 2016 года использование природного газа в Евросоюзе возросло на 6% по сравнению с 2015 годом.
По мнению научного сотрудника Центра экономического моделирования энергетики и экологии РАНХиГС Татьяны Ланьшиной, развитие альтернативной энергетики не несёт никаких рисков.
«Хотя быстрый переход на возобновляемые источники энергии невозможен, те страны, которые давно над этим работают, добились больших успехов. Например, в Дании за счёт ВИЭ вырабатывается порядка половины всей электроэнергии, в Германии — примерно треть, — отметила эксперт в интервью RT. — Эти страны работали над этим десятилетиями, и другие страны тоже могут постепенно переходить на ВИЭ. Эти технологии становятся всё дешевле и доступнее. Что касается субсидий, то вся энергетика пользуется государственной поддержкой, и традиционная в том числе».
Тепловая энергия окружающей среды — Vaillant
Альтернативные источники энергии становятся все более привлекательными. Одной из причин является постоянно растущие цены на традиционные виды топлива. Природа предлагает нам многочисленные возможности для экологически чистого и экономного производства теплой энергии. Тепловые насосы используют энергию, которую природа дает нам бесплатно.
Тепловые насосы — использование энергии окружающей стреды
Земля, в частности, обладает гигантскими запасами энергии. В нескольких метрах ниже ее поверхности она сохраняет солнечное тепло. Из ядра Земли температуры величиной 6500 градусов Цельсия излучаются в ее внешние слои. Тепловые насосы используют геотермальное тепло или тепло грунтовых вод в зависимости от технологии. Энергия, накопленная в окружающем воздухе, также подходит для обогрева помещений и производства горячей воды. Тепловые насосы могут использовать эти ресурсы и, таким образом, существенно снижают затраты на производство тепловой энергии.
Не зависимо от того, какая технология используется, тепловые насосы эффективно работают даже при низких температурах окружающей среды. До 75 процентов ваших потребностей в тепловой энергии могут быть получены непосредственно из окружающей среды и бесплатно. Только 25 процентов должны быть добавлены в виде электрической энергии. В зависимости от технологии, тепловые насосы могут подключаться к трем различным источникам тепла
Преимущества использования тепла окружающей среды в качестве источника энергии:
- Отсутствие эмиссии СО2
- Неисчерпаемый источник энергии
- Независимость от поставщиков энергии
- Низкая стоимость отопления
Требования к использованию тепла окружающей среды:
- Большие радиаторы для низкотемпературной системы
- Хорошая изоляция здания
Геотермальная энергия
Тепловые насосы могут использовать энергию земли. Доставка энергии осуществляется двумя различными способами. Либо используется тепло, близкое к поверхности земли там, где температура одинакова почти круглый год. На поверхности земли на глубине 1,5 м устанавливается земляной коллектор в качестве нагревательного контура, который извлекает тело из земли.
Или же, возможна регенерация тепла с помощью малогабаритного геотермального зонда. Геотермическое тепло выводится с помощью специальных грунтовых зондов, которые заглублены до 100 метров в землю. Температура является постоянной в течение всего года и составляет примерно 10 °C, что достаточно для извлечения тепла.
Преимущество использования геотермального тепла:
Хорошее сбережение тепла: круглый год постоянные температуры 7-13 °C
Требования к использованию геотермального тепла:
- Большие площади земли с открытым доступом (земляной коллектор)
- Может требоваться разрешение
Атмосферный воздух как источник энергии
Тепловые насосы могут использовать для отопления окружающий воздух и запасенную в нем энергию. Наши современные тепловые насосы работают экономно и осуществляют нагрев даже при температуре наружного воздуха до -20 ° С.
Преимущества использования атмосферного воздуха:
- Отличная доступность из-за свободного доступа к источнику энергии без переоснащения
- Не требуется разрешения
- Самые низкие инвестиционные затраты
- Особенно подходит для модернизации
Требования к использованию атмосферного воздуха:
- Площадка для установки наружного блока
Грунтовые воды как источник энергии
Тепловые насосы могут извлекать тепловую энергию из грунтовых вод. Их температура постоянная независимо от времени года и внешней температуры. Для извлечения грунтовых вод необходим колодец.
Преимущества использования грунтовых вод:
- Высокая эффективность
- Хорошая аккумуляция тепла: в морозный зимний день поддерживается температура 7-12 °C
Требования к использованию грунтовых вод:
- Качество и количество грунтовых вод: грунтовая вода с низким содержанием минералов и извести
Наилучший источник энергии для ваших целей
То, какой источник энергии и, следовательно, какой тип тепловой насосной системы наилучшим образом подходит для вашего применения, зависит от многих факторов. Следует принять во внимание различные закупочные цены и эксплуатационные расходы.
Однако, отдельные типы тепловых насосов также отличаются друг от друга с точки зрения разрешений, продвижения и требований к зданию.
При выборе нужной системы обогрева стандартного решения не существует. Однако нетрудно найти ту систему, которая удовлетворяет вашим требованиям. Поговорите со специалистами-теплотехниками компании Vaillant. Они могут помочь вам в планировании оптимальной системы обогрева.
Альтернативные источники энергии — Неисчерпаемый природный ресурс / Блог / Soncedim
Что такое альтернативная энергетика
Пока нет устоявшегося определения термина «альтернативная энергетика». Некоторые считают, что это источники, которые не несут вреда окружающей среде. Но, несмотря на мнение некоторых экспертов, гидроэлектростанции, ядерные объекты и даже «чистый уголь» тоже можно отнести к этому классу. Все потому, что выбросы CO2 минимальные и не оставят значительного следа. И угроза не только за диоксидом углерода, но и за другими оксидами (CO, SO2, NO и другие), поэтому двусмысленный вопрос.
Более привязанности к другому: данное понятие рассматривают, как нетрадиционные источники. А сюда можно отнести энергии солнца, ветра, геотермальной энергии, биомассы.
Чем альтернативные источники отличаются от традиционных
Источники энергии делятся на два типа: традиционные и альтернативные. К первому относят полезные ископаемые (газ, нефть, уголь), второй — все, альтернативное им (солнце, вода, ветер). Ключевое отличие — это восстанавливаемость в природе. Традиционные источники исчерпывающие, соответственно, рано или поздно этот ресурс станет недоступным, альтернативные же бесконечны.
Следующий вопрос заключается в безопасности для человечества, животного мира и природы. С каждым годом людям необходимо большее количество электроэнергии, тем самым повышается уровень загрязнения водоемов, воздуха, образуются новые озоновые дыры. Все это является следствием, в основном, тепловых электростанций. 50% мировой электроэнергии приходится именно на ТЭС. Они очень загрязняют водоемы, служащие для них охладителями, а также создают токсическое и радиационное загрязнение. Соответственно, повышается заболеваемость и появляются новые, никому неизвестные, инфекции, вымирают редкие виды животных, бушуют стихийные бедствия.
Именно поэтому такой популярностью пользуются возобновляемые энергетические и тепловые источники. По состоянию на 2020 год в Украине 7,3% электроэнергии производится с помощью альтернативных источников.
Виды альтернативной энергии
Солнечная энергетика — преобразование солнечной радиации в тепловую и электрическую энергию, в зависимости от типа установки. Сюда относятся солнечные электростанции и гелиосистемы. Они являются безопасными для окружающей среды и могут использоваться еще в течение миллиардов лет. Вопрос заключается в развитии технологий преобразования и накопления этого ресурса.
Солнечная энергетика является наиболее перспективной и за последние годы набрала колоссальных оборотов.
Интересный факт: Энергии Солнца могло бы хватить для бесперебойного электроснабжения всей планеты.
Ветровая энергетика — отрасль, которая специализируется на использовании кинетической энергии ветра для образования любого другого типа энергии, необходимой для человечества. Ветер является видоизмененной формой солнечной энергии, поэтому также относится к альтернативной возобновляемой энергетике. И ветроэнергетика уступает солнечной как в эффективности, так и в популярности среди населения. Все потому, что в основном ветровые ресурсы находятся в отдаленных от потребителей местах.
Интересный факт: Один ветряк при правильном расположении и установке способен питать 1400 домов.
Гидроэнергетика — использование потенциальной и кинетической энергии воды с целью превращения ее в электрическую. На сегодняшний день она является наиболее освоенной среди других нетрадиционных источников. Потенциал малых рек, притоков, систем водоснабжения дают энергонезависимость некоторым удаленным районам и населенным пунктам. Среди преимуществ: небольшие срок строительства и объем инвестиций, надежность и доступность.
Интересный факт: Вода является одним из первых генераторов электроэнергии.
Биотопливо — органическое топливо получают из отходов растений, животных или сельского хозяйства или промышленного производства. Восстанавливаемый ресурс, который является абсолютно безопасным для окружающей среды. Сюда относят продукты деревооброблюваного производства, спиртовые смеси, эфиры, биодизеле и различные газовые сочетание.
Процентное соотношение установленных альтернативных источников в Украине
(II квартал 2019)
Бесспорным лидером среди других альтернативных источников в Украине солнечная энергетика. Если по состоянию на конец 2019 общая мощность ВИЭ составляет 3634,4 МВт, то 72,65% — СЭС, а это 2640,4 МВт. Второе место со значительным отрывом занимают ветровые установки — 21,37% (776,6 МВт), далее биомасса и биогаз — 3,24% (117,7 МВт). Наименее популярны малые гидроэлектростанции, их доля составляет 2,75% (99,8 МВт).
ТОП-10 областей по установлению ВИЭ, МВт
Наибольшее количество мощностей ввела в эксплуатацию Херсонская область — 543,6 МВт, далее Запорожская — 524,5 МВт. Вслед (не считая оккупированную АР Крым) идет Николаевская область с показателем в 419,8 МВт, тогда Днепропетровска — 389 МВт. Стоит заметить, что Днепропетровская область предпочитает солнечной энергетике и входит в тройку лидеров по количеству солнечных установок. Одесская область использует 309,8 МВт возобновляемой энергии, Винницкая — 242,2 МВт. Львовская и Хмельницкая области занимают последние позиции с 213,3 МВт и 201,9 МВт соответственно.
Лучшие альтернативные системы отопления и электроснабжения для дома 2020
- Солнечная электростанция
Солнечные станции все еще остаются лидерами среди альтернативных источников энергии для дома. Все потому, что технологии чрезвычайно быстро развиваются и данный вид энергии становится доступным. К тому же 2020 стал прорывом в автономной солнечной энергетике.
Самой распространенной преградой на пути к энергонезависимости с помощью солнца — проблема с аккумулированием производимой электроэнергии. Гелевые, мультигелевие или карбоновые аккумуляторы служат от 1 до 3 лет, тогда приходится их менять. Это не малые средства, поэтому проще и экономнее использовать общую электросеть. И компания Pylon Technologies доказала, что аккумуляторные батареи могут жить долго. Официальная гарантия от производителя 10+ лет. А значит, остается обратиться к квалифицированным специалистам, подобрать качественное оборудование и не беспокоиться о перебоях электросети или заоблачные счета.
Стоит отметить, что это прекрасная альтернатива не только для малых домохозяйств. Производственные предприятия начали повышать рентабельность продукции, путем установления автономных СЭС. Современные автономные системы позволяют зафиксировать тариф масштабных объектов в 50 копеек за 1 кВт.
- Солнечный коллектор
Солнечную гелиосистему, как правило, устанавливают на объектах с большим потреблением горячей воды. Это один из самых распространенных вариантов альтернативного отопления. Наибольшее количество процессов с использованием воды 30-90° C проходят в текстильной и пищевой промышленности. Также большой популярностью такие системы пользуются на базах отдыха, гостиницах, пансионатах.
Но не меньшее распространение они получили среди владельцев как частных домов, так квартир. Благодаря коллекторным системам удается экономить до 50% газа или электроэнергии в год. К тому же это наиболее доступный вариант из всех видов альтернативных источников. Простейшая система на 100 литров обойдется владельцу в ± 1000 $.
- Ветрогенератор
Ветряк для дома — это хорошее решение в двух случаях: если у вас совсем нет электросети или же есть, но с постоянными перебоями. Когда с электричеством все в порядке, такая инвестиция является нерентабельной.
Если вы планируете установить ветрогенератор, необходимо учесть некоторые нюансы. Для начала среднегодовая скорость ветра должна составлять более чем 4-4,5 м / с (14,4-16,2 км/ч). Такие показатели, как правило, на гористой местности, степной зоне или побережьях. Но стоит помнить, что рядом не должно быть высоких деревьев или зданий во избежание ветровой тени. В противном случае нужно поднимать конструкцию на большую высоту, а это дополнительные расходы.
Следующий шаг — обращение к местной власти для уточнения всех разрешений и требований. Ваша постройка не должна мешать малой авиации, теле- и радиокоммуникации. Уровень шума должен быть в пределах нормы, необходимо согласовать эти вопросы с соседями и взять их разрешение.
Когда весь путь преодолен, вы можете браться за покупку и установку. Но не забывайте, что это механизм, который нуждается в уходе. Если вы хотите сделать все раз и забыть на несколько лет, то стоит выбрать другой вариант альтернативной энергии.
- Тепловой насос
Тепловой насос позволяет экономить на отоплении дома немалые средства, можно сэкономить более 50%. В основном вы независимы от цен на ресурсы для отопления, ведь ТН работает до -7 ° C без резервных источников.
Есть 4 вида источников энергии:
- Грунт-вода. Самый популярный вид, аккумулирует тепло почвы для подогрева воды в отоплении или водопроводных магистралях.
- Воздух-вода. Работает так же, как и в первом варианте, но используется тепловая энергия воздуха.
- Воздух-воздух. Здесь энергия воздуха непосредственно попадает в тепловой насос и применяется для воздушного отопления и кондиционирования.
- Вода-вода. В качестве источника выступают грунтовые воды или водоема. Тепло направлено на горячее водоснабжение и отопление.
Одним из главных преимуществ является полная автоматизация, не нужно переключать, выключать или тому подобное. Как охлаждения, так обогрев работают автоматически. Все подстраивается индивидуально: при комплексном, продуманно специально для вашего помещения, решении, система прослужит долгие годы. Вы потребляете возобновляемые ресурсы и не загрязняет окружающую среду.
Единственным нюансом является стоимость, нужно сразу вложить достаточно немалую сумму. И если есть такая возможность, не нужно колебаться, потому что эта инвестиция себя достаточно быстро окупит.
Что такое возобновляемая энергия? — Определение, типы, преимущества и проблемы
Хотя возобновляемые источники энергии часто рассматриваются как решение будущего наших энергетических потребностей, мы веками использовали естественную силу природы. Ветряные мельницы и водяные колеса использовались для питания зернохранилищ, а солнце использовалось для создания огня для тепла и света.
Однако люди стали все больше зависеть от использования ископаемых видов топлива, включая уголь и природный газ. Было показано, что широкое использование этих типов энергии оказало пагубное влияние на планету, вызвав повышение глобальных температур, учащение экстремальных погодных явлений и, как следствие, потерю естественной среды обитания.
Последние достижения в области улавливания и хранения, наряду с глобальным движением к Net Zero, привели к расширению производства возобновляемой и зеленой энергии. Эти достижения варьируются от мелкомасштабного производства, такого как установка солнечных панелей в доме, до крупных объектов, таких как морские ветряные электростанции.
Существует ряд разработанных возобновляемых источников энергии, каждый из которых предлагает свои преимущества и проблемы в зависимости от таких факторов, как географическое положение, требования к использованию и даже время года.
1. Солнечная энергия
Потенциал Солнца для обеспечения наших потребностей в энергии огромен, учитывая тот факт, что энергия, достаточная для удовлетворения потребностей планеты в энергии в течение всего года, достигает Земли от Солнца всего за один час. Однако проблема всегда оставалась в том, как использовать и использовать этот огромный потенциал.
В настоящее время мы используем солнечную энергию для обогрева зданий, нагрева воды и питания наших устройств. Электроэнергия собирается с помощью солнечных или фотоэлектрических элементов, изготовленных из кремния или других материалов.Эти клетки преобразуют солнечный свет в электричество и могут питать все, от мельчайшего садового светильника до целых кварталов. Панели на крыше могут обеспечивать электроэнергией дом, в то время как общественные проекты и солнечные фермы, использующие зеркала для концентрации солнечного света, могут создавать гораздо большие запасы. Солнечные фермы также могут быть созданы в водоемах, так называемые «плавающие вольтаики». Они предоставляют еще один вариант для размещения солнечных панелей.
Помимо возобновляемых источников энергии, солнечные энергетические системы также являются экологически чистыми источниками энергии, поскольку они не производят загрязнителей воздуха или парниковых газов.Если панели правильно расположены и изготовлены, они также могут считаться зеленой энергией, поскольку не оказывают неблагоприятного воздействия на окружающую среду.
2. Ветроэнергетика
Энергия ветра работает так же, как и старые ветряные мельницы, используя силу ветра для вращения лопастей. Если движение этих лопастей раньше заставляло жерновы измельчать вместе и производить муку, то современные турбины приводят в действие генератор, который вырабатывает электричество.
Когда ветряные турбины устанавливаются на суше, их необходимо размещать в местах с сильными ветрами, таких как вершины холмов или открытые поля и равнины.Оффшорная ветроэнергетика развивалась на протяжении десятилетий, и ветряные электростанции обеспечивали хорошее решение для выработки энергии, избегая при этом многих жалоб на неприглядный вид или шум на суше. Конечно, использование на шельфе имеет свои недостатки из-за агрессивных сред, в которых турбины должны работать.
3. Гидроэнергетика
Гидроэлектроэнергия работает аналогично ветровой энергии в том смысле, что она используется для вращения лопастей турбины генератора для производства электроэнергии.Гидроэнергетика использует быстро движущуюся воду из рек или водопадов для вращения лопастей турбин и широко используется в некоторых странах. В настоящее время это крупнейший возобновляемый источник энергии в Соединенных Штатах, хотя энергия ветра быстро сокращает разрыв.
Плотины гидроэлектростанций являются возобновляемым источником энергии, но они не обязательно являются источниками зеленой энергии. Многие из более крупных «мегаплотин» отвлекают естественные источники воды, что оказывает негативное воздействие на население животных и людей из-за ограниченного доступа к источнику воды.Однако при тщательном управлении меньшие гидроэлектростанции (менее 40 мегаватт) не оказывают такого катастрофического воздействия на местную окружающую среду, как отклонение лишь части водного потока.
4. Энергия биомассы
Энергия биомассы использует органические материалы растений и животных, включая сельскохозяйственные культуры, деревья и древесные отходы. Эта биомасса сжигается для получения тепла, которое приводит в действие паровую турбину и вырабатывает электричество. Хотя биомасса может быть возобновляемой, если она получена из устойчивых источников, во многих случаях это не зеленая или чистая энергия.
Исследования показали, что биомасса из лесов может производить более высокие выбросы углерода, чем ископаемое топливо, а также оказывать неблагоприятное воздействие на биоразнообразие. Несмотря на это, некоторые формы биомассы действительно предлагают вариант с низким содержанием углерода при определенных обстоятельствах. Например, опилки и древесная щепа с лесопилок могут использоваться для получения энергии из биомассы, где она обычно разлагается и выделяет более высокие уровни углерода в атмосферу.
6. Геотермальная энергия
Геотермальная энергия использует тепло, удерживаемое в ядре Земли, которое создается в результате медленного распада радиоактивных частиц в горных породах в центре планеты.Путем бурения скважин мы можем вывести на поверхность сильно нагретую воду, которая может использоваться в качестве гидротермального ресурса для вращения турбин и выработки электроэнергии. Этот возобновляемый ресурс можно сделать экологичнее, закачав пар и горячую воду обратно в землю, тем самым снизив выбросы.
Доступность геотермальной энергии тесно связана с географическим положением, так как такие места, как Исландия, имеют легкодоступные и готовые запасы геотермальных ресурсов.
Прочтите наше полное руководство по геотермальной энергии
7.Приливная сила
Tidal power предлагает вариант возобновляемого источника энергии, так как приливом управляет постоянное гравитационное притяжение Луны. Мощность, которую может генерировать прилив, может быть непостоянной, но она надежна, что делает этот относительно новый ресурс привлекательным вариантом для многих.
Однако следует проявлять осторожность в отношении воздействия на окружающую среду приливной силы, поскольку приливные завалы и другие подобные плотинам сооружения могут нанести вред дикой природе.
Возобновляемая энергия предлагает ряд преимуществ, в том числе предлагает свободно доступный источник выработки энергии.По мере роста сектора также наблюдается всплеск создания рабочих мест для разработки и внедрения решений в области возобновляемых источников энергии завтрашнего дня. Возобновляемые источники также обеспечивают больший доступ к энергии в развивающихся странах и также могут снизить счета за электроэнергию.
Конечно, одним из самых больших преимуществ возобновляемой энергии является то, что большая часть ее также считается зеленой и чистой энергией. Это привело к росту использования возобновляемых источников энергии, особенно преобладающими ветряными и солнечными источниками.
Однако эти «зеленые» преимущества — не единственное достояние возобновляемых источников энергии.Ядерная энергия также является источником энергии с нулевым выбросом углерода, поскольку она генерирует или выделяет очень низкие уровни CO2. Некоторые предпочитают ядерную энергию таким ресурсам, как солнце и ветер, поскольку ядерная энергия является стабильным источником, не зависящим от погодных условий. Это подводит нас к некоторым недостаткам возобновляемой энергии…
Как упоминалось выше, нельзя постоянно полагаться на многие возобновляемые источники энергии. Когда солнце садится или прячется за облаком, мы не можем генерировать солнечную энергию, а когда не дует ветер, мы не можем производить достаточно энергии ветра.По этой причине ископаемое топливо все еще используется для пополнения возобновляемых источников во многих странах.
Эта переменная производственная мощность означает, что требуются большие решения по хранению энергии, чтобы обеспечить достаточное количество энергии, когда производство возобновляемой энергии сокращается. Альтернативным решением является развертывание нескольких возобновляемых технологий, создание более гибкой системы поставок, которая может противодействовать спаду производства для данного источника.
Некоторые возобновляемые ресурсы, такие как гидроэнергетика и биомасса, не страдают от этих проблем с поставкой, но у них обоих есть свои проблемы, связанные с воздействием на окружающую среду, как отмечалось выше.
В дополнение к этому, некоторые возобновляемые источники энергии, такие как солнечные и ветряные электростанции, вызывают жалобы местных жителей, которые не хотят жить рядом с ними.
Однако это не всегда так, как показывает пример ветряной электростанции Ардоссан в Шотландии, где, по мнению большинства местных жителей, ферма улучшила территорию. Кроме того, исследование, проведенное правительством Великобритании, показало, что «проекты, как правило, имеют больше шансов на успех, если они пользуются широкой общественной поддержкой и согласием местных сообществ.Это означает предоставление сообществам права голоса и доли ». Эта теория была подтверждена в Германии и Дании, где проекты возобновляемых источников энергии, принадлежащие сообществу, оказались популярными.
Что такое невозобновляемая энергия?
Невозобновляемая энергия поступает из источников, которые либо закончатся, либо не восполнятся в течение тысяч (или миллионов) лет. К ним относятся ископаемое топливо, такое как уголь, и природный газ, которые сжигаются для выработки электроэнергии.
Почему это важно?
Возобновляемые источники энергии важны, поскольку они могут обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии без использования природных ресурсов.Также снижается риск возникновения экологических проблем, таких как разливы топлива, и минимальные проблемы с выбросами, а также уменьшается потребность в импортном топливе. Благодаря надежным поставкам и диверсификации видов топлива возобновляемые источники энергии могут удовлетворить наши потребности в электроэнергии на долгие годы.
Насколько это эффективно?
Эффективность возобновляемых источников энергии зависит от используемых ресурсов. Некоторые возобновляемые источники более доступны и эффективны, чем другие, в то время как некоторые, например геотермальные, в некоторых местах очень полезны, а в других — нет из-за доступности.Однако, несмотря на эти проблемы, возобновляемые источники энергии могут снизить выбросы в электроэнергетике примерно на 80%.
Какой вид возобновляемой энергии лучше всего?
Не существует «наилучшего типа» возобновляемой энергии, так как использование во многом зависит от местоположения. Исландия, например, обладает обширными геотермальными ресурсами, в то время как такие места, как высокогорье Шотландии, хорошо подходят для использования энергии ветра. В других областях лучше всего подходит солнечная энергия, в то время как Соединенные Штаты инвестировали в гидроэнергетику.У каждого типа возобновляемой энергии есть преимущества и недостатки, часто связанные с поставкой, а это означает, что лучшим решением часто является совместное использование различных типов ресурсов.
Где чаще всего используются возобновляемые источники энергии?
Исследование стран по всему миру показало, что Германия использует наибольшее количество возобновляемой энергии — 12,74%. Далее следуют Великобритания (11,95%), Швеция (10,96%), Испания (10,17%), Италия (8,8%), Бразилия (7,35%), Япония (5,3%), Турция (5,25%), Австралия (4,75%). %) и США (4.32%) все входят в первую десятку.
Очевидно, что необходимо проделать большую работу для увеличения этих показателей использования, чтобы достичь полностью возобновляемого будущего, но эта потребность движет индустрию вперед и создает возможности в этом секторе.
Закончится ли возобновляемая энергия?
Возобновляемые источники энергии не закончатся — по крайней мере, в течение многих миллионов лет (например, в случае солнца). Они представляют собой жизнеспособную альтернативу невозобновляемым ресурсам, таким как ископаемое топливо, в то время как многие из них также являются экологически чистыми и практически не производят CO2.
Может ли возобновляемая энергия заменить ископаемое топливо?
Есть надежда, что возобновляемая энергия однажды заменит ископаемое топливо. На планете ограниченное количество угля и нефти, поэтому они в конечном итоге закончатся. Это означает, что будущее должно быть возобновляемым. Кроме того, экологические преимущества экологически чистой, зеленой и возобновляемой энергии в будущем становятся все более очевидными по мере того, как глобальное потепление продолжается.
Чтобы полностью заменить ископаемое топливо, необходимо будет продолжать внедрять инновационные решения в области возобновляемых источников энергии.Кроме того, существует большая вероятность того, что возобновляемые источники необходимо будет использовать совместно друг с другом для обеспечения стабильного снабжения. Существует потребность в более чистых методах производства и улучшенном управлении энергопотреблением и хранением.
Хотя полностью возобновляемое будущее возможно, предстоит еще много работы, прежде чем мир будет готов полностью отказаться от ископаемого топлива.
Возобновляемые источники энергии, похоже, станут важной частью будущего энергобаланса наряду с другими чистыми источниками, такими как ядерная энергия.Стремление к более экологичному будущему для производства электроэнергии способствует увеличению числа рабочих мест в отраслях возобновляемой энергетики, таких как солнечная и ветровая. Эта тенденция, похоже, продолжится, поскольку правительства стремятся достичь нулевого уровня.
Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)
Какие существуют шесть различных типов технологий использования возобновляемых источников энергии?
В последние годы популярность чистой энергии резко возросла, поскольку ряд крупнейших экономик стремятся уменьшить свою зависимость от ископаемых видов топлива, загрязняющих окружающую среду.
В 2018 году 28% мировой электроэнергии было произведено из возобновляемых источников энергии, 96% из которых было произведено с помощью гидроэнергетических, ветровых и солнечных технологий (Фото: Shutterstock / Альберто Масново)
Ветровая и солнечная энергия — лишь две из шести различные типы технологий возобновляемых источников энергии, которые используются во всем мире.
В последние годы популярность чистой энергии резко возросла, поскольку ряд крупнейших экономик стремятся уменьшить свою зависимость от ископаемых видов топлива, загрязняющих окружающую среду, в условиях переходного периода в области энергетики.
В 2018 году 28% мировой электроэнергии было произведено из возобновляемых источников энергии, 96% из которых было произведено с помощью гидроэнергетических, ветровых и солнечных технологий.
В своем отчете International Energy Outlook 2019 Управление энергетической информации США (EIA) прогнозировало, что возобновляемые источники энергии совместно увеличат свою долю, чтобы обеспечить 49% мирового производства электроэнергии к 2050 году.
Здесь NS Energy описывает шесть различных типов технологий использования возобновляемых источников энергии.
Шесть различных типов технологий использования возобновляемых источников энергии
1. Энергия ветра
Энергия ветра — один из самых быстрорастущих возобновляемых источников энергии после того, как ряд стран обратились к этой технологии в попытке сократить свои выбросы.
Процесс включает использование ветра для производства электричества за счет использования кинетической энергии, создаваемой движущимся воздухом.Она преобразуется в электрическую энергию с помощью ветряных турбин или систем преобразования энергии ветра.
Технология может быть развернута либо на суше, что на сегодняшний день является крупнейшим рынком, либо на море, используя либо турбины с неподвижным дном, прикрепленные к морскому дну, либо, в гораздо меньших масштабах, плавучие конструкции, которые могут базироваться в более глубоких водах.
В Китае, крупнейшем в мире источнике выбросов, находится самый большой парк ветроэнергетических установок, общая мощность которого на конец 2020 года составляет чуть более 288 гигаватт (ГВт).
2. Солнечная энергия
В настоящее время Китай занимает самую большую долю солнечных электростанций в мире (Источник: Shutterstock / chinasong)Солнечная энергия включает преобразование энергии солнца в тепловую или электрическую энергию с использованием одного из самых чистых и распространенных возобновляемых источников энергии.
Наряду с ветром, солнечная фотоэлектрическая энергия (PV) является наиболее распространенной из низкоуглеродных энергетических технологий, и по мере ее роста затраты на разработку снижаются.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), солнечная энергия приближается к установлению рекордов для новых глобальных развертываний каждый год после 2022 года, при этом ожидается, что в период с 2021 по 2025 год во всем мире будет в среднем 125 ГВт новой мощности.
Китай в настоящее время занимает наибольшую долю мощности в технологии возобновляемых источников энергии, введя в эксплуатацию около 40 ГВт в 2020 году, в результате чего общая установленная мощность солнечной энергии увеличилась до 240 ГВт.
3. Гидроэнергетика
Гидроэлектроэнергия производится за счет использования гравитационной силы текущей воды.Технологии в целом подразделяются на четыре категории: обычные (плотины), гидроаккумулирующие, русловые и морские (приливные).
По сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, гидроэлектростанции выбрасывают меньше парниковых газов, но строительство электростанций и плотин требует огромных инвестиций.
Гидроэнергетика является крупнейшим возобновляемым источником энергии, и МЭА ожидает, что к 2023 году она обеспечит 16% мирового спроса на электроэнергию.
Китай в настоящее время обладает наибольшей долей мощностей технологии и лидером в мире по выработке электроэнергии в 2019 году, составив 1302 тераватт-часа (ТВтч).
4. Энергия биомассы
Собирательный термин для всего растительного и животного материала, биомасса может принимать различные формы — от растений и древесины до отходов животноводства и сельского хозяйства.
В производстве электроэнергии он обычно используется в виде древесных пеллет, которые заготавливают в лесу и сжигают для высвобождения энергии.
В то время, когда использование угольных электростанций постепенно прекращается из-за проблем, связанных с климатом и окружающей средой, они становятся все более популярным вариантом альтернативной генерации энергии.
Поскольку доступность источников биомассы, таких как растения, навоз и отходы, не может уменьшиться по сравнению с исчерпаемым ископаемым топливом, альтернативный источник энергии рассматривается многими как возобновляемая форма энергии.
5. Приливная энергия
Хотя первая в мире крупномасштабная установка такого типа была введена в эксплуатацию в 1966 году, приливная энергия до сих пор не получила широкого распространения (Фото: Shutterstock / Breedfoto)Приливная энергия вырабатывается путем преобразования энергии силовых приливов в энергию, и ее производство считается большим. предсказуемо по сравнению с ветроэнергетикой и солнечной энергией.
Хотя первая в мире крупная электростанция такого типа была введена в эксплуатацию в 1966 году, приливная энергия до сих пор не получила широкого распространения.
Однако ожидается, что растущее глобальное внимание к производству энергии из возобновляемых источников ускорит разработку новых методов использования энергии приливов и отливов.
6. Геотермальная энергия
Геотермальная энергия использует естественную тепловую энергию, вырабатываемую под земной корой, с помощью тепловых насосов, отбирающих пар или горячую воду на уровень поверхности.
Для обработки сырой энергии в настоящее время существуют три типа геотермальных электростанций: установки сухого пара, установки мгновенного пара и установки с двойным циклом.
Постоянная и предсказуемая доступность геотермальной энергии, наряду с ее относительно низкой стоимостью и небольшим углеродным следом, делают ее привлекательным источником энергии для будущего.
По состоянию на конец 2019 года в США была самая большая установленная мощность геотермальной энергии — 3676 мегаватт.
У вас есть интересный контент, которым вы можете поделиться с нами? Введите свой адрес электронной почты, чтобы мы могли с вами связаться.
возобновляемых источников энергии | Город Форт-Лодердейл, Флорида
Возобновляемые источники энергии — это источники, которые постоянно пополняются или возобновляются, что позволяет нам использовать их энергетический потенциал, не истощая их. Типы возобновляемых источников энергии включают солнечную, ветровую, биоэнергетику, геотермальную энергию, гидроэнергетику, энергию тока и волн, а также водородную энергию.В настоящее время Соединенные Штаты в значительной степени зависят от угля, нефти и природного газа в качестве источника энергии; все это невозобновляемые ресурсы. Эти ресурсы могут уменьшиться и в конечном итоге стать слишком вредными для окружающей среды или дорогостоящими для добычи. Вот почему так важно изучить потенциал возобновляемых источников энергии.
Солнечная энергия собирается с помощью фотоэлектрических систем, в которых используются полупроводники для преобразования солнечного излучения в электричество. Помимо выработки электроэнергии, солнечная энергия может использоваться для обогрева и освещения домов, нагрева воды, солнечного охлаждения и других коммерческих и промышленных целей.Нажмите на кнопку справа, чтобы узнать больше об участии Форт-Лодердейла в обеспечении нашего города солнечной энергией.
Солнечное тепло также движет ветром, энергию которого мы можем улавливать с помощью ветряных турбин и производить электричество. Ветер является возобновляемым источником, потому что независимо от того, сколько энергии используется сегодня, в будущем будет такое же предложение. Энергия ветра также является источником чистой, экологически чистой электроэнергии. В отличие от обычных электростанций, ветряные электростанции не выделяют в атмосферу загрязнителей или парниковых газов.Знаете ли вы, что Форт-Лодердейл начинает использовать энергию ветра? Нажмите на кнопку энергии ветра справа, чтобы узнать больше о ветроэнергетике в вашем городе!
Солнечный свет также способствует росту деревьев и растений. Органическое вещество, содержащееся в деревьях и растениях, называется биомассой и может использоваться для производства энергии или биоэнергии. Биомассу можно использовать для производства электроэнергии, транспортного топлива или химикатов.
Геотермальная энергия использует внутреннее тепло Земли для производства электроэнергии, обогрева и охлаждения зданий.Этот вид энергии является экологически чистым и устойчивым. В США большинство геотермальных резервуаров расположено на Гавайях и Аляске.
Вода в виде рек, ручьев или океанов может использоваться для производства энергии. Например, энергия течения реки может быть использована для производства гидроэлектроэнергии. Океан можно использовать в качестве источника энергии по-разному; его токи и волны могут производить механическую энергию. Юго-восточный национальный морской центр возобновляемой энергии (http: // snmrec.fau.edu/) (SNMREC) Атлантического университета Флориды — это национальный центр исследований и разработок в области энергетики океана, финансируемый Министерством энергетики США. SNMREC наблюдает за исследованиями и разработками технологий, способных генерировать возобновляемую энергию из океанских течений и океанской тепловой энергии, которые встречаются в Флоридском проливе и Гольфстриме.
Наконец, водород (самый распространенный элемент на Земле) содержится во многих органических соединениях, а также в воде. Естественно, он не встречается в виде газа, потому что он соединен с другими элементами, но как только он отделен от другого элемента, он может быть сожжен как топливо или преобразован в электричество.
5 различных видов возобновляемых источников энергии
Термин «возобновляемая энергия» часто встречается, будь то новости, социальные сети, мимоходом или у кулера с водой вместе с вашими коллегами. Каким-то образом эта некогда нишевая тема проникла в наши повседневные темы разговоров.
Если вы не жили под скалой, вы, вероятно, имеете поверхностное представление о возобновляемых источниках энергии. Мы хотим немного углубить это понимание, обсудив различные возобновляемые источники энергии и описав их соответствующие процентные доли производства энергии в США.С. И мы постараемся при этом не походить на учебник!
Что такое возобновляемые источники энергии?
По данным Управления энергетической информации США, возобновляемая энергия поступает из естественных источников, таких как солнце, ветер, вода и растения, которые «практически неисчерпаемы». 1 Это означает, что любой источник энергии, который считается «возобновляемым», никогда не может быть использован или истощен. Его необходимо обновлять часто (в пределах средней продолжительности жизни человека) и естественным путем.
Важно отметить, что это определение не учитывает количество выбросов, которые эти источники энергии должны производить, чтобы стать возобновляемыми. Вопреки распространенному мнению, количество выбросов, производимых конкретным источником энергии, не определяет, является ли он возобновляемым или нет. Однако это определение «практически неисчерпаемости» по сути разделяет источники энергии с более высокими выбросами (например, ископаемое топливо) и источники энергии, которые производят незначительные выбросы парниковых газов или вообще не выделяют их (т.э., ветровая, солнечная, геотермальная и др.).
Чистая энергия — это не то же самое, что возобновляемая энергия
В Chariot Energy мы считаем, что чистая энергия должна быть синонимом возобновляемой энергии — энергии, которая не выделяет парниковые газы или другие загрязнители. Однако на самом деле термины немного другие. Чистая энергия относится к источникам энергии, которые практически не влияют на окружающую среду (т. Е. Выбросы), тогда как возобновляемая энергия относится к тому, насколько доступны эти ресурсы и как часто они возобновляются.
Таким образом, чистая энергия также включает ядерную энергию, которая не выделяет парниковых газов, и (иногда) природный газ — ископаемое топливо, которое горит чище, чем другие ископаемые виды топлива. Однако энергия, вырабатываемая из природного газа и ядерной энергии, не является возобновляемой, поскольку они не возникают в природе, не могут быть быстро восполнены и не являются неисчерпаемыми.
Зеленая энергия — это разновидность возобновляемой энергии
Как и чистая энергия, зеленая энергия также не является синонимом возобновляемой энергии.Зеленая энергия на самом деле является разновидностью возобновляемой энергии и представляет собой наиболее экологически благоприятные формы энергии. Сюда входят:
- Солнечная энергия
- Ветер
- Геотермальная энергия
- Биогаз
- Биомасса
- Геотермальная энергия
- Гидроэнергетика с низким уровнем воздействия
Возобновляемые источники энергии, не учитываемые в зеленой энергии, включают:
- твердые отходы
5 различных источников возобновляемой энергии
В 2018 году на возобновляемые источники энергии приходилось 11% всей энергии, потребляемой в США.S. 1 В пределах этих 11% давайте разберем каждый тип возобновляемой энергии и перечислим их в порядке потребления:
- 45% — Биомасса (около 5% от общей энергии США)
- 25% — Гидроэлектростанция (около 2,7% от общей энергии США)
- 21% — Ветер (около 2,3% от общей энергии США)
- 6% — Солнечная энергия (менее 1% от общей энергии США)
- 2 % — Геотермальная энергия (менее 1% от общей энергии США)
# 1.Биомасса
Биомасса происходит от растений и животных и часто используется в качестве топлива для обогрева зданий. Этот источник энергии имеет несколько различных форм:
- Свалочный газ и биогаз : Когда бактерии начинают расщеплять мусор на свалках, они производят биогаз, состоящий из метана и двуокиси углерода. Производимый газ очень похож на природный газ, и его можно сжигать для выработки электроэнергии или использовать в качестве топлива.
- Этанол : Этот прозрачный и бесцветный спирт образуется, когда зерна и другие крошки подвергаются ферментации.Сегодня этанол используется в топливе, включая бензин, которым питается ваш автомобиль.
- Биодизель : Биодизель производится из растительного масла и животного жира и часто заменяет традиционное дизельное топливо на нефтяной основе.
- Древесина и древесные отходы : Как и в вашем камине, древесина сжигается для выработки электричества или тепла для зданий и производства.
- Твердые бытовые отходы : также известный как мусор, эта форма биомассы сжигается для выработки электроэнергии.
№ 2. Солнечная энергия
Очевидно, что наш любимый возобновляемый источник энергии, солнечная энергия, имеет широкий спектр применений, наиболее известными из которых являются фотоэлектрические солнечные панели, созданные Chariot Energy и нашими филиалами! Под воздействием солнечного света эти панели содержат элементы, испускающие электроны. Затем солнечные панели захватывают эти электроны и вырабатывают электричество для использования в наших домах.
Однако есть и другие способы улавливания солнечной энергии на благо человека, например:
- Концентрирующие солнечные электростанции (CSP) : Эти электростанции используют зеркала с высокой отражающей способностью, чтобы концентрировать солнечный свет в одной точке.Тепло от солнца настолько сильное, что оно быстро вскипает и производит пар для работы традиционных турбин, вырабатывающих электричество.
- Солнечное отопление и охлаждение помещений : Такое использование солнечной энергии, также называемое активными или пассивными солнечными домами, стратегически управляет тепловой энергией солнца для обогрева и охлаждения вашего дома. Многие из этих установок используют солнечный жидкостный коллектор для поглощения тепла от солнца и передачи этого тепла остальной части дома.
- Солнечные водонагреватели : Это использование солнечной энергии работает так же, как солнечный жидкостный коллектор для обогрева и охлаждения вашего дома.Вместо этого нагретая жидкость используется для нагрева воды вместо непосредственного обогрева вашего дома.
№ 3. Ветер
Хотя с технической точки зрения ветер является собственным источником энергии, на самом деле он является побочным продуктом солнечной энергии. Поскольку земля и не только вода, поверхность нашей планеты нагревается неравномерно. Этот неравномерный нагрев земной поверхности порождает энергию ветра!
Сегодня существует два основных вида использования энергии ветра:
- Ветряные турбины : Эти гигантские белые вентиляторы разбросаны по сельской местности и другим местам с высокой скоростью ветра.Эти турбины используют кинетическую энергию ветра для вращения лопастей вентилятора, которые вращают электрогенератор и вырабатывают электричество.
- Ветряные мельницы : Фермеры до сих пор используют эту древнюю форму возобновляемой энергии для перекачки воды для скота, которая восходит к 200 г. до н. Э. 2
№ 4. Гидроэнергетика
Гидроэнергетика использует кинетическую энергию проточной воды и преобразует ее в электричество посредством вращающихся турбин, расположенных в движущемся водном пространстве.Но почему гидроэнергетика с низким уровнем воздействия не считается зеленой и крупномасштабной? Это связано с воздействием рассматриваемой гидроэнергетики на окружающую среду.
- Гидроэнергетика с низким уровнем воздействия : эта форма гидроэлектроэнергии относится к системе производства электроэнергии, которая не оказывает значительного воздействия на окружающую среду. Вот почему гидроэнергетика с низким уровнем воздействия считается зеленой.
- Крупная гидроэнергетика : Хотя гидроэнергетика не выбрасывает парниковые газы напрямую, некоторые системы выработки электроэнергии все же создают некоторые выбросы.Кроме того, более крупномасштабные гидроэлектростанции могут влиять на миграцию рыб, температуру воды, химический состав воды, речной сток и неподвижные нагрузки. CO 2 и метан — оба являются парниковыми газами — также могут образовываться в резервуарах и выбрасываться в атмосферу. В настоящее время ученые не знают, сколько парниковых газов создается в таких резервуарах. 3
№ 5. Geothermal
Геотермальные тепловые насосы (на фото выше) могут нагревать, охлаждать и обеспечивать горячей водой дома, передавая тепловую энергию на землю или от нее.Геотермальная энергия отличается от воды, солнца и ветра, поскольку ее энергия не исходит от солнца. Скорее, этот древний источник энергии приходит в виде тепловой энергии от самой Земли. Исторически люди использовали горячие источники для купания, и мы используем их до сих пор! Однако со временем мы открыли три дополнительных способа использования геотермальной энергии, которые приносят пользу нашей жизни.
- Геотермальные тепловые насосы : примерно на 10 футов ниже поверхности земли, температура постоянно составляет от 50 ° F до 60 ° F. 4 Ученые научились использовать эту константу с геотермальными тепловыми насосами, которые охлаждают дома летом и отапливают дома зимой. Кроме того, по данным Агентства по охране окружающей среды США, это наиболее экологически чистый и экономичный способ обогрева и охлаждения вашего дома! 4
- Геотермальные электростанции : Тепловая энергия Земли кипятит воду для создания пара, который вращает турбины, производящие электричество. Она похожа на угольную электростанцию, но работает на тепле Земли, а не на ископаемом топливе.
- Системы централизованного теплоснабжения : Горячая вода из природных горячих источников закачивается в здания для обеспечения тепла.
Заключительные заключения
Надеюсь, это введение в возобновляемые источники энергии не было для слишком учебником! Мы надеемся, что теперь вы лучше понимаете, что такое возобновляемая энергия, откуда она берется, и, что наиболее важно, не вся возобновляемая энергия является зеленой. Это особенно важно, если вы ищете источники энергии, которые уменьшают углеродный след.
Чтобы узнать больше о солнечной энергии и других формах зеленой энергии, посетите Chariot Univeristy.
Источники :
- https://www.eia.gov/energyexplained/renewable-sources/
- https://www.eia.gov/energyexplained/wind/history-of-wind-power. php
- https://www.eia.gov/energyexplained/hydropower/hydropower-and-the-environment.php
- https://www.eia.gov/energyexplained/geothermal/geothermal-heat-pumps.php
Определение возобновляемых ресурсов
Что такое возобновляемый ресурс?
Возобновляемый ресурс — это ресурс, который можно использовать многократно, и он не исчерпывается, потому что заменяется естественным образом.Примеры возобновляемых ресурсов включают солнечную, ветровую, гидро-, геотермальную энергию и энергию биомассы.
Ключевые выводы
- Спрос на возобновляемые ресурсы растет по мере того, как человеческое население продолжает расти.
- Энергия из возобновляемых ресурсов снижает нагрузку на ограниченные запасы ископаемого топлива, которые считаются невозобновляемыми ресурсами.
- Использование возобновляемых ресурсов в больших масштабах является дорогостоящим, и необходимы дополнительные исследования, чтобы их использование было рентабельным.
Общие сведения о возобновляемых ресурсах
По сути, возобновляемые ресурсы — это товар, запасы которого бесконечны. Некоторые ресурсы, в отличие от солнца, ветра или воды, считаются возобновляемыми, несмотря на то, что для их восстановления требуется время или усилия. Большинство драгоценных металлов также являются возобновляемыми. Хотя драгоценные металлы не заменяются естественным образом, их можно переработать, поскольку они не разрушаются во время добычи и использования.
В отличие от возобновляемых ресурсов, когда невозобновляемый ресурс истощен, его нельзя восстановить.Поскольку человеческое население продолжает расти, а конечные ресурсы становятся все более дефицитными, спрос на возобновляемые ресурсы возрастает.
Биотопливо
Биотопливо, или энергия, полученная из возобновляемых органических продуктов, в последние годы приобрело распространение в качестве источника энергии, альтернативного невозобновляемым ресурсам, таким как уголь, нефть и природный газ. Хотя цены на биотопливо по-прежнему выше, некоторые эксперты прогнозируют, что из-за растущего дефицита и сил спроса и предложения цены на ископаемое топливо будут расти все выше и выше, что сделает цену биотоплива более конкурентоспособной.
Однако цены на ископаемое топливо имеют тенденцию к снижению, отчасти из-за технологических достижений в производстве ископаемого топлива. Покупателям сырьевых товаров и лицам, определяющим политику, необходимо постоянно учитывать такие влияния при прогнозировании будущих изменений цен.
Пандемия COVID-19 только усилила тенденцию к снижению цен на ископаемое топливо из-за рекордно низкого потребления в 2020 году.
Типы биотоплива включают биодизель, альтернативу маслу, и зеленое дизельное топливо, которое производится из водорослей и других растений.Другие возобновляемые ресурсы включают кислород и солнечную энергию. Ветер и вода также используются для создания возобновляемой энергии. Например, ветряные мельницы используют естественную силу ветра и превращают ее в энергию.
Глобальная тенденция к возобновляемым ресурсам
Возобновляемые ресурсы стали центром экологического движения как в политическом, так и в экономическом плане. Энергия, полученная из возобновляемых источников, значительно снижает нагрузку на ограниченные запасы ископаемого топлива, которое является невозобновляемым ресурсом.Проблема с использованием возобновляемых ресурсов в больших масштабах заключается в том, что они дороги и, в большинстве случаев, необходимы дополнительные исследования для того, чтобы их использование было рентабельным.
Помимо ограниченного предложения, источники энергии, такие как ископаемое топливо, при сжигании наносят ущерб окружающей среде и способствуют глобальному потеплению. Первым крупным международным соглашением по ограничению выбросов углекислого газа и глобального потепления стал Киотский протокол, подписанный в 1997 году. Совсем недавно мировые державы встретились в Париже в 2015 году, чтобы объявить о сокращении выбросов и сосредоточить внимание на более широком использовании возобновляемых источников энергии.
Существует множество стимулов, направленных на поощрение использования альтернативной энергии. Например, налоги на энергию устанавливают надбавку на ископаемое топливо, чтобы цены на возобновляемые ресурсы были более конкурентоспособными, и люди были более склонны к использованию возобновляемой энергии. Зеленые фонды, инвестиционные механизмы, такие как паевые инвестиционные фонды, поддерживают экологически чистые и устойчивые компании, инвестируя в них и помогая повышать экологическую осведомленность.
Эти стимулы, похоже, дают эффект.По данным Управления энергетической информации США (EIA), в 2020 году возобновляемая энергия обеспечила примерно 11,6 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ). (Один квадриллион равен 1, за которым следуют 15 нулей.) Это количество энергии составляет 12% от общего потребления энергии в США. Электроэнергетический сектор потреблял около 56% возобновляемой энергии в США в 2020 году, и примерно 20% электроэнергии в США было произведено из возобновляемых источников энергии.
Правительства штатов и федеральное правительство способствовали увеличению потребления биотоплива путем введения требований и стимулов для использования возобновляемых источников энергии.EIA ожидает, что потребление возобновляемой энергии в США продолжит расти до 2050 года.
Что такое Киотский протокол?
Киотский протокол — это международное соглашение, направленное на сокращение выбросов углекислого газа (CO2) и присутствия парниковых газов (ПГ) в атмосфере. Основной принцип Киотского протокола заключался в том, что промышленно развитые страны должны уменьшить количество своих выбросов CO2. Протокол был принят в Киото, Япония, в 1997 году, когда парниковые газы быстро угрожали нашему климату, жизни на Земле и самой планете.
Что такое Парижское климатическое соглашение?
Парижское климатическое соглашение — это соглашение между лидерами более 180 стран о сокращении выбросов парниковых газов и ограничении роста глобальной температуры до уровня ниже 2 градусов по Цельсию (3,6 по Фаренгейту) по сравнению с доиндустриальным уровнем к 2100 году. В идеале, соглашение направлено на чтобы температура не превышала 1,5 градуса по Цельсию (2,7 по Фаренгейту). 20 января 2021 года президент Джо Байден подписал указ о том, что США вновь присоединятся к Парижскому соглашению после того, как администрация Трампа вышла из него.4 августа 2020 г.
Что делается для поощрения использования возобновляемых ресурсов?
Существует множество стимулов, направленных на поощрение использования альтернативной энергии. Например, налоги на энергию устанавливают надбавку на ископаемое топливо, чтобы цены на возобновляемые ресурсы были более конкурентоспособными, и люди были более склонны к использованию возобновляемой энергии. Зеленые фонды, инвестиционные механизмы, такие как паевые инвестиционные фонды, поддерживают экологически чистые и устойчивые компании, инвестируя в них и помогая повышать экологическую осведомленность.
10 типов альтернативной энергии, которые вам нужно знать — Ежедневный кампус SMU
Единственное решение, которое может помочь ограничить изменение климата и его негативное воздействие, — это возобновляемые источники энергии. В 2008 году различные виды альтернативной энергии произвели 18,5% от общего объема электроэнергии в мире. Когда были построены солнечные и ветряные электростанции, производство увеличилось до 25%.
По прогнозам экспертов, к 2022 году производство из альтернативных источников энергии достигнет 30%. В 2008 году объем возобновляемых мощностей составлял 1058 гигаватт.К 2017 году общая мощность выработки электроэнергии достигла 2170 гигаватт.
Что такое альтернативные источники энергии?
Это относится к типам альтернативных источников энергии, которые восполняются естественным образом. Это также может относиться к альтернативным формам энергии, которые не получают из ископаемого топлива. Хотя они неисчерпаемы, они ограничены с точки зрения производимой энергии.
Типы альтернативной энергии
В середине 1800-х годов самым популярным видом энергии была древесина.Его использовали в приготовлении пищи, освещении и обогреве. К концу 1800-х годов в промышленности начали использовать ископаемое топливо. Это помогло подпитывать промышленную революцию. Сегодня мир переходит от ископаемого топлива к альтернативным источникам энергии.
В этом посте мы выделяем 10 видов альтернативной энергии.
1. Приливная энергия
Энергия Тайди — это форма гидроэнергетики, при которой турбины вырабатывают электроэнергию за счет приливов и отливов. Хотя эта технология не получила широкого распространения, она экологична и безопасна.Кроме того, он не выделяет парниковые газы.
2. Ветровая энергия
Это тип альтернативной энергии, которая преобразует кинетическую энергию ветра в механическую энергию. С помощью турбин механическая энергия преобразуется в электричество. В 2019 году мощность ветроэнергетики достигла 600 ГВт.
3. Энергия биомассы
Это энергия, получаемая из органических материалов, в основном растений. В качестве возобновляемого источника энергии биомасса содержит запасенную энергию. При сгорании химическая энергия растений выделяется в виде тепла.
4. Геотермальная энергия
Геотермальная энергия экологически чистая и устойчивая. Он полагается на гидротермальные ресурсы — горячую воду и пар — для производства энергии. Используемые технологии включают электростанции мгновенного испарения и электростанции с сухим паром.
5. Биотопливо
В отличие от энергии биомассы, биотопливо — это органическое топливо, производимое биологическим способом. Они включают анаэробное пищеварение и сельское хозяйство. Примеры включают этанол, биодизель, зеленое дизельное топливо и биогаз.
6. Гидроэлектростанция
Как наиболее распространенный вид возобновляемой энергии, выработка электроэнергии осуществляется за счет воды в плотине. Вода поступает из резервуара через турбину. Это раскручивает турбину и активирует генератор, производящий электричество.
7. Гибридные энергосистемы
Это новая автономная технология, включающая как ветряную турбину, так и солнечную энергетическую систему. Благодаря сочетанию двух источников выработка электроэнергии удваивается. Система очень эффективна и обеспечивает постоянное наличие электроэнергии.
8. Солнечная энергия
Это система, в которой солнечные панели преобразуют солнечные лучи в постоянный ток. Панели имеют множество солнечных элементов, которые поглощают солнечные лучи и генерируют постоянный ток. С помощью инвертора постоянный ток преобразуется в переменный для домашнего использования.
Узнайте больше о лучших решениях для солнечных батарей и аккумуляторов, предлагаемых авторитетной солнечной компанией.
9. Фотовольтаическая черепица
Если вы не хотите устанавливать солнечные панели на крыше, вы можете выбрать фотовольтаическую черепицу.Разработанный для работы как обычная крыша, это решение для солнечной энергии. Также известные как встроенные фотоэлектрические элементы, они работают аналогично солнечным панелям.
10. Микрогидроэнергетика
Если вы живете рядом с ручьем, вы можете построить микрогидроэлектростанцию. Все, что вам нужно, это небольшая турбина, насос или водяное колесо. С их помощью вы можете преобразовывать текущую энергию в энергию вращения и вырабатывать электричество.
Обеспечьте свой дом альтернативными возобновляемыми источниками энергии
Вы заботитесь об окружающей среде? Затем вы можете уменьшить выбросы углекислого газа с помощью любого из альтернативных источников энергии.Эти виды альтернативной энергии экологически чистые.
Таким образом, они не загрязняют атмосферу парниковыми газами.
Топ-10 возобновляемых источников энергии
Энергия — это неизбежное требование там, где мы хотим, чтобы происходило развитие. Все эти методы производства электроэнергии можно охарактеризовать как возобновляемые, поскольку они не истощают никаких ресурсов для производства энергии. Возобновляемые источники энергии — это те, которые могут непрерывно вырабатываться в природе и неисчерпаемы.Это 10 лучших источников энергии:
- Биомасса Биомасса или биоэнергия, энергия из органических веществ в течение тысяч лет, с тех пор, как люди начали сжигать древесину для приготовления пищи. Древесина по-прежнему является нашим крупнейшим энергетическим ресурсом из биомассы даже сегодня. Можно использовать другие источники биомассы, включая растения, отходы сельского или лесного хозяйства и органические компоненты. Растения и животные используются для производства химических волокон или тепла. Чистый выброс углекислого газа будет равен нулю до тех пор, пока растения будут пополняться для целей получения энергии из биомассы.Сжигание растений или животных приводит к загрязнению воздуха и воды. Сжигание навоза разрушает необходимый азот и фосфор. Поэтому более полезно преобразовывать биомассу в биогаз или биотопливо.
- Биогаз
Биогаз представляет собой смесь метана, диоксида углерода, водорода и сероводорода, основными составляющими которых является метан. Биогаз образуется в результате анаэробного разложения отходов животного и растительного происхождения в присутствии воды. Анаэробная деградация заключается в разложении органических веществ бактериями в отсутствие кислорода.Это экологически чистое и дешевое топливо, которое очень полезно для сельской местности. Биогазовые установки, используемые в нашей стране, бывают двух типов; стационарная купольная биогазовая установка и биогазовая установка с плавающим барабаном.
- Приливная энергия
Приливная энергия — не очень популярный источник энергии, но имеет огромный потенциал стать таковым в ближайшем будущем. Приливная энергия может генерироваться двумя способами: генераторами приливных потоков или созданием заграждений. Энергия, создаваемая приливными генераторами, как правило, не наносит вреда окружающей среде и оказывает меньшее воздействие на устоявшиеся экосистемы.Это похоже на энергию ветра. Приливная энергия — это единственная форма энергии, которая напрямую связана с движениями системы Земля-Луна. Приливные силы, создаваемые Луной-Солнцем в сочетании с вращением Земли, ответственны за приливы.
- Энергия ветра
Энергия ветра — это преобразование энергии ветра ветряными турбинами в полезную форму, такую как электричество или механическая энергия. Ветряные электростанции устанавливаются на сельскохозяйственных угодьях или пастбищах, они оказывают одно из самых низких воздействий на окружающую среду среди всех источников энергии.Основное применение энергии ветра сегодня исторически — это производство электроэнергии; он использовался непосредственно для приведения в движение парусных судов или преобразован в механическую энергию для перекачивания воды или измельчения зерна. - Геотермальная энергия
Геотермальная энергия — это тепло Земли. Он чистый и экологически чистый. Ресурсы геотермальной энергии варьируются от неглубокой земли до горячей воды и раскаленных горных пород, обнаруженных на несколько миль под поверхностью Земли, и даже глубже до чрезвычайно высоких температур расплавленной породы, называемой магмой.Пар или горячая вода выходит из трещин в Земле, и когда они не находят выхода, просверливаются отверстия с трубами в них, чтобы хлестать горячую воду из-за высокого давления, которое вращает турбины генератора. производить электричество. - Энергия излучения
99% стоимости обычного электричества можно сэкономить за счет использования лучистой энергии. Он выполняет те же функции, но не обладает поведением, аналогичным электричеству. Увеличительный передатчик Николы Теслы, устройство лучистой энергии Генри Морея, двигатель EMA Эдвина Грея и машина Testatika Пола Баумана — все работали на лучистой энергии.Никола Тесла построил один из первых беспроводных телефонов на основе лучистой энергии.
- Электроэнергетика
Это наиболее широко используемый вид возобновляемой энергии. Сила гравитации падающей воды является ключевым моментом в производстве гидроэлектроэнергии. Малая гидро- или микрогидроэнергетика становится все более популярным альтернативным источником энергии, особенно в отдаленных районах, где другие источники энергии нежизнеспособны.У гидроэлектростанций есть несколько серьезных экологических проблем, таких как заболачивание и заиление, что приводит к потере биоразнообразия популяций рыб и других водных животных. Это также приводит к перемещению местного населения и создает проблемы реабилитации и связанные с этим социально-экономические проблемы. - Сжатый природный газ
Сжатый природный газ (КПГ) является заменителем бензина, дизельного или пропанового топлива. Он чище и безопаснее в использовании, так как в случае утечки легко проникает в окружающую среду.Однако при его сжигании в воздух выделяется несколько парниковых газов. КПГ используется в автомобилях с традиционными бензиновыми двигателями внутреннего сгорания, которые были переоборудованы в двухтопливные автомобили.
- Солнечная энергия
Солнце представляет собой идеальный источник энергии, неограниченное количество источников энергии, дорогой, который не увеличивает общую тепловую нагрузку на землю и не производит загрязняющих веществ в воздухе и воде. Солнечные установки в последние годы также в основном начали расширяться в жилых районах, при этом правительство предлагает программы стимулирования, чтобы сделать «зеленую» энергию более экономически жизнеспособным вариантом.
- Ядерная энергия
- Сторонники ядерной энергетики утверждают, что ядерная энергия — это устойчивый источник энергии, который снижает выбросы углерода и повышает энергетическую безопасность за счет уменьшения зависимости от иностранной нефти. Ядерное деление используется для извлечения энергии из ядер атомов посредством контролируемых ядерных реакций. Реакторы коммунального масштаба используются для производства пара, который затем преобразуется в механическую работу с целью выработки электроэнергии или движения.
Сэкономьте 65% вашего счета!
Купить #AtombergFan
Бесплатная установка *
Говоря о возобновляемых источниках энергии и ее типах, которые наносят большой ущерб экосистеме, #AtombergFan, работающий на сверхэффективной технологии BLDC, экономит до 60% на счетах за электроэнергию при потреблении всего 28 Вт. Он известен как самый эффективный потолочный вентилятор в Индии.