Виды альтернативной энергии: Альтернативная энергетика | Ассоциация «НП Совет рынка»

Альтернативная энергетика | Ассоциация «НП Совет рынка»

Полезные разделы

Альтернативная энергетика

Альтернативная энергетика

Альтернативная энергетика —  к  альтернативной энергетике  относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:Ветроэнергетика  — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;Гелиоэнергетика  — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;Геотермальная энергетика  — использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии. По сути геотермальные станции представляют собой обычные ТЭС, на которых источником тепла для нагрева пара является не котёл или ядерный реактор, а подземные источники естественного тепла. Недостатком таких станций является географическая ограниченность их применения: геотермальные станции рентабельно строить только в регионах тектонической активности, т. е., там, где естественные источники тепла наиболее доступны;Водородная энергетика  — использование водорода в качестве энергетического топлива имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода).

Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода;Альтернативные виды гидроэнергетики: приливная и волновая энергетика. В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. 

Альтернативные источники энергии: виды и использование

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

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

Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к АИЭ:

Глобально-экологический:

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

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

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

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

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

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

Наиболее известны  и частично применяются следующие виды энергии:

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

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

Энергия солнца

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

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

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

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

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

Энергия ветра

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

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

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

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

Биоэнергетика

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

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

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

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

К недостаткам применения биотоплива относятся:

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

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

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

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

Энергия приливов и волн

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

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

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

В США извлекают энергию из волн.

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

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

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

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

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

Основные плюсы – высокая экологичность и низкая себестоимость получения энергии.

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

Тепловая энергия Земли

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

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

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

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

Атмосферное электричество и грозовая энергетика

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

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

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

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

В качестве преимуществ атмосферных электростанций отмечаются следующие факторы:

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

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

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

Недостатки:

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

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

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

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

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

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

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

Список литературы

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

Картинки взяты с сайта по ссылке.

---

Король Раиса Александровна

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

e-mail: [email protected]

Альтернативная энергетика и ее виды

Альтернативная энергетика это совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии.

Альтернативная энергетика это совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии.

Устройство вырабатывающее электрическую энергию, либо другой вид энергии, и заменяющее традиционные источники энергии, использующие нефть, газ и уголь, называется – альтернативный источник энергии.

Разберем подробнее основные, широко используемые виды альтернативной энергетики:

1. Солнечная энергетика

   
   

   Основным источником энергии являются фотоэлектрические модули (ФЭМ, солнечные панели) преобразующие солнечную энергию (энергию фотонов) в электрическую энергию. Солнечная энергетика все более широко развивается по всему миру, обеспечивая электроэнергией целые поселения. Компания АЛЬТЭКО с 2010 года установила частных солнечных электростанций суммарной мощностью свыше 120 кВт. Солнечная энергетика является самым развивающимся и перспективным видом альтернативной энергетики.

2. Ветроэнергетика

   
   

   Ветро-электрические установки (ВЭУ) или ветрогенераторы – устройства преобразующие кинетическую энергию воздушных масс в электроэнергию. Состоит ветрогенератор из ветродвигателя, генератора электрического тока, мачты и системы управления. Ветрогенераторы бывают вертикально и горизонтально осевыми. Имеют разные вариации лопастей. Основной проблемой в использовании ветрогенератора в Московском регионе являются большие скорости ветра требующиеся для его оптимальной работы – обычно ветрогенератор выдает свою номинальную мощность при скорости ветра от 8-9 м/с, что бывает достаточно редко.

А также:

• Приливная энергетика, использующая потенциальную энергию волн;
• Геотермальная энергетика — способ получения электроэнергии путем преобразования внутреннего тепла Земли (энергии горячих пароводяных источников) в электрическую энергию.
• Биомассовая энергетика – использующая биогаз, выделяющийся при гниении биомасс (навоз, растения и т.д.) для выработки электроэнергии и обогрева.

Виды и особенности альтернативных источников энергии

Восстанавливаемые источники энергии люди использовали очень давно, намного раньше, чем стали добывать различные виды топлива. С развитием прогресса человечество потребляло все больше ресурсов. Современному человеку требуется в сотни раз больше энергии, чем средневековому. Поэтому в обиход вошли системы сжигания ископаемых. Поскольку эти источники иссякаемые, возникла необходимость применения альтернативных. Только теперь это совсем другой уровень.

Разновидности возобновляемых систем

Существуют следующие виды альтернативных источников энергии для дома:

1. Солнечные электростанции. Принцип действия отличается в зависимости от их типа. Одни системы с помощью ультрафиолетовых лучей нагревают емкости с водой, другие используют фотоэлектрические панели. Второй вариант более популярен в силу простоты конструкции, тем более что такие батареи можно ставить практически везде. Основное преимущество состоит в том, что цены на покупку и установку таких систем падают с развитием технологий.
2. Водоэнергетические ресурсы. Это один из самых распространенных источников энергии, потенциал которого по разным оценкам может составить от 30 до 40 TVT ежегодно. Подобная система требует построения плотины и установки турбин, которые будут крутиться с помощью воды. Основное достоинство ветроэнергетических источников заключается в стабильности работы. У пользователя есть возможность контроля энергии путем изменения потока воды.
3. Ветроэнергетика. В данном случае добыча энергии требует использования специальных турбин. Ветер будет их вращать, в результате чего начнет вырабатываться энергия. Такие конструкции характеризуются простотой устройства и низкой стоимостью обслуживания. Ветрогенераторы зависят от особенностей местности и могут работать нестабильно. Поэтому такой вариант оптимально подойдет в качестве дополнительного источника.

Геотермальная энергетика представляет собой способ получения энергии методом преобразования внутреннего тепла планеты. Часто для этого используются горячие пароводяные источники. В основе этой технологии лежит тот факт, что чем ниже глубина, тем выше температура пород. К примеру, в 2-3 км от поверхности она может достигать 100 °С. Есть несколько схем получения энергии, но для бытовых целей их применение нецелесообразно.

Благодаря разработкам мировых ученых обнаружено много таких источников, которые в настоящее время используются в большей или меньшей степени.

Что мешает подключить Интернет в каждый дом?

Читайте обзоры:

Альтернативные источники энергии для частного дома

  В наше время использование альтернативных источников энергии в личных целях становится все популярнее. Все чаще в проект частного дома архитекторами заложены инновационные энергетические приспособления. И это экономически грамотно. Неоднократные кропотливые просчеты доказывают, что такие виды энергии значительно экономят бюджеты домовладельцев. Они экологически дружественны и имеют высокую производительность.

  Если Вы окончательно решили отказаться от центрального энергоснабжения и отдать предпочтение альтернативным энергоисточникам, тогда мы смело Вам поможем. Специалисты компании помогут подобрать приборы, рассчитают мощности, правильно все установят, и в результате нашего сотрудничества все инженерные системы будут работать в унисон. Ваш дом будет абсолютно автономным.

  Что мы советуем использовать в частном доме из источников альтернативной энергии?

1. Солнечные фотомодули, электростанции или батареи. Они предназначены для выработки электроэнергии, используя солнечную энергию. Такие устройства бывают разной мощности. Например, для дома, площадь которого 350 кв.м таких модулей понадобится не более 12 штук. Их производительность в солнечный период (март-сентябрь) будет составлять 300-400 кВт\час, а в менее активный период — до 150. Все батареи подключаются к инверторной системе (примерная мощность 6 кВт) через зарядное устройство. Для накопления электроэнергии, под землей на глубине 3 метра устанавливаются аккумуляторы, емкостью 92 ампера\ час.
Солнечная батарея состоит из кристаллов, которые улавливают энергию. Бывают монокристаллические и поликристаллические. Моно – более долговечные, но капризны. Для их безупречной работы нужен постоянный поток солнечного света. Поликристаллические батареи подстраиваются под любые погодные условия.
2. Ветрогенератор. С его помощью получим еще один альтернативный источник питания. В нем энергия ветра преобразуется в электричество. Для частного дома достаточно мощности в 5 кВт при диаметре лопастей 6-7 метров. Высота мачты, на которой установлен улавливатель ветра, составляет 26-30 метров. При высокой активности ветра, производительность генератора — 450-600 кВт\час, в иной период – до 200 кВт.
Используя только солнечные батареи и ветрогенератор, Вы получите 700 кВт в час, этого будет предостаточно для работы всей домашней техники в полную мощность.
3. Котел на биотопливе. Такой котел обеспечит высокую эффективность вследствие сжигания древесины, гранулированного торфа или других биопродуктов. Загрузка топлива происходит один раз в сутки. При мощности котла 60 кВт его ресурса хватит для того, чтобы отопить жилой дом до 400 кв. м., а также дополнительные помещения — баню, сауну, зимний сад.
4. Солнечный коллектор. Этот альтернативный источник энергии преобразует энергию солнца в тепловую. Устанавливается на крыше частного дома. Используется для нагревания воды. Преобразованная электроэнергия накапливается в специальную буферную емкость или сразу используется бойлером для нагрева воды. В летний период, когда потребность в отоплении отпадает, энергия используется для нагрева воды до 60 градусов, затем контроллер направляет «лишнюю» тепловую энергию в буферную емкость, объемом 2000 литров. Такая емкость имеет теплообменник, мощностью 45 кВт. Тепловая энергия из буферной зоны летом используется только для подогрева полов в ванных комнатах.
5. Геотермальные тепловые насосы – еще один вид альтернативного источника тепла. С помощью такой техники используется энергия земли и воды. Летом такая система работает на охлаждение дома. Минусами в этом виде получения альтернативной энергии есть дороговизна оборудования, но последующая экономия на оплате коммунальных услуг покажется Вам более приятной. Для работы насоса необходим постоянный источник энергии.
6. Инфракрасное отопление – сегодня становится очень популярным альтернативным видом отопления. Такой вид обогрева дома экономичный и быстро монтируется. При монтаже теплого пола используют инфракрасную пленку. Кроме теплого пола часто в частном доме прокладывают систему «теплый плинтус».

Как же все это будет работать системно?

  При монтаже системы отопления устанавливается котел на биотопливе, подключаются специально предназначенные для такого вида отопления радиаторы. Укладывается теплый пол, который работает от альтернативного источника энергии. Разводятся трубы по всему дому. Обязательно помним про буферную емкость и теплообменник.
Подогрев воды осуществляет бойлер с теплообменниками от солнечного коллектора и от котла.
Система кондиционирования дома также работает от альтернативного питания. Она автономна, с возможностью регулировки температуры в каждой комнате отдельно. Аналогичная ситуация и с вентилированием. Система вентиляции устанавливается с регуляторами влажности и очистки воздуха.
Энергия солнца, ветра или воды заряжает аккумуляторы до напряжения в них в размере 56 В. Если аккумуляторы заряжены, альтернативный источник направляет энергию в резервные емкости, а именно на ТЭНы. Их мощность 4 кВт. ТЭНы, в свою очередь, нагревают воду. Также накопленное тепло из буферной зоны идет на обогрев полов.

  Привычными и уже давно используемыми альтернативными источниками получения тепла есть камины, печи, а также кондиционеры.

  Применение альтернативного метода получения электроэнергии в частном доме — самое правильное решение. Вы получаете умный дом с минимальными энергопотерями. Для того, чтобы получить высокий коэффициент энергоэффективности в доме, специалисты компании неукоснительно правильно и согласно технологии спроектируют выбранный Вами инновационный альтернативный источник энергоснабжения, установят его и запустят бесперебойную работу всех систем жизнедеятельности Вашего дома.

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.

29

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.

2) Солнечные электростанции (СЭС) работают более чем в 80 странах.

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

1 Составлено автором на базе: Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова. том 2 под редакцией проф. А. П. Бурмана и проф. В. А. Строева // Основы современной энергетики. В 2-х томах. — Москва: Издательский дом МЭИ, 2008.

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.

1) Распределённое производство энергии — новая тенденция в энергетике, связанная с производством тепловой и электрической 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).

5) Биоводород.

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

Альтернативные источники энергии | Новости компании EF-LIGHT

Альтернативные источники энергии – это возобновляемые ресурсы, которые позволяют получать энергию без использования традиционных способов (нефть, газ, уголь). Основная задача альтернативной энергетики – поиск новых источников, которые бы могли обеспечить необходимый объем энергии, не нанося серьезного вреда экологии. Поиск новых ресурсов ведется постоянно, многие «нетрадиционные» методы получения энергии успешно используются в качестве частичной альтернативы традиционным методам. Альтернативная энергетика внедряется во все сферы жизни и на сегодняшний день можно встретить обычные бытовые приборы, работающие на энергии ветра или солнца.

Виды альтернативных источников энергии

Альтернативная энергетика так же, как и традиционная, использует природные ресурсы, однако делает это безопасно для планеты. Основная идея заключается в применении возобновляемых ресурсов, отсюда и название – возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Органическое топливо в виде газа и нефти конечно, в то время как энергия ветра или солнца не закончится никогда. Интересно отметить, что возобновляемые источники энергии активно использовались нашими предками еще до того, как в оборот вошло органическое топливо. К сожалению, последнее дает больше энергии при меньших затратах, поэтому сегодня ВИЭ занимают далеко не первое место.

Солнечная энергия. Самый популярный источник альтернативной энергии в мире. Специальные гелиоустановки или солнечные батареи (фотоэлементы) преобразуют солнечную энергию в другие виды энергии. Солнце можно использовать как для теплоснабжения, так и для выработки электроэнергии. Среди преимуществ – возобновляемость ресурса, бесшумность, абсолютная экологичность (при переработке нет вредных выбросов). Главным недостатком является зависимость от суточного и сезонного ритма излучения, а также необходимость использовать большое количество солнечных батарей (большая площадь солнечной фермы) для выработки достаточного количества энергии. На сегодняшний день солнечная энергия активно используется во многих странах; доля энергии, получаемой от солнца, может составлять до 25% от общей суммы всей используемой в стране энергии.

Энергия ветра. Еще один популярный и активно внедряемый ресурс. Специальные ветровые электростанции (современные ветряные мельницы) преобразуют энергию ветра в электричество. Недостатки и преимущества у таких электростанция такие же, как и в случае с энергией солнца. С одной стороны энергия ветра – экологичный и возобновляемый ресурс, с другой – сильная зависимость от природных условий. Еще один недостаток современных ветряных мельниц — высокий уровень шума, это не позволяет устанавливать их вблизи жилых зон. Впрочем, ветроэнергетика на данный момент является самым перспективным направлением альтернативной энергетики

Тепловая энергия земли. Для переработки данного вида энергии используются геотермальные станции, которые преобразуют энергию грунтовых вод, вулканов, термальных источников. Геотермальные станции могут вырабатывать как тепловую энергию, так и электричество для разных нужд. Основное преимущество – возобновляемость и полная независимость от времени суток или времени года (в отличие от энергии солнца и ветра). Основной недостаток – низкая рентабельность и в некоторых случаях невозможность использовать грунтовые воды из-за токсичности.

Энергия приливов и отливов. Данный вид альтернативной энергии начали разрабатывать относительно недавно, он использует энергию приливов и отливов (кинетическую энергию вращения земли) для выработки электроэнергии. Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, работающие в режиме насоса или генератора. К сожалению, в отличие от классической гидроэлектростанции, подобные установки не пользуются большим спросом так как показывают низкую рентабельность. На данный момент специальные насосы чаще всего устанавливают не отдельно, а лишь в качестве одного из элементов классической гидроэлектростанции.

Биотопливо. Биотопливо – это топливо из растительного или животного сырья. Чаще всего под биотопливом нового поколения понимают твердое (торф, отходы деревообработки и сельского хозяйства), жидкое (биодизель и биомазут, а также метанол, этанол, бутанол) и газообразное (водород, метан, биогаз).

Перечисленные виды альтернативного топлива не единственные. Ученые постоянно ведут поиск новых источников энергии; используются грозовая энергия (атмосферное электричество) и даже энергия вирусов. К сожалению, все новые разработки пока не показывают высокой эффективности и не могут стать полноценной заменой традиционной энергетике.

Возобновляемые источники энергии | Типы, формы и источники

В настоящее время наиболее популярными возобновляемыми источниками энергии являются:

1. Солнечная энергия
2. Ветровая энергия
3. Гидроэнергетика
4. Приливная энергия
5. Геотермальная энергия
6. Энергия биомассы

Как эти типы возобновляемых источников энергии Энергетическая работа

1) Солнечная энергия

Солнечный свет — один из самых богатых и свободно доступных энергетических ресурсов нашей планеты. Количество солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли за один час, превышает общие потребности планеты в энергии за год.Хотя это звучит как идеальный возобновляемый источник энергии, количество солнечной энергии, которое мы можем использовать, варьируется в зависимости от времени суток и сезона года, а также географического положения. В Великобритании солнечная энергия становится все более популярным способом дополнить потребление энергии. Узнайте, подходит ли это вам, прочитав наше руководство по солнечной энергии.

2) Энергия ветра

Ветер — изобильный источник чистой энергии. Ветряные фермы становятся все более привычным явлением в Великобритании, поскольку ветроэнергетика вносит постоянно растущий вклад в национальную энергосистему.Чтобы использовать электричество из энергии ветра, турбины используются для приведения в действие генераторов, которые затем подают электроэнергию в национальную энергосистему. Несмотря на то, что существуют бытовые или «внесетевые» системы выработки электроэнергии, не все объекты подходят для установки отечественной ветряной турбины. Узнайте больше об энергии ветра на нашей странице о ветроэнергетике.

3) Гидроэнергетика

Как возобновляемый источник энергии, гидроэнергетика является одним из наиболее коммерчески развитых. Построив плотину или барьер, можно использовать большой резервуар для создания контролируемого потока воды, который будет приводить в движение турбину, вырабатывающую электричество.Этот источник энергии часто может быть более надежным, чем солнечная или ветровая энергия (особенно если это приливно-отливная энергия, а не река), а также позволяет хранить электроэнергию для использования, когда спрос достигает пика. Как и энергия ветра, в определенных ситуациях гидроэнергетика может быть более жизнеспособной в качестве коммерческого источника энергии (в зависимости от типа и по сравнению с другими источниками энергии), но в очень большой степени в зависимости от типа собственности ее можно использовать для бытовых, автономных ‘ поколение. Узнайте больше, посетив нашу страницу о гидроэнергетике.

4) Приливная энергия

Это еще одна форма гидроэнергетики, в которой для привода турбогенераторов используются приливные течения два раза в день.Хотя приливный поток, в отличие от некоторых других источников гидроэнергии, не является постоянным, он очень предсказуем и, следовательно, может компенсировать периоды, когда приливное течение невелико. Узнайте больше, посетив нашу страницу морской энергетики.

5) Геотермальная энергия

Используя естественное тепло ниже поверхности земли, геотермальную энергию можно использовать для непосредственного обогрева домов или для выработки электроэнергии. Хотя геотермальная энергия использует энергию прямо у нас под ногами, она имеет незначительное значение в Великобритании по сравнению с такими странами, как Исландия, где геотермальное тепло гораздо более свободно доступно.

6) Энергия биомассы

Это преобразование твердого топлива из растительных материалов в электричество. Хотя по сути, биомасса включает сжигание органических материалов для производства электроэнергии, и в настоящее время это гораздо более чистый и энергоэффективный процесс. Преобразуя сельскохозяйственные, промышленные и бытовые отходы в твердое, жидкое и газовое топливо, биомасса вырабатывает электроэнергию с гораздо меньшими экономическими и экологическими издержками.

Что не является возобновляемым источником энергии?

Ископаемое топливо не является возобновляемым источником энергии, потому что оно не безгранично.Кроме того, они выделяют в нашу атмосферу углекислый газ, который способствует изменению климата и глобальному потеплению.

Сжигать дрова вместо угля немного лучше, но это сложно. С одной стороны, древесина является возобновляемым ресурсом — при условии, что она поступает из экологически рациональных лесов. Древесные пеллеты и прессованные брикеты производятся из побочных продуктов деревообрабатывающей промышленности, поэтому, возможно, это отходы вторичной переработки.

Топливо из сжатой биомассы также производит больше энергии, чем бревна. С другой стороны, при сжигании древесины (будь то необработанная древесина или переработанные отходы) частицы попадают в нашу атмосферу.

Будущее возобновляемых источников энергии

По мере роста населения мира растет и спрос на энергию для обеспечения наших домов, предприятий и сообществ. Инновации и расширение возобновляемых источников энергии являются ключом к поддержанию устойчивого уровня энергии и защите нашей планеты от изменения климата.

Возобновляемые источники энергии составляют сегодня 26% мировой электроэнергии, но, по данным Международного энергетического агентства (МЭА), ожидается, что к 2024 году их доля достигнет 30%.«Это поворотное время для возобновляемых источников энергии», — сказал исполнительный директор МЭА Фатих Бирол.

В 2020 году Великобритания совершит новую удивительную веху в области возобновляемых источников энергии. В среду, 10 июня, страна впервые отметила два месяца работы исключительно на возобновляемых источниках энергии. Это большой шаг в правильном направлении для возобновляемых источников энергии. (1)

Ожидается, что в будущем количество возобновляемых источников энергии будет продолжать расти, поскольку мы видим рост спроса на электроэнергию.Это снизит цены на возобновляемые источники энергии — отлично для планеты и для наших кошельков.

Объяснение возобновляемых источников энергии — типы и использование

Какие бывают виды возобновляемой энергии?

• Древесина —Древесная биомасса включает древесные гранулы; древесная щепа от лесных хозяйств; остатки лесозаготовительных, целлюлозно-бумажных и мебельных производств; и дрова для отопления помещений и приготовления пищи. Самым крупным источником энергии на базе древесины является черного щелока, остатков производства целлюлозы, бумаги и картона.
• Биотопливо —Биотопливо включает этанол и биодизельное топливо . Большая часть топливного этанола, используемого в Соединенных Штатах, производится из кукурузы. Биодизель производится из зерновых масел и животных жиров.
• Твердые бытовые отходы и биогаз —Твердые бытовые отходы (ТБО) или мусор содержат биомассу (или биогенные) материалы, такие как бумага, картон, пищевые отходы, скошенная трава, листья, дерево, кожаные изделия и горючие небиомассы. материалы (в основном пластмассы и другие синтетические материалы из нефти).ТБО сжигаются на заводах по переработке отходов в энергию для выработки электроэнергии. Многие свалки в Соединенных Штатах собирают и сжигают биогаз для производства электроэнергии.

Древесина — наш второй по величине источник возобновляемой энергии

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Ветряная электростанция

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

• Обычная гидроэнергетика использует воду в плотинах или в ручьях и реках для вращения турбины и выработки электроэнергии.
• Насосные системы хранения используют и вырабатывают электроэнергию, перемещая воду между двумя резервуарами на разной высоте.

Геотермальная энергия —Геотермальная энергия — это тепло из горячих недр земли или вблизи поверхности земли. Трещины в земной коре позволяют воде, нагретой за счет геотермальной энергии, естественным образом подниматься на поверхность в горячих источниках и гейзерах. Скважины, пробуренные в земле, позволяют контролируемому выпуску пара или воды на поверхность, чтобы приводить в действие паровые турбины для выработки электроэнергии.Почти постоянная температура земли у поверхности земли используется в геотермальных тепловых насосах для отопления и охлаждения зданий.

Энергия ветра —В ветровых турбинах используются лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Ветер обтекает лопасти, создавая подъемную силу, которая заставляет лопасти вращаться. Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрогенератор, вырабатывающий электричество.

• Солнечные тепловые системы используют солнечные коллекторы для поглощения солнечного излучения для нагрева воды или воздуха для отопления помещений и нагрева воды.
• Солнечные тепловые электростанции используют концентрирующие солнечные коллекторы для фокусировки солнечных лучей для нагрева жидкости до высокой температуры. Эта жидкость генерирует пар для питания турбины и генератора.
• Фотоэлектрические (PV) системы используют солнечные электрические элементы, которые преобразуют солнечное излучение непосредственно в электричество. Индивидуальные фотоэлементы объединены в модули (панели) различной мощности по выработке электроэнергии. Фотовольтаические системы варьируются от одиночных фотоэлементов для питания вычислителей до крупных электростанций с сотнями модулей для выработки большого количества электроэнергии.

Последнее обновление: 9 декабря 2020 г.

видов альтернативных источников энергии, которые вы можете использовать сегодня

Альтернативные источники энергии доступны не только тем, кто живет вне сети — альтернативные источники энергии сейчас составляют значительную часть энергии национальной энергосистемы, и они доступны всем нам.

---

Что такое альтернативные источники энергии?

Альтернативная энергия относится к источникам энергии, отличным от ископаемого топлива (например, уголь, нефть и дизельное топливо), и включает все возобновляемые и ядерные источники энергии.

Хотя ядерная энергия не так вредна для окружающей среды, как ископаемое топливо, она по-прежнему не классифицируется как возобновляемый источник энергии, поскольку ядерный материал не может быть восполнен в течение жизни человека. Ядерная энергия производится с использованием таких элементов, как уран и торий, которые невозможно восполнить и которые существуют в ограниченном количестве.

В чем преимущество альтернативных энергетических технологий?

Главное преимущество альтернативных энергетических технологий в том, что они никогда не закончатся.Наши дни использования ископаемого топлива сочтены, и поэтому любые альтернативные источники энергии выгоднее традиционных. Еще одним огромным преимуществом является то, что многие из них не требуют таких же разрушительных и дорогостоящих методов извлечения, поскольку большая их часть доступна нам здесь, на поверхности.

Если вы думали о снижении зависимости от ископаемого топлива и не знаете, с чего начать, вы можете узнать, как выбрать чистую энергию, с помощью нашего удобного руководства.

Какие существуют виды альтернативной энергии?

Существует удивительное количество форм альтернативной энергии, некоторые из которых хорошо известны, в то время как другие относительно неслыханные.Их:

1. Энергия ветра: Это один из самых чистых и доступных источников энергии. Ветроэнергетика является экологически безопасной и не приводит к выбросам углерода в качестве побочного продукта. Он также полностью возобновляемый, так как всегда будет ветер. Источники энергии, такие как ископаемое топливо, часто колеблются в цене. Типичная ветряная электростанция покрывает свой углеродный след примерно за шесть месяцев или даже быстрее [1], что обеспечивает десятилетия энергии с нулевым уровнем выбросов, которая вытесняет энергию ископаемого топлива.
2. Солнечная энергия: Это, вероятно, наиболее известный источник альтернативной энергии, и не зря.Солнечная энергия является полностью возобновляемой, и затраты на установку могут быть возмещены за счет экономии на счетах за электроэнергию. Единственный потенциальный недостаток солнечных панелей заключается в том, что они склонны к ухудшению со временем и не являются полностью безопасными для погодных условий в странах с неустойчивыми погодными условиями.
3. Ядерная энергия: Берется из ядра атома, которое необходимо расщепить, чтобы получить свою энергию. Этот процесс называется делением. Это используется на электростанции, где стержни из ядерного материала регулируют количество произведенной электроэнергии.Чем больше стержней присутствует во время цепной реакции, тем медленнее и управляемее будет реакция. Удаление стержней позволит усилить цепную реакцию и создать больше электричества [2]. Следует ли считать ядерную энергию возобновляемой или нет — это постоянные споры.
4. Водородный газ: Это важный энергоноситель и потенциальное альтернативное экологически чистое топливо с заметной долей на мировом топливном рынке. Однако сегодня газообразный водород в основном производится из ископаемого топлива, которое представляет угрозу для окружающей среды.Более устойчивая версия этого источника энергии была описана как биоводород, и есть надежда, что в будущем он будет производиться из органических, биоразлагаемых отходов.
5. Приливная энергия: Этот метод производства энергии все еще является довольно новым и пока дает лишь небольшое количество энергии, поэтому пройдет много времени, прежде чем мы увидим реальные результаты от приливной энергии.
6. Энергия биомассы: Этот вид энергии может быть в нескольких формах. Энергия биомассы может включать в себя все, от сжигания древесины до сжигания отходов, как это сейчас делают многие страны.При использовании биомассы в виде сжигаемой древесины выделяемое тепло часто эквивалентно теплу системы центрального отопления, и связанные с этим затраты, как правило, ниже, чем в домашнем хозяйстве или здании, использующем ископаемое топливо. Однако это не зеленый источник энергии, даже если он технически возобновляемый.
7. Биотопливо: Биотопливо в чем-то похоже на биомассу, но биотопливо использует биологическое вещество (животное и растение) для создания энергии. Биотопливо является возобновляемым, когда используются растения, потому что, конечно, растения всегда можно выращивать.Однако им действительно требуется специальное оборудование для добычи, которое может косвенно способствовать увеличению выбросов, даже если биотопливо этого не делает. Биотопливо находит все большее распространение, особенно в США. По данным Министерства сельского хозяйства США, на биотопливо приходилось около 7,1 процента [3] от общего потребления топлива на транспорте, или 13,8 миллиарда галлонов в 2012 году, что соответствует статистике предыдущего года.

Какие примеры альтернативной энергетики?

Помимо 7 источников энергии, перечисленных выше, другие альтернативные источники энергии включают геотермальную энергию, энергию волн, гидроэлектрическую энергию, солнечную тепловую энергию и даже космическую солнечную энергию.

Геотермальная энергия — это энергия, генерируемая на земле и используемая, в то время как энергия волн и гидроэлектроэнергия используют силу воды. Конечно, солнечная тепловая энергия и космическая солнечная энергия — это другие способы использования солнечной энергии.

Есть ли компании, которые используют возобновляемые источники энергии для электроснабжения домов?

Да! Inspire — это экологически чистая энергетическая компания, которая предоставляет экологически чистые и устойчивые источники энергии, такие как энергия ветра, для домов по всей территории США. Запущенный в 2014 году, мы с тех пор обеспечиваем наших клиентов простой и чистой энергией.

Мы стремимся создать преобразующий умный энергетический опыт, который лучше всего подходит для наших клиентов, наших партнеров, нашей команды и, конечно же, нашей планеты! Мы поможем вам спасти планету и максимально упростить вам задачу — что может быть лучше?

Почему альтернативные виды топлива называют зеленой энергией?

Альтернативные виды топлива часто называют «зелеными» или возобновляемыми источниками энергии, но это не всегда так. Альтернативная энергия — это более широкая категория, которая включает в себя все источники энергии и процессы, не связанные с ископаемым топливом, из которых возобновляемые источники энергии являются лишь частью.

Каковы плюсы и минусы альтернативной энергетики?

Это может зависеть от конкретного источника энергии, которых много, например:

• Биомасса образуется в результате сжигания органических веществ, что является эффективным использованием отходов. Однако этот процесс требует больших площадей для свалки и может привести к загрязнению из-за сжигания этого вещества.
• Плюсы энергии ветра состоят в том, что она экологична, ветряные турбины относительно безвредны для окружающей дикой природы и недороги в строительстве и обслуживании.
• Солнечная энергия имеет те же плюсы и минусы, что и энергия ветра: солнце всегда будет светить в разной степени каждый день. Плюсы солнечной энергии в том, что есть неограниченное количество солнечного света. Однако он полностью полагается на солнечный свет, поэтому панели производят энергию только тогда, когда светит солнце. Это делает солнечные батареи практически бесполезными в пасмурные дни, ночью или если у здания есть крыша, выходящая на запад.

У каждого отдельного источника энергии есть свои плюсы и минусы, а также переменные, которые следует принимать во внимание, такие как местоположение, климат, финансовые выгоды и, что наиболее важно, общее снижение ущерба, нанесенного окружающей среде.

Рентабельна ли альтернативная энергия?

Поскольку фраза «альтернативная энергия» — это общий термин, который учитывает более 10 различных источников, это зависит от конкретного источника энергии.

Wind — один из примеров экономичного альтернативного источника энергии. Поскольку ветряные турбины относительно дешевы в изготовлении и требуют небольшого обслуживания, поставщики энергии могут предлагать более низкие цены, поскольку их расходы меньше.

Помимо ветряных электростанций, наиболее дешевыми альтернативными источниками энергии являются солнечные.Как упоминалось ранее, всегда будет светить солнце. Конечно, в некоторые дни солнечные часы будут дольше, а в некоторых странах — чаще.

Итак, как вы можете получить эти преимущества? Вот что мы делаем — помогаем людям приобретать экологически чистую энергию. Когда вы зарегистрируетесь, мы купим сертификаты возобновляемой энергии от вашего имени и сообщим вашему поставщику энергии, что вы сделали переход.

Почему нужно переходить на альтернативные источники энергии?

Наша зависимость от ископаемого топлива до сих пор была основной причиной ущерба окружающей среде, и постоянный ущерб от этого использования может быть остановлен, если мы переключимся на возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнце и гидроэнергетика.

Проще говоря, если воспользоваться тем, что всегда будут солнце, вода и ветер. Если мы используем их энергию для производства электроэнергии, мы сможем снизить уровень загрязнения планеты из года в год. Таким образом, хотя термин «альтернативные источники энергии» технически включает некоторые источники, которые не являются экологически чистыми, переход на более устойчивые источники энергии серьезно поможет улучшить окружающую среду.

Готовы ли вы подписаться на чистую энергию?

Источники:
[1] https: // www.aweablog.org/the-truth-about-wind-power/
[2] https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/nuclear-energy/
[3] https://www.ers.usda.gov/ данные-продукты / us-bioenergy-statistics.aspx

11 Различные источники альтернативной энергии

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

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

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

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

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

Лучшие примеры альтернативных источников энергии

11. Водородный газ

В отличие от других видов природного газа, водород представляет собой полностью чистое горючее. После производства водородные газовые ячейки при использовании выделяют только водяной пар и теплый воздух.

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

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

10. Приливная энергия

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

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

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

9.Энергия биомассы

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

Если говорить о сжигании дров, то выделяемое тепло может быть эквивалентно теплу в системе центрального отопления. Кроме того, связанные с этим затраты, как правило, ниже, а количество углерода, выделяемого этим видом топлива, оказывается ниже количества, выделяемого ископаемым топливом.

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

8. Ветроэнергетика

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

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

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

7. Геотермальная энергия

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

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

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

6. Природный газ

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

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

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

5. Биотопливо

В отличие от источников энергии биомассы, биотопливо использует животный и растительный мир для производства энергии. По сути, это топливо, которое можно получить из органического вещества в той или иной форме.

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

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

4. Волновая энергия

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

Как и в случае с приливной энергией, преимущества заключаются в отсутствии отходов. Кроме того, он более надежен, чем многие другие виды альтернативной энергии, и при правильном использовании обладает огромным потенциалом.

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

3. Гидроэнергетика

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

Гидроэнергетика имеет ряд преимуществ. Это не только чистый источник энергии, что означает, что он не создает загрязнений и множества проблем, которые из-за этого возникают, но и является возобновляемым источником энергии.

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

2. Атомная энергетика

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

По состоянию на 2015 год тринадцать стран полагались на ядерную энергию для производства не менее четверти своей электроэнергии, и в настоящее время во всем мире действуют 450 станций.

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

1. Солнечная энергия

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

Ряд стран выступили с инициативами по развитию солнечной энергетики. Один из примеров — «Льготный тариф» Соединенного Королевства, а также «Налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергию» в Соединенных Штатах.

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

В заключение

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

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

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

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

ресурсов

видов альтернативной энергии | Учебники по альтернативной энергии

Типы альтернативной энергии Статья Учебники по альтернативной энергии 14.06.2010 03.04.2021 Учебники по альтернативной энергии

Пожалуйста, поделитесь / добавьте в закладки:

Различные типы альтернативных источников энергии

Альтернативная энергия определяется в первую очередь как возобновляемый и устойчивый источник энергии. Но существует множество различных типов альтернативных источников энергии , включая возобновляемые источники энергии и другие доступные формы низкоуглеродных технологий.В отличие от огромных гидроэлектростанций и водохранилищ, более инновационные формы технологий использования возобновляемых источников энергии снижают их воздействие на окружающую среду и поэтому лучше подходят для стран с обширными ветровыми, солнечными, биомассовыми или другими возобновляемыми источниками энергии. Но сначала давайте начнем с точного определения того, что «нельзя» классифицировать или определять как «тип альтернативной энергии».

Ядерная энергия НЕ является разновидностью альтернативной энергии — Хотя это правда, что ядерная энергия является более чистой альтернативой сжиганию ископаемого топлива, и что атомные электростанции не загрязняют воздух ядовитыми выбросами углекислого газа, диоксида серы или оксида азота, поскольку Что касается ископаемого топлива, то ядерная энергия по-прежнему относится к категории ископаемого топлива, как и уголь, поэтому не может быть отнесена к категории альтернативной энергии.Запасы урана — это природный ресурс Земли, который истощается, как уголь, каждый день, что делает его добычу и переработку более дорогостоящей с течением времени.

На атомных перерабатывающих предприятиях и атомных электростанциях образуются радиоактивные отходы, которые могут стать причиной экологических катастроф. Кроме того, ядерная энергия не является жизнеспособным решением для транспортировки или может использоваться внутри страны. Таким образом, хотя ядерная энергия представляет собой отход от сжигания обычных ископаемых видов топлива, это более традиционная форма энергии, а не альтернативная форма.

Повышение эффективности использования ископаемого топлива НЕ является одним из видов альтернативной энергии — Это реальность, что ископаемое топливо будет оставаться важным энергетическим ресурсом в ближайшие десятилетия. Уменьшение количества парниковых газов, сбрасываемых в нашу атмосферу, за счет более чистого сжигания ископаемого топлива, разработки чистых угольных технологий или за счет улучшения способов использования и сжигания ископаемого топлива, что делает их более эффективным источником энергии, производящим небольшое количество углекислого газа или совсем без него, например хранение токсичных выбросов под землей может улучшить текущую ситуацию, но не является альтернативой различным доступным видам альтернативной энергии.

Сжигание древесины вместо угля НЕ является видом альтернативной энергии — Хотя это правда, что древесина не является ископаемым и возобновляемым (деревья растут) топливом для сжигания, сжигание древесины создает дым, золу, сажу и больше беспорядка, чем другие виды энергии. горючего топлива вместе взятого. Сжигание дров на открытом огне неэффективно и очень дымно, при этом в атмосферу выделяется большое количество твердых частиц, поскольку сгораемая древесина обычно низкого качества, свежесрезанная, влажная или представляет собой древесный лом из-за того, что первичная древесина более высокого качества а пиломатериалы используются при строительстве зданий или для изготовления мебели.

Сжигание древесины для получения энергии приводит к крупномасштабной вырубке лесов, деградации земель и даже к незаконным рубкам из-за вырубки огромных площадей деревьев. Кроме того, вырубка деревьев на дрова нарушает естественную экосистему и среду обитания животных, которые сами могут оказаться под угрозой исчезновения или исчезнуть раньше, чем мы узнаем об этом. Тогда, хотя сжигание древесины может быть устойчивым источником, оно не является альтернативой различным доступным типам альтернативных источников энергии.

С другой стороны, устойчивое лесопользование обеспечивает достаточные запасы топливной древесины, поскольку новые деревья высаживаются после вырубки старых.Древесные пеллеты и древесные брикеты представляют собой сухое сжатое топливо из биомассы, получаемое из опилок, стружки, древесной щепы и других древесных отходов, образующихся из остатков и побочных продуктов деревообрабатывающей промышленности.

При использовании в качестве топлива для отопления эти обработанные древесные материалы производят больше энергии, чем обычные дрова. Кроме того, усовершенствования печей для сжигания и дровяных печей сокращают расходы на использование топливной древесины, а также на переработку сыпучей древесины, щепы, опилок и других видов древесных материалов в более компактные древесные гранулы меньшего размера.

Теперь, когда, надеюсь, у нас есть лучшее понимание того, что не является альтернативной энергией, давайте посмотрим, какие существуют различные типы альтернативных источников энергии.

Типы альтернативной энергии и определения

В основном альтернативные источники энергии — это типы энергетического топлива, которые можно использовать вместо сжигания ископаемого топлива, при этом наиболее распространенными формами альтернативных источников энергии являются: —

Поскольку более 80% мирового энергоснабжения приходится на ископаемые виды топлива, поскольку они удобны и относительно дешевы в производстве и транспортировке, в настоящее время используются различные типы альтернативных источников энергии.Но при сжигании ископаемого топлива в виде угля и бензина в атмосферу выделяется вредный углекислый газ, что приводит к глобальному потеплению и парниковому эффекту из-за загрязнения атмосферы.

Истощение ресурсов ископаемого топлива и увеличение загрязнения окружающей среды привело к исследованию Альтернативных источников энергии с основной концепцией альтернативной энергии, которая заключается в устойчивости, возобновляемости и сокращении количества производимого глобального загрязнения.

Большинство этих типов альтернативных источников энергии и технологий возобновляемых источников энергии не новы.На протяжении веков люди использовали силу проточной воды в реках и ручьях для различных нужд, особенно для сельского хозяйства и транспорта. Водяные колеса и ветряные мельницы использовались на протяжении тысячелетий для измельчения кукурузы или муки для изготовления хлеба и различных продуктов. Даже пассивная солнечная энергия для обогрева домов и сушки одежды. В то время как некоторые формы этих типов альтернативных источников энергии на самом деле являются усовершенствованием давно существующих технологий, другие являются действительно новыми, например, биоэнергетика и солнечные панели.

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 1 058 гигаватт.К 2017 году общая мощность выработки электроэнергии достигла 2170 гигаватт.

Что такое альтернативные источники энергии?

Это относится к видам альтернативных источников энергии, которые восполняются естественным путем. 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 Tiday — это форма гидроэнергетики, в 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 разновидность 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 представляет собой органическое топливо, получаемое в результате биологического процесса. 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 недалеко от ручья, 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.

Какие бывают виды возобновляемой энергии?

Солнечная электростанция Gemasolar, расположенная недалеко от Севильи в Испании. Предоставлено: Torresol Energy.

Возобновляемая энергия становится все более важной проблемой в современном мире. Помимо роста стоимости ископаемого топлива и угрозы изменения климата, в этой области также произошли положительные сдвиги, которые включают повышение эффективности, а также снижение цен.

Все это увеличило спрос на альтернативные источники энергии и ускорило переход к более чистым и экологически безопасным методам использования электроэнергии. Однако важно отметить, что существует множество видов энергии — биомасса, солнечная, ветровая, приливная и геотермальная энергия — и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Биомасса:

Наиболее широко используемая форма возобновляемой энергии — это биомасса.Биомасса просто означает использование органических материалов и преобразование их в другие формы энергии, которые можно использовать. Хотя некоторые формы биомассы использовались веками, например, сжигание древесины, другие, более новые методы, ориентированы на методы, которые не производят углекислый газ.

Например, есть экологически чистое биотопливо, которое является альтернативой нефти и газу. В отличие от ископаемого топлива, которое производится в результате геологических процессов, биотопливо производится с помощью биологических процессов, таких как сельское хозяйство и анаэробное сбраживание.Обычным топливом, связанным с этим процессом, является биоэтанол, который создается путем ферментации углеводов, полученных из сахарных или крахмальных культур (таких как кукуруза, сахарный тростник или сладкое сорго), для создания спирта.

Другое распространенное биотопливо, известное как биодизель, производится из масел или жиров с использованием процесса, известного как переэтерификация, когда молекулы кислоты обмениваются на спирт с помощью катализатора. Эти виды топлива являются популярной альтернативой бензину и могут сжигаться в транспортных средствах, которые были переоборудованы для работы на них.

Солнечная:

Солнечная энергия (также известная как фотоэлектрическая энергия) — один из самых популярных и быстрорастущих источников альтернативной энергии. Здесь процесс включает солнечные элементы (обычно сделанные из кусочков кристаллического кремния), которые используют фотоэлектрический эффект для поглощения фотонов и преобразования их в электроны. Между тем, солнечно-тепловая энергия (другая форма солнечной энергии) полагается на зеркала или линзы для концентрации большой площади солнечного света или солнечной тепловой энергии (СТЭ) на небольшой площади (т.е. солнечная батарея).

Первоначально фотоэлектрическая энергия использовалась только для малых и средних предприятий, от устройств на солнечной энергии (например, калькуляторов) до бытовых массивов. Однако с 1980-х годов коммерческие концентрированные солнечные электростанции стали гораздо более распространенными. Они не только являются относительно недорогим источником энергии, где электроснабжение неудобно, слишком дорого или просто недоступно; Повышение эффективности солнечных элементов и снижение цен делают солнечную энергию конкурентоспособной с традиционными источниками энергии (т.е. ископаемое топливо и уголь).

Сегодня солнечная энергия также все чаще используется в ситуациях, связанных с сетью, как способ подачи низкоуглеродной энергии в сеть. К 2050 году Международное энергетическое агентство ожидает, что солнечная энергия, включая электростанции и фотоэлектрические установки, составит более 25% рынка, что сделает ее крупнейшим источником электроэнергии в мире (большинство установок будет развернуто в Китае и Индии).

Энергия ветра:

Биомасса, которая включает преобразование органических материалов в энергию, может поступать из различных источников.Кредит: ecoble.com

Энергия ветра тысячелетиями использовалась для толкания парусов, работы ветряных мельниц или создания давления для водяных насосов. Использование ветра для выработки электроэнергии было предметом исследований с конца 19 века. Однако только после серьезных усилий по поиску альтернативных источников энергии в 20 веке энергия ветра стала центром значительных исследований и разработок.

По сравнению с другими видами возобновляемой энергии, энергия ветра считается очень надежной и устойчивой, поскольку ветер постоянен из года в год и не уменьшается в часы пиковой нагрузки.Изначально строительство ветряных электростанций было дорогостоящим предприятием. Но благодаря недавним улучшениям ветроэнергетика стала устанавливать пиковые цены на оптовых рынках энергии по всему миру и сокращать доходы и прибыль отрасли ископаемого топлива.

Согласно отчету, опубликованному в марте этого года Министерством энергетики, рост ветроэнергетики в Соединенных Штатах может привести к появлению еще более высококвалифицированных рабочих мест во многих категориях. Документ, озаглавленный «Видение ветра: новая эра ветроэнергетики в Соединенных Штатах», указывает, что к 2050 году на эту отрасль может приходиться до 35% производства электроэнергии в США.

Кроме того, в прошлом году Глобальный совет по ветроэнергетике и Гринпис Интернэшнл собрались вместе, чтобы опубликовать отчет под названием «Глобальный прогноз ветроэнергетики 2014». В этом отчете говорится, что во всем мире ветроэнергетика может обеспечивать от 25 до 30% мировой электроэнергии. к 2050 году. На момент написания отчета коммерческие установки в более чем 90 странах имели общую мощность 318 гигаватт (ГВт), обеспечивая около 3% мировых поставок.

Приливная сила:

Подобно ветровой энергии, приливная энергия считается потенциальным источником возобновляемой энергии, поскольку приливы устойчивы и предсказуемы.Как и ветряные мельницы, приливные мельницы использовались со времен Древнего Рима и средневековья. Поступающая вода хранилась в больших прудах, и по мере того, как приливы уходили, они вращали водяные колеса, которые генерировали механическую энергию для измельчения зерна.

Только в 19 веке процесс использования падающей воды и вращающихся турбин для производства электроэнергии был введен в США и Европе. И только с 20-го числа эти виды работ были переоборудованы для строительства вдоль береговых линий, а не только на реках.

Традиционно приливная энергия страдает из-за относительно высокой стоимости и ограниченной доступности участков с достаточно высокими диапазонами приливов или скоростей течения. Однако многие недавние технологические разработки и усовершенствования, как в конструкции, так и в технологии турбин, показывают, что общая доступность приливной энергии может быть намного выше, чем предполагалось ранее, и что экономические и экологические издержки могут быть снижены до конкурентоспособного уровня.

Первая в мире крупномасштабная приливная электростанция — это приливная электростанция Rance во Франции, которая была введена в эксплуатацию в 1966 году.А на Оркнейских островах, Шотландия, в 2003 году был основан первый в мире испытательный центр морской энергии — Европейский центр морской энергии (EMEC), который положил начало развитию индустрии энергии волн и приливов в Великобритании.

Солнечная электростанция Иванпа в Калифорнии демонстрирует три башни, вырабатывающие концентрированную солнечную энергию. Предоставлено: Wikipedia Commons / Sbharris.

В 2015 году первая в мире волновая электростанция, подключенная к сети (CETO, названная в честь греческой богини моря), подключилась к сети у побережья Западной Австралии.Эта электростанция, разработанная Carnegie Wave Energy, работает под водой и использует подводные буи для перекачки серии установленных на морском дне насосов, которые, в свою очередь, вырабатывают электроэнергию.

Геотермальная энергия:

Геотермальная электроэнергия — еще одна форма альтернативной энергии, которая считается устойчивой и надежной. В этом случае тепловая энергия поступает от Земли — обычно из магматических каналов, горячих источников или гидротермальной циркуляции — для вращения турбин или обогрева зданий.Он считается надежным, потому что Земля содержит 1031 джоулей тепловой энергии, которая естественным образом течет к поверхности за счет теплопроводности со скоростью 44,2 тераватта (ТВт), что более чем вдвое превышает текущее потребление энергии человечеством.

Одним из недостатков является то, что эта энергия рассеивается, и ее можно дешево использовать только в определенных местах. Однако в некоторых регионах мира, таких как Исландия, Индонезия и другие регионы с высоким уровнем геотермальной активности, это легко доступный и экономичный способ снижения зависимости от ископаемого топлива и угля для производства электроэнергии.Страны, вырабатывающие более 15 процентов своей электроэнергии из геотермальных источников, включают Сальвадор, Кению, Филиппины, Исландию и Коста-Рику.

В Дании на ветроэнергетику приходится 28% производства электроэнергии в стране, и сейчас она дешевле угольной. Кредит: denmark.dk

По состоянию на 2015 год мировая мощность геотермальной энергии составляет 12,8 гигаватт (ГВт), которая, как ожидается, вырастет до 14,5–17,6 ГВт к 2020 году. Более того, по оценкам Ассоциации геотермальной энергии (GEA), всего 6.На данный момент задействовано 5 процентов от общего глобального потенциала, в то время как МГЭИК сообщила, что потенциал геотермальной энергии находится в диапазоне от 35 ГВт до 2 ТВт.

Проблемы с принятием:

Художественная концепция серии приливных систем Carnegie Wave Energy, где буи прикреплены к морскому дну и используют волну для перемещения серии насосов. Предоставлено: энергия волн Карнеги.

Одна проблема со многими формами возобновляемой энергии заключается в том, что они зависят от природных условий — ветра, воды и достаточного количества солнечного света, — которые могут налагать ограничения.Другой проблемой была относительная стоимость многих форм альтернативной энергии по сравнению с традиционными источниками, такими как нефть и природный газ. До недавнего времени эксплуатация угольных или нефтяных электростанций была дешевле, чем инвестировать миллионы в строительство крупных солнечных, ветровых, приливных или геотермальных электростанций.

Однако постоянные улучшения в производстве солнечных батарей, ветряных турбин и другого оборудования — не говоря уже об увеличении количества производимой энергии — привели к тому, что многие формы альтернативной энергии стали конкурентоспособными по сравнению с другими методами.