Альтернативные источники энергии

В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к использованию в различных отраслях экономики нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Ведется бурная дискуссия о выборе путей развития энергетики. Это связано, прежде всего, с растущей необходимостью охраны окружающей среды. Приближающаяся угроза топливного голода, а также загрязнение окружающей среды и тот факт, что прирост потребности в энергии значительно опережает прирост ее производства, вынуждает многие страны с новых позиций обратить внимание на энергию солнечных лучей, ветра, текущей воды, тепла земных недр, то есть на энергию, большая часть которой растворяется в пространстве, не принося ни вреда, ни пользы.

Энергия Солнца Использование всего лишь % этого количества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0.5 % - полностью покрыть потребности на перспективу. В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос. Потенциальные возможности энергетики, основанной на использовании непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики.

Первые попытки использования солнечной энергии на коммерческой основе относятся к 80-м годам нашего столетия. Первая СЭС (Солнечная Электростанция) была построена в 1984 г. Крупнейших успехов в этой области добилась фирма Loose Industries (США). Ею в декабре 1989 года введена в эксплуатацию солнечно-газовая станция мощностью 80 МВт. Одним из наиболее серьезных препятствий такой реализации является низкая интенсивность солнечного излучения. Чтобы коллекторы солнечного излучения "собирали" за год энергию, необходимую для удовлетворения всех потребностей человечества нужно разместить их на территории квадратных километров!

Внедрение таких блоков питания, по мнению разработчиков, может привести к научно- технической революции. Полученные расчеты указывают на то, что себестоимость звездной батареи будет ниже цены солнечной батареи. Звёздная батарейка… Российские ученые-ядерщики создали батарею, которая может трансформировать в электричество как солнечную энергию, так и энергию звезд. Презентация этого "ноу-хау" прошла в Научном центре прикладных исследований Объединенного института ядерных исследований в подмосковной Дубне. Разработка уже доказала свою высокую эффективность и в темное, и в облачное время суток

Практическая неисчерпаемость. Ветер – один из нетрадиционных источников энергии. Ветер рассматривается специалистами как один из наиболее перспективных источников энергии, способный заменить не только традиционные источники, но и ядерную энергетику. Выработка электроэнергии с помощью ветра имеет ряд преимуществ: Экологически чистое производство без вредных отходов; Экономия дефицитного дорогостоящего топлива (традиционного и для атомных станций); Доступность; Ветровая Энергия.

Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все ее потребности в электроэнергии! Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории от наших западных границ до берегов Енисея. Богаты энергией ветра северные районы страны вдоль побережья Северного Ледовитого океана, где она особенно необходима мужественным людям, обживающим эти богатейшие края. В наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в энергии. Техника 20 века открыла совершенно новые возможности для ветроэнергетики, задача которой стала другой - получение электроэнергии. Появилось множество проектов ветроагрегатов, несравненно более совершенных, чем старые ветряные мельницы.

В России к началу ХХ века вращалось около 2500 тысяч ветряков общей мощностью миллион киловатт. В настоящее время наибольшее распространение получают ВЭУ мощностью кВт по сравнению с ранее применявшимися ВЭУ мощностью 100кВт. В новых конструкциях ВЭУ используется аэродинамический профиль ветрового колеса, изготавливаемого из синтетических материалов.

Основные на сегодняшний день направления использования энергии ветра: Непосредственная выработка механической или тепловой энергии (ветротепловые, ветронасосные, ветрокомпрессорные, мельничные и т.п. установки); удовлетворение потребностей в электроэнергии мелких предприятий, фирм, учреждений и т.п.

Принцип действия ветродвигателей : под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат.

Неожиданные проявления и применения реально работающие ветроагрегаты обнаружили ряд отрицательных явлений: распространение ветрогенераторов может затруднить прием телепередач и создавать мощные звуковые колебания во время работы ветряка в окнах дребезжали стекла, и звенела посуда на полках шестидесятиметровый винт при определенной скорости вращения издавал инфразвук. Он не ощущается человеческим ухом, но вызывает низкочастотные колебания предметов и небезопасен для человека ветровые фермы занимают большие площади, возникают проблемы, связанные с изменением ландшафта при строительстве ВЭУ, существует потенциальная возможность гибели птиц на путях их миграции регионы, благоприятные для использования энергии ветра, удалены от крупных индустриальных центров, а строительство новых линий электропередач потребует значительных затрат времени и средств

Термальная Энергия Земли Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии, таящейся в недрах земного шара. Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок, к счастью, извержения эти достаточно редкие события. Геотермальные электростанции работают сегодня в России (на Камчатке), в Италии, Исландии, Новой Зеландии и Японии.

Рейкьявик (столица Исландии) отапливается только за счет подземных источников. Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли. Исландия Маленькая европейская страна Исландия очень богата горячими источниками и знаменитыми гейзерами-фонтанами горячей воды, с точностью хронометра вырывающейся из-под земли. (еще древние римляне к знаменитым баням-термам Каракаллы подвели воду из-под земли) Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшом итальянском городке Лардерелло Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники.

Энергия Внутренних Вод Огромные запасы энергии скрыты в текущей воде как Мирового Океана, так и внутренних вод. Преимущества гидроэлектростанций очевидны: постоянно возобновляемый самой природой запас энергии простота эксплуатации отсутствие загрязнения окружающей среды

Энергия Приливов. Наиболее очевидным способом использования океанской энергии представляется постройка Приливных Электростанций (ПЭС) Советский инженер Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС. Наиболее известные ПЭС России: Кислогубская (около Мурманска) ПЭС на 6 млн. кВт в Мезенском заливе на Баренцевом море.

Волновая энергия. Исследования дают основания сделать вывод, что волны в сравнении с другими возобновляемыми источниками энергии океана обладают довольно хорошими показателями, что позволит в будущем эффективно использовать их энергию. Каждая волна моря, направляющаяся к берегу, несёт с собой огромную энергию (например, волна высотой в 3 метра несёт около 90 кВт мощности на 1 метр побережья). В настоящее время имеются реальные инженерные и технические возможности для эффективного преобразования волновой энергии в электрическую.

Внутренняя энергия молекулы воды Извлеченный из воды водород можно сжигать как топливо и использовать не только для того, чтобы приводить в движение различные транспортные средства, но и для получения электроэнергии. Всё большее число химиков и инженеров с энтузиазмом относится к "водородной энергетике" будущего, так как полученный водород достаточно удобно хранить.

Энергия Биомассы Большие возможности в собственном энергообеспечении сельскохозяйственных предприятий и экономии ТЭР (топливно-энергетических ресурсов) заложены в использовании энергии отходов сельхозпроизводства и растительной биомассы. В настоящее время в мире действуют десятки установок для получения биогаза из мусора с использованием его в основном для производства электроэнергии и тепла суммарно мощностью сотни МВт. В посёлке Черноголовка (Московская обл.) работает мусоросжигающая установка, которая не выбрасывает производимое в результате сжигания тепло в атмосферу, а вырабатывает газ, идущий на химическую конверсию или на производство энергии.

Энергохимия, водородная энергетика, космические электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе, кварках, "черных дырах", вакууме, - это всего лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточки того сценария, который пишется на наших глазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.