Альтернативная электростанция: Комплекты автономных и сетевых солнечных электростанций “Хевел”

Топ-10 крупнейших объектов альтернативной энергетики в мире

Альтернативная энергетика в последние годы становится полноценным конкурентом традиционной генерации. Привычные АЭС и ТЭС постепенно утрачивают своё единственное преимущество перед станциями, использующими возобновляемые источники — мощность выработки энергии.

Растущие показатели альтернативной генерации

Мощность выработки объектов альтернативной энергетики на современном этапе развития технологий не только сравнялась с показателями атомных и тепловых станций, но и в ряде случаев превзошла их. Представляем вашему вниманию рейтинг электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, по критерию установленной мощности. В перечень включены действующие объекты, использующие энергию солнца, ветра, воды, вулканов и биомассы — по одной крупнейшей станции на каждый отдельный вид генерации. Если вы желаете купить дизельную электростанцию бу, но хотите сэкономить  средства, то специально для вас компания “Цеппелин Пауэр Системс Русланд” предлагает большой выбор б/у генераторов. Продажа данных электростанций осуществляется только после тестирования и обслуживания агрегатов. 

1. Гидроэлектростанция «Три ущелья» (22,5 ГВт)

Китайская ГЭС «Три ущелья», расположенная возле города Саньдоупин провинции Хубэй, была запущена в 2012 году, после десяти лет строительства. С целью обустройства водохранилища пришлось переселить в другие места проживания 1,3 млн человек. ГЭС побила несколько мировых рекордов. Этот объект получил статус самой мощной станции сразу в ряде категорий: среди всех генерирующих объектов вообще, среди гидроэлектростанций, а также среди станций на возобновляемых источниках (ВИЭ). Мощность станции «Три ущелья» достигла 22,5 ГВт. Уже в первый год работы она выработала 98,3 тыс. ГВт·ч. Напомним, Пронедра писали ранее о строительстве крупнейшей ГЭС в России.

2. Наземная ветряная электростанция «Ганьсу» (12,7 ГВт)

В китайской провинции Ганьсу, в районе города Цзюцюань, расположился самый крупный ветроэнергетический комплекс в мире.

Совокупная мощность более шести десятков его энергоблоков достигла 12,77 ГВт. Для сравнения, показатель самой мощной в мире атомной электростанции — японской «Касивадзаки-Карива» (в настоящее время заглушена) — составляет 8,21 ГВт. В 2016 году выработка энергии «Ганьсу» составила 13,6 ГВт·ч. В соответствии с планами правительства КНР, мощность ветряного комплекса планируется нарастить до 20 ГВт к 2020 году, на что будет потрачено порядка $17,5 млрд.

3. Гидроаккумулирующая станция Bath County (3 ГВт)

Крупнейшая гидроаккумулирующая электростанция в мире Bath County (с мощностью более 3 ГВт) находится в штате Виргиния (США). Энергии, которую эта станция может запасти за счёт накопления воды в своих резервуарах, достаточно для того, чтобы обеспечить потребности в электричестве города с численностью населения в три миллиона человек. ГАЭС предназначена для выравнивания работы основной энергосети в периоды пиковых нагрузок. Наполнение гидроёмкостей станции осуществляется в ночное время. Всего за пять часов накопления воды в резервуарах станция получает возможность выработать энергию, сопоставимую с суммарной генерацией 21,4 млн автомобильных аккумуляторов.

4. Фотоэлектрическая солнечная станция «Лунъянся Дэм Солар Парк» (850 МВт)

В китайской провинции Лунъянся в 2013 году был построен самый мощный в мире генерирующий комплекс из фотоэлектрических батарей, работающий на энергии солнца. Мощность системы, названной «Лунъянся Дэм Солар Парк», первоначально была установлена на уровне 320 МВт, однако за два года она увеличилась до 850 МВт, чего достаточно для удовлетворения потребностей 140 тыс. средних домовладений. В общей сложности на станции оборудовано 4 млн солнечных панелей. Необычность проекта состоит в том, что солнечный парк объединён с местной ГЭС. Такое решение позволило гармонично регулировать выработку и стабильность энергосистемы региона и при этом снизить нагрузку на гидроэлектростанцию. Напомним, в другой азиатской стране — Японии — на солнечной энергии работает целый город.

5. Электростанция Ironbridge, работающая на биомассе (740 МВт)

В 2012 году комплекс из двух энергоблоков британской тепловой электростанции Ironbridge в Шропшире, работавшей на угле, был переведён на использование биомассы (пеллетов). Электростанция получила статус самой мощной из генераторов, полностью работающих на биотопливе. Прежде всего следует уточнить, что рекордная мощность (3,96 МВт) среди станций, использующих такие пеллеты, принадлежит британской Drax в Северном Йоркшире, однако параллельно с ВИЭ она сжигает также и уголь, потому её нельзя относить к полноценным объектам альтернативной энергетики. Напомним, несмотря на отраслевые проблемы, биотопливо является достаточно перспективным энергоресурсом.

Что касается Ironbridge, то до перехода на возобновляемое топливо её мощность составляла 1 ГВт, после модернизации оборудования показатель снизился до 740 МВт. В 2014 году мощность была вновь уменьшена — до 370 МВт — вследствие прекращения работы одного из энергоблоков. Несмотря на то что ТЭС относится к объектам альтернативной энергетики и использует возобновляемое топливо, европейские регуляторы посчитали объём выбросов парниковых газов в процессе работы станции чрезмерно большим. В 2017 году планируется закрытие Ironbridge.

6. Морская ветроэлектростанция London Array (630 МВт)

В Великобритании работает и крупнейшая в мире шельфовая (офшорная) ветряная электростанция London Array с мощностью в пределах 630 МВт. Объект был возведён во внешнем устье Темзы в 2013 году. На установку 175 ветрогенераторов у североморского побережья потребовалось два года и $2,3 млрд. Объём генерации позволяет удовлетворить потребности порядка 500 тыс. домовладений, а также сократить количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, на 900 тыс. тонн в год, что эквивалентно устранению вредных последствий от выхлопов 300 тыс. легковых автомобилей.

7. Солнечно-топливная станция Ivanpah Solar Power Facility (377 МВт)

В феврале 2014 года в Калифорнии (США), в пустыне Мохаве заработала крупнейшая на сегодняшний день солнечно-топливная (солнечно-термодинамическая) станция башенного типа Ivanpah Solar Power Facility.

Установленная мощность объекта достигла 377 МВт. В реализацию проекта было вложено $2,2 млрд. Станция оснащена 173,5 тыс. гелиостатов, вмещающих по два зеркала. Они установлены вокруг трёх башен-концентраторов солнечной энергии высотой 140 метров каждая. Впрочем, эффективность работы комплекса сомнительна — в сравнении с газовыми станциями она генерирует меньше энергии при вчетверо большей стоимости строительства. Тариф на выработанную Ivanpah энергию вдвое больший, чем на газовых ТЭС.

8. Сихвинская приливная электростанция (254 МВт)

Южнокорейская станция Sihwa Lake Tidal Power Station, расположенная в заливе искусственного происхождения Сихва-Хо (Жёлтое море, в районе города Ансан, 40 километров от Сеула) и работающая на силе приливов, после запуска в 2011 году стала самой мощной в своём классе. Установленная мощность Сихвинской станции составила 254 МВт, количество энергии, вырабатываемой за год — 550 ГВт·ч. Такого объёма генерации хватит на обеспечение потребностей города с числом населения в полмиллиона человек. Стоимость реализации проекта достигла $1,03 млрд. В этом же регионе в ближайшие годы планируется запуск ещё трёх приливных станций совокупной мощностью в 2,2 ГВт. Напомним, энергию приливов человечество начало использовать ещё с древних времён.

9. Геотермальная электростанция Olkaria IV (140 МВт)

В Кении в 2014 году была запущена мощнейшая геотермальная станция в мире Olkaria IV. Показатель мощности геотермального генератора достиг 140 МВт. Объект был построен в одноимённом районе, характеризующемся высокой вулканической активностью. Стоимость возведения станции составила $126 млн с семилетней окупаемостью. Ввод ГеоТЭС в эксплуатацию позволил снизить тариф на электроэнергию для кенийских потребителей в два раза. Общий энергетический потенциал района строительства станции специалисты оценили в 2 ГВт. В регионе к 2020 году планируется строительство второй геотермальной станции, что позволит удовлетворить половину потребностей страны в электроэнергии.

Впрочем, напомним, что флагманом геотермальной энергетики является Исландия, а вовсе не Африка.

10. Волновая станция Mutriku Breakwater (300 кВт)

На испанском побережье Бискайского залива (Атлантика) в 2011 году была запущена станция Mutriku Breakwater мощностью 300 кВт, вырабатывающая энергию за счёт колебаний волн. Действующая и в настоящее время электростанция оснащена 16 турбинами, смонтированными по проекту более внушительного объекта, работавшего на силе волн — британской Islay Limpet мощностью 500 кВт, закрытой по экономическим причинам в 2013 году. Исторический же рекорд по мощности среди приливных станций принадлежал португальской Agucadoura Wave Farm (2,25 МВт). Работа последней была прекращена по техническим и финансовым причинам в 2008 году, всего через несколько месяцев после запуска.

Источник: пронедра.ру

Альтернативные источники энергии: альтернативы нет – Энергетика и промышленность России – № 7 (11) июль 2001 года – WWW.EPRUSSIA.RU

Газета “Энергетика и промышленность России” | № 7 (11) июль 2001 года

Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остротой показывают неизбежность перехода к нетрадиционным, альтернативным источникам энергии. Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.

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 века.

* 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, 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.

Источники энергии

Сегодня суммарное потребление тепловой энергии в мире составляет >200 млрд. кВт/ч в год, (эквивалентно 36 млрд. т усл. топлива). В России сегодня общее потребление топлива составляет около 5 % мирового энергобаланса.

Геологические запасы органического топлива в мире более 80 % приходится на долю угля, который становится все менее популярным. А известные запасы топливных ресурсов к 2100 г. будут исчерпаны. По данным экспертов, в начале XXI в. добыча нефти и природного газа начнет сокращаться: их доля в топливно-энергетическом балансе снизится к 2020 г. с 66,6 % до 20 %. На долю гидроэнергетики приходится всего 1,5 % общего производства энергии в мире, и она может играть только вспомогательную роль. Таким образом, ни органическое топливо, ни гидроэнергия не могут решить проблемы энергетики в перспективе.

Что касается ядерной энергии, все известные запасы урана, пригодного для реакторов, действующих на тепловых нейтронах, будут исчерпаны в первом десятилетии XXI в. Создание и эксплуатация АЭС на реакторах-размножителях значительно дороже и не менее безопасны, чем на тепловых нейтронах. От населения до сих пор скрывают не только реальную опасность атомной энергетики, но и ее реальную стоимость. Учитывая все затраты на добычу топлива, нейтрализацию, утилизацию и захоронение отходов, консервацию отработавших реакторов (а их ресурс не более 30 лет), расходы на социальные, природоохранные нужды, то стоимость энергии АЭС многократно превысит любой экономически допустимый уровень. По оценкам специалистов, только затраты на вывоз, захоронение и нейтрализацию накопившихся на российских предприятиях отходов ядерной энергетики составят около 400 млрд. долл. Затраты на обеспечение необходимого уровня технологической безопасности составят 25 млрд. долл. С увеличением числа реакторов повышается вероятность аварий: по прогнозам МАГАТЭ, из-за увеличения количества реакторов в 2000 г. вероятность крупной аварии повысится до одной в 10 лет. В районах расположения АЭС, уранодобывающих и производящих предприятий постоянно растет уровень заболеваемости, особенно детской. АЭС служит одним из основных «нагревателей» атмосферы: в процессе деления 1 кг урана выделяется 18,8 млрд. ккал. Таким образом, тезис о безопасности и дешевизне атомной энергии – пустой и опасный миф, а атомная энергетика по причине огромной потенциальной опасности и низкой рентабельности не имеет долгосрочной перспективы.

Что касается электростанций на основе термоядерного синтеза, то, по оценкам специалистов, в ближайшие 50 лет они вряд ли будут технологически освоены, а пагубное тепловое влияние на климат планеты будет не меньшим, чем от ТЭС и АЭС.

К так называемым нетрадиционным источникам энергии относятся: тепло Земли (геотермальная энергия), Солнца (в том числе энергия ветра, морских волн, тепла морей и океанов), а также «малая» гидроэнергетика: морские приливы и отливы, биогазовые, теплонасосные установки и другие преобразователи энергии.

Но только возобновляемые источники энергии, могут представлять реальную альтернативу традиционным технологиям сегодня и в перспективе.

Солнечная энергия

Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли в, 6,7 раза больше мирового потенциала ресурсов органического топлива. Использование только 0,5 % этого запаса могло бы полностью покрыть мировую потребность в энергии на тысячелетия. На Севере технический потенциал солнечной энергии в России (2,3 млрд. т усл. топлива в год) приблизительно в 2 раза выше сегодняшнего потребления топлива.

Ветровая энергия

В России валовой потенциал ветровой энергии – 80 трлн. кВт/ч в год, а на Северном Кавказе – 200 млрд. кВт/ч (62 млн. т усл. топлива). Эти величины существенно больше соответствующих величин технического потенциала органического топлива.

Таким образом, потенциала солнечной радиации и ветровой энергии в принципе достаточно для нужд энергопотребления как страны, так и регионов. К недостаткам этих видов энергии можно отнести нестабильность, цикличность и неравномерность распределения по территории; поэтому использование солнечной и ветровой энергии требует, как правило, аккумулирования тепловой, электрической или химической. Однако возможно создание комплекса электростанций, которые отдавали бы энергию непосредственно в единую энергетическую систему, что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления.

Наиболее стабильным источником может служить геотермальная энергия. Валовой мировой потенциал геотермальной энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается в 18 000 трлн. т усл. топлива, что в 1700 раз больше мировых геологических запасов органического топлива. В России ресурсы геотермальной энергии только в верхнем слое коры глубиной 3 км составляют 180 трлн. т усл. топлива. Использование только около 0,2 % этого потенциала могло бы покрыть потребности страны в энергии. Вопрос только в рациональном, рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов. Именно из-за того, что эти условия до сих пор не соблюдались при попытках создания в стране опытных установок по использованию геотермальной энергии, мы сегодня не можем индустриально освоить такие несметные запасы энергии.

Таким образом, альтернативные возобновляемые источники энергии позволяют долгосрочно обеспечить всю страну.

Состояние АПЭ в мире

По прогнозу Мирового энергетического конгресса. в 2020 году на долю альтернативных преобразователей энергии (АПЭ) придется 5,8 % общего энергопотребления. При этом в развитых странах (США, Великобритании и др.) планируется довести долю АПЭ до 20 % (20 % энергобаланса США – это примерно все сегодняшнее энергопотребление в России). В странах Европы планируется к 2020 г. обеспечить экологически чистое теплоснабжение 70 % жилищного фонда. Сегодня в мире действует 233 геотермальные электростанции (ГеоТЭС) суммарной мощностью 5136 мВт, строятся 117 ГеоТЭС мощностью 2017 мВт. Ведущее место в мире по ГеоТЭС занимают США (более 40 % действующих мощностей в мире). Там работает 8 крупных солнечных ЭС модульного типа общей мощностью около 450 мВт, энергия поступает в общую энергосистему страны. Выпуск солнечных фотоэлектрических преобразователей (СФАП) достиг в мире 300 мВт в год, из них 40 % приходится на долю США. В настоящее время в мире работает более 2 млн. гелиоустановок горячего водоснабжения. Площадь солнечных (тепловых) коллекторов в США составляет 10, а в Японии – 8 млн. м2. В США и в Японии работает более 5 млн. тепловых насосов. За последние 15 лет в мире построено свыше 100 тыс. ветроустановок суммарной мощностью 70000 мВт (10 % энергобаланса США). В большинстве стран приняты законы, создающие льготные условия как для производителей, так и для потребителей альтернативной энергии, что является определяющим фактором успешного внедрения.

Состояние АПЭ в России

В 1990 году на долю АПЭ приходилось приблизительно 0,05 % общего энергобаланса, в 1995 году – 0,14%, на 2005 год планируется около 0,5-0,6% энергобаланса страны (т. 2, 3000 тепловых насосов (от 10 кВт до 8 мВт).

Итак, по всем видам АПЭ Россия находится на одном из последних мест в мире. В нашей стране отсутствует правовая база для внедрения АПЭ, нет никаких стимулов для развития этого направления. В стране отсутствует отрасль, объединяющая все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. В концепции Минтопэнерго АПЭ отводится третьестепенная, вспомогательная роль. В концепциях РАН РФ, ведущих институтов, отраженных в программе «Экологически чистая энергетика» (1993 г.), практически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике и по-прежнему делается ставка на малую, автономную энергетику, причем в весьма отдаленном будущем. Что, конечно, скажется на экономическом отставании страны, а также на экологической обстановке как в стране, так и в мире в целом.

Альтернативные источники энергии, автономное электроснабжение дома от SolarElectro

С ростом стоимости сетевой электроэнергии и исчерпанием ресурсов для ее производства, альтернативные источники энергии обретают облик основного источника электричества. Наиболее доступным и экономически обоснованным инструментом для автономного энергоснабжения дачи или частного дома являются солнечные и ветровые электростанции.

Автономное электроснабжение дома может быть как основным, так и дополнительным источником электроэнергии. Ключевое преимущество, достигаемое при использовании гелиосистем, заключается в их автономности. Оборудование делает снабжение дома электричеством независимым от технических неполадок и перебоев в централизованной сети. Вырабатываемая альтернативная энергия экологически чиста, ведь кремний, входящий в состав фотомодулей, наносит окружающей среде минимальный вред по сравнению с расщепляемыми атомами и сжигаемым углем. Кроме того, солнечная электростанция отличается надежностью: эксплуатационный срок системы «альтернативный дом» – в среднем 25 лет.

Автономное электричество для частного дома

Иногда определяющим фактором использования того или иного решения становятся обстоятельства. Речь идет о проблемах, которые иногда буквально вынуждают прибегать к автономному электроснабжению дома на солнечных батареях.     

Например, образовался новый поселок, его застроили, вы приобрели дом, но подключение к центральной электросети все еще отсутствует и вообще не понятно, когда оно будет. В этом случае автономное электроснабжение загородного дома становится единственным верным решением. Для установки гелиосистемы не нужно получать никаких разрешений из органов местного самоуправления, нет необходимости ждать, пока проведут ЛЭП и оформят все документы: альтернативная энергетика обеспечит вам результат прямо в день монтажа соответствующего оборудования.      

Рассмотреть вариант получения энергии путем использования «солнечного дома» следует также, если на вашей линии случаются частые отключения света. Мало того, что неприятно сидеть полдня, а то и полвечера без света и  электричества, так это еще и чревато выходом из строя бытовой техники. Иногда электричество в сеть подается большим скачком, из-за чего «летят» стиральные машинки и холодильники. СЭС – это, по сути, система бесперебойного питания, для функционирования которой есть только одно условие – наличие солнечной активности.

Автономное электричество для частного дома поможет забыть о недостатке мощности в сети. Многим знакома ситуация, когда даже экономные лампочки излучают желтоватый цвет, а микроволновая печь просто не способна разогреть еду. Перепады могут возникать как из-за постоянной нагрузки на сеть (большое количество абонентов), так и по причине локального «конфликта» (например, проведение сварочных работ). Но суть одна и та же: комфортное использование бытовых приборов исключено.

Солнечная энергия – как альтернативный источник энергии

Переход на альтернативные источники энергии также обуславливается регулярным подорожанием электричества. Иногда повышается цена на сам кВт*ч, в других случаях по кошельку бьют «электрические» налоги, вроде налога на обслуживание ЛЭП. Связано это с тем, что ресурсы для производства «традиционного» электричества исчерпываются и их добыча становится все более сложной. С солнечным электроснабжением, которое является главным альтернативным источником энергии для дома, таких проблем нет. Устанавливая на дачу или на дом солнечные батареи, вы тратитесь только однажды: непосредственно при покупке фотомодулей и другого соответствующего оборудования. Ни налогов, ни тарифицированных счетов, ни затрат на обслуживание – ничего этого нет.

Кроме того, все мы являемся социально ответственными. Надо понимать, что за каждым произведённым «по старинке» киловаттом, стоит загрязнение среды. Автономные энергетические системы наносят окружающей среде вред, в сотни раз меньший по сравнению с ТЭС и АЭС. Как бы это пафосно не звучало, но мы сами выбираем, каким воздухом дышать сегодня и каким воздухом будут дышать наши дети через 5-10 лет. Повысится спрос на системы автономного электроснабжения на основе энергии солнца, упадет популярность «традиционного» электричества, следовательно, уменьшится загрязнение экологии.                     

Правительство поддерживает использование домашних солнечных электростанций, поэтому в ближайшем будущем планируется запустить так называемый «Зелёный тариф». Это тариф, по которому будете платить не вы, а вам – за выработанное и отданное в централизованную сеть электричество. На данный момент этот проект находится в разработке, но нет сомнений, что как только он будет официально принят, популярность солнечного электроснабжения дач и загородных домов вырастет в несколько раз. Поэтому логично обзавестись «автономным домом» до всеобщего бума, когда цены на оборудование полезут вверх.     

Услуги компании        

Автономные энергетические системы – проектно-монтажная компания в области возобновляемых источников энергии. Мы занимаемся реализацией оборудования через розничный интернет-магазин SolarElectro и оптовыми поставками составляющих системы «автономный дом» из Европы и Китая. Прямые контакты с производителями и дистрибьюторами позволяют в короткие сроки осуществить поставку товаров, в том числе и под заказ.

Компания предоставляет комплексные услуги по аудиту, разработке ТЭО, проектированию, монтажу и обслуживанию солнечных электростанций. Также наша организация может помочь в расширении возможностей СЭС, дополнив существующую систему автономных источников энергоснабжения новыми элементами (фотомодулями и/или аккумуляторными батареями).

Поскольку автономное электричество для частного дома – главная специализация SolarElectro, компания предлагает приобрести и установить систему бесперебойного питания уже сегодня. Альтернативное электричество рано или поздно станет основным источником электроэнергии, поэтому делайте свой выбор сейчас, чтобы не переплачивать за солнечную электростанцию в будущем.  

Экономьте с альтернативными источниками энергии

Альтернативные источники энергии в нынешних реалиях экономически оправданы и не являются некой модной тенденцией. В условиях постоянных перебоев в централизованной сети или невозможности проведения линий электропередач, домашние СЭС могут стать не просто источником кратковременного независимого или резервного энергообеспечения, но и полной альтернативной «государственному» электричеству. 

Компания SolarElectro готова помочь вам в автономном электроснабжении дома с помощью солнечных батарей и других альтернативных источников. Солнце – это дешевый, неисчерпаемый и экологически чистый источник электроэнергии, который можно и нужно использовать. Для этого и предназначены гелиосистемы, срок окупаемости которых составляет примерно 10 лет, а ресурс превышает 25 лет.      

Понеся одноразовые затраты на покупку необходимого оборудования, вы навсегда забудете про постоянно растущие тарифы, перебои в сети и отключения света на несколько часов, а то и дней. Использование автономных систем электроснабжения – первый шаг на пути к энергетической независимости.      

Экономьте с альтернативными источниками энергии сегодня, чтобы не переплачивать завтра!

сила солнца, ветра, воды и вулканов

следующая новость >

Альтернативная энергетика: сила солнца, ветра, воды и вулканов

Альтернативная энергетика, основанная на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), демонстрирует большие темпы роста по всей планете. За последние четыре года ее доля в мировом потреблении электричества удвоилась и составила 20%. В России лишь 1% совокупной установленной мощности всей энергосистемы приходится на долю ВИЭ. Однако, стремление занять достойное место среди развитых стран и осознание того, что наши запасы ископаемых источников энергии хоть и велики, но не безграничны, стимулировали ряд мер по развитию этого сектора генерации. Производство энергии на основе ВИЭ получило мощную государственную поддержку¹, что вызвало интерес инвесторов. Давайте подробнее рассмотрим основные секторы альтернативной энергетики.

Солнечная энергетика. По данным исследования Global Power Industry Outlook – 2017 добыча солнечной энергии на основе фотоэлементов – фотовольтаика – станет самым быстрорастущим сегментом альтернативной энергетики, ее доля в объеме глобальных инвестиций к 2020 г. составит 37,5%. Решающий фактор для развития солнечной энергетики – количество солнечных дней в году, а не среднегодовая температура, как ошибочно полагают многие.

Получается, Россия обладает всеми необходимыми ресурсами для освоения этого сектора энергетики. По данным Института Энергетической стратегии, потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию РФ в течение трех дней, превышает объем годового производства электроэнергии в нашей стране. Солнечные электростанции (СЭС) уже успешно функционируют в Башкортостане, Оренбургской области, на Алтае, в Хакасии и в Крыму. На данный момент в России создано 57 проектов СЭС совокупной установленной мощностью 1089 МВт, 26 из которых уже распределены между застройщиками и будут реализованы к 2022 году.

Ветровая энергетика. Сила ветра использовалась с давних времен, и сегодня она эффективно преобразуется в электроэнергию во многих странах. В Евросоюзе совокупная установленная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) составляет 10% от совокупной мощности всей энергосистемы, что превышает даже долю угольной генерации. В одной только Германии ветряки производят более 20% электроэнергии, а в Дании – 42%!

Российская Федерация обладает наибольшим в мире ветроэнергетическим потенциалом. Он составляет примерно 260 ТВт⋅ч/год, что равно 30% энергии, производимой электростанциями страны. Сейчас доля ветрогенерации у нас составляет 0,01% от общей установленной мощности энергосистемы. На 70-ти процентах территории России децентрализованное энергоснабжение, но эта зона обладает богатыми ветроресурсами. Камчатка, Магаданская область, Чукотка, Сахалин, Якутия, Бурятия, Таймыр – здесь открываются большие перспективы для развития отечественной ветрогенерации. До 2022 года в России будут построены еще 43 ветроэлектростанции (ВЭС) совокупной мощностью 1651 МВт, для сравнения: на данный момент этот показатель составляет около 80 МВт.

Гидроэнергия также входит в состав возобновляемых источников энергии. Но большие ГЭС не относятся к альтернативной энергетике, так как наносят большой вред природе. Альтернативная гидроэнергетика включает малые ГЭС, приливные и волновые электростанции. Кислогубская приливная электростанция (ПЭС) была построена в 1968 году, став первой в России. Генераторы для нее были разработаны Ленинградским электромашиностроительным заводом, входящем сегодня в состав концерна «Русэлпром». На этапе строительства сейчас находятся еще 3 ПЭС.

Волновая энергетика – одно из самых молодых направлений, оно активно развивается во всем мире и имеет большие перспективы. Волновые электростанции бывают принципиально разных видов, и все они доказали свою эффективность: волновая энергетика уже составляет 1% от мировой добычи электроэнергии. Это связано с тем, что сила морской стихии имеет очень большую мощность. В этой области энергетики Россия старается не отставать от передовых технологий. В экспериментальном режиме у нас работают уже 2 волновые установки: в Приморье и в Крыму.

Геотермальная генерация. Не стоит забывать и об энергии недр земли. Источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты, в их числе: Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд. Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных ВИЭ, и зоны их использования невелики. Однако, они составляют большую долю в энергетике таких стран, как Исландия, Филиппины, Мексика, Италия, Индонезия. А в России геотермальная энергия уже обеспечивает электричеством Камчатку на 40%, хотя ее ресурсы еще мало освоены. У нас есть и другие потенциальные регионы для развития геотермальной энергетики: Краснодарский край, Ставрополье, Карачаево-Черкессия, Дагестан.

При переходе на альтернативные источники энергии нужно учитывать особенности конкретного региона. Россия обладает большим потенциалом во всех областях альтернативной энергетики, что является преимуществом и стимулом к развитию технологий, снижению добычи природных ископаемых и вырубки леса, а также сохранению экологии.

---

Солнечные электростанции для дома и дачи

Если вы владелец небольшого загородного дома или только планируете его строительство в Санкт-Петербурге или Ленинградской области, то возможно знакомы с проблемами подключения к электросети, ограничениями энергопотребления и постоянными перебоями с электроэнергией. Оптимальным решением для вас может стать установка собственной солнечной электростанции – альтернативного источника энергии, например, готового решения “Холодильник на даче” или “Загородный дом”, которые предлагает наша компания.

Солнечная электростанция это система, состоящая из одной или нескольких солнечных батарей и всех необходимых комплектующих, обеспечивающих её работу: 

Электростанции разделяют на автономные – полностью обеспечивающие электроэнергией все потребители, и резервные – системы, предназначенные для резервирования электроэнергии и ее использования в случаях необходимости.

Особенно важно при проектировании солнечной электростанции правильно рассчитать и выбрать комплектующие для нее. Мы предлагаем вам ознакомиться и приобрести уже готовые решения или заказать у наших инженеров расчёт своей, особенной солнечной  или солнечно-ветровой электростанции.

Или вы можете самостоятельно рассчитать солнечную электростанцию в бесплатном сервисе on-line калькулятор.

Готовые комплекты солнечных электростанций для дома и дачи

Солнечные электростанции любой мощности и для любых задач мы рассчитаем в течении 24 часов с момента получения заявки на расчёт. Расчёт для систем мощностью до 15кВт, а также предварительный расчёт для более мощных солнечных систем мы сделаем бесплатно.

Самостоятельно произвести расчёт требуемого оборудования вы можете в калькуляторе солнечных батарей, ветровых и тепловых электростанций. 

 

Показано 1 – 9 из 9

Солнечная мини-электростанция “АйЗарядка”

Комплект «АйЗарядка» это компактный поликристаллический солнечный модуль 50 Ватт в комплекте с контроллером заряда SRNE SR-HP2410 10А, 12/24В. Минимальная комплектация позволяет в летний период, в удалении от сети 220 Вольт пользоваться самыми необходимыми благами цивилизации.
подробнее…

по запросу

Солнечная электростанция “Всё включено”

Минимальная комплектация доступная по цене позволит дачнику всегда оставаться на связи и пользоваться освещением в темное время суток. Вырабатываемой монокристаллическим солнечным модулем энергии (около 400Вт*ч в сутки в летний период) достаточно для работы нескольких ламп, или продолжительной работы ноутбука/ или небольшого телевизора. Удобный USB разъём на корпусе контроллер позволяет заряжать телефон или планшет (5Вольт не более 1,2Ампер) напрямую, минуя преобразователь напряжения.

подробнее…

по запросу

Солнечная электростанция “Холодильник на даче”

Эта комплектация позволяет исполнить мечту каждого дачника и установить в доме полноценный двухкамерный холодильник, а также пользоваться остальными благами цивилизации, оставаясь всегда на связи и в курсе всех событий.
подробнее…

по запросу

Электростанция «Загородный дом+, 6кВт*ч/сутки”

Мы предлагаем Вам солнечную электростанцию «Загородный дом +, 6000Вт*ч/сутки», способную обеспечить Ваш дом оптимальным количеством электроэнергии для комфортного проживания семьи из 3-5 человек. Комплект «Загородный дом +, 6кВт*ч/сутки» генерирует до 6-6,5кВтч/сутки электроэнергии и оснащен четырьмя аккумуляторными батареями высокой емкости, что позволит помимо прочей электротехники обеспечить дом горячим водоснабжением, установив котельную (газовую, дизельную или твердотопливную) и водяной насос.
подробнее…

по запросу

Электростанция «Солнечный дом, 12000Вт*ч/сутки”

^Popular

Комплект оборудования “Солнечный дом” предназначен для автономного энергоснабжения дома с максимальным набором электротехники, в котором постоянно проживают до пяти человек. Система состоит из двенадцати монокристаллических солнечных батарей суммарной мощностью 2400 Ватт, восьми гелевых аккумуляторов высокой емкости – 200Ач, мощного преобразователя напряжения и контроллера заряда MPPT eTracer.

подробнее…

по запросу

Электростанция Загородный дом 4кВт*ч в сутки

Для дома с суточным потреблением энергии 4кВтч мы рекомендуем установить солнечную электростанцию “Загородный дом 4кВтч в сутки”. Это система, состоящая из 4 четырёх монокристаллических панелей HH-MONO200W GRADE A в комплекте с двумя гелевыми аккумуляторными батареями высокой ёмкости и источником бесперебойного питания МАП SIN PRO 24/220В, мощностью 3.0кВт.
подробнее…

по запросу

Альтернативная энергетика: солнце, воздух и вода

Постоянно повышающаяся потребность в энергии, новые, крайне прожорливые потребители электричества – гигантские дата-центры и электромобили для массового рынка – вынуждают человечество искать альтернативные источники энергии. Важно, чтобы они были не только высоко эффективными, но и экологически чистыми.

Отрасли нетрадиционной энергетики

К традиционным источникам электроэнергия относятся тепловые (уголь, газ, мазут), гидро- и атомные электростанции. Причем относительно «зелеными» считается лишь третий тип электростанций, тогда как два первых наносят ощутимый вред атмосфере и гидросфере соответственно.

Экологически чистые (опять-таки, относительно) солнечные, ветровые и геотермальные электростанции в ряде стран мира вырабатывают до половины электричества, но их до сих пор называют альтернативными. Кроме того, существует альтернативная гидроэнергетика, подразумевающая волновые, приливные и водопадные электростанции.

Самой же неоднозначной отраслью альтернативной энергетики является, пожалуй, биотопливо. На фоне вероятного глобального продовольственного кризиса засевать плодородные земли культурами, перерабатывающимися в биотопливо – преступление перед человечеством.

Но давайте же поговорим о каждой отрасли альтернативной энергетики по порядку.

Гелиоэнергетика

Солнечные электростанции (СЭС) – одни из самых распространенных на планете, так как используют неисчерпаемый источник энергии (солнечный свет). В процессе выработки электричества, а при необходимости еще и тепла для обогрева жилых помещений и подачи горячей воды, они не наносят никакого вреда окружающей среде. Но существует обратная сторона медали: утилизация отработавших свое солнечные батарей процесс затратный и уж точно не экологически чистый.

Солнечные панели зачастую встраивают прямо в крыши жилых домов

Сильно зависима гелиоэнергетика от погоды и времени суток: в дождливый день и, уж тем более, ночью электричество особо-то не покачаешь. Приходится запасаться аккумуляторными батареями, что удваивает стоимость установки солнечных панелей, например, на даче.

Лидерами в популяризации гелиоэнергетики являются Германия, Испания и Япония. Понятное дело, что преимущество тут имеют южные страны, где солнце жарко светит почти круглый год. Германия же традиционно занимает лидирующие позиции в альтернативной энергетике, поэтому даже на СЭС в этой в целом-то холодной стране делается большая ставка.

Солнечная ферма Охотниково: живописный Крым заблестел словно огромное зеркало

Приятно, что в вопросах гелиоэнергетики Украина не пасет задних. В Крыму находится сразу несколько крупных СЭС: Перово (мощность 100 МВт, 11 место в мировом рейтинге), Охотниково (80 МВт, 22 место) и Приозерная (55 МВт, 42 место). Безоговорочными же лидерами являются американские Агуа-Калиенте и Калифорнийская Долина, мощностью по 250 МВт каждая.

Мощнейшая в мире солнечная электростанция Агуа-Калиенте (штат Аризона)

Ветроэнергетика

Обуздало силу ветра человечество довольно-таки давно: ветряные мельницы много столетий верой-правдой служили для перемолки зерна в муку. Сейчас же пришло время найти «мельницам» новое применение – гигантские лопасти, гонимые силой ветра, способны вращать мощные генераторы и таким путем эффективно вырабатывать столь нужное электричество.

Ветрогенератор самостоятельно подстраивается под меняющееся направление ветра, свободно вращаясь на мачте

Тройку лидеров в мировой выработке электричества с помощью ветра составляют Китай, США и Германия. Если же сравнивать долю ветроэлекстростанций (ВЭС) в каждой конкретной стране, то лидируют Дания, Португалия и Испания. Тут опять-таки многое зависит от климатических условий: в одних странах ветер не утихает ни на секунду, в других наоборот большую часть времени стоит штиль. Украине в этом плане повезло не очень: погода у нас мягкая и маловетреная. Хотя еще в 30-х годах в Крыму была построена первая в мире промышленная ветроэлектростанция, а в 1934 г. под руководством Юрия Кондратюка (того самого, что рассчитал траекторию полета на Луну) разрабатывался проект постройки огромной 12-мегаваттной ветростанции на горе Ай-Петри с башней высотой 165 метров и двумя 80-метровыми турбинами, размещенными на двух уровнях.

Крупнейшая в мире ветровая электростанция London Array построена в море возле берегов Великобритании (630 МВт)

Есть у ветроэнергетики как веские преимущества, так и столь же веские недостатки. В сравнении с солнечными панелями «ветряки» стоят недорого и не зависят от времени суток, а потому частенько встречаются на дачных участках. Существенный минус у ветрогенераторов только один – они изрядно шумят. Установку такого оборудования придется согласовывать не только с родными, но и жителями близлежащих домов.

Геотермальная энергетика

В районах с вулканической активностью, где подземные воды нагреваются выше температуры кипения, рационально строить геотермальные теплоэлектростанции (ГеоТЭС). Пожалуй, самой известной страной, где широко применяются ГеоТЭС, является Исландия. Оно и не странно: кипяток и пар циркулирует по трубам круглый год без остановок, что позволяет в процессе выработки электричества обходиться без дорогостоящих и трудно утилизируемых аккумуляторов.

Несьявеллир (Исландия) – крупнейшая в Европе ГеоТЭС (120 МВт)

Делают ставку на геотермальную энергетику и в других странах, где удалось обуздать вулканическую активность Земли: США, Новая Зеландия, Индонезия и Филиппины. Богата термальными водами и Россия: вот только новые ГеоТЭС в Сибири давненько не строили. Последние подвижки в этом направлении датируются еще временами СССР.

Мощность ГеоТЭС «Гейзерс» (штат Калифорния, США) изначально составляла 2 тыс. МВт, но постепенно падает

Альтернативная гидроэнергетика

Нетрадиционное использования водных ресурсов планеты для выработки энергии подразумевает три типа электростанций: волновые, приливные и водопадные. Причем самыми перспективными из них считаются первые: средняя мощность волнения мирового океана оценивают в 15 кВт на погонный метр, а при высоте волн выше двух метров пиковая мощность может достигать аж 80 кВт/м.

Главная проблема волновых электростанций – сложность преобразования движения волн (вверх-вниз) во вращение лопастей колеса генератора. Впрочем, последние разработки британский (проект Oyster) и российских ученых (проект Ocean RusEnergy) должны решить данную проблему.

Oyster – высокоэффективный волновой электрогенератор, разработанный в Великобритании

Приливные электростанции имеют значительно меньшую мощность, чем волновые, зато их куда легче и удобнее строить в прибрежной зоне морей. Гравитационные силы Луны и Солнца дважды в день меняют уровень воды в море (разница может достигать двух десятков метров), что позволяет использовать энергию приливов и отливов для выработки электричества.

Во Франции почти полвека эксплуатируется приливная электростанция «Ля Ранс» (мощность 240 МВт), которая построена в устье реки Ранс рядом с городком Сен-Мало. Долгое время она удерживала мировое лидерство по мощности, но в 2011 году ее обошла южнокорейская Сихвинская ПЭС (254 МВт).

«Ля Ранс» – одна из старейших и в то же время мощнейшая в Европе ПЭС

Водопадные электростанции являются, пожалуй, самыми малоперспективными в отрасли гидроэнергетики. Дело в том, что по-настоящему мощных водопадов на планете не так уж и много. Вспомнить стоит разве что электростанции «Сэр Адам Бек 1» и «Сэр Адам Бек 2», построенные на Ниагарском водопаде, а точнее на его канадской стороне.

Комплекс электростанций «Сэр Адам Бек» (США) мощностью 2 тыс. МВт построен на границе США и Канады

Биотопливо

Жидкое, твердое и газообразное биотопливо может стать заменой не только традиционным источникам электричества, но и бензину. В отличие от нефти и природного газа, восстановить запасы которых не представляется возможным, биотопливо можно вырабатывать в искусственных условиях.

Простейшим биотопливом является древесина, а точнее отходы деревообрабатывающей промышленности – щепки и стружка. Спрессованные в брикеты они прекрасно горят, а нагретая с их помощью вода позволяет вырабатывать электричество и тепло, пусть и в небольших масштабах.

Кукуруза – продукт питания и в то же время сырье для биотоплива

Но будущее за жидким и газообразным биотопливом: биодизелем, биоэтанолом, биогазом и синтез-газом. Все они производятся на основе богатых сахаром или жирами растений: сахарного тростника, кукурузы и даже морского фитопланктона. Последний вариант так и вовсе имеет безграничные перспективы: выращивать водоросли в искусственных условиях дело не хитрое.

Фитопланктон (крохотные морские водоросли и бактерии) – идеальное сырье для производства жидкого и газообразного биотоплива

Будущее альтернативной энергетики

Концепт орбитальной солнечной электростанции NASA Suntower

Учитывая подорожание энергоносителей и подорванное доверие к атомным электростанциям, развитие альтернативной энергетики постепенно ускоряется. Ну а если смотреть на совсем уж отдаленную перспективу, то стоит упомянуть космическую энергетику.

Концепт орбитальной солнечной электростанции NASA SERT

Данная отрасль подразумевает размещение солнечных батарей на земной орбите и на поверхности Луны. Это позволит добывать примерно на треть больше электроэнергии, чем это возможно в условиях земной атмосферы. На Землю же передаваться выработанное электричество будет с помощью радиоволн.

Посреди озера – солнечная электростанция на воде (фото) | Кадр дня | DW

Ренхен • Эта плавучая солнечная электростанция находится посреди карьерного озера около баден-вюртембергского города Ренхен. Большая часть вырабатываемой энергии идет на обеспечение работы здешнего предприятия по добыче песка и гравия. Мощность – 800 тысяч киловатт-часов в год. В выходные дни, когда карьер закрыт, электричество поступает отсюда в общую энергетическую сеть региона.

Понтоны, на которых установлены солнечные батареи, занимают всего два процента площади озера, то есть здесь достаточно места для расширения станции. Однако для этого нужно изменить порядок согласования и разные бюрократические процедуры на федеральном уровне, что сейчас и предлагают сделать здешние политики.

В одном только Бадене насчитывается около полутора сотен карьерных озер, на которых можно разместить такие станции. Обычно эти водоемы на месте бывших карьеров закрыты для свободного доступа по соображениям безопасности, то есть купаться и отдыхать здесь все равно нельзя. В свою очередь, для развития альтернативной энергетики необходимы обширные площади, которых уже не так много в густонаселенной Германии. Как отмечает агентство dpa со ссылкой на экспертов, так как солнечный свет отражается от воды, батареи плавучих станций могут давать примерно на 10 процентов больше энергии, чем установленные на крышах или полях.

Смотрите также:
Возобновляемые источники энергии в Германии

• Альтернативные ландшафты Германии

  Дисен-ам-Аммерзе (Бавария) • На прошлой июльской неделе мы опубликовали этот снимок из Баварии в нашей рубрике “Кадр за кадром” – причем, руководствуясь чисто эстетическими соображениями: не смогли пройти мимо столь живописного ландшафта. Публикация этого пейзажа с солнечными батареями вызвала оживленное обсуждение в соцсетях – о пользе и вреде возобновляемых источников энергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Лемвердер (Нижней Саксония) • Поэтому сегодня продолжим тему солнечных панелей и ветряков на немецких просторах. На возобновляемые источники в Германии уже приходится более 40 процентов всего объема вырабатываемой электроэнергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Ульм (Баден-Вюртемберг) • При этом официальная немецкая статистика в этих данных учитывает энергию ветра, солнца, воды, а также получаемую разными путями из биомассы и органической части домашних отходов.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Якобсдорф (Бранденбург) • В 2018 году на наземные (оншорные) и морские (офшорные) ветроэнергетические установки и парки в Германии пришлась почти половина всего объема произведенной возобновляемой энергии – 41 % и 8 % соответственно.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Пайц (Бранденбург) • Доля солнечных электростанций в этом возобновляемом энергетическом “коктейле” достигла 20 %.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Юнде (Нижняя Саксония) • Ровно столько же, то есть 20 % пришлось на использование биомассы в качестве альтернативного источника электрической энергии. Еще три процента дает использование органической части домашних отходов.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Хаймбах (Северный Рейн – Вестфалия) • Оставшиеся семь процентов возобновляемой энергии приходятся на ГЭС. Возможности для строительства гидроэлектростанций в Германии ограничены, но используются эти ресурсы уже очень давно. Эту электростанцию в регионе Айфель построили в 1905 году. Оснащенная современными турбинами, она исправно работает до сих пор.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Халлиг Хооге (Шлезвиг-Гольштейн) • Для полноты картины приведем расклад по всем источникам в Германии за 2018 год: АЭС – 13,3 %, бурый уголь – 24,1 %, каменный уголь – 14,0 %, природный газ – 7,4 %, ГЭС – 3,2 %, ветер – 20,2%, солнце – 8,5 %, биомасса – 8,3 %.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Гарцвайлер (Северный Рейн – Вестфалия) • В 2038 году в Германии намерены полностью отказаться от сжигания бурого угля для получения электроэнергии. Последний атомный реактор, согласно решению федерального правительства, должны вывести из эксплуатации в 2022 году. В прошлом году на АЭС и бурый уголь пришлось более 37 %, которые необходимо будет чем-то замещать.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Сиверсдорф (Бранденбург) • По данным на конец 2018 года в Германии насчитывалось более 29 тысяч наземных ветроэнергетических турбин. В прибрежных морских водах Германии расположено еще около 1350 ветряков, однако более четырех десятков из них еще не были подключены в энергетическую сеть.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Северное море (Шлезвиг-Гольштейн) • Серьезную проблему представляет необходимость строительства новых энергетических трасс для транспортировки энергии из северных регионов, где ветер дует чаще и сильнее (здесь много таких турбин), к потребителям в западные и южные части Германии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Лебус (Бранденбург) • Эти планы вызывают протесты жителей в тех густонаселенных регионах, по которым линии электропередач должны проходить. В некоторых местах люди требуют убирать высоковольтные ЛЭП под землю.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Рюген (Мекленбург – Передняя Померания) • Планы установки новых ветроэнергетических турбин в разных регионах все чаще наталкиваются в Германии на сопротивление со стороны населения. Соответствующие судебные иски часто имеют успех, что уже заметно сказывается на годовых показателях роста отрасли – тем более, что подходящие места становится находить все труднее.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Вормс (Рейнланд-Пфальц) • Согласно данным службы Deutsche WindGuard, в 2018 году в Германии было введено в эксплуатацию всего 743 новых ветряка. При этом предыдущий 2017 год оказался рекордным в истории развития этого вида возобновляемой энергии в ФРГ: почти 1849 новых установок.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Дассов (Мекленбург – Передняя Померания) • Всего в Германии сейчас насчитывается около тысячи гражданских инициатив, выступающих против строительства новых ветряков. Их сторонники считают, что эти установки разрушают жизненное пространство птиц и летучих мышей, уродуют ландшафты, а инфразвук и прочий постоянный шум этих установок вредит здоровью людей, живущих по соседству.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Восточная Фризия (Нижняя Саксония) • Эти инициативы требуют, в частности, в качестве альтернативы рассматривать газовые и паровые электростанции, повышать эффективность угольных станций, а также пересмотреть решение парламента и правительства Германии об отказе от атомной энергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Зауэрланд (Северный Рейн – Вестфалия) • Представители отрасли обычно указывают на недоказанность негативного влияния инфразвука на здоровье. Что касается гибели птиц из-за ветровых установок, специалисты называют разные цифры, максимум – до 200 тысяч в год в целом по Германии. Для сравнения: в результате столкновений со стеклами окон и фасадов погибает около 18 миллионов птиц в год.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Сиверсдорф (Бранденбург) • Летучих мышей гибнет более 100 тысяч в год (по некоторым оценкам, втрое больше) – не только от столкновений с лопастями, но и из-за травм, получаемых в результате завихрений воздуха, когда они пролетают рядом. Много гибнет во время сезонной миграции. Эксперты требуют учитывать эти факторы – в частности, отключать ветряки в часы особой активности летучих мышей.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Бедбург-Хау (Северный Рейн – Вестфалия) • Правила выбора мест для ветряков регулируются земельными законами. Например, в Северном Рейне – Вестфалии минимальное расстояние до жилых построек составляет 1500 метров, в Тюрингии – 750 метров. В Баварии это расстояние вычисляется по формуле “Высота установки х 10”, то есть, например, два километра между жилыми зданиями и двухсотметровым ветряком.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Ренцов (Мекленбург – Передняя Померания) • Дискуссии о развитии возобновляемых источников энергии часто ведутся в Германии эмоционально и будут продолжаться в обозримом будущем. Чтобы повысить готовность населения видеть в окрестностях такие установки, предлагается, в частности, отчислять дополнительную часть доходов конкретным регионам на различные нужные и полезные для местных жителей проекты.

  Автор: Максим Нелюбин

______________

Хотите читать нас регулярно? Подписывайтесь на наши VK-сообщества “DW на русском” и “DW Учеба и работа” и на Telegram-канал “Что там у немцев?” 

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 увеличению количества альтернативных источников энергии. Хотя жизнеспособность каждого из них можно оспорить, все они вносят положительный вклад по сравнению с ископаемым топливом.

Меньшие 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 является полностью экологически чистым топливом. После производства водородные газовые ячейки при использовании выделяют только водяной пар и теплый воздух.

Основная проблема этой формы альтернативной энергии заключается в том, что она в основном производится 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.

При сжигании дров 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.

Существующие 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 есть ветроэнергетика в той или иной форме, и инвестиции в эту технологию продолжают расти.

К сожалению, эта форма производства 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 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 какой-либо формы органического вещества.

Их можно возобновлять 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, способствующим замедлению внедрения. 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 первых 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 связанных с этим проблем, 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 преимуществ с точки зрения выбросов и эффективности, а также способствует росту экономики за счет создания рабочих мест при создании и эксплуатации заводов.

Тринадцать стран полагались на ядерную энергию для производства не менее четверти своей электроэнергии по состоянию на 2015 год, и в настоящее время в мире насчитывается 450 действующих станций.

Недостаток в том, что когда что-то идет не так с атомной электростанцией, существует вероятность катастрофы.Ситуации в Чернобыле и Фукусиме – тому примеры.

1. Солнечная энергия

Когда большинство людей думают об альтернативных источниках энергии, они склонны использовать 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. «Льготный тариф» Соединенного Королевства является одним из примеров, как и «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.

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.

Ресурсы

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 электросети, 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 бывают виды альтернативной энергии?

Существует удивительное количество форм альтернативной энергии, некоторые из которых хорошо известны, в то время как другие относительно неслыханы.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, заменяющей энергию ископаемого топлива.
2. Солнечная энергия: Вероятно, это 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 потенциально 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 относительно новым и пока производит 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 домохозяйстве 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 землей 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 в 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 называются зеленой энергией?

Альтернативные виды топлива часто называют «зеленой» или возобновляемой энергией, 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.

Ветер – 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 возобновляемых источников 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 гидроэнергия.

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

14 альтернативных источников энергии, которые могут иметь значение

Растут альтернативные источники энергии

В энергетическом секторе ископаемых источников топлива были основным источником энергии из-за их относительно низкой цены. Тем не менее, наша потребность в энергии , согласно прогнозам, вырастет на в будущем, и мы больше не можем полагаться на конечных и , загрязняющих источников энергии.За последнее десятилетие мы наблюдали положительных сдвигов на в сторону расширения наших мощностей по возобновляемым источникам энергии как на местном, так и на глобальном уровне.

Панели солнечных батарей, ветряных турбин, установленных на суше и на море, и гидроэлектростанций – вот некоторые из альтернативных энергетических технологий , которые будут удовлетворять наши будущие потребности в энергии . Наша зависимость от природного газа и нефти является самой большой причиной экологического ущерба, и в энергетическом секторе только отвечает за 1.7% увеличение углекислого газа в нашей атмосфере. Таким образом, альтернативные источники энергии будут в центре внимания для предотвращения дальнейшего воздействия изменения климата на нашу планету.

Согласно ежегодной статистике IRENA по возобновляемым мощностям за 2019 год, глобальные возобновляемых генерирующих мощностей достигли 2351 ГВт . три альтернативных источников энергии с наибольшим процентом:

1. Гидроэнергетика составляет 1,172 ГВт , что составляет примерно половину от общей суммы.
2. Береговая и морская энергия Ветровая энергия занимает второе место с мощностью 564 ГВт.
3. Мощность солнечной энергии немного меньше – 480 ГВт, разделенных между солнечной фотоэлектрической и солнечной тепловой энергией.

Альтернативная энергия источников прогнозируется до расширение в каждом секторе к 2023 . Электроэнергетический сектор имеет самую большую долю 30% , и на пути декарбонизации электрификация станет основным энергоносителем , большая часть которого будет производиться за счет возобновляемых источников энергии.

Отопление занимает второе место с 12%, а транспортный сектор занимает последнее место с лишь 3,8% альтернативных источников энергии, нуждающихся в улучшении.

В приведенной ниже инфографике GreenMatch освещает текущий и будущий объем альтернативных источников энергии, а также дает обзор инвестиций и будущих прогнозов на нашем пути к устойчивому будущему.

Если вы хотите использовать эту инфографику, используйте код для встраивания ниже:

Получить код для встраивания

Инвестиции в 2019 году замедляются?

В соответствии с планом реализации, установленным Парижским соглашением , совокупные инвестиции в зеленую энергию должны составить долларов США, 110 трлн евро, или около 2% (среднего) годового валового внутреннего продукта за этот период.

Тяга к альтернативным источникам энергии снизила затраты, особенно на солнечную энергию. Согласно отчету REN21 о статусе возобновляемых источников энергии за 2019 год, глобальные инвестиции в новые мощности достигли 288,9 млрд долларов США. , без учета гидроэнергетики свыше 50 МВт.

Правительство Китая прекратило свои схемы субсидирования , потому что солнечная энергия теперь считается доступной по цене и приводит к недостаточному развертыванию солнечной энергии в Китае. В результате цифры показывают на 11% меньше инвестиций по сравнению с 2017 годом.

Аналогичным образом, в апреле 2019 года схема льготных тарифов в Великобритании завершила действие для новых заявителей, желающих использовать альтернативную энергию.

Инвестиции Прогноз предусматривает стабилизацию и рост инвестиций для следующего обзора. До сих пор Китай является крупнейшим инвестором по странам. Их сокращение расходов на солнечную энергию на из-за субсидий существенно повлияло на общее количество, демонстрируя явное доминирование на рынке возобновляемых источников энергии.

Объем будущих альтернативных источников энергии

Более широкое внедрение альтернативных источников энергии зависит еще больше от эффективных возобновляемых технологий и реструктуризации электроэнергетической отрасли. С использованием возобновляемых источников энергии, производство чистой энергии возможно на уровне домашних хозяйств с такими технологиями, как солнечные панели , тепловые насосы и котлы на биомассе.

Чтобы в полной мере использовать энергию, которая в основном является погодой или зависящей от времени , нам еще предстоит придумать лучшие решения для хранения энергии .

Землепользование и рост населения

При росте населения на 9,7 млрд. Человек. к 2050 году , более широкое использование крупных солнечных ферм может быть не идеальным решением, поскольку они занимают много земли. Минимизация площади, занимаемой землей, имеет решающее значение, или разрабатывает более эффективных технологий, таких как преобразователи энергии ветра .

Энергия ветра в настоящее время является одним из наиболее важных альтернативных источников энергии в Великобритании и обеспечивает примерно 4 млн.дома. Морской ветер все еще недостаточно развит из-за дорогостоящего обслуживания и расположения в глубоких водах, но в будущем мы сможем более эффективно вырабатывать энергию из океанов и глубинных вод .

Недостатки в конструкции современных ветряных турбин ограничивают потенциал использования энергии ветра, неспособного преодолевать ветры на больших высотах. Будущие воздушные технологии могут проложить путь с гораздо более многообещающим радиусом действия от до 500 м , где ветры сильнее .

Один из наиболее дорогостоящих проектов на ранней стадии включает в себя получение солнечной энергии из помещения . Прототип состоит из оптических отражателей, фотоэлементов, преобразующих солнечный свет в энергию, и схемы, преобразующей электричество в радиочастоты. Затем встроенная антенна будет передавать энергию обратно на Землю.

В будущем этот инновационный альтернативный источник энергии сможет удовлетворить потребности в энергии нашего растущего населения без ограничений, используя постоянный солнечный свет из космоса.

Хранение зеленой энергии

Эффективный аккумулятор жизненно важен для более широкого внедрения альтернативных источников энергии. Солнечная фотоэлектрическая энергия зависит от прямого солнечного воздействия, а это означает, что значительного количества энергии идет неиспользованным или тратится впустую из-за отсутствия встроенных солнечных аккумуляторных батарей.

В будущем водород будет движущим источником энергии. В настоящее время большая часть производится из ископаемого топлива. Однако излишков альтернативной энергии также используется для производства газообразного водорода.Области применения универсальны – газообразный водород можно подавать в сеть природного газа или с помощью топливных элементов для обратного преобразования в электричество. Водород можно было бы широко использовать в транспортном секторе, когда мы сможем предложить менее дорогостоящих решений для более широкого внедрения таких альтернативных источников энергии.

Водород имеет самую высокую плотность из всех видов топлива, что делает его более удобным для распределения и хранения. Его стабильный химический состав также означает, что он может удерживать энергию лучше, чем любая другая среда.

В будущем создание инфраструктуры снабжения и хранения позволит более эффективно использовать водорода. В планы на будущее для водорода входит строительство подземной системы хранения , где излишки энергии ветра, например, могут быть преобразованы в водород посредством электролиза .

Альтернативная энергетика и инфраструктура

Наша текущая глобальная инфраструктура адаптирована только для ископаемого топлива. Строительство нового займет годы и огромных ресурсов.В последние годы автономных технологий , основанных на альтернативных источниках энергии, смогли обеспечить питание удаленных населенных пунктов в виде мини- или локальных сетей.

Полная децентрализация сети предоставит клиентам возможность продавать электроэнергию обратно в сеть, а получит контроль над необходимой и потребляемой энергией . Однако Великобритания далека от полной децентрализации из-за масштабов необходимых преобразований.

Ряд из предприятий , тем не менее, можно считать пионерами в реструктуризации вне сети в Великобритании, например, UPS и некоторые из гигантов розничной торговли и супермаркетов .

Расширение масштабов альтернативной энергетики откроет на больше рабочих мест в секторе устойчивой энергетики. Рост и внедрение во всех секторах потребуют лет планирования и значительных инвестиций .

Чтобы гарантировать будущее без дальнейших выбросов парниковых газов, мы можем начать с введения дополнительных запретов на будущих проектов по ископаемому топливу и более строгих целей по выбросам .

Написано Рамона Гошева Контент-писатель Рамона – автор контента в GreenMatch, уделяющий большое внимание экологическим вопросам и вопросам устойчивого развития.Она получила образование в области творчества и письма для СМИ, а также имеет опыт создания мероприятий и создания контента для различных сред.

Определение возобновляемых источников энергии и типы возобновляемых источников энергии

Перейти к разделу

Ветряные турбины и большая солнечная панель в Палм-Спрингс, Калифорния

Возобновляемые источники энергии стремительно развиваются, поскольку инновации снижают затраты и начинают реализовывать перспективы экологически чистой энергии в будущем.Американская солнечная и ветровая генерация бьет рекорды и интегрируется в национальную электросеть без ущерба для надежности.

Это означает, что возобновляемые источники энергии все больше вытесняют «грязное» ископаемое топливо в энергетическом секторе, предлагая выгоду от более низких выбросов углерода и других видов загрязнения. Но не все источники энергии, которые продаются как «возобновляемые», полезны для окружающей среды. Биомасса и большие плотины гидроэлектростанций создают трудные компромиссы при рассмотрении воздействия на дикую природу, изменения климата и других проблем.Вот что вам следует знать о различных типах возобновляемых источников энергии и о том, как вы можете использовать эти новые технологии у себя дома.

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия, часто называемая чистой энергией, поступает из природных источников или процессов, которые постоянно пополняются. Например, солнечный свет или ветер продолжают светить и дуть, даже если их наличие зависит от времени и погоды.

В то время как возобновляемые источники энергии часто считают новой технологией, использование энергии природы уже давно используется для отопления, транспортировки, освещения и многого другого.Ветер привел в движение лодки для плавания по морям и ветряные мельницы для измельчения зерна. Солнце согревало днем ​​и помогало разжигать костры до вечера. Но за последние 500 лет или около того люди все чаще обращались к более дешевым и грязным источникам энергии, таким как уголь и фракционный газ.

Теперь, когда у нас появляются все более инновационные и менее дорогие способы улавливания и сохранения энергии ветра и солнца, возобновляемые источники энергии становятся все более важным источником энергии, на их долю приходится более одной восьмой U.Поколение С. Расширение использования возобновляемых источников энергии также происходит в больших и малых масштабах, от солнечных панелей на крышах домов, которые могут продавать электроэнергию обратно в сеть, до гигантских оффшорных ветряных электростанций. Даже некоторые целые сельские общины полагаются на возобновляемые источники энергии для отопления и освещения.

Поскольку использование возобновляемых источников энергии продолжает расти, ключевой целью будет модернизация энергосистемы Америки, сделав ее более умной, безопасной и более интегрированной в разных регионах.

Грязная энергия

Невозобновляемая или «грязная» энергия включает ископаемые виды топлива, такие как нефть, газ и уголь.Невозобновляемые источники энергии доступны только в ограниченном количестве, и их восполнение занимает много времени. Когда мы перекачиваем газ на станцию, мы используем ограниченный ресурс, полученный из сырой нефти, которая существует с доисторических времен.

Невозобновляемые источники энергии также обычно встречаются в определенных частях мира, что делает их более распространенными в одних странах, чем в других. Напротив, в каждой стране есть солнечный свет и ветер. Приоритет невозобновляемых источников энергии может также повысить национальную безопасность за счет уменьшения зависимости страны от экспорта из стран, богатых ископаемым топливом.

Многие невозобновляемые источники энергии могут угрожать окружающей среде или здоровью человека. Например, для бурения нефтяных скважин может потребоваться вскрытие бореальных лесов Канады, технологии, связанные с гидроразрывом, могут вызывать землетрясения и загрязнение воды, а угольные электростанции загрязняют воздух. В довершение всего, все эти действия способствуют глобальному потеплению.

Виды возобновляемых источников энергии

Солнечная энергия

Люди использовали солнечную энергию на протяжении тысяч лет – чтобы выращивать урожай, сохранять тепло и сушить пищу.По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, «за один час на Землю падает больше энергии солнца, чем используется всеми людьми в мире за один год». Сегодня мы используем солнечные лучи по-разному – для обогрева домов и предприятий, для подогрева воды или питания устройств.

Солнечные панели на крышах Восточного Остина, Техас

Солнечные или фотоэлектрические элементы изготавливаются из кремния или других материалов, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество.Распределенные солнечные системы вырабатывают электроэнергию на местном уровне для домов и предприятий, используя панели на крышах или общественные проекты, которые питают целые кварталы. Солнечные фермы могут генерировать электроэнергию для тысяч домов, используя зеркала для концентрации солнечного света на акрах солнечных элементов. Плавучие солнечные фермы – или «плавучие гелиоэлектрики» – могут эффективно использовать очистные сооружения и водоемы, которые не являются экологически уязвимыми.

Солнечная энергия поставляет чуть более 1 процента США.производство электроэнергии . Но почти треть всех новых генерирующих мощностей в 2017 году приходилась на солнечную энергию, уступая только природному газу.

Солнечные энергетические системы не производят загрязнителей воздуха или парниковых газов, и, пока они правильно расположены, большинство солнечных панелей оказывают незначительное воздействие на окружающую среду, помимо производственного процесса.

Энергия ветра

Мы далеко ушли от устаревших ветряных мельниц. Сегодня турбины высотой с небоскребы – с турбинами почти такого же диаметра – привлекают внимание во всем мире.Энергия ветра вращает лопасти турбины, которая питает электрический генератор и производит электричество.

Ветер, на который приходится чуть более 6 процентов выработки электроэнергии в США, стал самым дешевым источником энергии во многих частях страны. В число ведущих штатов ветроэнергетики входят Калифорния, Техас, Оклахома, Канзас и Айова, хотя турбины можно размещать в любом месте с высокими скоростями ветра – например, на вершинах холмов и открытых равнинах – или даже на открытом море в открытом море.

Другие альтернативные источники энергии

Hydroelectric Power

Гидроэнергетика является крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии в Соединенных Штатах, хотя вскоре ожидается, что энергия ветра выйдет на первое место.Гидроэнергетика полагается на воду – обычно быстро движущуюся воду в большой реке или быстро спускающуюся воду с высокой точки – и преобразует силу этой воды в электричество, вращая лопасти турбины генератора.

На национальном и международном уровнях большие гидроэлектростанции или мегаплотины часто считаются невозобновляемыми источниками энергии. Мегаплотины отводят и сокращают естественные потоки, ограничивая доступ животных и людей, которые зависят от рек. Небольшие гидроэлектростанции (установленная мощность ниже примерно 40 мегаватт), тщательно управляемые, не причиняют такого большого ущерба окружающей среде, поскольку они отвлекают лишь часть потока.

Биомасса Энергия

Биомасса – это органический материал, который поступает из растений и животных и включает в себя сельскохозяйственные культуры, древесные отходы и деревья. Когда биомасса сжигается, химическая энергия выделяется в виде тепла и может генерировать электричество с помощью паровой турбины.

Биомассу часто ошибочно называют чистым возобновляемым топливом и более зеленой альтернативой углю и другим ископаемым видам топлива для производства электроэнергии. Однако недавняя наука показывает, что многие формы биомассы, особенно лесной, производят более высокие выбросы углерода, чем ископаемое топливо.Также существуют негативные последствия для биоразнообразия. Тем не менее, некоторые формы энергии биомассы могут служить вариантом с низким содержанием углерода при определенных обстоятельствах. Например, опилки и щепа с лесопильных заводов, которые в противном случае быстро разлагались бы и выделяли углерод, могут быть источником энергии с низким содержанием углерода.

Геотермальная энергия

Геотермальная электростанция Сварценги недалеко от Гриндавика, Исландия

Даниэль Снаер Рагнарссон / iStock

Если вы когда-нибудь отдыхали в горячем источнике, значит, вы использовали геотермальную энергию.Ядро Земли примерно такое же горячее, как поверхность Солнца, из-за медленного распада радиоактивных частиц в горных породах в центре планеты. Бурение глубоких скважин выводит на поверхность очень горячую подземную воду в качестве гидротермального ресурса, который затем прокачивается через турбину для выработки электроэнергии. Геотермальные установки обычно имеют низкие выбросы, если они закачивают пар и воду, которые они используют, обратно в резервуар. Есть способы создать геотермальные электростанции там, где нет подземных резервуаров, но есть опасения, что они могут увеличить риск землетрясения в районах, которые уже считаются геологическими горячими точками.

Океан

Энергия приливов и волн все еще находится в стадии развития, но океаном всегда будет управлять гравитация луны, что делает использование ее силы привлекательным вариантом. Некоторые подходы к приливной энергии могут нанести вред дикой природе, например, приливные заграждения, которые работают так же, как плотины и расположены в океанском заливе или лагуне. Как и приливная сила, сила волны зависит от плотинных структур или устройств, закрепленных на дне океана, на поверхности воды или чуть ниже нее.

Возобновляемые источники энергии в доме

Солнечная энергия

В меньшем масштабе мы можем использовать солнечные лучи для питания всего дома – будь то с помощью фотоэлементов или пассивной солнечной конструкции дома.Пассивные солнечные дома предназначены для того, чтобы встречать солнце через окна, выходящие на юг, а затем сохранять тепло через бетон, кирпич, плитку и другие материалы, которые сохраняют тепло.

Некоторые дома на солнечной энергии производят более чем достаточно электроэнергии, что позволяет домовладельцу продавать излишки электроэнергии обратно в сеть. Батареи также являются экономически привлекательным способом хранения избыточной солнечной энергии, чтобы ее можно было использовать в ночное время. Ученые усердно работают над новыми достижениями, сочетающими форму и функцию, такими как солнечные световые люки и кровельная черепица.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальная технология – это новый взгляд на узнаваемый процесс: змеевики в задней части холодильника представляют собой миниатюрный тепловой насос, отводящий тепло изнутри, чтобы продукты оставались свежими и прохладными. В доме геотермальные или геообменные насосы используют постоянную температуру земли (на несколько футов ниже поверхности) для охлаждения домов летом и обогрева домов зимой – и даже для нагрева воды.

Геотермальные системы могут быть изначально дорогими в установке, но обычно окупаются в течение 10 лет.Они также тише, требуют меньшего количества проблем с обслуживанием и служат дольше, чем традиционные кондиционеры.

Малые ветряные системы

Ветряная электростанция на заднем дворе? Лодки, владельцы ранчо и даже компании сотовой связи регулярно используют небольшие ветряные турбины. Дилеры теперь помогают размещать, устанавливать и обслуживать ветряные турбины и для домовладельцев, хотя некоторые энтузиасты DIY устанавливают турбины сами. В зависимости от ваших потребностей в электроэнергии, скорости ветра и правил зонирования в вашем районе ветряная турбина может снизить вашу зависимость от электрической сети.

Продажа энергии, которую вы собираете

Дома, работающие на ветряной и солнечной энергии, могут быть автономными или подключаться к более крупной электросети в соответствии с требованиями поставщика электроэнергии. Электроэнергетические компании в большинстве штатов позволяют домовладельцам оплачивать только разницу между потребляемой электроэнергией, поставляемой в сеть, и тем, что они произвели – процесс, называемый чистым счетчиком. Если вы производите больше электроэнергии, чем потребляете, ваш провайдер может заплатить вам розничную цену за эту мощность.

Возобновляемые источники энергии и вы

Пропаганда возобновляемых источников энергии или их использование в домашних условиях может ускорить переход к экологически чистой энергии будущего.Даже если вы еще не можете установить солнечные батареи, вы можете выбрать электричество из экологически чистых источников энергии. (Свяжитесь с вашей энергетической компанией, чтобы узнать, предлагает ли она такой выбор.) Если возобновляемая энергия недоступна через ваше коммунальное предприятие, вы можете приобрести сертификаты возобновляемой энергии для компенсации вашего использования.

Альтернативные источники энергии

Различные типы альтернативных источников энергии

В течение нескольких десятилетий ведется немало дискуссий об ущербе, наносимом окружающей среде засорением и выбросом вредных газов в атмосферу.Многие идеи о том, как защитить окружающую среду, были внедрены либо общественным сознанием, либо законом, чтобы помочь очистить землю и уменьшить загрязнение в будущем. Эти идеи варьируются от переработки до вывоза мусора и использования альтернативных источников энергии. Мы собираемся сосредоточиться на преимуществах, возможностях и препятствиях, которые возникают при использовании альтернативной энергии.

Альтернативную энергию лучше всего определить как использование источников энергии, отличных от традиционных ископаемых видов топлива, которые считаются экологически вредными и дефицитными.Ископаемое топливо состоит из природного газа, угля и нефти. В настоящее время ископаемое топливо является наиболее используемым источником энергии для обогрева наших домов и питания наших автомобилей. Чтобы использовать это топливо в качестве энергии, его необходимо сжечь, а при сжигании этого топлива в атмосферу выделяются вредные газы, вызывая загрязнение. Еще одна проблема, связанная с ископаемым топливом, – это их запасы: неясно, как долго хватит запасов нефти и угля при наших текущих темпах потребления или будут ли новые запасы обнаружены до того, как текущие запасы закончатся.По оценкам, на сколько хватит текущих запасов, от 20 до 400 лет. Из-за опасений по поводу ископаемого топлива все больше людей начинают использовать альтернативные источники энергии. Некоторыми популярными альтернативными источниками энергии являются энергия ветра, гидроэлектроэнергия (гидроэнергия), солнечная энергия, биотопливо и водород. Все эти виды топлива имеют две общие черты: их небольшое воздействие на окружающую среду на Земле и их устойчивость (бесконечные поставки) в качестве источника энергии.

Итак, если предполагается, что альтернативные источники энергии решат наши проблемы с окружающей средой и снабжением, почему мы не перешли на использование исключительно альтернативных источников энергии? Что ж, простой ответ заключается в том, что альтернативные источники энергии, как правило, имеют общие препятствия для их использования в качестве широко распространенных источников энергии.Эти препятствия включают местоположение, хранение, высокую стоимость производства и использования и нестабильное энергоснабжение.

Энергия ветра

Энергия ветра – не новый источник энергии. На протяжении сотен лет люди использовали силу ветра для отправки своих кораблей через океаны и использовали ветряные мельницы для измельчения зерна, перекачивания воды и пиления древесины. Сила ветра легче всего увидеть, используя детскую ветряную мельницу. Основная концепция заключается в том, что, когда ветряная мельница задерживается на встречных ветровых потоках, ветер захватывает изгиб лопастей, заставляя ветряную мельницу вращаться.Это энергия ветра в действии.

Ветряная турбина работает очень похоже на старинную ветряную мельницу, поскольку она также использует кинетическую энергию ветра (энергия, вызванная движением) для вращения лопастей. Лопасти вращают вал, который соединен с генератором . Генератор – это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. Внутри генератора медная катушка перемещается через магнитное поле валом, который соединен с движущимися лопастями. Это движение заставляет электрический ток течь через медную катушку.Когда генератор механически приводится в движение ветром через ветряную турбину, он может производить электричество.

Ветровая энергия считается экологически чистым источником энергии, поскольку в ее производстве отсутствуют химические процессы. Побочные продукты, такие как углекислый газ, не вызывают загрязнения воздуха или воды. Ветровая генерация – это возобновляемый ресурс, который никогда не иссякнет, и это отличный источник энергии для людей, живущих в отдаленных районах, где может быть трудно обеспечить их электроэнергией с помощью проводов, подключенных к электростанции, которая находится далеко.Фактическая площадь, занимаемая ветряной турбиной, относительно мала по сравнению с другими альтернативными источниками энергии. Диаметр основания должен составлять всего около шести футов, что делает стоимость ветряной турбины относительно дешевой.

Проблема с использованием энергии ветра заключается в том, что это не всегда гарантированный источник энергии. Когда ветер не дует, электричество не вырабатывается, и приходится полагаться на резервный источник энергии. Ветряные электростанции необходимы для коммерческой генерации, что поднимает вопрос о препятствиях на фоне ландшафта, вызванных множеством ветряных турбин, выстроенных рядом друг с другом.Многие люди не хотят видеть несколько ветряных турбин за окнами своей кухни. Еще одна проблема – это опасность, которую эти движущиеся лезвия создают для птиц, пролетающих по местности. Ветряные турбины новой конструкции имеют более крупные лопасти, которые вращаются с меньшей скоростью, чтобы птицы могли их видеть и не цепляться за лопасти.

Гидроэлектроэнергия

Термин гидроэлектроэнергия относится к производству электроэнергии с помощью энергии воды. «Гидро» происходит от греческого слова «гидра», что означает вода.Как и энергия ветра, использование воды для производства энергии также имеет более ранние корни, чем в наши дни. Водяные колеса впервые использовались для улавливания энергии воды и механического измельчения зерна. Позже они использовались для перекачивания воды, орошения сельскохозяйственных культур, привода лесопильных заводов и текстильных фабрик. Сегодня мы используем водяные турбины так же, как ветряные, для выработки электроэнергии.

Самым распространенным источником энергии воды сегодня является гидроэлектростанция. Для гидроэлектростанций обычно требуется плотина, построенная на реке, которая создает резервуар с водой.Плотина удерживает воду до тех пор, пока ворота не откроются, чтобы вода могла течь через нее. С помощью силы тяжести вода течет по трубопроводу, называемому напорным трубопроводом , к турбине. Перепад высот через напорный помогает воде, чтобы создать давление по мере приближения к турбине. Движущаяся вода достигает турбины и вращает лопасти турбины. Над турбиной находится генератор, который валом соединен с турбиной. Подобно генератору в ветряной турбине, генератор в водяной турбине также вырабатывает электричество, перемещая ряд медных катушек мимо магнитов.Затем трансформатор принимает электричество, произведенное генератором, и преобразует его в ток более высокого напряжения. Электричество теперь готово для питания предприятий и домов по линиям электропередачи.

Гидроэлектроэнергия – это возобновляемый источник, не образующий отходов и не загрязняющий окружающую среду. В отличие от энергии ветра, гидроэлектроэнергия более надежна. Энергия может накапливаться для использования плотиной, сдерживающей воду, до тех пор, пока не потребуется больше энергии. Однако гидроэнергетика требует большой электростанции, строительство которой очень дорого.Эти электростанции также требуют строительства плотин на реках, что изменяет экосистему местности. Вместо реки в районе над плотиной теперь есть большое озеро, которое простирается над местами обитания наземных животных. Количество и качество воды, вытекающей из плотины, может иметь неблагоприятное (отрицательное) влияние на растения, живущие на земле и в воде внизу.

Солнечная энергия

Солнечная энергия просто использует солнечный свет в качестве энергии. Это можно сделать, используя солнечную батарею для преобразования солнечного света в электричество, используя солнечные тепловые панели, которые используют солнечный свет для нагрева воздуха и воды, или пассивно используя солнечную энергию, позволяя солнечному свету проникать через окна для обогрева здания.Общая энергия, которую мы получаем от солнца каждый год, примерно в 35000 раз больше, чем энергия, которую использует человечество, а это означает, что этот источник энергии, вероятно, является одним из лучших источников для будущего. Проблема заключается в том, чтобы использовать и хранить эту энергию экономичным способом.

Одним из самых популярных способов использования солнечной энергии является использование фотоэлектрических элементов, которые также известны как солнечные элементы. Фотоэлементы работают, поглощая частицы солнечной энергии, из которых состоит солнечный свет.Эти частицы называются фотонами. Поглощенные фотоны переносятся на полупроводниковый материал, обычно кремний. (Полупроводники – это вещества, которые проводят электричество легче, чем изоляторы, но не так легко, как проводники, такие как медь.) Электроны в полупроводнике отбрасываются входящими фотонами, оставляя промежутки между связями атомов. И свободные электроны, и открытые пространства могут нести электрический ток. Фотоэлементы построены с одним или несколькими электрическими полями для управления потоком электронов, таким образом контролируя поток тока.Когда металлические контакты размещаются сверху и снизу фотоэлемента (во многом как батарея), мы можем извлечь этот электрический ток, чтобы использовать его в повседневной жизни.

Подобно вышеуказанным альтернативным источникам энергии, солнечная энергия является возобновляемой и не загрязняет окружающую среду. В отличие от ветряных турбин и гидроэлектроэнергии, фотоэлектрическое преобразование в электричество является прямым, что означает, что не требуется дорогостоящий и громоздкий генератор. Подобно ветровым турбинам, солнечная энергия также может использоваться в удаленных местах, где было бы экономически невозможно обеспечить энергией удаленную электростанцию.Солнечная энергия также может быть очень эффективной для обеспечения тепла и света за счет использования солнечных печей, солнечных водонагревателей, солнечных домашних обогревателей и использования световых люков.

Солнечная энергия имеет общий недостаток с ветряными турбинами: их непредсказуемость. Солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце, что делает фотоэлементы неэффективными в ночное время, а в пасмурный день они не работают. В настоящее время необходимо использовать накопители энергии, чтобы солнечная энергия стала основным источником энергии. Многие формы солнечной энергии по-прежнему экономически нецелесообразны.Фотоэлектрические электростанции дороги в строительстве, и их эффективность в производстве энергии составляет всего около 10%. Электростанции требуется около пяти лет, чтобы произвести такое же количество энергии, которое было затрачено на первоначальное здание электростанции. При современных технологиях солнечную энергию лучше всего использовать в меньших масштабах, например в частных домах.

Биотопливо

Есть много источников энергии, которые подпадают под категорию биотоплива: биомасса, биодизель, этанол и метанол – лишь некоторые из них.Основная идея здесь состоит в том, чтобы использовать органические вещества (обычно полученные из растений) в качестве источника топлива. Биомасса относится к использованию мусора и растительности в качестве источника топлива. Когда мусор разлагается (распадается), он производит газ, называемый метаном, который можно улавливать, а затем сжигать для получения энергии, которая может быть превращена в электричество. Растительность можно сжигать напрямую, как ископаемое топливо, для получения энергии. Хотя эти методы действительно помогают с точки зрения затрат и устойчивости, они по-прежнему оказывают значительное воздействие на окружающую среду, как и ископаемое топливо.

Этанол и метанол – два спирта, которые производятся из биомассы. Этанол обычно производится из кукурузы, но его также можно получить из отходов сельского хозяйства, лесозаготовок и бумаги. Метанол также известен как древесный спирт, потому что его можно производить из дерева; однако большая часть метанола производится с использованием природного газа, поскольку он дешевле. В то время как биодизель является альтернативой дизельным двигателям, этанол и метанол являются альтернативой бензиновым двигателям. Большинство частных автомобилей имеют бензиновые двигатели и могут использовать смеси этанола с незначительной модификацией двигателя или без него.Этанол также горит чище и производит меньше выбросов парниковых газов, чем бензин. Однако сравнивать цену этанола с ценой на бензин немного сложно. Один галлон чистого этанола содержит на 34% меньше энергии, чем один галлон чистого бензина. Обычная смесь этанола, E85, представляет собой смесь 85% этанола и 15% бензина и дает на 27% меньше топлива, чем 100% бензин. Таким образом, для того, чтобы E85 стоил дешевле бензина, он должен иметь более чем 27% -ное снижение цены, чем бензин. Бензин стоит 3 доллара.00 галлон имеет такую ​​же экономию топлива, как E85, который стоит 2,19 доллара за галлон.

Биодизель производится путем объединения растительного масла, такого как рапсовое или соевое масло, и спирта, такого как метанол или этанол. Катализатор часто добавляют для увеличения скорости реакции между растительным маслом и спиртом. Этот процесс производства биодизеля называется переэтерификацией (для получения дополнительной информации о переэтерификации щелкните здесь). Этот химический процесс заставляет глицерин отделяться от жира в растительном масле, оставляя после себя два продукта: метиловый эфир или этиловый эфир (химическое название биодизеля) и глицерин.Глицерин – ценный побочный продукт, который часто используется для производства мыла и других продуктов.

Биодизель считается идеальным топливом, потому что он экологически чистый и может использоваться в любом дизельном двигателе. Его часто смешивают с обычным дизельным топливом, чтобы избежать осложнений при использовании в холодную погоду. Чистый биодизельный гель при более высокой температуре, чем нефтяное дизельное топливо. (Соевый биодизель, закупленный в США, начинает превращаться в гель при температуре около 40 ° F.) Это означает, что грузовик, работающий на биодизельном топливе, при минусовой температуре сложнее запустить, чем грузовик, работающий на нефтяном дизеле.Производство биодизеля обходится дороже, и поэтому его покупка стоит дороже, чем дизельное топливо. В противном случае биодизель работает так же, как нефтяное дизельное топливо. Чистый биодизель и смеси биодизеля выделяют меньше парниковых газов, являются биоразлагаемыми (способны разлагаться естественными процессами) и могут продлить срок службы дизельных двигателей. Некоторые заправочные станции, поставляющие дизельное топливо, также поставляют биодизель. Эти розничные торговцы более распространены в штатах Среднего Запада. Вот карта розничных продавцов биодизеля в Соединенных Штатах.

Водород

Одним из самых многообещающих альтернативных видов топлива будущего является водород. Его большие запасы и чистое горение заставляют многих ученых и экологически сознательных граждан рассматривать его как решение для замены ископаемого топлива без радикального изменения нашего нынешнего образа жизни и зависимости от личных транспортных средств. В отличие от ископаемого топлива, это неуглеродное топливо, поэтому при его сжигании не образуется больше углекислого газа. Водород – самый простой и самый распространенный элемент на Земле, он содержится в воде, воздухе и всех органических веществах.Однако даже с учетом всех этих положительных моментов на пути использования водорода в качестве основного источника топлива стоят две основные проблемы: его производство и хранение.

Есть два основных способа производства водорода: электролиз и риформинг природного газа. Электролиз включает использование электрического тока для разделения молекулы воды на водород и кислород. (Чтобы отделить водород в домашних условиях с помощью электролиза, нажмите здесь.) В процессе реформинга природного газа метан (который является основным компонентом природного газа, используемого для производства водорода) нагревается с помощью пара, вызывая реакцию между метаном и водой. пар, выделяющий водород, диоксид углерода и следовые количества оксида углерода.В настоящее время оба метода используют природный газ для производства водорода. Для риформинга метана требуется отделение водорода от углерода в метане, но для электролиза требуется источник энергии для выработки электричества для расщепления молекулы воды. В качестве источника топлива для производства электроэнергии чаще всего используется природный газ. Поскольку оба этих метода требуют потребления природного газа для производства водорода, использование водорода обходится дороже, чем природный газ.

Водород можно использовать в транспортных средствах двумя способами: для выработки электроэнергии в топливном элементе или непосредственно в двигателе внутреннего сгорания.Использование водорода в топливном элементе – более чистый метод. Топливный элемент – это электрохимическое устройство, которое объединяет водород и кислород для производства электроэнергии. Его единственными побочными продуктами являются тепло и вода, которые не загрязняют окружающую среду. При использовании водорода непосредственно в двигателе внутреннего сгорания водород сжигается с окружающим воздухом (который составляет около двух третей азота), образуя оксидные газы на основе азота, которые вызывают некоторое загрязнение, и водяной пар. Независимо от того, используется ли водород непосредственно в двигателе внутреннего сгорания или в топливном элементе, оба метода требуют хранения водорода для использования во время движения транспортного средства.В пересчете на вес водород производит больше энергии при сжигании по сравнению с любым другим топливом – один фунт водорода производит в 2,6 раза больше энергии, чем один фунт бензина. Однако водород – это газ, поэтому один фунт водорода занимает в четыре раза больше места, чем один фунт бензина. Например, автомобиль, вмещающий 15 галлонов бензина, должен содержать эквивалентное количество водорода 60 галлонов для производства того же количества энергии. Бак в транспортном средстве должен быть размером с две средние ванны для хранения водорода, необходимого для того, чтобы проехать разумное расстояние без дозаправки.Однако 15 галлонов бензина будут весить 90 фунтов, тогда как 60 галлонов водорода будут весить всего 34 фунта.

Чтобы решить эту проблему с пространством, водород можно превратить в жидкость, которая занимает меньше места, чем водород в виде газа, но для того, чтобы превратить водород в жидкость, его необходимо охладить и поддерживать температуру -423,2 ° по Фаренгейту. Хранить водород в виде газа или жидкости очень дорого и обременительно. Тем не менее, на горизонте есть надежда. Министерство энергетики США предоставило гранты ученым, чтобы найти способы улучшить хранение водорода на небольших транспортных средствах за счет улучшения сжатия и сжижения водорода, использования гидридов металлов для хранения большего количества водорода без увеличения веса транспортного средства и улучшения его характеристик. использование адсорбирующих материалов для сбора и удержания газообразного водорода на поверхности твердого тела.Однако даже если мы преодолеем проблему хранения, мы все равно столкнемся с препятствиями и расходами, связанными с заменой всех автомобилей с бензиновым двигателем на автомобили с водородным двигателем и заменой бензозаправочных станций на водородные, чтобы превратиться в Америку, основанную на водороде.

5 вариантов возобновляемой энергии для дома, о которых вы никогда не слышали

Что в первую очередь приходит на ум, когда вы думаете о возобновляемых источниках энергии для дома? Скорее всего, вы представляете себе большие солнечные батареи, установленные в чьем-то дворе или на крыше.Солнечные панели отлично подходят для выработки электроэнергии, но они всего лишь один из многих альтернативных источников энергии для дома.

Ветряная электростанция для жилых помещений

Мы видели эти массивные ветряные турбины, но также можно использовать энергию ветра в меньших масштабах для питания вашего дома. Малая ветровая энергия является возобновляемой, чистой и рентабельной. В зависимости от вашего местоположения и типа установленной домашней ветряной системы вы обычно получаете окупаемость от шести до 30 лет.После этого электричество, производимое турбиной, будет практически бесплатным.

Если ваша главная цель – снизить счета за электроэнергию, вам может подойти ветровая система, подключенная к сети. Системы, подключенные к сети, дешевле, потому что вы можете установить меньшую систему, которая не обязательно должна удовлетворять все потребности вашего дома в электроэнергии. Когда ваши потребности в энергии слишком высоки для ваших ветряных турбин, дополнительная энергия, которая вам нужна, берется из сети. И если вы постоянно производите больше электроэнергии, чем вам нужно, вы можете получить деньги обратно от своей коммунальной компании.

Кроме того, инвестиции могут повысить стоимость вашего дома, и вы можете иметь право на некоторые налоговые льготы. Как и многие другие варианты использования возобновляемых источников энергии, небольшие ветряные турбины имеют право на получение федеральной налоговой скидки в размере 30 процентов в Соединенных Штатах. Другие финансовые стимулы могут быть доступны через ваше государство или отдельные коммунальные предприятия, некоторые из которых вы можете найти в Базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности.

Гибрид

Если жизнь вне сети – ваш идеальный сценарий, многие эксперты по возобновляемым источникам энергии рекомендуют гибридную систему энергии ветра и солнца.В гибридных системах используются как ветряные турбины, так и солнечные батареи, чтобы удвоить генерирующую мощность. Эти системы являются наиболее эффективными и надежными, поскольку энергия ветра и солнца, как правило, наиболее доступна в разное время.

В зависимости от местоположения, скорость ветра обычно ниже летом, когда солнце светит наиболее ярко и долго, и выше зимой, когда доступно меньше солнечного света. Поскольку пиковая генерация для ветряных и солнечных систем часто происходит в разное время, гибридная система с большей вероятностью будет постоянно производить энергию, необходимую вашему дому.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия получается из тепла под поверхностью земли. Этот чистый источник энергии обеспечивает возобновляемую энергию круглосуточно и практически не выделяет парниковых газов, при этом для его развития требуется небольшой экологический след.

Геотермальные тепловые насосы потребляют на 25-50 процентов меньше электроэнергии, чем обычные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и их можно установить на существующие системы. Кроме того, поскольку для оборудования требуется меньше места, чем для типичной системы отопления, вентиляции и кондиционирования, помещения для оборудования могут быть меньше.А на компоненты часто предоставляется гарантия сроком на 20 лет или дольше.

Более того, геотермальный тепловой насос не имеет конденсаторной установки, такой как кондиционер, поэтому шум вне дома не играет роли. Иногда система работает настолько тихо, что жители даже не могут сказать, что она работает. Он также умеет поддерживать комфорт в доме, поскольку устройство поддерживает около 50 процентов относительной влажности в помещении.

Низкие температуры грунта довольно стабильны на всей территории США, поэтому геотермальные тепловые насосы можно установить в большинстве мест.Установщик определит, что лучше всего для вашего дома, исходя из конкретных геологических, гидрологических и пространственных характеристик вашей земли.

Микрогидроэнергетика

Для тех, у кого есть проточная вода, доступность и значительная отдача от микрогидрогенератора делают его совершенно легкой задачей. Даже небольшой ручей может производить стабильную, чистую, возобновляемую электроэнергию без плотин по цене ниже, чем солнечная или ветровая.

Система микрогидроэнергетики нуждается в водяном колесе, турбине или насосе для преобразования энергии воды в электричество.Во-первых, вода направляется к водопроводу – обычно трубопроводу, – который доставляет ее к водяному колесу (или другому подобному компоненту). Движущаяся вода вращает колесо, и это движение приводит в действие генератор или генератор для выработки электричества. Система может быть подключена к сети или отключена от нее и должна обеспечивать электроэнергию типичный большой дом.

Опоясывающий лишай

Попрощайтесь с гигантскими громоздкими солнечными батареями. Фотоэлектрическая черепица, или «солнечная черепица», стала отличным вариантом для домовладельцев, которые хотят снизить свои счета за электричество, не жертвуя эстетической ценностью своего дома.

Эту черепицу намного проще установить, чем традиционные солнечные панели с болтовым креплением, и они, безусловно, более приятны для глаз. Солнечная черепица почти безупречно сочетается с обычной черепицей и вносит свой вклад в защиту крыши от непогоды. Фактически, Tesla утверждает, что ее солнечная черепица в три раза прочнее традиционной черепицы, и компания гарантирует их на весь срок службы вашего дома.

Солнечная черепица стоит примерно на треть дороже, чем установка средней солнечной панели, но существуют налоговые льготы, которые помогают компенсировать эту цену.Аналогичным, менее дорогим вариантом может быть установка солнечных световых люков. Это прозрачные солнечные панели, которые выглядят как традиционные мансардные окна, но генерируют энергию для вашего дома.

Автор Джанель Соренсен – основатель и главный стратег Gro gud и главный контент-гуру Elemental Green. Узнайте больше об экологически чистом домостроении и ремонте (продукты, проекты и многое другое) на Elemental.Green.

Какие типы электростанций используются для выработки энергии?

По мере того, как ряд стран продолжает отходить от высоко загрязняющих ископаемых видов топлива к альтернативам с низким содержанием углерода, динамика того, как и где работают электростанции, постоянно меняется.

Производство угля в Индии – третьей по величине стране-источнике выбросов – снизилось на 8% в 2020 году по сравнению с 2018 годом (Источник: Wikimedia Commons / TJBlackwell)

Ядерная энергия, уголь и ветер – это всего лишь три типа энергии, которые используются для выработки электроэнергии в электростанции по всему миру.

Но по мере того, как ряд стран продолжает отходить от высоко загрязняющих ископаемых видов топлива к низкоуглеродным альтернативам, динамика того, как и где работают электростанции, постоянно меняется.

По данным BloombergNEF, глобальный спрос на электроэнергию вырастет с 25 000 тераватт-часов (ТВт-ч) в 2017 году до примерно 38,700 ТВт-ч к 2050 году, что приведет к новым инвестициям в генерирующие мощности в ближайшие годы.

Здесь NS Energy описывает различные типы электростанций, необходимые каждому источнику энергии для выработки энергии.

Типы электростанций для выработки энергии

Атомные электростанции

Используя реакцию ядерного деления и уран в качестве топлива, атомные электростанции вырабатывают большое количество электроэнергии.

Поскольку атомные электростанции считаются источником энергии с низким содержанием углерода, эта технология широко считается более экологически чистой.

По сравнению с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнце и ветер, производство электроэнергии на атомных электростанциях также считается более надежным.

Хотя для ввода АЭС в эксплуатацию требуются значительные инвестиции, затраты на их эксплуатацию относительно невысоки.

Ядерные источники энергии также имеют более высокую плотность, чем ископаемое топливо, и выделяют большое количество энергии.

По этой причине атомным электростанциям требуется небольшое количество топлива, но они вырабатывают огромное количество энергии, что делает их особенно эффективными после запуска.

Атомная генерирующая станция Брюса, крупнейшая атомная электростанция в мире по количеству реакторов.Предоставлено: Чак Шмурло / Википедия

.

Гидроэлектростанции

Гидроэлектроэнергия производится за счет использования гравитационной силы текущей воды.

По сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, гидроэлектростанции выбрасывают меньше парниковых газов. Но строительство гидроэлектростанций и плотин требует огромных вложений.

Согласно отчету Международной гидроэнергетической ассоциации за 2017 год о состоянии гидроэнергетики, в 2016 году было введено в эксплуатацию 31,5 гигаватт (ГВт) гидроэнергетических мощностей, в результате чего совокупная установленная мощность в мире составила 1246 ГВт.

На долю одного только Китая приходилось почти треть мировых гидроэнергетических мощностей, и в 2016 году было добавлено около 11,74 ГВт новых мощностей.

Угольные электростанции

По данным Всемирной угольной ассоциации, в 2018 году на угольные электростанции приходилось около 37% мировой электроэнергии, при этом Китай обладает крупнейшим в мире парком техники.

Угольные электростанции используют энергетический уголь в качестве источника для выработки электроэнергии и, следовательно, выбрасывают в атмосферу значительное количество вредных газов.

Стремясь сократить выбросы парниковых газов, многие развитые страны уже объявили о планах поэтапного отказа от угольных электростанций.

Канада планирует поэтапный отказ от угольных электростанций к 2030 году, в то время как Великобритания установила крайний срок до 2025 года, а Германия намерена удалить эту технологию из своей электросети к 2038 году. Ожидается, что ряд других европейских стран вскоре последуют этому примеру.

Дизельные электростанции

Этот тип электростанции, использующий в качестве топлива дизельное топливо, используется для мелкосерийного производства электроэнергии.

Они устанавливаются в местах, где нет доступа к альтернативным источникам питания, и в основном используются в качестве резервного источника бесперебойного питания в случае перебоев в работе.

Дизельные электростанции требуют небольшой площади для установки и обладают более высоким тепловым КПД по сравнению с угольными электростанциями.

Из-за высоких затрат на техническое обслуживание и цен на дизельное топливо электростанции не стали популярными с той же скоростью, что и другие типы электростанций, такие как паровые и гидроэлектростанции.

Геотермальные электростанции

Три основных типа геотермальных электростанций включают электростанции с сухим паром, мгновенные паровые электростанции и электростанции с двойным циклом, все из которых используют паровые турбины для производства электроэнергии.

Установленная мощность геотермальной энергии постепенно увеличивалась во всем мире за последнее десятилетие, с почти 10 ГВт в 2010 году до почти 14 ГВт в 2019 году.

Геотермальные электростанции считаются экологически чистыми и выделяют более низкие уровни вредных газов по сравнению с угольными электростанциями.

Геотермальная электростанция Домо-де-Сан-Педро в Мексике (Источник: Grupo Dragon / Mitsubishi Hitachi Power Systems)

Газовые электростанции

Газовая электростанция сжигает природный газ – быстрорастущий источник энергии во всем мире – для выработки электроэнергии.

Хотя природный газ является ископаемым топливом, выбросы при его сжигании намного ниже, чем при сжигании угля или нефти, согласно исследованию Союза обеспокоенных ученых.

Данные Международного энергетического агентства (МЭА) показывают, что производство электроэнергии на газе увеличилось на 3% в 2019 году, в результате чего производство электроэнергии в общемировом соотношении достигло 23%.

Другой тип электростанции, использующей газ, – это электростанция с комбинированным циклом. Используя как газовые, так и паровые турбины, они производят больше электроэнергии из одного источника топлива по сравнению с традиционной электростанцией.

Они улавливают тепло от газовой турбины для увеличения выработки электроэнергии, а также выделяют небольшое количество вредных газов в атмосферу.

Солнечные электростанции

Солнечные электростанции преобразуют солнечную энергию в тепловую или электрическую, используя один из самых чистых и распространенных возобновляемых источников энергии.

Обычно они не требуют особого обслуживания и служат от 20 до 25 лет.

По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), мировая мощность солнечной энергетики будет увеличиваться на 9% каждый год в период с 2018 по 2050 год, за это время она вырастет с 480 ГВт до более чем 8000 ГВт.

Но первоначальные затраты на финансирование солнечных электростанций высоки, а для их установки требуется много места.

Еще одна похожая технология – солнечная тепловая.Это система гигантских зеркал, размещенных соответствующим образом, чтобы концентрировать солнечные лучи на очень небольшой площади для создания значительного количества тепла, которое затем производит пар для питания турбины, вырабатывающей электричество.

Ветряные электростанции

В последние годы в мире наблюдается быстрый рост количества ветряных электростанций, чему способствуют технологические достижения.

Глобальная установленная мощность ветроэнергетики на суше и на море увеличилась почти в 75 раз за последние два десятилетия, по сравнению с 7.По данным IRENA, от 5 ГВт в 1997 г. до 564 ГВт к 2018 г.

После того, как ветряные турбины построены, эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием ветряных электростанций, низки, и они обычно считаются относительно рентабельными.