МенюРубрики

Альтернативні джерела енергії

Коли запаси традиційних джерел енергії, таких як нафта, газ та вугілля, невблаганно зменшуються і їх вартість досить висока, а використання призводить до утворення парникового ефекту на планеті, все більша кількість країн у своїй енергетичній політиці, звертають свої погляди в бік альтернативних джерел енергії.

Rozetka UA

Що це таке

Альтернативні джерела енергії – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и теплову энергию, используемую для своих нужд.

До таких джерел відносяться енергія вітру и сонця, води річок і морів, тепло поверхні землі, а також біопаливо, що отримується з біологічної маси тваринного і рослинного походження.

Rozetka UA

Види альтернативної енергетики

Залежно від джерела енергії, який в результаті перетворення дозволяє людині отримувати електричну і теплову енергії, що використовуються в повсякденному житті, альтернативна енергетика класифікується на кілька видів, що визначають способи її генерації та типи установок службовців для цього.

Енергія сонця

Сонячна енергетика грунтується на перетворенні енергії сонця, в результаті якого виходить електрична та теплова енергії.

Отримання електричної енергії базується на фізичних процесах, що відбуваються у напівпровідниках під дією сонячних променів, отримання теплової – на властивості рідин і газів.

Для генерації електричної енергії комплектуються сонячні електростанції, основою якої служать сонячні батареї (панелі), що виготовляються на основі кристалів кремнію.

Основою теплових установок — служать сонячні колектори, в яких енергія сонця перетворюється в теплову енергію теплоносія.

Потужність таких установок залежить від кількості і потужності окремих пристроїв, що входять в складу теплових і сонячних станцій.

Енергія вітру

Вітрова енергетика заснована на перетворенні кінетичної енергії повітряних мас в електричну енергію, що використовується споживачами.

Основою вітрових установок служить вітровий генератор.Вітрові генератори розрізняються за технічними параметрами, габаритних розмірів і конструкції: з горизонтальною і вертикальною віссю обертання, різним типом і кількістю лопатей, а також за місцем їх розташування (наземне, морське тощо).

Сила води

Гідроенергетика заснована на перетворенні кінетичної енергії водних мас в електричну енергію, яка також використовується людиною в своїх цілях.

До об'єктів даного виду відносяться гідроелектростанції різної потужності, встановлюються на річках та інших водних об'єктах. В таких установках, під впливом природного течії води, або шляхом створення греблі, вода впливає на лопаті турбіни виробляє електричний струм. Гідротурбіна, є основою гідроелектростанцій.

Ще один спосіб отримання електричної енергії шляхом перетворення енергії води – це використання енергії припливів, за допомогою будівництва прабовних станцій. Робота таких установок заснована на використанні кінетичної енергії морської води в період припливів і відливів, відбуваються в морях і океанах під впливом об'єктів сонячної системи.

Тепло землі

Геотермальна енергетика, заснована на перетворення тепла, що випромінюється поверхнею землі, як в місцях викиду геотермальних вод (сейсмічно небезпечні території), так і в інших регіонах нашої планети.

Для використання геотермальних вод використовуються спеціальні установки, за допомогою яких внутрішнє тепло землі перетворюється у теплову и електричну енергії.

Використання теплового насоса дозволяє отримувати тепло з поверхні землі, незалежно від місця його розташування. Його робота заснована на властивості рідин і газів, а також законах термодинаміки.

Теплові насоси розрізняються по потужності і своєї конструкції, яка залежить від первинного джерела енергії, визначає їх тип, це системи «грунт-вода» і «вода-вода», «повітря-вода» і «ґрунт-повітря», «вода-повітря» і «повітря-повітря», «фреон-вода» і «фреон-повітря».

Біопаливо

Види біопалива розрізняються за способами його отримання, його агрегатним станом (рідкі, тверде, газоподібний) і видів використання. Об'єднує всі види біопалива показником, що служить те, що основою для їх виробництва служать органічні продукти, за допомогою переробки яких виходить електрична та теплова енергії.

Тверді види біопалива — це дрова, паливні брикети або пелети, газоподібні – це біогаз і біоводень, а рідкі – біоетанол, биометанол, биобутанол, диметиловий ефір і біодизель.

Плюси і мінуси використання

Як у кожного конкретного джерела енергії, незалежно від того, до якого типу він відноситься, традиційного або альтернативним, властиві відноситься саме до нього переваги та недоліки використання.

Крім цього, в кожній групі енергоресурсів властиві загальні плюси і мінуси. Для альтернативних джерел, до таких належать:

  • Плюсами використання є:
  • Відновлюваність альтернативних джерел енергії;
  • Екологічна безпека;
  • Доступність і можливість використання в широкому спектрі застосування;
  • Низька собівартість енергії, одержуваної в результаті перетворення.
  • Мінуси використання:
  • Висока вартість обладнання та значні матеріальні витрати на етапах будівництва і монтажу;
  • Низький ККД установок;
  • Залежність від зовнішніх чинників, як-то: погодні умови, сила вітру і т. д.;
  • Відносно не велика встановлена потужність генеруючих установок, за винятком гідроелектростанцій.

Альтернативні джерела енергії в России

В нашій країні, як і в багатьох технічно розвинених країнах світу, використання альтернативних джерел енергії приділяється особлива увага. Це обумовлено великими територіями, на яких і в даний час немає централізованих джерел енергії, а також загальносвітовою тенденцією, пов'язаної з боротьбою за екологію планети і економією традиційних видів палива.

У різних регіонах країни отримали розвиток різні види альтернативної енергетики. Це пов'язано з географічним положенням і можливістю використання того чи іншого первинного джерела отримання енергії.

Сонячна енергетика

Сонячні електростанції в даний час, отримують все більше поширення серед різних верств населення, як альтернативний або резервне джерело електричної і теплової енергії.

В промислових масштабах, даний вид енергетики, також присутній в нашій країні.

Загальна встановлена потужність сонячних електростанцій перевищує 400,0 МВт, з них найбільш значними є:

  • Орская їм. А. А. Влазнева, встановленою потужністю 40,0 МВт в Оренбурзькій області;
  • Бурибаевская, потужністю 20,0 МВт і Бугульчанская, потужністю 15,0 МВт, в Республіці Башкортостан;
  • На півострові Крим функціонує більше десяти сонячних електростанцій потужністю 20,0 МВт кожна.

На стадії розробки проектної документації і різних етапах будівництва, знаходяться більше 50 об'єктів сонячної генерації, розташованих в різних регіонах, від Далекого Сходу і Сибіру, до центральних та південних областей нашої країни.

Загальна потужність проектованих та споруджуваних об'єктів складає більше 850,0 МВт.

Вітрова енергетика

Вітрові енергетичні установки, працюють для отримання електричної енергії в промислових масштабах, також існують на території нашої країни, хоча їх частка у загальній потужності енергетичної системи, значно нижче, ніж сонячних електростанцій.

Загальна встановлена потужність вітрових генераторів становить трохи більше 100,0 МВт, з них найбільш потужні, це:

  • Зеленоградській вітрова установка, потужністю 5,1 МВт, розташована в Калінінградській області;
  • Останинская (25,0 МВт), Тарханкутська (22,0 МВт) і Сакська (20,0 МВт) – на півострові Крим.

На стадії проектування і будівництва, знаходяться 22 вітрові енергетичні установки, загальною потужністю понад 2500,0 МВт.

Гідроенергетика

Цей вид альтернативної енергетики найбільш поширений на території Росії. В даний час частка вироблюваної електричної енергії ГЕС встановленими на річках, в різних регіонах країни, перевищує 20,0 % від загальної генерації всієї енергосистеми РФ.

Сумарна встановлена потужність гідроелектростанцій, на початок 2017 року, становить 48085,94 МВт, а їх кількість – 191объект генерації, різної потужності і конструкції.

Енергію припливів також використовують в нашій країні, для виробництва електричної енергії. У Мурманській області з другої половини ХХ століття працює Кислогубская прабовна електростанція, яка в 2007 році була реконструйована і в даний час, її встановлена потужність становить 1,7 МВт.

В даний час ведеться розробка економічного обгрунтування та проектної документації з будівництва таких станцій в Охотському (Пенжинская і Тугурская ПЕМ) і Білому (Мезенская) морях.

Геотермальна енергетика

Енергія надр нашої планети, її тепло, широко використовується в ряді країн, де є вулканічна діяльність. В нашій країні цей вид енергетики, в силу її особливостей, поширений на Далекому Сході.

В даний час успішно працює 5 геотермальних електричних станцій із встановленою потужністю 80,1 МВт, три з яких розташовані на Камчатці (Мутновская, Паужетская і Верхньо-Мунтовская) і по одній на островах Кунашир (Менделеевская) і Ітуруп (Океанська).

Використання біопалива

Даний вид енергоресурсів не так широко розповсюджений, як традиційні види палива або гідроенергетика. Тим не менш, у зв'язку з тим, що в нашій країні розвинена лісова і деревообробна промисловості і великі території зайняті вирощуванням сільськогосподарських культур, то й на цей вид енергетики звертається все більше уваги.

Останні роки побудовано велику кількість заводів по переробці відходів деревини, з яких виготовляються паливні брикети и гранули (пелети). Брикети та пелети, в свою чергу, використовуються в якості палива для різного типу котлів в результаті спалення яких, виробляється теплова і електрична енергії.

З відходів сільськогосподарських культур проводиться біогаз и рідке паливо для дизельних двигунів і установок, де вони спалюється, в результаті чого здійснюється виробництво теплової та електричної енергій.

Цей вид палива не отримав широкого поширення в нашій країні, але тим не менш перспективи його розвитку, досить великі і успішні.

Використання для приватного будинку

Використання альтернативних джерел для опалення заміського будинку або дачі, а також для його електропостачання, може бути здійснено досить успішно. У цьому випадку все залежить від регіону проживання користувача і місця розташування об'єкта споживання енергії.

Здатність виробляти електричний струм сонячними станціями и вітровими установками залежить від активності сонця і швидкості вітру в місці їх розміщення, а також інших погодних явищ, що характеризують цей регіон.

Пристрій мікро ГЕС можливо тільки при наявності поблизу об'єкта споживання річки або іншої водойми, а геотермальної станції – за присутності близько розташованих до поверхні землі геотермальних вод.

Біопаливо у вигляді дров і продуктів відходів деревопереробки, можливо в регіонах країни багатих лісами, з розвиненою промисловістю даного напрямку.

Отримання біогазу і рідкого палива — доступно там, де великі території відведені під вирощування сільськогосподарських культур, що дозволяє мати великий запас біомаси, використовуваної для виробництва цих видів палива.

Можна зробити своїми руками в домашніх умовах

При наявності вільного часу, бажання, а також уміння працювати ручним інструментом, можна створити установки, з допомогою яких використовувати альтернативні джерела для своїх потреб, як у вигляді електричної, так і теплової енергії.

Це стосується всіх вище перерахованих видів альтернативної енергетики, так для:

  • Сонячних електростанцій – можна самостійно виготовити сонячні батареї, використовуючи фотоелементи заводського виробництва, а також зібрати контролер заряду и інвертор, які є елементами таких установок.
  • Вітрових установок – також, як і для сонячних станцій, електронні пристрої (контролер, інвертор) збираються досить просто з використанням існуючих електричних схем і конструкцій з елементів заводського виробництва. Найважливіший елемент, вітрогенератор – можна виготовити з наявних запасних частин і матеріалів.
  • Мікро ГЕС – виготовити та змонтувати може кожен, якщо є річка або озеро, де можна спорудити греблю. Конструкція і вид гідротурбіни, залежать від типу водойми і рельєфу місцевості.
  • Біогазову установку – створити не складе праці кожному сільському жителю, умовами для цього – наявність необхідної кількості біомаси і температура навколишнього повітря, що дозволяє відбуватися процесу її бродіння.

Коментарі

Додати коментар

Вашу адресу email не буде опубліковано. Обов'язкові поля позначені *

\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});","html_block":"","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n<\/ins>\n\n<\/center>","html_block":"