+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Альтернативные виды энергии


Альтернативные источники энергии: что надо знать

«Зеленую» энергию выбирают страны, города, компании и граждане. Рассказываем, как возобновляемые источники переходят из категории альтернативных в основные, как они развиваются в России и мире и какое будущее их ждет

Что такое альтернативные источники энергии

Возобновляемую энергию получают из устойчивых источников, таких как гидроэнергия, энергия ветра, солнечная энергия, геотермальная энергия, биомасса и энергия приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2019 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.

Доля источников энергии в мировом потреблении (Фото: REN21)

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 32)

Виды альтернативных источников энергии

1. Солнечная энергия

Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 ПВт (или 173 млн ГВт) солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию с помощью полупроводников — в основном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, а также для кондиционирования воздуха.

Солнечные панели могут вырабатывать энергию и в пасмурную погоду, и даже в снегопад. Для наибольшей эффективности их стоит устанавливать под определенным углом — чем дальше от экватора, тем больше угол установки панелей.

2. Энергия ветра

Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.

Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году.

3. Энергия воды

Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.

4. Геотермальная энергия

Геотермальная энергия использует тепло Земли для производства электричества. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта с помощью мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.

5. Биоэнергетика

Биоэнергетика универсальна. Тепло, электричество и топливо могут производиться из твердой, жидкой и газообразной биомассы. При этом в качестве возобновляемого сырья используются отходы растительного и животного происхождения.

6. Энергия приливов и отливов

Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.

Ожидается, что в 2021 году Индия внесет самый большой вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.

В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет с помощью ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.

Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.

Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. В первую очередь, речь идет о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.

Зеленая экономика Ставка на солнце и уголь: два лица энергетики Китая

Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только вернул страну в Парижское соглашение, но и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.

Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.

Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.

В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. С помощью произведенной «зеленой» энергии получилось обеспечить электронужды более чем 7 млн домохозяйств. Шотландия планирует стать углеродной нейтральной уже к 2030 году.

Этот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.

Национальные цели по доле ВИЭ среди источников энергии (Фото: REN21)

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 57)

Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина

Отдельные города по всему миру также стремятся стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают по крайней мере 70% электроэнергии из возобновляемых источников — энергии воды, геотермальной, солнечной и ветровой энергии.

В списке присутствуют такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

Например, Берлингтон (штат Вермонт, США) уже получает 100% электроэнергии от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия Рейкьявика производится за счет гидроэлектростанций и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и личный транспорт столицы должен стать свободным от ископаемого топлива.

100% энергии из возобновляемых источников для швейцарского Базеля обеспечивает собственная энергоснабжающая компания. Большая часть электроэнергии поступает от гидроэнергетики и 10% — от ветра. В мае 2017 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от атомной энергетики в пользу ВИЭ.

Мировые столицы также не остаются в стороне. Например, Сенат Берлина утвердил план мероприятий по развитию солнечной энергетики в столице Германии «Masterplan Solarcity». В соответствии с общей стратегией развития города Берлин должен стать климатически нейтральным к 2050 году. В конце 2018 года в Берлине работали солнечных электростанций, которые покрывали 0,7% потребления электроэнергии, к 2050 году 25% энергопотребления города будут обеспечиваться за счет солнечной энергетики.

«Мы продвигаем расширение возобновляемых источников энергии в Берлине. Сейчас на рассмотрении Сената столицы находятся два законопроекта. Закон о солнечной энергии обязывает владельцев частных домов устанавливать солнечные системы на крышах. Законопроект Администрации по окружающей среде и климату сделает использование солнечной энергии в общественных зданиях обязательным уже в 2023 году. Это радикально сократит выбросы CO2 в Берлине», — рассказала руководитель фракции «Зеленые» в берлинском Сенате Зильке Гебель.

Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ

Компании по всему миру также создают стратегии и определяют «зеленые» цели, которых они хотят достичь в течение определенного периода времени. Появилось осознание: нужно действовать ответственно и подавать экологичный пример потребителям. Конечно, использование ВИЭ может не только помочь в формировании положительного имиджа для компаний, но и снизить затраты на электроэнергию.

Полная версия отчета Renewables 2019 в формате PDF (см. стр. 47)

Так, новые серверы Facebook, а также компания General Motors будут получать энергию от солнечной электростанции. Ее строят в штате Кентукки в рамках масштабной программы Green Invest.

IKEA запланировала производить больше электроэнергии на основе возобновляемых источников, чем она потребляет, к 2030 году. В 14 странах на магазинах размещены 920 тыс. солнечных панелей, а также более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около $2,8 млрд в различные проекты ВИЭ и стала владельцем 1,7 ГВт мощностей. Она также продолжит вкладывать средства в строительство ветропарков и солнечных электростанций.

Химический концерн BASF будет постепенно переходить на возобновляемые источники энергии, а также планирует инвестировать в ветропарки.

Компания Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2012 года Intel инвестировал $185 млн в 2 000 проектов по энергосбережению, а 100% электроэнергии, потребляемой корпорацией в США и ЕС, поступает из ВИЭ.

Apple также ставит перед собой цель стать углеродно нейтральной. Она приобрела несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию для своих центров обработки данных. С 2018 года все розничные магазины, офисы и центры обработки данных Apple работают на 100% возобновляемой энергии.

Microsoft ежегодно использует более 1,3 млрд. кВт·ч «зеленой» энергии при разработке ПО, работы центров обработки данных и производства. Компания обязалась сократить выбросы углекислого газа на 75% к 2030 году.

10 альтернативных источников энергии, о которых вы ничего не знали

Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Recycle выбрал десять самых интересных и экологически чистых энерго-источников будущего.

Джоули из турникетов

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Водоросли отапливают дома

Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов. Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а скоро технология дойдет и до России. Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой. Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу. 

В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки. В Великобритании технология работает уже в нескольких городах. Способ начал распространяться и на другие страны — например, на маленький Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно будет увидеть и в России. Студент из Тюмени Альберт Бранд предложил такое же решение по уличному освещению на форуме «ВУЗПромЭкспо». По подсчетам разработчика, в день по «лежачим полицейским» в его городе проезжает от 1000 до 1500 машин. За один «наезд» автомобиля по оборудованному электрогенеретором «лежачему полицейскому» будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вред окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран.

Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор. Генератор производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Генерирующий энергию мяч уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, был высоко оценен организацией Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на известной конференции TED.

Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон. Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа – во Франции и в Германии. Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

Другой способ использования вулканов для получения энергии предложили в 2009 году исландские исследователи. Рядом с вулканическими недрами они обнаружили подземный резервуар воды с аномально высокой температурой. Супер-горячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенных температуре и давлении.

Ученые могли генерировать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается и в природе — в недрах земли. Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим образом.

Энергия из тепла человека

Принцип термоэлектрических генераторов, работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве источника энергии тепло человеческого тела. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластинку.

Такой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки — например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия.

Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой стороны.

В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин магазинов и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали специального сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена из использованных шин, благодаря этому плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства. 

Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB. Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 поцентов.

Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получегия экологически безопасной энергии. Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор, который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод, загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.

Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понмания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.

Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала – не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистых продуктов био-генератор, способный производить электроэнергию из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара глюкозы, которая находится в зеленых растениях) необходим гофрированный картон.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся от этого глюкоза подвергается обработке другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электроэнергии. Предполагается, что подобная установка в ходе переработки одного листа бумаги размером 210 на 297 мм может выработать около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек AA).

Метод является экологически чистым: важным достоинством такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электричества вырабатывается достаточно мало – его хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов.

Смотреть далее: 10 самых красивых ветряных электростанций мира

Альтернативные источники энергии: почему они нужны всем

МОСКВА, 19 дек — ПРАЙМ. Использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) человечество стало раньше, чем научилось добывать уголь, нефть и газ. Однако со временем потребление энергии росло — человеку индустриального общества требовалось уже в 100 раз больше энергии, чем в первобытную эпоху. И тогда обеспечить стабильную поставку таких мощностей стало возможным благодаря сжиганию ископаемого топлива. 

Сейчас человечество снова задумалось об использовании альтернативных источников энергии, так как запасы нефти и газа исчерпаемы, а их использование наносит большой вред окружающей среде, но уже на совершенно другом уровне. Ведь перемолоть муку на ветряной мельнице или обеспечить электроэнергией целый город с помощью ветрогенераторов — задачи разного масштаба. 

К основным видам ВИЭ сегодня относят гидроэнергетику, ветроэнергетику, гелиоэнергетику. В некоторых местах можно развивать волновую и геотермальную энергетику.

САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИЭ

Гидроэнергетика — самый распространенный способ добычи энергии из неисчерпаемого источника, теоретический потенциал которого оценивается в 30-40 ТВт·ч в год. Для ее работы необходимо построить плотину, разместить турбины, которые будет крутить вода. Явным преимуществом является стабильность выработки энергии и возможность ее контролировать, изменяя скорость потока воды. Среди недостатков — резкое изменение уровня воды в искусственных водохранилищах, нарушение нерестового цикла рыб и снижение количества кислорода в воде, что вредит флоре и фауне водоема.

Хитрости бизнеса. Как офшоры помогают компаниям экономить на налогах
 

Еще один перспективный источник — ветроэнергетика. Для добычи энергии таким способом необходимо установить специальные турбины, которые будет вращать ветер, за счет чего будет вырабатываться электричество. Ветряные турбины легко и дешево обслуживать, они не занимают много места, вращаются на высоте от 100 м, то есть, под ними можно, например, вести сельскохозяйственную деятельность. 

Иногда ветроэлектростанции (ВЭС) строят прямо в море. Такой проект в 2017 году разработали Дания, Нидерланды и Германия. Они собираются к 2050 году соорудить в море остров площадью 6 кв. км и разместить на нем турбины. Планируется, что такая станция сможет вырабатывать до 30 ГВт·ч в год энергии, а в перспективе — до 100 ГВт·ч в год. 

Однако у этого источника дешевой и чистой энергии есть несколько существенных недостатков — нестабильность и зависимость от места размещения. Ветер дует не везде и не всегда. А в местах, где ветер дует часто и с большой силой, как правило, не располагаются населенные пункты. Это повышает расходы на строительство линий электропередач и транспортировку энергии. Поэтому ветроэнергетика хороша именно как дополнительный источник энергии.

Альтернатива ВЭС — солнечные электростанции (СЭС), которые могут работать по нескольким принципам. В одном случае с помощью сфокусированных солнечных лучей нагревают резервуар с водой (температура пара в нем может доходить до 7000С), в другом — используются фотобатареи. Второй тип гораздо проще соорудить, устанавливать фотоэлементы можно практически везде, а стоимость их продолжает снижаться с развитием технологии производства. 

Что такое валютные войны и зачем их ведут

Главными недостатками СЭС является большая зависимость от места расположения, времени суток и сезона. Например, станция не будет вырабатывать энергию ночью, значительно меньше — в зимнее время года. Полностью обеспечить себя электричеством с помощью СЭС могут даже не все африканские страны. Поэтому солнечная энергетика на данном этапе тоже может служить только в качестве вспомогательного источника. 

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

В волновой энергетике используются специальные модули, которые качаются на волнах и таким образом приводят в действие специальные поршни. Потенциал этого вида ВИЭ оценивают более чем в 2 ТВт·ч в год. Волновые электростанции защищают берега и набережные от разрушения, уменьшают воздействие на опоры и мосты. При правильной установке они не вредят окружающей среде, к тому же практически незаметны в море.

Среди недостатков — нестабильность (то есть станция вырабатывает меньше энергии во время штиля), шум, незаметность для водного транспорта, из-за чего необходимо дополнительно устанавливать сигнальные элементы. 

В некоторых местах устанавливают геотермальные станции (ГеоТЭС). Общий потенциал геотермальной энергии оценивается в 47 ТВт·ч в год, что соответствует выработке примерно 50 тысяч АЭС, но сейчас технологии позволяют получить доступ только к 2% от него — 840 ГВт·ч в год. Чтобы это сделать, роют две скважины, по одной из них подается вода, которая, нагреваясь от тепла земли, превращается в пар. Затем пар по трубе направляется в турбины. На разных этапах происходит его очистка от примесей. 

Главное преимущество геотермальной энергетики — стабильность, которую не могут обеспечить многие ВИЭ, и компактность, что удобно для районов со сложным рельефом. С другой стороны, вода, которая проходит через скважины, несет большое количество тяжелых металлов и других вредных веществ. При неправильной эксплуатации станции или при возникновении чрезвычайной ситуации, попадание в атмосферу и в почву этих веществ, может привести к экологической катастрофе локального масштаба. 

Кроме того, стоимость энергии ГеоТЭС выше, чем у ВЭС и СЭС, а мощность довольно невысокая.

Основная проблема практически всех перечисленных выше источников заключается в их нестабильности. Современные аккумуляторы не позволяют накапливать такое количество энергии, чтобы без потерь мощности использовать ее в ночное время или во время штиля. Один из вариантов — во время пиковых нагрузок поднимать воду в верхнюю часть водохранилища и потом во время затишья использовать ее для выработки энергии на ГЭС. 

Зарабатываем и делимся: популярно о дивидендах

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ В РОССИИ И В МИРЕ

На данный момент использование ВИЭ активно развивается в Европе, где страны вынуждены закупать топливо для работы традиционных электростанций. Но, по мнению некоторых экспертов, в развитии альтернативной энергетики заинтересованы и государства, чья экономика зависит от экспорта нефти и газа. Ведь если в некоторых регионах использовать ВИЭ вместо газа, это топливное сырье можно будет отправить на экспорт. 

Тем не менее, в России этот сектор энергетики развивается очень медленно. По данным аналитической компании Enerdata, в Норвегии около 97% электроэнергии добывается из альтернативных источников с учетом гидроэнергетики, около 80% — в Новой Зеландии и Бразилии. В Европе 30-40% энергии ВИЭ вырабатывается в Германии, Италии, Испании и Великобритании. В России этот показатель составляет всего 17,2%, из них доля СЭС и ВЭС — менее 1%.

Профессор ЮУрГУ использует альтернативные источники энергии

По прогнозам ученых Южно-Уральского государственного университета, через каких-нибудь полвека уклад жизни человечества изменится навсегда. Запасы нефти и газа будут исчерпаны. Если заранее не позаботиться об альтернативных источниках энергии, нашим потомкам придется перебираться в пещеры и влачить первобытное существование.

Профессор ЮУрГУ Евгений Соломин уже давно и успешно занимается разработками в этом направлении. Область его научных интересов – ветроэнергетика и солнечная энергетика. Наш разговор сегодня об экологии и о возобновляемых источниках энергии.

Из досье

Евгений Соломин родился в Челябинской области (село Маслово). Учился в ЧПИ, окончил Будапештский технический университет  (специализация «Роботы и робототехнические комплексы»),  получив специальность «инженер-электромеханик». Доктор технических наук, профессор кафедры «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» ЮУрГУ. Директор Международного инновационного центра «Альтернативная энергетика». Эксперт экспертной группы по энергетике Еврокомиссии (Брюссель, Бельгия). Автор более 200 научных работ, включая публикации в международных топовых журналах, и  более 30 патентов. За научные разработки награжден 33 дипломами и двумя медалями. Женат, есть сын.

Зеленая энергетика

– Что вас подвигло заняться зеленой энергетикой?

– Триумфальное шествие углеводородов по планете не может длиться вечно. Полезные ископаемые, к сожалению, исчерпаемы. Наступит день (причем в обозримом будущем), когда на Земле закончится последний баррель нефти. Мы со студентами подсчитали: нефти осталось лет на 55, газа - на 50, урана – на 35. Если до того времени, когда природные ресурсы закончатся, мы не научимся использовать солнце и ветер, перспектива незавидная – каменный век, пещеры, отсутствие связи. А если освоим зеленую энергетику – будем с телевизорами, компьютерами, телефонами.

Исследования, разработки и создание различных подходов по использованию возобновляемых источников энергии важны и своевременны. Очевидно, что без тепла, света и энергопитания технических средств техногенная система обречена. Дальнейшее развитие альтернативных направлений получения энергии актуально, стратегически верно и экономически оправдано. Кроме того, основываясь на проведенных испытаниях, могу сказать, что успех внедрения таких разработок  не вызывает сомнений.

– А что вам нравится больше в научном плане: солнце или ветер?

– Ветер, мы в основном в этом направлении работаем. Но если разобраться, то солнце первично. Ветер - следствие действия солнечных лучей. Солнечные батареи - удобный источник электроэнергии, не требующий серьезного обслуживания. Однако у них есть два существенных недостатка – отсутствие энергоснабжения в ночное время и низкий КПД в местах, удаленных от экватора в связи с большим отклонением солнечных лучей от вертикали. Кроме того, в районах, где наблюдаются снегопады, практика использования этих источников показывает, что их обслуживание в зимний период достаточно трудоемко, так как солнечные батареи подвержены обледенению и в связи с этим практически непригодны для 3/4 территории планеты.

Ветроэнергетические установки также не могут рассматриваться как постоянный источник энергоснабжения в связи с периодическим отсутствием ветра, временными затратами на ремонт и обслуживание. Однако именно ветроэнергетические установки в совокупности с аккумулирующими емкостями являются на сегодня, пожалуй, самым выгодным и надежным капиталовложением в регионах, где солнечные батареи не эффективны. А это – большая часть нашей планеты. Более того, выбор источников энергии на территории морских и океанических акваторий также будет именно за ветроустановками по целому ряду причин. Наш ветроэнергетический комплекс, к слову, запатентован в 47 странах мира, установки успешно работают в США и Японии.

Между тем челябинские ученые пошли дальше, команда под руководством Евгения Соломина  создала гибридные экологически чистые ветро-солнечные установки, которые дают практически гарантированный вариант бесперебойного энергоснабжения. Но основное и очень перспективное направление все же ветроэнергетика. Евгений Викторович ею всерьез занялся еще в конце 90-х годов прошлого века.

По окончании Будапештского технического университета он жил несколько лет в США, работал по специальности «Робототехника». Потом совместно с партнерами организовал в России научно-инженерный  центр. Были интересные разработки. В частности, двигатель привода марсохода «Кьюриосити», генератор супермаховика «НАСА», а также электродвигатели для погружения в вулкан. Устройство работает буквально несколько секунд до сгорания, но за это время исследователи могут получить много полезной информации. Сегодня Евгений Викторович увлечен устройствами, которые позволяют получать возобновляемую энергетику и преобразовывать ее в нужные виды энергии – тепловую и электрическую.

Как спасти планету

– Ваши разработки – один из путей выхода из экологического кризиса, о котором так много говорят. Правда, путь неблизкий…

– Мы со студентами рассчитали вероятность глобального потепления. Если мы будем продолжать засорять планету точно так же, как мы это делаем сейчас, таяние льдов наступит через 200-300 лет. Но нефть и газ закончатся гораздо быстрее, поэтому потом нам уже нечем будет планету засорять. То есть, как такового, кризиса экологического не будет. Он возможет только в случае ядерной войны.

– Хотите сказать, что сейчас у нас с экологией все нормально?

– Да. Не вижу реальной острой проблемы загрязнения планеты. Приведу пример. Я как-то в Дюссельдорфе выступал с докладом. Рассказал о том, что мы разработали абсолютно экологически чистую ветровую установку, которую даже белки не боятся. Все похлопали, порадовались. Выступает представитель «Гринпис»: «Так вы еще хуже сделали, чем было раньше! Животные прежде убегали от установок, а теперь они их не чувствуют». И опять стали рисовать апокалиптическую картину.

По словам профессора Соломина, США - главный поставщик парниковых газов в атмосферу. Штаты загрязняют природу больше примерно в шесть раз, чем весь остальной мир. Такого количества содержания углеродных частиц в воздухе не было с тех  доисторических времен, когда атмосфера Земли была заполнена углекислотой.

«В калифорнийской академии наук демонстрируется огромный плакат с ландшафтом, отражающим последствия глобального потепления. Когда все льды растают, знаете, что будет самой высокой  точкой планеты?» – спрашивает профессор.

– Джомолунгма?

– Таганай! Джомолунгма на карте затоплена, поскольку водные массы будут сконцентрированы у экватора.  Неудивительно,  что в 90-х годах американцы начали скупать землю на Урале. Но если мы подойдем к этому рубежу, система станет неуправляемой. И обретет ли она устойчивое равновесие, мы не узнаем. Некому будет узнавать. Так вот, чтобы не усугублять процесс глобального  потепления, мы и разрабатываем ветроэнергетические установки различных конструкций. Но в основном - вертикально-осевые. В отличие от горизонтальных работа таких установок не зависит от направления ветра. А в периоды безветрия используем гибридную установку с солнечным модулем.

– А если нет ни ветра, ни солнца?

– Проблема (смеется). Тогда  в дело идут аккумуляторы. Мы пользуемся многими технологиями. С итальянцами совместно разработали систему водородного замкнутого цикла. За счет ветра и солнца вырабатываем водород, а потом его используем для выработки энергии. Правда, система эта неэффективна, но в Арктике, к примеру, вполне может работать. Там, кстати, есть наш ветроэнергетический комплекс, который был установлен по запросу НИИ космического приборостроения. Институт также закупил штук 20 зарубежных аналогов. Там теперь весь берег усыпан лопастями иностранных установок. Все ветром разнесло, а  наша  - до сих пор работает.

– Вы, наверное, как и многие ученые, мечтаете спасти планету?..

– В Таиланд съездить в отпуск мечтаю (смеется). Если честно, глобальных задач перед собой не ставлю. Мы просто работаем.

Электрическое хобби

«Умный» дом профессора Соломина укомплектован альтернативными источниками энергии и всевозможной самодельной электроникой. Перебои с электричеством ученому не страшны. А еще Евгений Викторович уже давно изобрел гиперболоид для домашнего применения.  Жарит на солнечной энергии  шашлыки, причем привод питается также от Солнца. Получается очень вкусно! Сейчас профессор работает над системой распознавания величины кусочков мяса, чтобы скорость привода регулировалась автоматически.  Но это - хобби, в свободное, так сказать, от основной научной деятельности время.

СМИ о нас:

В США альтернативная энергетика стала не дороже традиционной

В США достигнута важная веха в энергетике: цена солнечной и ветряной энергии сравнялась с ценой киловатта, произведенного традиционным способом — путем сжигания угля или газа.

Мечта экологов и кошмар для традиционных энергетических компаний начал сбываться в США. Эта страна стала первой, где цена производства энергии на основе возобновляемых источников энергии,

солнца и ветра, сравнялась со стоимостью энергии, производимой при сжигании угля и газа.

И это только начало. По данным New York Times, процесс удешевления солнечной и ветряной энергии начался пять лет назад и значительно ускорился в текущем году. Такие успехи в использовании «зеленой энергии» в США достигнуты благодаря щедрым субсидиям государства, которые, правда, в скором времени могут быть урезаны или отменены вовсе. Однако анализ показывает, что даже без поддержки государства альтернативные источники смогут соревноваться с традиционными.

Уже в этом году энергетики подписывали договоры об электроснабжении, в которых «солнечные» и «ветряные» киловатты были дешевле, чем «газовые». И чаще всего это происходит в районе Великих равнин и юго-запада США, где в достатке солнечных дней и ветра.

К примеру, минувшей осенью в Техасе компания Austin Energy подписала 20-летний контракт на поставку электричества с солнечной станции по цене ниже 5 центов за киловатт-час. В сентябре власти Оклахомы согласились на покупку энергии с новой ветряной «фермы», строительство которой планируется завершить в следующем году. По расчетам энергетиков, это позволит сэкономить потребителям $50 млн.

20 сентября 11:14

По оценкам консультационной компании Lazard, на сегодняшний день в США цена солнечной энергии опустилась до 5,6 цента за киловатт-час, ветряной — до 1,4 цента, в то время как электричество от сжигания природного газа поступает по цене 6,1 цента, а угля — 6,6 цента.

Без субсидий, посчитали аналитики, солнечные киловатты будут стоить 7,2 цента, ветряные — 3,7 цента. «Это замечательно, учитывая то, где мы были всего пять лет назад, — видеть, как снизилась стоимость этих технологий», — считает Джонатан Мир, управляющий директор Lazard, который следит за экономикой электроэнергетики с 2008 года. По его словам, в оценке стоимости того или иного вида энергетики надо учитывать скрытые затраты. К примеру, солнечные и ветряные станции дают ток с перерывами — когда дует ветер и светит солнце. Это требует возможности замещения поставок от традиционных поставщиков. В свою очередь тепловые станции имеют выбросы, растущие ограничения на них сулят издержки.

Эксперты уверены тем не менее, что низкая цена альтернативных источников не позволит в ближайшем будущем отказаться от сжигания углеводородов. «Вы не можете включить их по требованию. Возобновляемые источники имели две проблемы. Они были дорогими и не могли включаться по требованию. Теперь они не такие дорогие», — говорит Халил Шалаби, вице-президент энергетической компании Austin Energy.

В 2011 году в послании к конгрессу президент США Барак Обама поставил цель добиться повышения доли альтернативной энергетики до 80%. В США традиционным рекордсменом по производству солнечной энергии является Калифорния.

Еще в марте штат удвоил ее производство по сравнению с прошлым годом, достигнув показателя 4 гигаватта мощности.

Несмотря на то что генерация солнечной энергии считается экологически чистой, само производство солнечных панелей связано с потреблением большого количества энергии и загрязнением атмосферы. Сегодня на рынке солнечных батарей все большую роль играют китайские производители. Эксперты подсчитали, что производство батарей в Китае наносит в два раза больше вреда атмосфере, чем в Европе,

поскольку в Китае больше сжигающих уголь станций и ниже экологические стандарты.

Что касается Европы, то там лидером по использованию возобновляемой энергии является Дания.Сейчас порядка 43% всей электроэнергии в стране генерируется за счет ветра. Правительство страны дало указание в течение пяти лет достичь значения 55%. Основные проблемы альтернативной энергетики в России — отсутствие собственных инновационных разработок и механизма субсидирования отрасли со стороны государства.

«Ветроэнергетика — очень наукоемкая и высокотехнологичная отрасль. Наша технологическая база не позволяет многое сделать. Лопасти — сложнейшие изделия. По трудоемкости их можно сравнить с авиационной промышленностью, — считает кандидат технических наук Сергей Грибков, генеральный директор научно-инженерного центра «Виндэк». — В России она должна сосуществовать и гармонично развиваться с имеющимися источниками энергии. Нельзя только нефть сжигать. Кроме того, ветроэнергетика может обеспечить создание рабочих мест, ведь производство наукоемкое и трудоемкое».

Урок 12. традиционная и альтернативная энергетика. экологически безопасные источники получения электроэнергии - Экология - 11 класс

Экологические проблемы электроэнергетики и пути их решения

Традиционная и альтернативная энергетика. Экологически безопасные источники получения электроэнергии

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Энергоснабжение охватывает все сферы нашей жизни. Главным источником энергии на нашей планете является Солнце. Человек использует тепло и свет, исходящие от Солнца, а также накопленную в течение миллионов лет энергию фотосинтеза в виде полезных ископаемых – исчерпаемых природных ресурсов: угля, нефти и газа. Наибольшее количество электроэнергии в России вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС), где энергию получают путём сжигания природного газа, угля, торфа или мазута. Сжигание топлива – не только основной источник энергии, но и источник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (углекисный газ, двуокись серы, оксиды азота, пылевые частицы).

Гидроэнергетика также получила достаточно широкое распространение. Одно из важнейших её воздействий на окружающую среду связано с отчуждением значительных площадей плодородных земель под строительство водохранилищ.

Атомная энергетика стала развиваться относительно недавно и рассматривается как наиболее перспективная. 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля. Экологические проблемы этой отрасли энергетики связаны с захоронением отработанного ядерного топлива, ликвидацией самих АЭС после окончания сроков эксплуатации и опасностью радиационного заражения в случае аварийных ситуаций.

Однако, при постоянно возрастающих потребностях современной цивилизации все традиционные источники энергии, возможно, будут исчерпаны. На современном этапе развития, человечество старается найти новые, экологически чистые и восполняемые источники энергии. Эти способы получения, передачи и использования энергии получили название альтернативных. К ним относят солнечную, геотермальную и ветровую энергию, а также энергию биомассы и океана. Наиболее прогрессивная технология – сочетание в одном устройстве генераторов двух видов энергетических установок, например, ветрогенератора и солнечных батарей. Развитие альтернативной энергетики ведётся и в России. Например, функционируют геотермальные электростанции (Камчатка), на Крымском полуострове широко применяется получение электроэнергии с помощью солнечных батарей, возведено несколько сотен ветроэлектростанций, запланированы к строительству приливно-отливные электростанции.

Традиционные способы получения электроэнергии

90 000 Что такое альтернативные источники энергии? Типы

Альтернативные источники энергии: раздел

Возобновляемые источники энергии можно разделить на солнечную энергию, энергию ветра, воды, геотермальную энергию и энергию биомассы.

Солнечная энергия - Ее источником являются реакции ядерного синтеза, происходящие внутри Солнца. Эта энергия достигает нас в виде солнечного излучения. Мы можем использовать его напрямую благодаря фотоэлектрическим панелям или солнечным коллекторам. Косвенно солнечная энергия также является источником энергии воды, ветра и биомассы.К преимуществам солнечной энергетики можно отнести наименьшее воздействие на окружающую среду среди всех альтернативных источников энергии, неограниченные ресурсы и повсеместное присутствие. Однако к недостаткам относятся: неравномерность потока энергии в суточном и годовом масштабе и зависимость интенсивности солнечной энергии от запыленности, загрязнения и облачности.

Энергия ветра - хотя и имеет прямое отношение к солнечной энергии, но из-за способа ее получения квалифицируется как отдельный источник энергии.В промышленности она в основном преобразуется в механическую энергию, которая вырабатывается вращением ветряной турбины, приводимой в движение лопастями лопастей ротора. Электричество вырабатывается за счет вращательного движения, которое приводит в движение генераторы с помощью шестерен. Энергия, производимая ветряными электростанциями, не содержит продуктов, загрязняющих атмосферу Земли, например, вредной пыли CO 2, и других парниковых газов. Энергия ветра бесплатна и доступна практически в любом месте.Однако в Польше существуют энергетические зоны, разработанные на основе многолетних исследований, которые определяют ветровые условия по 5-балльной шкале (в том числе чрезвычайно, благоприятный, неблагоприятный ) . Среди преимуществ ветроэнергетики можно отметить: освоение пустырей под электростанции, создание новых рабочих мест и экономию энергоресурсов. К недостаткам можно отнести большой разброс силовой установки и шум, создаваемый работой турбины.

Энергия воды - как и в случае ветра, связана с солнечной энергией.При испарении вода поднимается вверх и приобретает потенциальную энергию. Конденсируясь и выпадая в виде дождя, она питает реки, из которых можно получать кинетическую энергию текущей воды. На суше мы можем использовать ее в основном двумя способами:

  • как механическую энергию текущей воды, которую мы можем использовать для привода различных типов мельниц, малых гидроэлектростанций и т. д.,
  • через напор воды, который используется для накопления огромных масс воды перед плотинами (наиболее эффективный способ получения энергии).Когда жидкость проходит через турбины, вырабатывается электричество.

По характеру работы различают следующие типы гидроэлектростанций:

  • проточные - строятся преимущественно на равнинных реках;
  • нормативные - устанавливаются на водоемах специальной конструкции;
  • каскад - с использованием нескольких водоемов, что позволяет добиться большей плавности работы;
  • аккумулирующие насосные - принцип их работы заключается в перекачивании воды из нижнего водоема в верхний в ночное время; в течение дня, в пиковый период спроса на электроэнергию, вода сбрасывается из верхнего резервуара в нижний, а благодаря использованию водяных турбин вырабатывается электроэнергия.

Существуют также альтернативные способы использования энергии воды, доступной в морях и океанах. Среди них выделяются среди прочих энергия приливов, волн и энергия морских или океанских течений. К преимуществам гидроэнергетики относятся более низкие эксплуатационные расходы и затраты на выработку электроэнергии, чем при традиционной энергетике, а к недостаткам – большие инвестиционные затраты, вмешательство в природную среду, заиление дна рек.

Геотермальная - это природная энергия, исходящая изнутри Земли.Из-за разницы температур между ядром Земли и земной корой происходит постоянный поток тепла от ядра к поверхности. Эту энергию в виде тепла можно легко наблюдать в польских каменноугольных шахтах, где температура первичной породы на самых низких уровнях добычи превышает 50⁰C. В настоящее время геотермальная энергия используется для получения горячей воды или пара непосредственно из источников. Одним из важнейших его преимуществ является независимость от погодных условий (в отличие, например, ответер и солнце). К недостаткам можно отнести возможность засоления почвы, высокие первоначальные инвестиционные затраты и - в случае неправильной эксплуатации - выделение вредных газов в виде сероводорода и углекислого газа.

Энергия биомассы представляет собой органическую массу природного происхождения, содержащую элементарный углерод (C). Он образовался в результате фотосинтеза под действием солнечной радиации. Энергия из биомассы может быть получена из сельскохозяйственных отходов, т.е.солома, сложные эфиры рапсового масла, отходы леса. Также его иногда производят из отходов целлюлозно-бумажной, текстильной и пищевой промышленности. Он непосредственно используется для подачи тепловой энергии или для производства электроэнергии. Косвенно растительные и животные вещества используются для производства топлива или биогаза. В развивающихся странах преобладает традиционный способ использования (например, в качестве топливной древесины), в то время как в развитых странах биомасса в основном используется в переработанной форме (например, в качестве топлива).гранулы). К преимуществам энергии биомассы можно отнести развитие местного рынка производства и поставок биомассы, а к недостаткам — высокие затраты на приобретение, переработку и транспортировку.

Другие преимущества использования возобновляемых источников энергии

Существует много преимуществ использования возобновляемых ресурсов, таких как геотермальная энергия, солнце, ветер или вода. Это способствует сокращению выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ и метан. Спрос на невозобновляемые источники энергии, т.е.каменный и бурый уголь, природный газ. Использование альтернативных источников энергии приводит к тому, что в атмосферу выбрасывается меньше вредных газов. Это улучшает состояние воздуха, которым мы дышим, и мест, в которых мы живем. Возобновляемые источники энергии также способствуют экономической активизации, подпитывая мировую и местную экономику.

Статьи по теме

Заполните форму

Напишите нам, наш специалист свяжется с вами и подготовит индивидуальное предложение ESOLEO.

Имя и фамилия *

Адрес электронной почты *
Номер телефона *

Я заявляю, что ознакомился с Регламентом и Политикой конфиденциальности и принимаю их содержание *
Я даю согласие на обработку предоставленных мной персональных данных ESOLEO Sp. о.о. со штаб-квартирой на ул. Wyścigowa 6, 02-681 Варшава, чтобы представить коммерческое предложение ESOLEO по телефону, SMS, MMS, электронной почте или во время визита коммерческого консультанта (основание - статья 6 пар.1 лит. a GDPR).*
Я даю согласие на обработку моих персональных данных в области имени, фамилии, номера телефона, адреса электронной почты с целью маркетинга продуктов и услуг ESOLEO по телефону, SMS, MMS или электронной почте ( основанием является пункт 1 (а) GDPR).

* Обязательные поля

Благодарим вас за интерес к нашему предложению, благодаря которому вы сэкономите на счетах за электроэнергию и позаботитесь об окружающей среде.

Ваш запрос зарегистрирован в нашей системе. Наш консультант свяжется с вами для организации бесплатного аудита в течение 8 рабочих дней.

С уважением ESOLEO

Этот веб-сайт использует файлы cookie
Файлы cookie необходимы для правильного функционирования веб-сайта. Чтобы предоставлять услуги в соответствии с индивидуальными интересами, мы используем их для запоминания деталей отправки контактных данных и сбора статистических данных для оптимизации функциональности веб-сайта. Нажмите кнопку «Перейти на страницу», чтобы принять использование файлов cookie и перейти непосредственно на страницу Перейти на страницуПолитика конфиденциальности .

Что такое возобновляемые источники энергии?

Что такое возобновляемые источники энергии?

Возобновляемые источники энергии - источники , использование которых не связано с длительным их отсутствием.Их запас обновляется в короткие сроки.

Производство возобновляемой энергии неразрывно связано с развитием новых технологий и сегодня является синонимом прогресса.Еще одним существенным преимуществом увеличения доли возобновляемых источников энергии в топливно-энергетическом балансе является повышение эффективности использования и экономии ископаемых видов топлива, а значит и улучшение состояния окружающей среды в результате снижения количества выбрасываемых загрязняющих веществ. и складированные отходы. Использование возобновляемых источников энергии тесно связано с концепцией устойчивого развития, оно также имеет ключевое значение на пути реализации изменений в сфере энергетики, которые обеспечат безопасное будущее человечества.

Какова доля возобновляемых источников энергии в валовом конечном потреблении энергии в Польше? В 2018 годуэто было 10,9 процента. Львиная доля возобновляемой энергии используется в отоплении и охлаждении, затем в электричестве, а наименьшая доля приходится на транспорт. Это 14,6 процента соответственно. в отоплении и охлаждении — 13,91 процента. в производстве электроэнергии и 3,6 процента. в транспорте.

Министерство считает, что с учетом конкурентоспособности возобновляемых источников, технических возможностей и проблем, связанных с развитием возобновляемых источников энергии на транспорте и в отоплении, можно достичь 21 процента.доля возобновляемых источников энергии в конечном валовом потреблении энергии в 2030 г. А в топливно-энергетическом комплексе в 2040 г. доля возобновляемых источников энергии уже может составить 28,5 процента.

Виды возобновляемых источников энергии

Такими источниками являются солнце, ветер, вода (реки, приливы и морские волны), а также ядерная энергия в замкнутом топливном цикле, биомасса, биогаз, образующиеся в процессах сброса или очистки сточных вод или разложения хранящихся растительных и животных остатки и биожидкости

Возобновляемая энергия также включает тепло, полученное из земли (геотермальная энергия), воздуха (аэротермальная энергия), воды (гидротермальная энергия) и сжигания биомассы.Противоположностью возобновляемым источникам являются невозобновляемые источники энергии, т.е. источники, ресурсы которых восстанавливаются очень медленно или вообще не восстанавливаются: сырая нефть, уголь, природный газ и уран, получаемый из полезных ископаемых.

Наиболее распространенным источником возобновляемой энергии является солнечная энергия.86 петаватт энергии достигает поверхности земли, что примерно в 5000 раз превышает потребность человечества. Около 1 процента часть этой мощности преобразуется в мощность ветра, а это значит, что общая мощность ветра составляет около 870 тераватт (почти в 50 раз больше, чем требуется человеку). Часть энергии заставляет воду испаряться, которая затем выпадает на Землю в виде дождя и образует реки. Мощность рек, которую можно использовать для выработки энергии, оценивается в 7,2 тераватта (около 40% мирового спроса).Геотермальная энергия имеет другой источник – она генерируется при распаде радиоактивных изотопов внутри Земли. Его мощность оценивается примерно в 32 ТВт.

Хотя самым распространенным источником энергии является солнечная энергия, она также является наиболее рассредоточенной.1 м², освещенный солнцем в зените, может получить максимум около 1 киловатта. Энергия ветра может быть более концентрированной: один ветряк может иметь мощность в несколько мегаватт. Гидроэлектростанции, которые используют воду, поступающую с большой площади, могут производить мощность порядка гигаватт.

Преимущества возобновляемых источников энергии

Производство энергии из возобновляемых источников позволяет диверсифицировать структуру производства энергии.Он также вписывается в концепцию так называемого энергетическая смесь. По предположениям, в 2030 году 60 проц. энергии, производимой в Польше, должно производиться из угля (это меньший процент этого топлива, чем в настоящее время более чем на 80%). Возобновляемые источники энергии также снижают зависимость страны от импорта топлива, а также способствуют снижению влияния энергетического сектора на окружающую среду благодаря низким выбросам.Каждый киловатт-час или килоджоуль энергии, произведенной из возобновляемых источников энергии, заменяя энергию из невозобновляемых источников энергии, улучшает, например.в здоровья общества и снижает уровень дорогостоящего загрязнения окружающей среды.

Хотя возобновляемая энергетика по-прежнему является дорогостоящим решением (особенно на начальном этапе), она в некоторой степени снижает стоимость получения энергии.Здесь, например, следует учитывать глобальный рост цен на выбросы СО2, которые подскочили до 30 евро за тонну в угольной энергетике в праздничный сезон.

Преимуществом предположения о возобновляемой энергии является ее рассеяние.Генерирующие установки есть практически везде, и их близкое расположение к получателю влияет, что крайне важно при распределении и хранении энергии, на снижение потерь при передаче.

Современные технологии Возобновляемые источники энергии недостаточно конкурентоспособны, чтобы функционировать без ограничений в энергосистеме, однако технический прогресс с каждым годом делает этот барьер все меньше и меньше.

Недостатки возобновляемых источников энергии

RES пока дорогое решение, особенно на начальном этапе.Эти источники также недостаточно конкурентоспособны, чтобы без ограничений функционировать в энергосистеме. Хотя возобновляемые источники энергии, такие как вода, ветер и солнце, доступны для бесплатного использования, до конца 20 века их использование было намного дороже, чем сжигание ископаемого топлива.

Определение рентабельности возобновляемой и невозобновляемой энергии сложно, поскольку каждый вид энергии в настоящее время субсидируется по-разному.Дотации на энергетику ископаемого топлива в мире в 2010 г. были в 6 раз выше, чем субсидии на возобновляемую энергетику, но последние давали в 15 раз меньше энергии.

Насчет минусов по поводу использования конкретных источников:

- ВЭУ занимают большие площади, меняют ландшафт и сравнительно часто требуют дорогостоящего ремонта

- Недостатком гидроэлектростанций является то, что они часто строятся на плотинах, которые изменяют естественное течение рек и служат барьером для водных организмов.Количество энергии, вырабатываемой на гидроэлектростанциях, зависит от уровня воды, который в условиях наблюдаемых климатических изменений очень изменчив

- Солнечные батареи выгодны при относительно высоком солнечном свете.

Возобновляемые источники энергии и влияние на окружающую среду

Сторонники возобновляемых источников энергии указывают, что при анализе затрат на возобновляемые источники энергии следует также учитывать преимущества их использования для окружающей среды и здоровья (например,в виде сокращения выбросов загрязняющих веществ) по отношению к получению энергии из ископаемого топлива.

Наименее вредными для окружающей среды являются солнечные и геотермальные электростанции.Тем не менее, солнечные батареи выгодны при сильном солнечном свете. В некоторой степени гидроэлектростанции наносят ущерб окружающей среде - их часто строят на плотинах, изменяющих естественное русло рек и являющихся преградой для гидробионтов.

Возобновляемые энергетические ресурсы в мире и их использование

В настоящее время доля возобновляемых источников энергии в мировом топливно-энергетическом балансе составляет около 18%.Наиболее широко используемыми возобновляемыми источниками энергии в глобальном масштабе являются биомасса и гидроэнергетика. Доля энергии из возобновляемых источников в общем производстве энергии в Европейском союзе в настоящее время составляет около 15%. Польша, как член Союза, также обязана увеличить долю возобновляемой энергии в энергетическом балансе. В настоящее время производство энергии из возобновляемых источников в Польше составляет около 11%. Анализ структуры получения энергии из возобновляемых источников в Европейском союзе (ЕС-27) в 2011 г. показал, что гравитационная энергия воды занимала наивысшее место в балансе возобновляемой энергии в государствах-членах.Его доля в получении энергии из всех возобновляемых источников энергии составила 45,7%. Далее по доле в производстве энергии из возобновляемых источников следуют: энергия ветра (26,7%), твердое биотопливо (11%), солнечная энергия (6,9%), биогаз (5,4%), %. возобновляемые бытовые отходы (2,7%), геотермальная энергия (0,9%) и жидкое биотопливо (0,7%).

Хотя доля возобновляемых источников энергии в производстве энергии в Польше все еще невелика, есть области, где производители и сообщества почти полностью перешли на возобновляемые источники, например,в провинции Варминьско-Мазурское воеводство. По данным Центрального статистического управления (ЦСУ) - в 2018 году целых 82,8 процента. энергия производилась там из возобновляемых источников. Ветряные электростанции и фотогальваника стали постоянным элементом ландшафта великих озер. То же самое и с многочисленными гидроэлектростанциями.

Резюме

Возобновляемые источники энергии ВИЭ – это источники, использование которых не связано с долгосрочным дефицитом.Наиболее распространенным источником возобновляемой энергии является солнечная энергия. ВИЭ по-прежнему остается дорогим решением, особенно на начальном этапе. Возобновляемые источники энергии снижают зависимость страны от импорта топлива, а также способствуют уменьшению воздействия энергетического сектора на окружающую среду, благодаря низкому выбросу загрязняющих веществ.

.90 000 Возобновляемые источники энергии - экологический дом

Менее чем через полтора года все новостройки должны будут соответствовать стандартам WT 2021, которые предусматривают еще большее снижение потребления первичной энергии (отопление, охлаждение, вентиляция, нагрев ГВС). С 1 января 2021 года не будет разрешено превышать 70 кВтч/м2/год. Выполнить эти требования проще благодаря доле возобновляемой энергии (ВИЭ) в энергетическом балансе здания.Какие решения ВИЭ следует выбрать, чтобы они были наиболее выгодными?

Возобновляемые источники энергии позволяют сократить или полностью отказаться от использования угля, нефти или газа в быту, тем самым уменьшая выброс загрязняющих веществ. В долгосрочной перспективе это также означает значительную экономию.

К наиболее популярным возобновляемым источникам энергии относятся:

• гравитационная энергия воды,

• энергия ветра,

• солнечная энергия,

• биотопливо,

• геотермальная энергия.

Благодаря устройствам и системам ВИЭ можно отапливать помещения, нагревать хозяйственно-питьевую воду и вырабатывать собственную электроэнергию.

Почему при строительстве дома выбирают возобновляемые источники энергии?

Использование RES имеет много преимуществ, одним из наиболее часто упоминаемых является сокращение ежемесячных счетов за эксплуатацию здания. Вы можете получить больше независимости от поставщиков электроэнергии. Установка, например, теплового насоса и фотогальванических систем также увеличивает стоимость недвижимости и ее привлекательность для продажи.

На этапе строительства дома решение об использовании оборудования для возобновляемых источников энергии позволяет отказаться от строительства дымохода, что также приводит к снижению затрат на строительство. Также нельзя забывать о положительном воздействии на природную среду и снижении выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В настоящее время строительство домов с применением экологически чистых систем отопления поддерживается государственной программой «Чистый воздух», в рамках которой можно получить финансирование на замену источника тепла.

Оборудование для возобновляемых источников энергии в частном доме

Тепловой насос, фотоэлектрические панели и солнечные системы — лучшие устройства для экологического дома . Первые два предложения отлично работают вместе - благодаря комбинации тепловых насосов и фотогальванических панелей ч можно создать дом с нулевым годовым балансом энергии , превышающим 250 злотых - это фиксированная плата).

Краткое описание отдельных устройств RES

Тепловой насос

Является альтернативой отопительным котлам. Устройство использует только 25% электроэнергии — остальное получается из возобновляемых источников. Вы можете нагреть или охладить дом и горячую воду с помощью теплового насоса. Стоит отметить, что на 1 кВтч потребляемой электроэнергии тепловой насос получает от 3 до 5 кВтч тепловой энергии – это позволяет снизить расходы на отопление до трех раз по сравнению с отопительными приборами, не использующими ВИЭ.

фотогальваническая система

Позволяет производить электроэнергию из 100% возобновляемой солнечной энергии. Полученную энергию можно использовать для работы бытовой техники и электроники, а также для работы теплового насоса. Благодаря сочетанию этих двух решений (тепловые насосы и фотогальваника) вы можете получить независимость от распределителей электроэнергии. Чтобы дом с установленным тепловым насосом и фотоэлектрическими панелями был энергоэффективным, в нем стоит установить рекуперацию. Механическая вентиляция позволяет улучшить воздухообмен в здании и, таким образом, избавиться от лишней влаги.

Здание с использованием возобновляемой энергии, соответствующее условиям WT 2021

Дом на одну семью, соответствующий стандартам WT 202 1, должен иметь достаточную теплоизоляцию перегородок и первичное потребление энергии для отопления, охлаждения, вентиляции и горячего водоснабжения. не более 70 кВтч/м2/год. Предлагаемые в настоящее время на рынке устройства возобновляемой энергии позволяют построить высокоэффективное решение для дома в соответствии с условиями WT 2021.

.

Достаточно установить сплит-тепловой насос типа «воздух-вода» (например,тепловой насос aroTHERM SPLIT фирмы Vaillant, который имеет наружный блок со встроенным бойлером ГВС - блок uniTOWER), вентиляция здания в виде приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла и фотогальванической установки.

.

Какие альтернативные источники энергии вы можете найти? - Энергетика -

Энергетические инструменты

Не зря все чаще говорят о защите нашей Земли и не допущении ее уничтожения. Мы будем говорить здесь не о политических вопросах, потому что это не имеет значения, а о том, что даже маленькие-маленькие телодвижения могут даже минимизировать его защиту. То, что мы получаем от нее, можно максимально использовать в наши дни. Все больше стран переходят на альтернативные источники энергии, и мы только что решили рассмотреть их поближе.Если вы хотите прочитать их, мы рекомендуем вам прочитать наш текст.

Гидроэлектростанции

Первым источником возобновляемой энергии, который мы хотим внедрить, являются гидроэлектростанции. Кратко описывая их работу, нужно сказать, что они являются относительно дешевым источником энергии. Основное предположение состоит в том, что гидроэнергетика превращается в электроэнергию. По оценкам, на сегодняшний день почти 16% электроэнергии в мире получают таким образом.Гидроэлектростанции делятся на несколько типов, но мы не будем их описывать, так как это не имеет большого значения, но стоит сказать, что альтернативные источники энергии посредством таких электростанций являются поводом для создания искусственных удерживающих водоемов.

Солнечные панели

В настоящее время это наиболее обсуждаемый метод альтернативной энергетики. О них говорят по простой причине – каждый из нас может установить их на крышу своего дома, но не только.Фотоэлектрические панели могут накапливать и передавать электричество, даже в меньших масштабах, для освещения помещения через лампочку, и даже электромобили, о чем многие наверняка не знают.

Ветряные мельницы

Ветряные мельницы — простейший способ получения энергии. Это альтернативные источники энергии, известные нам уже много лет, и их можно найти во многих местах по всему миру, в том числе в Польше. Это старейшая ветряная турбина, способная преобразовывать энергию ветра в кинетическую энергию.Специальные турбины вырабатывают электроэнергию и поэтому могут быть переданы жителям.

.

Способов получения энергии | Eko Świat

Понятие энергии очень широкое. Говоря о ней, мы можем иметь в виду, например, химическую энергию, накапливаемую в связях, образующихся между атомами, из которых состоит молекула сахара, или механическую энергию, необходимую для приведения в движение, например, велосипеда. Независимо от того, с каким видом энергии мы имеем дело, ее действие имеет два пути: передача энергии и ее преобразование. Передача энергии — это событие, когда какая-либо ее часть отправляется из одного места в другое.Есть много источников, из которых вы можете получить энергию, используемую в промышленности, используемую для обогрева или освещения домов. К сожалению, через какое-то время источники, из которых мы до сих пор черпали энергию, иссякнут. Поэтому все чаще ищут альтернативные источники происхождения. предполагается, что в будущем можно будет получать энергию из таких источников, как: -

- ветер и вода,
- солнце,
- геотермальные источники или тепло, накопленное внутри земной коры.

1. Энергия, полученная из ветра и воды.

Дующий ветер есть не что иное, как воздушные массы, движущиеся со значительной скоростью. Энергия, полученная от энергии ветра, преобразуется в специально приспособленные ветряные турбины. Угрозы для окружающей среды они не представляют, в результате их работы не образуются дымы, но их генераторы достаточно громкие. Ветряные мельницы, работающие от ветра, тоже не очень красивое зрелище.Ветряные мельницы, работающие от энергии ветра, не новое изобретение. Ранее персы в 6 веке нашей эры использовали ветряные мельницы (ветряки) для измельчения зерна. Первыми ветряными мельницами, использовавшимися в Европе, были эстакадные или вращающиеся ветряные мельницы. Вместе с течением времени люди изобретали новые способы использования энергии ветра. Они использовали ветряные мельницы с системой распорок, устроенной таким образом, чтобы они могли поднимать мешки, наполненные зерном. В Нидерландах ветряные мельницы используются для осушения территорий, прилегающих к морю.Хотя ветряки имеют много преимуществ, их самым большим недостатком является зависимость их работы от погодных условий. Если в данный день нет ветра, пользоваться такими устройствами нельзя. Несмотря на это, ветряки до сих пор работают во многих странах. В некоторых регионах, приводимых в движение силой ветра, популярны лопастные насосы для откачки воды из иногда очень глубоких колодцев. Эти насосные устройства называются ветряными мельницами, хотя в основном они представляют собой двигатели или насосы, получающие энергию от ветра.Стандартный ветряной двигатель состоит из колеса диаметром около 4 м, к которому прикреплено около двадцати стальных лопастей подходящего профиля.

Преимущество электроэнергии, производимой ветряками, в том, что она экологически чистая. Поэтому, когда он образуется, топливо не сжигается и, следовательно, не образуется углекислый газ.

Также энергия, вырабатываемая из воды, является «экологически чистой».Энергия, приводящая в движение водяные колеса, создается потоком воды, возникающим из-за разницы между верхним и нижним течением реки. Сегодня существует несколько гидроэлектростанций, в которых турбины электрогенератора приводятся в движение водой, переносимой реками.

Прототипы, предназначенные для потребления энергоресурсов, переносимых морскими и океанскими волнами, в настоящее время находятся в экспериментальной фазе.

2. Солнечная энергия.

Ежегодно на поверхность нашей планеты поступает огромное количество энергии.Это почти в десять раз больше, чем количество энергии, которое содержится во всех месторождениях ископаемого топлива и запасах урана, обнаруженных в мире. Солнечная энергия может использоваться как на электростанциях, так и в частных хозяйствах. Около 50% излучения, испускаемого Солнцем, достигает его поверхности напрямую. Солнечная энергия используется в некоторых регионах для снабжения бытовыми принадлежностями. Чтобы иметь возможность использовать его и ночью, его можно накапливать с помощью солнечной энергии в аккумуляторах.Следует добавить, что часть энергии, получаемой от солнечных элементов, зависит только от интенсивности падающего на них солнечного света, а не от температуры окружающей среды. Так что устанавливать солнечные батареи можно даже в странах, близких к полюсу.

3. Геотермальная энергия.

Определение геотермальной энергии относится к тепловой энергии, хранящейся в геотермальных водах. Горячие недра земли являются источником нагрева подземных вод, поэтому можно предположить, что эту энергию можно использовать постоянно.Для добычи геотермальной воды необходимо пробурить скважину на глубину горячей воды, а затем в непосредственной близости от первой скважины проделать еще одну скважину, через которую можно будет собирать геотермальную воду. Энергию, полученную благодаря этому методу, можно использовать, например, для утепления квартир.

Было бы здорово, если бы спрос на альтернативные источники энергии и их использование увеличились в ближайшем будущем. Несомненно, фактором, существенно ограничивающим использование геотермальной, солнечной, гидро- или ветровой энергии, является высокая цена, необходимая для ее производства.Несомненно, большое преимущество проанализированных выше источников энергии состоит в том, что они абсолютно безвредны для природной среды. Возможно, именно этот факт и определит их растущую популярность в ближайшем будущем.

.

Является ли биомасса возобновляемым источником энергии?

Что такое биомасса?

Биомасса является одним из источников, который используется для производства возобновляемой энергии и имеет несколько форм. Может представлять собой твердую или жидкую смесь веществ растительного или животного происхождения. Важно отметить, что это сырье является биоразлагаемым, т.е. подвергается биохимическому процессу разложения органических соединений на неорганические соединения.

Как производится биомасса?

Сам процесс использует энергию солнца и явления фотосинтеза.Естественные свойства солнечного света, воздуха и почвы позволяют самопроизвольно производить биомассу. Сжигание биомассы производит тепло, которое, в свою очередь, может быть преобразовано в другую чистую энергию, такую ​​как электричество, тепло или механическая энергия. Использование биомассы в качестве энергоносителя имеет множество преимуществ - экологических, экономических и социальных.

Где и какие типы биомассы существуют?

Для производства биоэнергии из биомассы используется различное сырье, которое подразделяется по происхождению.Мы различаем первичное энергетическое сырье (древесина, солома, шлам) и вторичное сырье (биогаз, этанол, макулатура, нефтяные эфиры). Упомянем несколько источников биомассы:

  • древесина, являющаяся отходом деревообрабатывающей промышленности (древесная биомасса, лесная биомасса)
  • 90 025 солома и сено зерновых, бобовых и масличных культур, например рапс, подсолнечник или конопля 90 025 растения из энергетических культур, т.е. с плантаций, предназначенных для производства биомассы, например топинамбура, спорыша, проса и другого сырья
  • отходы целлюлозно-бумажной промышленности
  • органические отходы в виде солода, патока и другое сырье пивоваренной и пищевой промышленности
  • осадок сточных и коммунально-бытовых отходов
  • биогаз со свалок или навоз
  • 90 025 жидкое биотопливо, включая растительные масла, биоэтанол и биодизель

Переработка биомассы для энергетических целей

Наиболее распространенным методом преобразования биомассы в полезную энергию является ее сжигание (прямое сжигание д., в качестве биотоплива или биогаза).В зависимости от типа установки и процесса ее приготовления зависит конструкция установки и условия горения. Благодаря этому процессу можно вырабатывать энергию, необходимую для обогрева зданий и полезной воды. Энергия, полученная из биомассы, также используется в технологической тепловой промышленности и для производства электроэнергии в паровых турбинах.

Биомасса преобразуется в энергию с помощью различных процессов, включая:

  • прямое сжигание для получения тепла
  • термохимическое преобразование для получения твердого, газообразного и жидкого топлива производство жидкого и газообразного топлива

Термохимическая конверсия биомассы включает, например, процесс пиролиза, т.е. сухую перегонку, протекающую под воздействием высокой температуры.Еще одним таким процессом является газификация, заключающаяся в превращении твердого топлива в газ. Эти процессы происходят при высоких температурах в закрытых сосудах под давлением, называемых газогенераторами.

Получение биогаза из биомассы

Биомасса также может быть преобразована в биогаз . Его получают путем ферментации осадка очистных сооружений, органических отходов свалок и ферментации навоза на фермах.Пиролизный газ используется для привода двигателей внутреннего сгорания или для сжигания в газовых котлах.

Является ли биомасса экологичным топливом?

Производство биоэтанола и биодизеля является альтернативным решением на топливном рынке. Благодаря этому удается сократить выбросы парниковых газов, сократить потребление нефти и тем самым уменьшить загрязнение окружающей среды. Биоэтанол можно производить из различного сырья, например из масличных растений, таких как вышеупомянутая конопля или подсолнечник.Федеральное управление гражданской обороны США утверждает, что биомасса конопли является одним из наиболее эффективных решений в области получения биотоплива. Также сахарная свекла, зерновые и картофель используются для производства биотоплива. Развитие биотоплива в Польше возможно благодаря большому количеству этого сырья, а биодизель и биоэтанол являются окисленными и практически нетоксичными видами топлива.

Почему биомасса является возобновляемым источником энергии?

Поскольку при сжигании и преобразовании биомассы получается чистая и независимая энергия, она считается одним из возобновляемых источников энергии.Биогаз считается возобновляемым источником энергии из-за нулевых выбросов CO2 в атмосферу. При сжигании биогаза и поглощении его из атмосферы количество углекислого газа в обоих случаях одинаково. Биомасса может показать преимущество перед традиционными источниками энергии благодаря своей эффективности, экономичности и экологичности. Однако есть такие источники, как лесная биомасса, которые являются предметом многочисленных споров. Сегодня многие ученые, эксперты в области энергетики и природоохранные организации считают, что древесину нельзя считать источником возобновляемой энергии – из-за проблемы обезлесения и выбросов CO2.

Биомасса в Польше – преимущества

Аргументы в пользу использования биомассы в энергетических целях могут включать необременительные методы получения энергии, простое и эффективное производство, небольшие инвестиции, которые делают биомассу наименее дорогим источником возобновляемой энергии, возрождение местное сельское хозяйство, поддержка процесса получения дохода в селах, улучшение топливного баланса в регионе.

Легко ли производить энергию из биомассы?

Трудности при преобразовании биомассы в энергию могут возникнуть, если: масштаб ожидаемых объемов производства биомассы неясен, биомасса сжигается в печах, не подготовленных для этого процесса, в этом процессе страдает лесная экосистема, растения не соответствуют параметры, например, они слишком сырые или с низким энергетическим потенциалом, или если есть проблемы в транспорте.Микро- и макромасштабы применения биомассы различны, поэтому эти процессы должны быть полностью профессиональными.

Статья представляет собой произведение по смыслу Закона от 4 февраля 1994 года. по авторскому праву и смежным правам. Все авторские права имеют право на swiatoze.pl. Возможно дальнейшее распространение работы только с согласия редакции.

.

Альтернативные источники энергии

Энергия была, есть и будет нужна людям всегда, в первую очередь, для производства тепла, освещения и транспорта. Он вырабатывается в виде электроэнергии, необходимой для освещения, промышленности, телекоммуникаций и транспорта, которую можно легко транспортировать на большие расстояния. Энергия, вырабатываемая в виде тепла, используется для обогрева квартир, приготовления пищи или в промышленности. В качестве топлива он используется в автомобилях, поездах, авиации и других средствах связи.Источники энергии можно разделить на две основные группы: возобновляемые источники, ресурсы которых самовозобновляемы, и невозобновляемые источники, использование которых происходит быстрее, чем естественная регенерация.

Возобновляемые (нетрадиционные) источники используют в переработке:

  • энергия солнечного излучения
  • энергия ветра,
  • геотермальная энергия,
  • энергия морей и океанов (приливы, морские течения, волны, перепады температур, перепады солености),
  • энергия внутренних вод,
  • энергия биомассы,
  • энергия биогаза свалок,
  • энергия биогаза, образующегося в процессах сброса сточных вод или обработки или разложения складируемых растительных и животных остатков.


Невозобновляемые (традиционные) источники включают, в основном, ископаемое топливо, такое как:

  • каменный уголь,
  • лигнит,
  • природный газ,
  • сырая нефть,
  • торф.

Сегодня мир зависит от традиционных источников энергии (ископаемого топлива), но со временем они закончатся. К тому же полезные ископаемые встречаются не везде и их не всегда легко добывать, и страны, не имеющие собственного сырья, вынуждены покупать его за границей.Массовое сжигание ископаемого топлива является одной из причин быстрого ухудшения состояния окружающей среды. Эти загрязнители связаны с образованием большого количества ядовитых соединений, золы и отходящего тепла. К негативным последствиям также относится разрушение частей Земли, например, перемещение почвы, отвалов и зольных отвалов. Вышеуказанные аспекты заставили использовать экологический метод получения энергии из так называемого 90 038 альтернативных источников 90 039, которые являются альтернативой традиционным источникам.Альтернативные источники энергии можно условно разделить на возобновляемых и синтетических. Первый из них использует природу, силы, возникающие в природе, а второй – это синтез топлива, т.е. замена известных природных углеводородов. Отличие между ними в том, что после обеспечения соответствующей инфраструктуры возобновляемые источники можно использовать без больших финансовых затрат. В случае синтеза топлив требуется непрерывный подвод энергии, так как она может быть преобразована из одного вида в другой, но не может быть получена из ничего.Поэтому естественно получать энергию из возобновляемых источников. Инвестиции в эти источники энергии приносят ряд преимуществ отдельным лицам и местным сообществам, в том числе: снижение зависимости от иностранных источников энергии; замена менее доступных и более дорогих ископаемых видов топлива неисчерпаемыми и дешевыми источниками энергии; повышение энергетической безопасности; активизация местного предпринимательства; сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, связанных с переработкой ископаемого топлива, и, таким образом, сокращение числа заболеваний, возникающих в результате загрязнения окружающей среды, и многие другие.
В Польше энергия по-прежнему производится в основном из каменного угля и лигнита. Повышение осведомленности населения о том, насколько это вредно для окружающей среды, и проблема необходимости реорганизации энергетической политики, чтобы исчерпание этих источников не закончилось энергетическим кризисом, привели к росту интереса к альтернативным источникам энергии. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) становятся все более популярными благодаря своей безвредности для окружающей среды, неисчерпаемости и энергетическому потенциалу.Производство энергии из возобновляемых источников увеличивается с каждым годом (по данным Центрального статистического управления, в 2009 году доля в общем объеме производства страны составила 9%). Наиболее распространенным и популярным возобновляемым источником тепла как в Польше, так и в мире является биомасса. В Польше этот метод получения энергии имеет особенно хорошие перспективы из-за большого количества ферм. Доля энергии ветра и солнца постоянно увеличивается, однако p
переход с традиционной на альтернативную энергетику происходит медленно..

Смотрите также