Содержание
Возобновляемая энергия
Возобновляемая энергетика в мире
Установленная мощность ВИЭ в мире на конец 2018 года составила 2 351 ГВт. Это около трети
установленной мощности всех электростанций планеты. На гидроэнергетику приходится
наибольшая доля ВИЭ (установленной мощностью 1 172 ГВт), на ветряную и солнечную энергетику
— 564 ГВт и 480 ГВт соответственно. Другие возобновляемые источники энергии включают 121 ГВт
биоэнергетики, 13 ГВт геотермальной энергетики и 500 МВт морской энергетики (использование
силы приливов и волн).
Гидроэнергетика
Гидроэнергетика
Крупнейший ВИЭ по установленной мощности. Гидроэнергетика один из самых эффективных
источников энергии, поэтому используется в качестве предпочтительной генерации (если
доступно). Например, в Норвегии 99% электричества вырабатывается ГЭС.
1 292 595
МВт
Совокупная установленная мощность в мире
Ветряная энергетика
Ветряная энергетика
Ветряная энергетика базируется на преобразовании потоков воздуха в электричество. Объем
вырабатываемой электроэнергии зависит от силы ветра, размера турбины и длины его лопастей.
Установленная мощность ветрогенераторов существенно возросла за последние 35 лет. В
середине 80-х годов среднестатистическая турбина была мощностью 0,05 МВт, а длина лопастей
не превышала 15 метров. Сегодня мощность ветряных энергетических установок на суше может
составлять 2 МВт, в море – 3-5 МВт. У крупнейших из них диаметр ротора достигает 164 м.
563 726
МВт
Совокупная установленная мощность в мире
Солнечная энергетика
Солнечная энергетика
Солнечные панели преобразуют солнечный свет в электричество с помощью технологии
фотоэффекта (электромагнитная радиация солнца трансформируется в электрическую энергию).
Для этого используется фотоэлектрический элемент. Наиболее распространенным материалом в
фотоэлементах является кремний.
разрабатывает новое поколение фотоэлектрических элементов, в основе которых перовскитные
ячейки.
485 826
МВт
Совокупная установленная мощность в мире
Биоэнергетика
Биоэнергетика
Биоэнергетика основывается на сжигании биомассы. К классической биоэнергетике относятся
использование дерева, животные отходы и древесный уголь. Современная биоэнергетика
включает использование жидкого биотоплива из сахарного тросника и иных растений, био-газ,
получаемый из бескислородной переработки отходов, деревянные паллеты и другие технологии.
115 731
МВт
Совокупная установленная мощность в мире
Геотермальная энергетика
Геотермальная энергетика
Геотермальная энергетика предусматривает использование тепла из недр земли.
поступающие к поверхности – наиболее распространенные примеры. В зависимости от
характеристик, геотермальная энергетика может быть использована для обогрева, охлаждения
или выработки чистой энергии. Исландия, например, обеспечивает более 90% потребностей в
тепловой энергии из геотермальных источников.
13 329
МВт
Совокупная установленная мощность в мире
Как российские ученые создают возобновляемые источники энергии
Неизбежная угроза изменения климата заставляет мир постепенно искать способы перехода на альтернативную энергетику. Альтернативную или возобновляемую энергию получают из устойчивых источников, таких как солнечная энергия, геотермальная энергия, биомасса, энергия ветра, гидроэнергия, энергия приливов и отливов. Ученые из российских вузов, участвующих в программе Минобрнауки России «Приоритет 2030», также реализуют стратегические проекты в области ядерной энергетики и создания возобновляемых источников энергии.
Зеленая ядерная энергетика
Источник: пресс-служба ТПУ
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают прорывные технологии в области экологически чистой ресурсосберегающей энергетики, которые обеспечат России лидирующие позиции на мировой арене и сделают ядерную энергетику по-настоящему «зеленой». В рамках программы «Приоритет 2030» в ТПУ реализуется стратегический проект «Энергетика будущего», который обеспечит технологический и кадровый задел для устойчивого перехода нашей страны к экологически чистой ресурсосберегающей энергетике и развития новых технологий ядерной энергетики.
«В рамках стратегического проекта «Энергетика будущего» исследователи и инженеры ТПУ проводят научные исследования в прорывных направлениях ядерной энергетики, среди которых, например, масштабный проект «Прорыв» Госкорпорации «Росатом», — сообщил исполняющий обязанности ректора ТПУ Дмитрий Седнев.
Так, ученые ТПУ занимаются разработкой и внедрением систем автономного электроснабжения со звеном постоянного тока. Это – автономные системы небольших мощностей (до 1-2 МВт), основанные на максимально эффективном использовании солнечной энергии или ветроэнергетики. Для подобных технологий в вузе разрабатывают контроллеры и инверторы стандартных мощностей, которые позволят успешно использовать возобновляемые источники энергии для нужд электроснабжения потребителей.
Еще одно направление проекта – технология термической конверсии биомассы, например, древесных опилок, которая позволяет получать синтез-газ с высоким — от 20 до 40 % — содержанием водорода. Технология особенна тем, что из сырья получается не один полезный продукт, а сразу три в разных фазах: биоуголь, жидкое углеводородное топливо, синтетический газ, состоящий из водорода, минимального процента углекислого газа и азотных соединений. В ближайших планах — создание пилотной установки по получению водорода из биомассы.
Наконец, большую перспективу имеют исследования эффективного использования геотермальных источников энергии. В университете накоплен серьезный задел фундаментальных знаний по геонаукам, исследованию скважин, бурению, теплотехники. Это позволит создать ученым междисциплинарный коллектив, объединяющий нефтяников и энергетиков, с привлечением иностранных ученых из Нидерландов и Шотландии. Благодаря поддержке программы «Приоритет 2030» вуз будет работать над созданием систем тепло- и электроснабжения автономных объектов, основанных на использовании геотермальной энергии. Для Томской области это – очень актуальное направление.
При этом исследования направлены на практическое внедрение. К разработкам и методикам проявляют интерес индустриальные партнеры — компании лесопромышленного комплекса, нефтегазодобывающего сектора. Внедрение подобных технологий позволит жителям отдаленных районов получить доступ к сравнительно недорогой и экологичной энергии, развить новые отрасли экономики и снизить углеродный след.
Мировое лидерство в ядерных и термоядерных технологиях
Источник: пресс-служба НИЯУ МИФИ
В Национальном исследовательском ядерном университете «Московский инженерно-физический институт» (НИЯУ МИФИ) реализуется стратегический проект «Ядерные энерготехнологии нового поколения и экстремальные состояния вещества», направленный на переход к безуглеродным источникам энергии.
Главная цель проекта — разработка ключевых технологий на стыке ядерной физики и физики экстремальных состояний вещества для перехода к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике.
Одна из задач университета – внедрять новые технологии, в том числе, и в атомной отрасли. Так, ученые пытаются найти применение новым цифровым технологиям в ядерной отрасли и посмотреть, где их можно эффективно использовать. В частности, в рамках проекта «Приоритет 2030», исследователи хотят сделать цифровой двойник исследовательского реактора НИЯУ МИФИ.
«Задачи проекта тесно связаны с работами, которые ведутся в рамках Комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации на период до 2024 года», реализация которой нацелена на мировое лидерство России в ядерных и термоядерных технологиях», — подчеркнул доктор физико-математических наук, профессор, заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгий Тихомиров.
Современные инженерные системы
Исследователи Нижегородского государственного технического университета имени Р.
«Для университета стратегический проект является одним из ключевых направлений в программе «Приоритет 2030». Он направлен на создание современных инженерных систем для перспективных ядерно-энергетических и лазерных комплексов и разработку образцов оборудования для создания АЭС и лазерных систем нового поколения, превосходящих мировой уровень», — сказал ректор НГТУ им. Р. Е. Алексеева Сергей Дмитриев.
Адаптивная оптика
В Московском политехническом университете (Московский Политех) специалисты проводят исследования в рамках стратегического проекта «Адаптивная оптика для лазерных технологий будущего». В мире эта область исследований сегодня очень актуальна.
В данный момент проект находится на стадии инициации. Исследования позволят разработать новые методы и подходы коррекции светового излучения и создать быстродействующие адаптивные системы управления распределением интенсивности сверхмощных лазерных пучков для транспортировки энергии через оптически неоднородные среды.
«Управляемая термоядерная реакция — это в перспективе «зеленый» источник энергии, способный изменить мир, решить ряд экологических и социальных проблем, при этом получение лазерного термоядерного синтеза невозможно без адаптивной оптики», — прокомментировал профессор, научный руководитель стратегического проекта Алексей Кудряшов.
Разработки в области водородной энергетики
Источник: пресс-служба УрФУ
Работа исследователей Уральского федерального университета (УрФУ) в рамках стратегического проекта «Материалы и технологии для водородной и ядерной энергетики» нацелена на обеспечение мирового превосходства России в области создания материалов и технологий для водородной, возобновляемой и ядерной энергетики.
«Альтернативная энергетика развивается во всем мире как одна из ключевых возможностей снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду, предотвращения проблем энергетического дисбаланса и глобального потепления. Для решения этих вызовов Уральский федеральный университет развивает исследования и разработки в области водородной энергетики», — сказал ректор УрФУ Виктор Кокшаров.
Основная задача исследователей — сформулировать научные принципы разработки новых функциональных материалов для водородной энергетики. Такие материалы должны обладать оптимальными условиями применения и способствовать высокой эффективности и производительности задействованных твердооксидных электрохимических устройств.
УрФУ также сотрудничает в этом направлении с академическими институтами и промышленностью, так как тематика проекта соответствует приоритетам Уральского НОЦ. Кроме того, вуз привлекает к исследованиям и разработкам молодых специалистов в специализированной молодежной лаборатории водородной энергетики.
По словам директора Уральского энергетического института УрФУ Сергея Сарапулова, спектр проводимых вузом исследований очень широк: от применения водорода в транспортных системах, энергетике и металлургии, до получения водородосодержащих спиртов как сырья для производства водорода с использованием атомной энергии и возобновляемых источников энергии.
Объяснение возобновляемых источников энергии — типы и использование
- Основы
- +Меню
Какие существуют виды возобновляемых источников энергии?
-
Древесина — Древесная биомасса включает древесные гранулы; древесная щепа от лесохозяйственных операций; отходы лесопильной, целлюлозно-бумажной и мебельной фабрик; дрова для отопления помещений и приготовления пищи. Крупнейшим источником энергии на базе древесины является черный щелок, остаток производства целлюлозы, бумаги и картона.
- Биотопливо — Биотопливо включает этанол и биодизельное топливо . Большая часть топливного этанола, используемого в Соединенных Штатах, производится из кукурузы. Биодизель производится из зерновых масел и животных жиров.
- Твердые бытовые отходы и биогаз — Твердые бытовые отходы (ТБО) или мусор, содержащие материалы биомассы (или биогенные), такие как бумага, картон, пищевые отходы, скошенная трава, листья, древесина, изделия из кожи и негорючие материалы, не относящиеся к биомассе. материалы (в основном пластмассы и другие синтетические материалы, изготовленные из нефти). ТБО сжигают на мусороперерабатывающих заводах для выработки электроэнергии. Многие свалки в Соединенных Штатах собирают и сжигают биогаз для производства электроэнергии.
Древесина является нашим вторым по величине источником возобновляемой энергии
Источник: Стоковая фотография (защищено авторским правом)
Ветряная электростанция
Источник: Стоковая фотография (защищена авторским правом) и реки, чтобы вращать турбину и вырабатывать электроэнергию.
Геотермальная энергия — Геотермальная энергия представляет собой тепло из горячих недр земли или вблизи земной поверхности. Трещины в земной коре позволяют воде, нагретой геотермальной энергией, естественным образом подниматься на поверхность в виде горячих источников и гейзеров. Скважины, пробуренные в земле, позволяют контролируемому выпуску пара или воды на поверхность для приведения в действие паровых турбин для выработки электроэнергии. Почти постоянная температура земли у поверхности земли используется в геотермальных тепловых насосах для обогрева и охлаждения зданий.
Энергия ветра —Ветряные турбины используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Ветер обдувает лопасти, создавая подъемную силу, которая заставляет лопасти вращаться. Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрический генератор, вырабатывающий электричество.
- Солнечные тепловые системы используют солнечные коллекторы для поглощения солнечного излучения для нагрева воды или воздуха для обогрева помещений и нагрева воды.
- Солнечные тепловые электростанции используют концентрирующие солнечные коллекторы для фокусировки солнечных лучей для нагрева жидкости до высокой температуры. Эта жидкость генерирует пар для питания турбины и генератора.
- Фотогальванические (PV) системы используют солнечные электрические элементы, которые преобразуют солнечное излучение непосредственно в электричество. Отдельные фотоэлементы объединены в модули (панели) различной мощности по производству электроэнергии. Фотоэлектрические системы варьируются от отдельных фотоэлементов для питания калькуляторов до крупных электростанций с сотнями модулей для выработки большого количества электроэнергии.
Нажмите, чтобы увеличить
Последнее обновление: 20 мая 2022 г.
-
Узнать больше
- Потребление возобновляемой энергии в США с разбивкой по источникам и секторной диаграмме
- Исторические годовые и месячные данные о производстве электроэнергии на уровне штата по источникам
- Ежемесячный обзор энергетики – Возобновляемые источники энергии
- Ежемесячный обзор энергопотребления – электричество
- Статьи по возобновляемым источникам энергии
- Возобновляемая энергия
- База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности
-
Часто задаваемые вопросы
- Сколько энергии в США потребляется и вырабатывается из возобновляемых источников?
- Какая часть мирового потребления и производства энергии приходится на возобновляемые источники энергии?
- Часто задаваемые вопросы по возобновляемым источникам энергии
Возобновляемая энергия | Национальное географическое общество
Ветер, солнце и Земля являются источниками возобновляемой энергии.


Использование солнечной энергии имеет множество преимуществ. Фотоэлементы служат долго, около 20 лет. Однако есть причины, по которым солнечная энергия не может использоваться в качестве единственного источника энергии в сообществе. Установка фотоэлементов или строительство здания с использованием пассивной солнечной технологии может быть дорогостоящим. Солнечный свет также может быть трудно предсказать. Его могут закрывать облака, а ночью не светит солнце. Различные части Земли получают разное количество солнечного света в зависимости от местоположения, времени года и времени суток. Энергия ветра Люди используют энергию ветра уже очень давно. Пять тысяч лет назад древние египтяне строили лодки, приводимые в движение ветром. В 200 г. до н. э. люди использовали ветряные мельницы для измельчения зерна на Ближнем Востоке и перекачивания воды в Китае.
Энергия ветра может быть очень эффективной. В таких местах, как Средний Запад в Соединенных Штатах и вдоль побережья, устойчивые ветры могут обеспечить дешевое и надежное электричество. Еще одним большим преимуществом энергии ветра является то, что это «чистая» форма энергии.


Преимуществом геотермальной энергии является ее чистота. Он не требует топлива и не выбрасывает в воздух вредных загрязнителей. Геотермальная энергия доступна только в определенных частях мира. Еще одним недостатком использования геотермальной энергии является то, что в районах мира, где под землей имеется только сухое тепло, для производства пара используется большое количество пресной воды. Пресной воды может не быть. Люди нуждаются в воде для питья, приготовления пищи и купания. Энергия биомассы Биомасса – это любой материал, полученный из недавно живших растений или микроорганизмов. Растения получают энергию от солнца посредством фотосинтеза. Эта энергия сохраняется в растениях даже после их смерти. Деревья, ветки, обрезки коры и переработанная бумага являются распространенными источниками энергии биомассы.
Основным преимуществом биомассы является то, что ее можно хранить, а затем использовать по мере необходимости. Однако выращивание сельскохозяйственных культур для производства биотоплива требует большого количества земли и пестицидов. Земля может быть использована для производства продуктов питания вместо биотоплива.
Использование гидроэлектроэнергии относительно недорого.


Добавить комментарий