Способы использования возобновляемых источников энергии. Возобновляемые источники энергии этоСпособы использования возобновляемых источников энергии — МегаобучалкаЛекиця 4 Альтернативная энергетика. Проф.И.Хузмиев Общие положения. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)- это солнечное излучение, энергия ветра, энергия малых рек и водотоков, приливов, волн, энергия биомассы (дрова, бытовые и сельскохозяйственные отходы, отходы животноводства, птицеводства, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, лесозаготовок), геотермальная энергия, малых рек и водотоков, приливов, волн, геотермальная энергия, а также рассеянная тепловая энергия (тепло воздуха, воды океанов, морей и водоёмов) (Рис.2.1.)
Рис.2.1. Мощность возобновляемых источников энергии, поступающих на землю и направления их использования.( степень, означает 11) : http://user.ospu.odessa.ua/~shev/emd_m/nie/doklad.htm
Массовое использование возобновляемых и нетрадиционных источников энергии (Таблица 2.1.) являетсяодним из способов решения энергетической, экологической и продовольственной проблем, которые сегодня стоят перед всем мировым сообществом (таблица 2.2.).Их использование необходимо рассматривать с позиций системного подхода, одно из важнейших требований которого заключается в рассмотрении технических систем во времени (жизненный цикл) и в пространстве (внешняя среда). Способы использования возобновляемых источников энергии Таблица 2.1.
+ положительное влияние; - отрицательное влияние; 0 отсутствие влияния. Под жизненным циклом обычно понимается структура процесса разработки, производства, эксплуатации. Он включает следующие стадии: - формирование требований к системе; - проектирование; - изготовление, испытание и доводку опытного образца; - серийное производство; - эксплуатация; - модернизация; Первые три стадии называют внешним проектированием или макропроектированием. Здесь определяются: цели системы, определяются граничные условия, исследуются свойства внешней среды, механизмы и параметры системы, ее количественные характеристики и связи и как результат формулируется техническое задание на разработку проекта. Например, рассмотрим проблему энергоснабжения удаленных и мобильных потребителей, которым необходимо энергоснабжение, но в силу различных причин (удаленность, трудности рельефа и т.д.) оно затруднено или невозможно. Проблемы энергоснабжения таких потребителей решаются несколькими путями с помощью: - различных видов классического топлива; - энергии, запасенной в химических процессах; -возобновляемых, нетрадиционных источников энергии и их комбинацией; Использование нетрадиционных решений для обеспечения энергией отдельных потребителей позволит повысить социально-культурный уровень жизни работников, снизить издержки производства, повысить надежность и качество энергоснабжения на базе местных ресурсов, снизить антропогенное воздействие на окружающую среду. Поэтому для указанных выше потребителей необходимо активизировать строительство малых и микро ГЭС, использование энергии ветра, солнца, геотермальных и биоэнергетических источников. Все они обладают своими преимуществами и недостатками (Таблица 2.3.).
Сравнение ВИЭ с централизованными источниками Таблица 2.3..
Особый интерес возобновляемые источники энергии представляют для потребителей, расположенных в отдаленных местах, где население в основном занимается сельскохозяйственным производством (Таблица 2.4.). Классические системы энергоснабжения нуждаются в постоянной доставке к местам потребления дорогого жидкого топлива стоимостью с учетом доставки около 2$ за 1 литр, строительства линии электропередачи стоимостью более 20 тыс.$ за 1км и возведение электростанций при цене ориентировочно 1000$ за 1 кВт установленной мощности. Нетрадиционные решения же, основанные на первичных источниках энергии, имеющихся на месте потребления, хорошо вписываются в программы сбалансированного развития отдаленных регионов. Потребители энергии в домашнем хозяйстве Таблица 2.4..
Основной целью развития нетрадиционной энергетики должно быть рациональное использование природных ресурсов, в том числе и энергетических, с сохранением экологического равновесия и социальной стабильности. При этом должны решаться следующие задачи: •повышение уровня жизни населения с помощью автономных систем энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии, •снижение потребности в дровах, замедление процесса сведения растительного покрова, повышение эффективности землепользования, •сокращения импорта нефтепродуктов и развитие собственной энергетической базы, •стабилизация цен на энергоносители и обеспечение бесперебойного энергоснабжения, •подготовка квалифицированного персонала в области производства и потребления энергоресурсов и их эффективного использования. Возобновляемые источники энергии - практически неисчерпаемы и всегда доступны благодаря быстрому распространению современных технологий. Их использование соответствует стратегии использования различных энергетических источников. Возобновляемые ресурсы являются общепризнанным способом защиты экономики от ценовых колебаний и будущих расходов по защите окружающей среды. Технологии, основанные на использовании возобновляемых источников энергии, являются экологически чистыми из-за отсутствия выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Их применение не вызывает образование парникового эффекта и, соответственно, связанных с ним климатических изменений, и не приводит к образованию радиоактивных отходов. Использование ВИЭ позволяет:
Применение ВИЭ тормозится по следующим причинам: · Отсутствие необходимых Законов и нормативных актов по развитию и поощрению потребителей и бизнесменов по применению ВИЭ. Отсутствие государственных органов управления по управлению процессами внедрения ВИЭ. · Низкий платежеспособный спрос населения и организаций. Многие субъекты РФ - дотационные, нет экономических стимулов для вложения инвестиций (налоговые льготы, льготные кредиты), отсутствие утвержденной федеральной целевой программы, Отсутствие механизмов финансирования и возврата вложенных средств, недостаточный уровень экономических знаний организаций, принимающих решения. · Отсутствие по некоторым видам ВИЭ готовых систем энергоснабжения, низкий уровень стандартизации и сертификации оборудования, неразвитость инфраструктуры, отсутствие обслуживающего персонала, недостаточный объём научно-технических и технологических разработок, недостаточный уровень технических знаний организаций, принимающих решения. · В связи с тем, что Россия богата энергоресурсами, потребители относятся к ним как к нечто бесконечному и общедоступному. Этому также способствует их относительная дешевизна по сравнению с мировыми ценами. · Неосведомленность населения, руководителей и общественности о возможностях ВИЭ. Отсутствие пропаганды в средствах массовой информации о свойствах ВИЭ и примеров их использования.. Наше будущее в значительной степени зависит от применения технологических инноваций. Возобновляемые источники энергии смогут в течение будущих десятилетий влиять на изменение общества в целом. Согласно прогнозам значение и доля возобновляемых источников энергии в общем процессе получения энергии будет возрастать. Эти технологии не только сокращают глобальную эмиссию СО2, но и придают необходимую гибкость процессу энергопроизводства, делая его менее зависимым от ограниченных запасов ископаемого топлива. По единому мнению экспертов в течение некоторого периода времени гидроэнергетика и биомасса будут доминировать над другими видами возобновляемых источников энергии. Однако, в ХХI веке первенство на энергорынке будет принадлежать ветроэнергетике и солнечной энергетике, которые сейчас активно развиваются. На современном этапе ветроэнергетика является самой быстрорастущей отраслью производства электроэнергии. В некоторых регионах уже сегодня ветроэнергетика конкурирует с традиционной энергетикой, основанной на использовании ископаемых видов топлива. В конце 2002 года установленная мощность ветростанций во всем мире превысила 30000 МВт. В то же время очевиден явный рост интереса во всем мире к солнечным электростанциям, хотя ее сегодняшняя себестоимость в два –три раза выше себестоимости традиционной энергетики. Фотоэлектричество особенно привлекательно для удаленных областей, не имеющих подключения к общей энергосистеме. Передовая тонкоплёночная технология, применяемая для производства фотоэлектрических батарей активно внедряется в крупномасштабное коммерческое производство. Такие большие энергокомпании, как Энрон, Шелл и Бритиш Петролеум за последнее время много инвестировали в развитие фото и ветроэнергетики. Это является одним из самых убедительных фактов перспективного будущего возобновляемой энергетики. Большие инвестиции со стороны ведущих мировых энергокомпаний планируются также и в развитие других видов ВИЭ. Одним из наиболее перспективных рынков применения ВИЭ в ближайшие 20 лет во всем мире станут развивающиеся страны, испытывающие сегодня проблемы с нехваткой энергии. Для многих стран привлекательным является мобильный характер этих технологий. Установки, работающие на ВИЭ, можно разместить близко к пользователям. Кроме того, их монтаж быстрее и дешевле по сравнению со строительством больших тепловых электростанций, требующей протяженных линий электропередач. Возобновляемые источники энергии также пользуются спросом и в промышленно развитых странах. Опрос общественного мнения, проведенный в США, показывает, что большая часть энергопотребителей страны согласна платить больше за "зелёную" (экологически чистую) энергию, и многие энергетические компании могут им ее предложить. В Европе благодаря сильной общественной поддержке быстро растет рынок возобновляемых источников энергии. Различные сценарии развития показывают, что доля использования возобновляемых источников энергии к 2010 году будет составлять от 9,9% до 12,5%. Поставленная цель, составляющая 12%, ("амбициозная, но реально выполнимая"), должна быть достигнута за счет установки 1 млн. "солнечных крыш", установленной мощности ветростанций, равной 15000 МВт и 1000 МВт установленной мощности в области биоэнергетики. Современная доля ВИЭ в энергопроизводстве, составляющая 6%, включает и большую гидроэнергетику, развитие которой в дальнейшем не планируется из-за негативного воздействия на окружающую среду. Увеличение доли ВИЭ должно быть обеспечено за счет развития энергетического использования биомассы, ветроэнергетики (установленная мощность ВЭС должна достигнуть 40 ГВт). Планируется установка 100 миллионов квадратных метров солнечных коллекторов. Ожидается увеличение установленной мощности ФЭБ до 3 ГВтэ, геотермальных установок до 1 ГВтт, а тепловых насосов - до 2.5 ГВтт. Общая сумма капиталовложений достигнет 165 миллиардов евро (1997-2010 гг.), будет создано до 900000 новых рабочих мест, выбросы СО2 уменьшатся на 402 млн.. тонн. Исходя из того, что ВИЭ сегодня обеспечивают менее 6% энергопотребления стран ЕС, необходимо объединить усилия для увеличения этой доли. Это, в свою очередь, создаст возможность для экспорта энергии и улучшения экологии. В настоящее время Европа импортирует более 50% энергоносителей, и если не принять срочных мер, то эта цифра может возрасти до 70% к 2020 году. По оценкам Европейской Ассоциации Ветроэнергетики, установка ветростанций общей мощностью 40 ГВт, позволит создать дополнительно до 320 000 рабочих мест. По данным Ассоциации Фотоэлектрической Промышленности, установка 3 ГВтэ создаст 100000 рабочих мест. Федерация Солнечной Энергетики считает возможным обеспечить 250000 рабочих мест, действуя только для нужд внутреннего рынка и еще 350000 рабочих мест могут быть созданы в случае работы на экспорт. White Paper предлагает ряд налоговых стимулов и других финансовых мер для поощрения инвестиций в область возобновляемых источников энергии, а также меры поощрения использования пассивной солнечной энергии. Согласно этому документу: "Поставленная цель удвоить текущую долю возобновляемых источников энергии до 12% к 2010 году - реально выполнима". Доля возобновляемых источников энергии в производстве электричества может вырасти от 14% до 23% и более к 2010 году, если принять соответствующие меры. Создание рабочих мест - один из наиболее важных аспектов, характеризующих развитие возобновляемой энергетики. Потенциал занятости населения в области возобновляемых источников энергии можно оценить по следующим данным: Необходимо отметить, что при сравнении различных источников энергии цена является ключевым параметром. Возобновляемые источники энергии зачастую считаются более дорогостоящими по сравнению с ископаемым топливом. Такое заключение обычно основывается на неправильной оценке затрат. Когда мы оплачиваем счет за электроэнергию или заполняем бак своего автомобиля, мы обычно оплачиваем неполную цену за энергию. Цена не включает в себя всех затрат. Существует много скрытых затрат, связанных с использованием энергии. Скрытые социальные и экологические затраты, риск, связанный с использованием ископаемых видов топлива - основные барьеры к коммерциализации возобновляемых технологий. Общепризнано, что современные рынки игнорируют эти затраты. На самом деле, на мировом энергорынке предпочтение отдается загрязняющим источникам энергии, например, серосодержащим - углю и нефти, а не экологически чистым возобновляемым источникам. До тех пор, пока традиционные технологии способны перекладывать на общество существенную часть своих затрат, связанных с загрязнением окружающей среды и расходами на здравоохранение, возобновляемые источники, будут находиться в неравных условиях. И это несмотря на то, что ВИЭ практически не ухудшают состояние экологии и даже дают такие положительные эффекты, как создание рабочих мест, особенно в сельской местности. Поэтому для создания рынка, действующего по правилам "честной игры", необходим учет всех этих затрат. Очень трудно оценить затраты, связанные с экологическим загрязнением, а некоторые из них даже трудно определить. Тем не менее, проведенные исследования доказывают их существенные размеры. Например, согласно исследованиям немецких ученых, затраты на производство электроэнергии ископаемых видов топлива, не включая затраты, связанные с решением проблемы глобального потепления, составляют 2,4-5,5 амер. цента/кВт*ч. В то же время стоимость электроэнергии, выработанной атомными электростанциями, - 6,1-3,1 амер. цента/кВт*ч. Согласно другому исследованию, выбросы SO2 при сжигании угля на американских электростанциях ежегодно обходятся гражданам США в 82 миллиарда американских долларов - дополнительно для возмещения ущерба, нанесенного здоровью людей. Сокращение сельскохозяйственных урожаев, вызванное загрязнением воздуха, обходится американским фермерам в 7,5 млрд. американских долларов в год. Важным является тот факт, что граждане США фактически ежегодно оплачивают скрытые затраты, связанные с использованием энергии, в размере примерно 109-260 млрд. долларов. Подобные примеры могут быть приведены для других стран. Если бы дополнительные затраты включались в рыночные процессы, технологии по применению ВИЭ оказались бы в более выгодном положении, конкурируя с ископаемыми видами топлива. Тогда мы могли бы говорить о существенном проникновении ВИЭ на мировой энергетический рынок уже сегодня. Источник: http://www.ecomuseum.kz/dieret/why/why.html megaobuchalka.ru Мифы о возобновляемой энергетике К сожалению, позиции многих людей по этим важным вопросам основаны на устаревших фактах и даже ложных представлениях.
Миф №1. Возобновляемые источники энергии – малозначительный ресурс Критики зеленой энергетики в США утверждают, что, несмотря на многолетние федеральные субсидии и головокружительный рост, демонстрируемый возобновляемыми источниками энергии, они пока не достигли того уровня, который был бы значимым для экономики. Если судить по доле рынка, занятой отдельными категориями возобновляемых источников, на первый взгляд это утверждение кажется верным. Действительно, на ветряные энергетические установки приходится всего около 5% генерирующих мощностей США и немногим более 4% производства электроэнергии. Важно учитывать и масштабы. Соединенные Штаты обладают второй по величине энергосистемой на планете, в которой сосредоточено около 20% мировых генерирующих мощностей. Приходящиеся на ветроэнергетику 5% от этого «пирога» — это очень большой «кусок». Его 60 ГВт, это большая мощность, чем имеет в своем распоряжении энергосистема такого государства как Австралия или Саудовская Аравия и почти столько же, сколько есть у всей Мексики. Это около половины генерирующих мощностей Франции или Бразилии. Конечно, ветер дует не всегда. Ветряные станции производят лишь около третьей части того, на что способны потенциально, тогда как АЭС может генерировать почти до 100% паспортной мощности. Но даже это «урезанное» количество электроэнергии огромно. В глобальном сравнении объем генерации ветряных ферм США составляет 54% от всего производства электричества Мексики, 26% — Бразилии и Франции, 62% — Австралии, 64% — Турции и более чем в два раза превышает производство электроэнергии в Швейцарии. Кроме того, размер доли возобновляемой энергетики в общем энергетическом балансе США отражает тот факт, что пока не все штаты проявляют равнозначную активность в ее развитии. Некоторые из них производят значительные объемы «зеленой энергии», другие практически не развивают эту отрасль. Например, Техас, обладая самой большой энергосистемой в стране, получает 11% энергии из возобновляемых источников, в основном, от ветряных установок. В то же время в Нью-Йорке и Джорджии, где энергетический сектор также очень развит, доля возобновляемой энергетики незначительна. В спорах рождается истина. Но лишь в том случае, если спорщики основываются на реальном положении вещей, а не «витают в облаках», оторвавшись от твердой почвы. Сторонники возобновляемой энергетики уверены в том, что рано или поздно их позицию поддержит весь мир. Однако на пути к зеленому «светлому будущему» есть немало препятствий, на которые мечтатели не обращают внимания. Для популяризации идеи и привлечения новых сторонников в лагерь зеленых миф о том, что возобновляемые источники являются панацеей от всех проблем, весьма привлекателен, как может показаться на первый взгляд. Миф №2. Возобновляемые источники энергии способны заменить все виды ископаемого топлива Оборотной стороной критики возобновляемых источников энергии является бустеризм, т.е. их рекламирование, сглаживая «острые углы» и не акцентируя внимание на трудностях. Некоторые сторонники возобновляемой энергетики описывают радужное будущее, где 100% энергетических потребностей будут удовлетворять недорогие и надежные возобновляемые источники энергии. Возможно ли такое? Сфокусировавшись на электричестве, исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (National Renewable Energy Laboratory) попытались найти ответ на этот вопрос. Сценарий полного отказа от ископаемого топлива ученые не рассматривали, однако они выяснили, что технически к 2050 году США вполне могут получать из возобновляемых источников до 80% всей электроэнергии, доставляя ее потребителям ежечасно и ежедневно в любой уголок страны. Ученые не нашли поводов, чтобы выразить сомнения в том, что индустрия способна произвести необходимое оборудование. Куда сложнее найти место, где бы можно было установить все эти ветряные, солнечные и гидроэлектростанции. Управление огромными инвестициями, необходимыми для первого этапа строительства было бы еще одним препятствием для достижения радужной цели. Но по мере расширения сферы возобновляемой энергетики неизбежно появление еще одной финансовой проблемы. Эксперты прогнозируют, что наличие больших переменных объемов энергии из возобновляемых источников может обрушить оптовые цены на электроэнергию. Это усложнит поиск новых инвестиций в генерирующие мощности в последующие годы. Также США пришлось бы к 2050 году практически переделать заново всю существующую сеть ЛЭП, чтобы приспособить их для работы с переменными объемами. Трудность в том, что потребуется выяснить, где будут построены новые линии и кто будет за них платить, какие федеральные или местные органы власти будут нести эту финансовую нагрузку. Таким образом, нет никаких оснований сомневаться в том, что США способны достичь 80-процентного уровня внедрения возобновляемых источников в энергосистему страны. Но есть множество проблем, которые предстоит решить, прежде чем замахиваться на подобную задачу. «Дороговизна» возобновляемых источников энергии – один из излюбленных аргументов их противников. Но как обстоят дела на самом деле? Миф №3. Возобновляемые источники энергии обходятся слишком дорого Одно из последних всеобъемлющих сравнений оптовых цен на электроэнергию на американском рынке опубликовано в Журнале экологических исследований и наук (Journal of Environmental Studies and Sciences). Электричество, генерируемое угольными электростанциями, стоит 3 цента за киловатт-час. Выработанная новыми газовыми станциями энергия продается по 6,2 цента, электроэнергия с ветряных ферм – по 8 центов, полученная солнечными фотоэлектрическими установками продается по 13,3 за 1 киловатт-час. Однако есть два значимых фактора, которые следует иметь в виду. Во-первых, затраты быстро снижаются. Благодаря технологическим достижениям появляются дешевые мощные ветряные турбины и недорогие компоненты солнечных электрических систем, поэтому во многих местах себестоимость возобновляемой энергии становится все меньше. Опубликованные американским министерством энергетики в августе 2013 года данные по закупочным договорам свидетельствуют, что ветровая энергия дешевеет по всей стране. В среднем, закупочная цена электричества с ветряных ферм упала до уровня, немного превышающего 4 цента за киловатт-час, не считая федеральной субсидии в размере 2,2 цента. В некоторых районах, расположенные удачно ветряные установки производят электроэнергию по ценам близким к 2 центам. Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) недавно выпустила самый свежий отчет о затратах на установку солнечных энергетических установок. Согласно данным отчета расходы на мелкие бытовые солнечные установки в жилых массивах упали за прошлый год примерно на 13% в основном по причине перенасыщения рынка солнечными компонентами. Несмотря на то, что все эти факторы учтены в последних предложениях администрации президента Обамы по новым ограничениям выбросов от сжигания угля, в цене электричества, вырабатываемого тепловыми электростанциями они не отражены. Если подсчитать стоимость пользования углем и другими видами ископаемого топлива с учетом этих факторов, то уголь не будет выглядеть столь дешевым, а возобновляемые источники энергии столь дорогими. С учетом скрытых расходов общая стоимость различных источников энергии отличается от тех, что были недавно опубликованы. На существующих угольных электростанциях цена увеличится на 6 центов и составит 9 центов за киловатт-час. Для новых угольных станций эти цифры составят 4 и 13,2 цента соответственно. Цена энергии, полученной на новых газовых электростанциях, увеличится на 1,3 цента и достигнет 7,5 цента за киловатт-час. Однако цена электричества с ветряных ферм, солнечных установок и АЭС не увеличится, т.к. они не способствуют росту числа заболеваний астмой и не выделяют углекислый газ. Будет справедливо отметить, что есть и другие дополнительные расходы, не учитывающиеся в прямых сравнениях. Так следствием работы АЭС является необходимость решения проблемы переработки и хранения радиационных отходов, а нестабильные объемы ветровой и солнечной энергии требуют дополнительных мер по их интеграции с электросетями. Кроме перечисленных особенностей при сравнении себестоимости производства энергии из различных источников, следует учитывать и другие факторы. Газовые электростанции производят энергию в пиковые часы, что способствует ее продаже по более высокой цене. Аналогично солнечные установки также работают днем, что делает солнечную энергию более привлекательной. В то же время энергия ветра преобразуется в электричество преимущественно по ночам, поэтому продукция ферм менее ценна для энергосистемы. Миф №4. Нестабильность обрекает возобновляемые источники энергии Солнце порой прячется за облаками, на смену ветру, как правило, приходит штиль. Эти естественные факторы приводят к тому, что ветряные фермы и солнечные панели работают не на полную мощность. 100-мегаваттный ветропарк генерирует в среднем столько же энергии, сколько постоянно действующий источник втрое меньшей мощности. «Кому нужны «мертвые» мощности!» — восклицают оппоненты возобновляемой энергетики. Потребитель не может «ждать у моря погоды», промышленность нуждается в энергии для производства, население – для удовлетворения бытовых нужд. Возобновляемые источники обречены, так как не способны обеспечить стабильность поставок энергии. Первым делом, не следует забывать, что среди возобновляемых источников энергии есть виды, способные работать на полную мощность постоянно, например, гидроэлектростанции или геотермальные установки. Но так как основной прирост мощности возобновляемой энергетики в США обеспечивают ветряные и солнечные установки, их непостоянство является не только технической проблемой для электрических сетей, но и стабильным поводом для критики всего зеленого сектора энергетики. Непостоянство выработки требует дополнительных денег, и это факт. Чтобы эксплуатировать нестабильные источники требуется содержать определенный резерв или использовать иные способы компенсации этого системного недостатка, который даже может привести к простою оборудования или работе вхолостую, отмечают исследователи из Лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory). Когда, к примеру, операторы электросетей не хотят или не могут справиться с объемом поставляемой ветряными фермами электроэнергии, они просто отказываются от него. Этот процесс называется ограничением поставок. Нестабильность — действительно сложная техническая проблема. Тем не менее, положение быстро улучшается. Ограничение поставок в последние годы сокращается, так как сетевые операторы научились лучше использовать прогнозы для интеграции ветровой энергии. Растут инвестиции в новые линии электропередач, что позволяет ветряным фермам в изолированных местностях предлагать свою энергию большему количеству потребителей. Но десятки ветряных полей рассредоточенных на тысячи километров показывают значительно меньшую нестабильность. Где-то всегда дует ветер. Когда операторы сетей подключили к ним больше рассредоточенных ветряных установок и расширили сеть ЛЭП для передачи энергии, уровень интеграции возобновляемых источников и электросетей повысился. Например, Техас четыре года назад сталкивался с серьезными ограничениями поставок. Штат «сбрасывал» 17% энергии, поставляемой ветряными фермами. В 2012 году после роста числа ветропарков и строительства свыше 4000 километров линий электропередач потери сократились ниже 4%, и сегодня ветер вырабатывает 10% потребляемой штатом электроэнергии. Источник ___________________________________________________________ Возобновляемые источники энергии — важная составляющая общемировой тенденции к озеленению экономики, как и сантехника для ванной — важная составляющая общей идеи дизайна ванной комнаты. Это обязательный элемент, без которого картина не будет полной
Читайте также: www.ekopower.ru Возобновляемые источники энергии. Важность использованияПод пристальным вниманием ученых в последнее время возобновляемые источники энергии. Пришло то время, которое заставило задуматься о завтрашнем дне и ясно понять, что использование полезных ископаемых Земли не может быть бесконечным. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)
Виды и применение Возобновляемые источники энергии состоят из нескольких основных компонентов:
Национальная лаборатория Дании подготовила отчет, где было сказано, что уже к 2050 году мир сможет перейти на получение энергии с очень низким уровнем выброса углерода. При этом себестоимость ее будет гораздо меньше, чем стоимость добычи природных ресурсов из недр Земли. fb.ru Возобновляемый источник энергии - это... Что такое Возобновляемый источник энергии? Возобновляемый источник энергииВетряная мельница Возобновляемая или регенеративная энергия — энергия из источников, которые по человеческим масштабам являются неисчерпаемыми. Основной принцип использования возобновляемой энергии заключается в её извлечении из постоянно происходящих в окружающей среде процессов и предоставлении для технического применения. Примеры возобновляемой энергииИсточники возобновляемой энергииПрачечная, использующая для работы солнечную энергию Термоядерный синтез Солнца является источником большинства видов возобновляемой энергии, за исключением геотермической энергии и энергии приливов и отливов. По расчётам астрономов, оставшаяся продолжительность жизни Солнца составляет около пяти миллиардов лет, так что по человеческим масштабам возобновляемой энергии, происходящей от Солнца, истощение не грозит.В строго физическом смысле энергия не возобновляется, а постоянно изымается из вышеназванных источников. Из солнечной энергии, прибывающей на Землю, лишь очень небольшая часть трансформируется в другие формы энергии, а бо́льшая часть просто уходит в космос. Использованию постоянных процессов противопоставлена добыча ископаемых энергоносителей, таких как каменный уголь, нефть, природный газ или торф. В широком понимании они тоже являются возобновляемыми, но не по меркам человека, так как их образование требует сотен миллионов лет, а их использование проходит гораздо быстрее. Wikimedia Foundation. 2010.
Смотреть что такое "Возобновляемый источник энергии" в других словарях:
dic.academic.ru Про возобновляемые и невозобновляемые источники энергииЭнергетические ресурсы можно разделить на две категории: возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Невозобновляемые ресурсыК невозобновляемым источникам энергии относится ископаемые виды топлива, которые включают уголь, нефть и природный газ, потому что потребовались миллионы лет для их формирования. После того, как ископаемые виды топлива используют они безвозвратно будут потеряны. Многие электростанции используют ископаемое топливо. Ископаемое топливо сгорает с выделением тепла, которое используется для производства пара. Пар затем используется, чтобы провернуть лопасти турбины соединенные с генератором, вырабатывающем электроэнергию. Некоторые электростанции работают на атомной энергии которая представляет невозобновляемые источники энергии. Атомные электростанции полагаются на уран: тип металла, который добывают из земли и специально обработанный. Тепло, выделяющееся от расщепления атомов урана используется для преобразования воды в пар, который также вращает турбины. Возобновляемые энергетические ресурсыВозобновляемые источники энергии включают использование древесины, ветра, солнца, геотермальную мощность, биомассу и воду, хранящуюся на плотинах, озерах и водохранилищах. Электрический ток может быть получен с использованием нескольких видов энергетических ресурсов. К возобновляемым источникам относится то, что можно использовать снова, потому что может быть создана заново довольно быстро. Ресурсы ветра могут производить электричество в тех регионах, где дуют устойчивые ветры. Гигантские ветряные турбины захватывают энергию ветра и используют её для генераторов. Биомасса является материалом, который сформирован из живых организмов, таких как древесина или сельскохозяйственные отходы. Биомасса может быть сожжена для производства электроэнергии или быть преобразована в газ используемый в качестве топлива. Геотермальная энергия привлекает горячую воду или пар из глубины или под поверхностью земли для производства электроэнергии. Гидроэлектростанции применяют энергию падающей воды, чтобы вращать генератор турбины. Солнечная энергия может также использоваться для производства электроэнергии. Солнечные батареи преобразуют лучистую энергию солнца в электрическую. Некоторые калькуляторы и портативные радиоприемники питаются от солнечных батарей. Панели солнечных батарей или модули, расположенные на крыше могут поставлять электроэнергию в здание. Использование возобновляемых и неисчерпаемых источников энергииИскопаемые и ядерные виды топлива не возобновляемые, потому что эти виды топлива были созданы миллионы лет назад. Между тем, древесина, этанол, биодизель, сельскохозяйственные отходы и метан от коров считаются возобновляемыми, несмотря на то, что использование этих видов топлива генерирует большое количество двуокиси углерода. Некоторые из них, как древесина, производят опасные в воздухе макрочастицы. Разница заключается, что возобновляемые источники энергии топлива вырабатываются из растений, которые росли сравнительно недавно. Сторонники утверждают, что новые растения для следующего цикла топлива используют двуокись углерода от первого цикла выбросов. На практике этот аргумент не всегда справедлив по разным причинам. В некоторых регионах поглощение углерода происходит в тропических лесах удаленно от места производства биотоплива где увеличивается двуокись углерода, которая не будет скомпенсирована. Кроме того биотопливо обрабатывается и транспортируется с помощью формы энергии, которая по-прежнему во многом использует ископаемые виды. Кроме того использование пищевых растений для топлива увеличивает цены на продовольствие. Некоторые возобновляемые виды топлива имеют замкнутый цикл производства. Некоторые отрасли как сельское хозяйство поддерживают производство метана из биологических источников. Конечно возобновляемые источники топлива, как энергетические ресурсы ветра, солнца, геотермальная и океана не полагаются на сельское хозяйство. Природные топливно энергетические ресурсыЭнергетические природные ресурсы, которые не производят значительного парникового эффекта во время генерации включают геотермальную, ветроэнергетику, силу океана, ядерную, гидроэлектроэнергию и солнечную. Ресурсы океана, ветра и солнечная фотоэлектрическая являются источниками с «нулевой эмиссией», но требуют нефтяное топливо в связи с энергоемкостью при изготовлении, а ядерная энергетика производит ядерные отходы. Если сокращение выбросов парниковых газов является одной из национальных целей, важно получить всю картину включая побочные продукты. Все возобновляемые источники энергии в части выбросов вредных веществ не являются равными. Все ресурсы имеют влияние на растения и животный мир. Хотя они не выделяют углерод или токсичные выбросы, приливная энергия и ГЭС может помешать движению рыбы и других водных обитателей. Тепловые электростанции океана могут нарушить распределение температуры в воде, что может иметь пагубные последствия для водной жизни. Солнечная и ветровая энергия требует больших площадей земли, которые могут нарушить дикую природу. Ветряные мельницы убивают птиц и летучих мышей. Солнечная тепловая станция использует воду для турбин, и это может быть проблемой, если солнечная электростанция находится в пустыне. Солнечные фотоэлектрические станции используют неприятные химикаты для производства солнечных батарей. Тем не менее ископаемые виды топлива, вероятно, по любым меркам, гораздо более экологически вредные. Все они добавляют больше двуокиси углерода в атмосферу, способствуют выбросам парниковых газов:
Но если источник энергии возобновляемый, это не значит, что производится мало выбросов парниковых газов. Этот тип может быть токсичным, опасным или экологически катастрофическим. beelead.com Что такое возобновляемые источники электроэнергии?Подробности Опубликовано 21.07.2015 19:21Возобновляемыми принято называть те ресурсы планеты, которые могут восстанавливаться природным путем. Например: ветер, свет солнца, приливы, геотермальное тепло. Стоит отметить, что эти источники называются возобновляемыми, исходя из масштабов человеческого времени. Ведь даже солнце однажды перестанет светить, но произойдет это лишь через несколько миллиардов лет. Сегодня существует уже более 20 стран, доля возобновляемых источников энергии, в общем энергетическом балансе которых превышает 20 %. Среди них: Исландия, Норвегия, Шотландия, Дания, Германия и другие. Существуют и страны, с 100-й долей возобновляемых источников энергии. Электроэнергия возобновляемых источников может быть использована как в промышленных масштабах всей страны, так и в отдельных сельских регионах. Генеральный секретарь ООН, Пан Ги Мун заявил о том, что возобновляемые источники энергии помогут бедным странам во всем мире стать процветающими. К основным возобновляемым источникам планеты относят:
Энергия воды Отрасль энергетики, занимающаяся преобразованием энергии воды в электроэнергию, называется гидроэнергетика. Существует несколько разновидностей источников энергии воды: Энергия рекЭнергия волнЭнергия приливов В статье: Основные виды гидроэлектростанций, рассматриваются конструкции современных ГЭС Самым распространенным способом получения электроэнергии из воды является строительство гидроэлектростанций. Для этого на реках строятся платины, которые накапливают воду, после чего она сбрасывается на турбины, связанные с электрогенератором. На гидроэнергетику приходится 32 % мирового производства электроэнергии, ГЭС расположены в 150 странах мира. Плотина гидроэлектростанции Существует огромное количество конструкций устройств, для получения электроэнергии из волн и приливов. В основном такие электростанции располагаются в странах, с длинной береговой линией, например, в Австралии и Норвегии. Энергия Биомассы Биомасса - еще один вид возобновляемых источников энергии. Биомассой называют биологический материал, оставшийся после живых растений и организмов. Он может быть преобразован в электроэнергию путем сжигания. Так же тепловыми и биохимическими методами из биомассы получают биотопливо, которое может быть использовано, например, для заправки автомобилей.Источником для биомасс, как правило, являются деревья, тростник, просо, конопля и другие сельскохозяйственные культуры.Использование биомассы для получения электроэнергии распространено в Юго-восточной Азии, США, Великобритании. Энергия ветра Ветер может быть использован для вращения ветряных турбин. Мощность турбин может быть от нескольких кВт до 5 МВт. Самыми распространенными стали турбины мощностью от 1,5 до 3 МВт. Ветроэнергетика развита в странах с высокой ветреностью, например, в Норвегии, где таким образом получают треть всей электроэнергии страны. В среднем доля ветроэнергетики каждый год растет на 30 %. Подробнее о ветроэнергетике можно прочитать здесь. Ветряки также устанавливаются в океане, где энергия ветра обычно выше из-за отсутствия преград. Наземные ветряные турбины Солнечная энергия Солнечная энергия может быть напрямую преобразована в электроэнергию с помощью солнечных батарей. Или же использоваться для нагрева воды, полученный пар приводит в движение турбины. Солнечный свет может попадать прямо на солнечные батареи, или же предварительно концентрироваться с помощью линз. Концентрированная солнечная электростанция (CSP) Фотоэлектрическая солнечная электростанцияЭнергия солнца может быть использована для искусственного фотосинтеза. Это когда в результате действия солнца, происходит расщепление воды на кислород и водород.На данный момент наибольшим препятствием развития солнечной энергетики остается высокая цена на солнечные панели. Ученые продолжают поиск новых материалов, которые смогут снизить цены на солнечные панели. Геотермальная энергия Наша земля является огромным источником тепловой энергии. Эта энергия исходит от ядра, а также является результатом распада органических веществ. Вода, нагретая в недрах земли, может быть использована для отопления домов или преобразована в электроэнергию. Как получают электроэнергию из геотермальных источников читайте здесь. Геотермальная электростанция Хотя вся земля является источником энергии, добыть её можно только в некоторых местах, которые находятся на границах тектонических плит. Геотермальную энергию используют такие страны: Исландия, США, Китай, Россия.
myelectro.com.ua Возобновляемые источники энергии - это... Что такое Возобновляемые источники энергии? Возобновляемые источники энергииВозобновляемые ресурсы — природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет. Это довольно расплывчатое определение, и часто в понятие «возобновляемые ресурсы» включают не совсем то, что это словосочетание обозначает. Термин был введён в обращение как противопоставление понятию «невозобновляемые ресурсы» (ресурсы, запасы которых могут быть исчерпаны уже в ближайшее время при существующих темпах использования). Многие ресурсы, которые относят к возобновляемым, на самом деле не восстанавливаются и когда-нибудь будут исчерпаны. В качестве примера можно привести солнечную энергию. С другой стороны, при достаточном развитии технологии, многие ресурсы, которые традиционно считаются невозобновляемыми, могут быть восстановлены. Например, металлы можно использовать повторно. Ведутся исследования по переработке изделий из пластика.Солнечно-ветровая энергоустановка Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – в современной мировой практике к ВИЭ относят: гидро, солнечную, ветровую, геотермальную, гидравлическую энергии, энергию морских течений, волн, приливов, температурного градиента морской воды, разности температур между воздушной массой и океаном, тепла Земли, биомассу животного, растительного и бытового происхождения. Существуют различные мнения о том, к какому типу ресурсов следует относить ядерное топливо. Запасы ядерного топлива с учётом возможности его воспроизводства в реакторах-размножителях, огромны, его может хватить на тысячи лет. Несмотря на это его обычно причисляют к невозобновляемым ресурсам. Основным аргументом для этого является высокий риск для экологии, связанный с использованием ядерной энергии. См. такжеWikimedia Foundation. 2010.
Смотреть что такое "Возобновляемые источники энергии" в других словарях:
Книги
dic.academic.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
На протяжении последних десятилетий не утихают споры о возобновляемых источниках энергии. Какое значение они должны занимать в энергетической политике, какую часть энергетики следует им «отдать на откуп» и вообще, стоит ли их поддерживать и развивать?
Однако соотношение выглядит совершенно иным, если рассматривать всю возобновляемую энергетику в совокупности. Критики почему-то забывают, что гидроэлектростанции, среди которых такая гигантская, как плотина Гувера, тоже относятся к возобновляемым источникам.
Вместе взятые гидроэлектростанции, ветряные фермы, геотермальные и солнечные установки и другие возобновляемые источники произвели в прошлом году 12% всей американской электроэнергии, и почти 14% ожидается получить в текущем году. Для сравнения, на долю атомных электростанций приходится около 19% производства электроэнергии в стране.
«Ну, ты могла бы», — гласит известный рекламный слоган. Однако на практике взобраться на теоретические «сияющие вершины» не так-то просто. Исследования показали, что для достижения этой цели Соединенным Штатам пришлось бы ежегодно в течение двух десятилетий вводить в строй не менее 20000 МВт генерирующих мощностей возобновляемой энергетики, постепенно наращивая усилия, чтобы увеличить эту цифру вдвое.
Следует учесть также и скрытые затраты. У угольных электростанций, например, есть неприятные побочные эффекты, такие как загрязнение воздуха, воздействие на здоровье человека и выбросы двуокиси углерода, способствующие глобальному потеплению.
Линии электропередач – ключ к преодолению естественной нестабильности энергии солнца и ветра. Поставки от отдельного ветропарка могут быть очень неустойчивыми.
Реакция термоядерного синтеза Солнца является основным процессом возникновения альтернативной энергии. Согласно расчету астрономов, предполагаемая жизнь этой планеты составляет пять миллиардов лет, что позволяет судить о практически бесконечных запасах солнечного излучения. Возобновляемые источники энергии - это не только поступающие потоки Солнца, но и другие производные - альтернативные источники: движение ветра, волн и круговорот воды в природе. В течение длительного времени природа приспосабливалась к использованию солнечного излучения и таким образом достигла теплового равновесия. Эта полученная энергия не приводит к всеобщему потеплению, так как, запустив все необходимые процессы на Земле, она обратно возвращается в космос. Рациональное использование возобновляемых источников энергии является первостепенной задачей 
ученых, ведущих научные разработки в этой области. Ведь из всего полученного солнечного излучения только третья часть используется на поддержание жизненных процессов на Земле, 0,02% расходуется растениями для необходимого им фотосинтеза, а оставшаяся невостребованная часть возвращается обратно в космическое пространство.
Ветер. С помощью ветрогенераторов или ветряных мельниц кинетическая энергия воздушной массы преобразуется в тепловой или электрический поток. Там, где внедряются такие возобновляемые источники энергии, производится экономия угля до 29 000 тонн и нефти около 92 000 баррелей в год.
Большая часть электроэнергии производится на разного типа электростанциях.
