Alternatyvūs energijos šaltiniai: technologijų apžvalga

Įvadas

Visa šiuolaikinė pasaulio ekonomika priklauso nuo dinozaurų laikais sukauptų turtų: naftos, dujų, anglies ir kito iškastinio kuro. Daugumai mūsų gyvenimo veiklų – nuo ​​važiavimo metro iki virdulio šildymo virtuvėje – galiausiai reikia sudeginti šį priešistorinį palikimą. Pagrindinė problema yra ta, kad šie lengvai prieinami energijos ištekliai nėra atsinaujinantys. Anksčiau ar vėliau žmonija išsiurbs visą naftą iš žemės gelmių, sudegins visas dujas ir išskobs visas anglis. Kuo tada šildysime arbatinukus?

Taip pat neturėtume pamiršti apie neigiamą kuro deginimo poveikį aplinkai. Padidėjus šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekiui atmosferoje, pakyla vidutinė temperatūra visoje planetoje. Kuro degimo produktai teršti orą. Tai ypač gerai jaučia didžiųjų miestų gyventojai.

Mes visi galvojame apie ateitį, net jei ši ateitis neateina su mumis. Pasaulinė bendruomenė jau seniai pripažino iškastinio kuro apribojimus. Ir neigiamas jų naudojimo poveikis aplinkai. Pirmaujančios valstybės jau įgyvendina laipsniško perėjimo prie aplinkai nekenksmingų ir atsinaujinančių energijos šaltinių programas.

Visame pasaulyje žmonija ieško ir palaipsniui įveda iškastinio kuro pakaitalų. Ilgą laiką visame pasaulyje veikė saulės, vėjo, potvynių, geoterminės ir hidroelektrinės. Atrodytų, kas šiuo metu mums trukdo su jų pagalba patenkinti visus žmonijos poreikius?

Tiesą sakant, alternatyvi energija turi daug problemų. Pavyzdžiui, energijos išteklių geografinio pasiskirstymo problema.Vėjo jėgainės statomos tik tose vietose, kur dažnai pučia stiprūs vėjai, saulės – kur minimalus debesuotų dienų skaičius, hidroelektrinės – prie didelių upių. Naftos, žinoma, irgi ne visur, bet ją pristatyti lengviau.

Antroji alternatyvios energijos problema yra nestabilumas. Vėjo jėgainėse generavimas priklauso nuo vėjo, kuris nuolat keičia greitį arba visai sustoja. Saulės elektrinės prastai veikia debesuotu oru ir visiškai neveikia naktį.

Nei vėjas, nei saulė neatsižvelgia į energijos vartotojų poreikius. Tuo pačiu metu šiluminės ar atominės elektrinės energijos išeiga yra pastovi ir lengvai reguliuojama. Šios problemos sprendimas gali būti tik didžiulių energijos saugyklų statyba, kad būtų sukurtas rezervas esant mažam našumui. Tačiau tai labai padidina visos sistemos kainą.

Dėl šių ir daugelio kitų sunkumų alternatyvios energetikos plėtra pasaulyje lėtėja. Deginti iškastinį kurą vis dar lengviau ir pigiau.

Tačiau jei pasaulinės ekonomikos mastu alternatyvūs energijos šaltiniai neduoda daug naudos, tai individualaus namo rėmuose jie gali būti labai patrauklūs. Jau dabar daugelis jaučia nuolatinį elektros, šilumos ir dujų tarifų augimą. Kiekvienais metais energetikos įmonės vis giliau patenka į paprastų žmonių kišenę.

Tarptautinio rizikos fondo I2BF ekspertai pristatė pirmąją atsinaujinančios energijos rinkos apžvalgą. Jų prognozėmis, po 5–10 metų alternatyvios energetikos technologijos taps konkurencingesnės ir išplis. Jau dabar sparčiai mažėja alternatyvios ir įprastinės energijos kainų skirtumas.

Energijos sąnaudos reiškia kainą, kurią alternatyvios energijos gamintojas nori gauti, kad kompensuotų savo kapitalo išlaidas per visą projekto laikotarpį ir suteiktų 10% investuoto kapitalo grąžą. Į šią kainą taip pat bus įtrauktos skolos finansavimo išlaidos, nes dauguma jų turi didelį svertą.

Pateiktas grafikas iliustruoja įvairių alternatyvios ir tradicinės energijos rūšių vertinimą 2011 m. II ketvirtį (1 pav.).

Ryžiai. vienas.	Įvairių alternatyviosios ir tradicinės energijos rūšių vertinimas

Remiantis aukščiau pateiktais skaičiais, geoterminė energija, taip pat energija, gaunama deginant šiukšles ir sąvartyno dujas, turi mažiausią kainą iš visų alternatyvios energijos rūšių. Tiesą sakant, jie jau gali tiesiogiai konkuruoti su tradicine energetika, tačiau juos ribojantis veiksnys yra ribotas vietų skaičius, kur šie projektai gali būti įgyvendinami.

Tiems, kurie nori įgyti nepriklausomybę nuo energetikų užgaidų, kurie nori prisidėti prie alternatyvios energetikos plėtros, kurie tiesiog nori šiek tiek sutaupyti energijos, parašyta ši knyga.

Iš knygos V. Germanovičius, A. Turilinas „Alternatyvūs energijos šaltiniai. Praktiniai vėjo, saulės, vandens, žemės, biomasės energijos panaudojimo projektai.

Skaitykite toliau čia

Ar yra alternatyvių energijos šaltinių ateitis?

Alternatyvūs atsinaujinančios energijos šaltiniai yra gana įdomi ir daug žadanti kryptis. Pavyzdžiui, yra keletas veiksmingų vandens generavimo iš oro būdų. Tiesa, čia reikia pasitelkti generatorių. Ar bus rasta naujų požiūrių šioms problemoms spręsti ir metodams tobulinti, parodys laikas.

Ar pavyks protingai panaudoti išteklius – didelis klausimas

Žiūrėkite šį vaizdo įrašą „YouTube“.

Ankstesnė inžinerija️ 220 V įtampos relė namams: kaip tinkamai organizuoti buitinės technikos apsaugą
Kitas inžinerija Ar man reikia pateikti duomenis vandens skaitikliais 2019 m.: o kas atsitiks, jei to nepadarysite laiku?

Alternatyvių energijos šaltinių rūšys.

Vėjo, saulės, vandens, biokuro, Žemės šilumos energija yra gana neišsenkanti ir atsinaujinanti. Alternatyvių energijos šaltinių nauda neabejotina, nes jie tausoja gamtos išteklius. Be to, jie daug labiau atitinka aplinkosaugos reikalavimus.

Vėjo energija.

Vėjo energijos naudojimo principas – kinetinę energiją paversti elektrine, šilumine, mechanine. Vėjo generatoriai naudojami elektros energijai gaminti. Jie gali turėti skirtingus techninius parametrus, dydžius, dizainą, horizontalią arba vertikalią sukimosi ašį. Burės yra klasikinis vėjo energijos panaudojimo jūrų transporte pavyzdys, o vėjo malūnas – pavertimas mechanine energija.

Menčių skersmuo ir jų vietos aukštis lemia vėjo generatoriaus galią. Kai vėjo stiprumas 3 m/s, generatorius pradeda generuoti srovę ir pasiekia didžiausią vertę ties 15 m/s. Vėjo jėga virš 25 m/s yra kritinė – generatorius išjungtas.

Saulės energija yra Saulės dovana.

Saulės energija, kaip alternatyvus energijos šaltinis, yra natūrali gyvybę teikiančios Saulės misijos mūsų planetoje tąsa. Bet nors žmonija neišmoko juo naudotis tiesiogiai.Šiuo metu saulės kolektoriai naudojami kaip saulės energijos keitikliai į elektros energiją, o saulės kolektoriai – šiluminei energijai. Be to, kai kuriais atvejais naudojamas dviejų tipų derinys.

Saulės technologija – tai paviršiaus šildymas saulės spinduliais ir pašildyto vandens naudojimas karštam vandeniui tiekti, šildymui arba garo generatoriuose. Saulės kolektoriai naudojami saulės energijai paversti šilumine energija. Jų bendras galia priklauso nuo atskirų įrenginių, įtrauktų į saulės ar šiluminės stoties sistemą, skaičius ir galia.

Saulės baterijos skirstomos į:

• silicio
• filmas

Šiuo metu didžiausią paklausą turi baterijos, kuriose naudojami silicio kristalai, o patogiausios yra plėvelinės. Silicio plokštės yra vienas geriausių variantų privačiam namui.

Hidroenergija yra vandens energijos panaudojimas.

Hidroelektrinių turbinų veikimo principas – vandens jėgos poveikis hidroturbinos, kuri generuoja elektros energiją, menčių. Kartais prie alternatyvių energijos rūšių priskiriamos tik tos hidroelektrinės, kuriose nenaudojamos galingos užtvankos, o srovė susidaro veikiant natūraliam vandens srautui. Taip yra dėl didelio galingų hidroelektrinių neigiamo poveikio natūraliems upių kraštovaizdžiams, jų seklumų ir katastrofiškų potvynių.

Aplinkosaugininkai neprieštarauja, kad būtų naudojama natūrali jūros ir vandenynų potvynių energija. Kinetinės energijos pavertimas elektros energija šiuo atveju vyksta specialiose potvynio stotyse.

Geoterminė energija yra Žemės šiluma.

Žemės paviršius skleidžia šilumą ne tik tose vietose, kur išmetami karšti seisminiai šaltiniai, kaip, pavyzdžiui, Kamčiatkoje, bet ir beveik visuose planetos regionuose. Žemės šilumai išgauti naudojami specialūs šilumos siurbliai, o vėliau ji paverčiama elektros energija arba naudojama kaip šiluma. Įrenginių veikimo principas yra pagrįstas termodinamikos dėsniais ir skysčių bei dujų, ypač freono, elgesio fizikiniais dėsniais.

Siurblio konstrukcijos tipas lemia pirminį energijos šaltinį, pvz., dirvožemis-oras arba dirvožemis-vanduo.

Biokuras.

Biokuro gavimo principas pagrįstas ekologiškų produktų perdirbimu naudojant specialius įrenginius. Apdorojimo metu susidaro šiluminė arba elektros energija. Biokuras gali būti skystas, kietas arba dujinis. Kietieji, pavyzdžiui, kuro briketai, skysti – bioetanolis, dujiniai – biodujos. Jo atmainoms priskiriamos sąvartynų dujos, kurios susidaro sąvartynuose. Biodujų panaudojimas iš senų sąvartynų padeda išspręsti atliekų perdirbimo problemas.

Alternatyvus energijos šaltinis: kas tai yra ir kodėl jo reikia

Iki šiol energetika remiasi gerai išvystytais ir patikrintais elektros gamybos būdais. Tai gerai žinomos atominės, elektros ir hidroelektrinės. Visi jie dirba naudodami mūsų planetos išteklius, kurie anksčiau ar vėliau bus išsekę arba apima reakcijas, kurios gali padaryti nepataisomą žalą.

2017 m. šių išteklių panaudojimo procentas pasiskirstė taip:

• 39,3% - anglis;
• 22,9% - gamtinės dujos;
• 16% - vanduo;
• 10,6% - branduolinė energija;
• 4,1% - aliejus.

Šiandien ši perspektyvi sritis aplinkiniame pasaulyje ieško medžiagų ir procesų, kurie gali:

• atnaujinti savo išteklius (t.y. būti neišsemiamas);
• kokybės požiūriu visiškai pakeisti tradicinius;
• būti ekonomiškas;
• nekenkti aplinkai.

Kas negerai su tradiciniais energijos šaltiniais?

Anglis, nafta ir dujos dar nerado sau visiško pakaitalo gaminant žmonijai reikalingą energiją. Tačiau jų atsargos yra ribotos ir neatgaunamos.

Pavyzdžiui, mūsų Žemė praleido iki 350 milijonų metų, kad sukurtų naftą ir dujas, o mes išnaudojome jų išteklius daug greičiau.

Apie 90% planetos energijos 2010 metais buvo pagaminta deginant iškastinį kurą ir biokurą iš augalinių ar gyvūninių žaliavų. O iki 2040 metų tokios produkcijos dalis nenukris žemiau 80 proc. Tuo pat metu energijos suvartojimas auga: iki 40 metų – 56 proc.

Dar 2012 metais mokslininkai nurodė, kad visas dujų tiekimas planetoje baigsis iki 2052 m., o naftos pakaks šiek tiek ilgiau – iki 2060 m. Tai yra, mūsų vaikai jau gali sugauti tą laiką, kai naftos tanklaivis ar dujotiekis nebus naudingas, o miškai bus iškirsti.

Kenksmingi išmetimai į atmosferą, susiję su degimo produktais ir branduolinės energijos gamyba, yra ozono sluoksnį ardantys ir visuotinio atšilimo laidininkai.

Taigi visai šiuolaikinei civilizacijai, kad ir kaip ją atmestų politikai ir naftos gamintojai, kyla globalus klausimas – koks energijos šaltinis pakeis tradicinius, tausojant aplinką.

Šiluminės energijos pramonė

Labiausiai paplitęs energetikos sektorius Rusijoje.Šalies šiluminės elektrinės pagamina daugiau nei 1000 MW, kaip žaliavą naudodamos anglį, dujas, naftos produktus, skalūnų telkinius ir durpes. Sukurta pirminė energija toliau paverčiama elektros energija. Technologiškai tokios stotys turi daug privalumų, nuo kurių priklauso ir jų populiarumas. Tai apima nereikalaujančias eksploatavimo sąlygas ir lengvą techninį darbo eigos organizavimą.

Šiluminės energetikos įrenginiai kondensacinių įrenginių ir kogeneracinių elektrinių pavidalu gali būti statomi tiesiai tose vietose, kur išgaunami suvartojamieji ištekliai arba kur yra vartotojas. Sezoniniai svyravimai neturi įtakos stočių stabilumui, todėl tokie energijos šaltiniai yra patikimi. Tačiau yra ir šiluminių elektrinių trūkumų, tarp kurių yra išnaudojamų kuro išteklių naudojimas, aplinkos tarša, būtinybė prijungti didelius darbo išteklių kiekius ir kt.

Ką rinktis: atsinaujinančius energijos šaltinius ar branduolinę energiją?

Istoriškai branduolinė, anglis ir hidroenergija buvo didžiuliai energijos šaltiniai

Todėl, neatsižvelgdama į tai, kad daugelis pasaulio šalių yra glaudžiai įsitraukusios į atsinaujinančios energijos sektoriaus plėtrą, Rusijos Federacijos vadovybė planavo iki 2020 metų pradžios iš atsinaujinančios energijos gauti tik 4,5 proc. kad angliavandenilių atsargos nėra neribotos

Rusijos vyriausybė tikisi ilgalaikės energijos gamybos iš plutonio ir sintezės energijos; tokie energijos šaltiniai nėra iki galo ištirti ir kelia realią grėsmę žmonijai. Tai taikoma visos branduolinės energijos plėtrai ir taikymui.

Siekiant daugiau branduolinės energetikos tyrimų Prancūzijoje 2007 m. pradėtas statyti tarptautinės svarbos eksperimentinis termobranduolinis reaktorius.

Projektą įkūrė kelių šalių grupė, įskaitant Rusiją. Pagrindinis tokio projekto tikslas buvo įrodyti termobranduolinės sintezės būdu gautos energijos, kaip elektros energijos šaltinio, galimą komercinį panaudojimą. Šios problemos sprendimas dar nerastas.

Termobranduolinius procesus tiriančių mokslininkų skaičiavimais, iš jų gaunamos energijos kiekis iki 2100 metų negalės viršyti 100 GW juostos, o tai yra žemas rodiklis sprendžiant žmonijos problemas, susijusias su elektros gamyba. . Kaip pavyzdį galime paimti faktą, kad šiuolaikinės pasaulio elektrinės tiekia 4000 GW elektros energijos.

Vienintelis būdas išspręsti elektros energijos gavimo problemą yra žmonijos perėjimas prie atsinaujinančios energijos šaltinių, lygiagrečiai naudojant technologijas, kurios prisideda prie elektros energijos taupymo. Tokio perėjimo pranašumas bus planetos klimato išsaugojimas. Yra visi reikalingi finansai šiam procesui pradėti.

Alternatyvi energija šiuolaikinėje Rusijoje

Palyginti su ankstesniais metais, alternatyvi energetika Rusijoje vystosi sparčiau, bet nėra dominuojanti. Šiandien didžioji dalis energijos šalyje pagaminama naudojant tradicinius šaltinius.

Saulės elektrinės

Saulės elektrinė Urale

Saulės elektros energijos gamybos potencialą turi pietiniai šalies regionai, taip pat Vakarų, Rytų Sibiras ir Tolimieji Rytai. Rusijoje žadama išgauti energiją iš Saulės, todėl šios krypties projektai sulaukia valstybės paramos.

Hidroelektrinės ir potvynių jėgainės

Rusija aktyviai naudoja vandens potencialą elektrai gaminti: 2017 metais šalyje yra 15 daugiau nei 1000 megavatų galios elektrinių, taip pat šimtai mažesnės galios stočių. Hidroelektrinėje pagaminama energija kainuoja perpus pigiau nei šiluminėje elektrinėje.

Potvynių stotys reikalauja didelių finansų, todėl šios krypties plėtra Rusijos Federacijoje nevyksta. Mokslininkų prognozėmis, AE galėtų sudaryti penktadalį Rusijoje pagaminamos elektros energijos.

vėjo turbinos

Dėl mažo vėjo greičio Rusijoje neįmanoma įrengti generatorių su horizontalia sukimosi ašimi. Tačiau dažnai naudojamos konstrukcijos su vertikalia sukimosi ašimi.

Vėjo elektrinė Uljanovsko srityje

2018 metais bendra vėjo turbinų galia Rusijoje siekė 134 megavatus. Didžiausia elektrinė Uljanovsko srityje (galia – 35 megavatai).

Geoterminės stotys

Rusijoje yra 5 geoterminės elektrinės, iš kurių trys yra Kamčiatkoje. 2016 metų duomenimis, GeoPP pagamina 40% šiame pusiasalyje suvartojamos elektros energijos.

Biokuro taikymas

Kuro gamyba organizuojama ir Rusijoje. Tuo pačiu šaliai labiau apsimoka kurti kietąjį, o ne skystąjį biokurą. Dabar gamyba vykdoma gamykloje Vladivostoke.

atominė elektrinė

Rusija elektros energiją gamina naudodama branduolinę energiją ir toliau vystosi šia kryptimi.Statomos naujos stotys, taikomi nauji gavybos būdai. 2019 metų duomenimis, Rusijoje veikia 10 atominių elektrinių. Rusijos Federacija užima antrą vietą pasaulyje pagal energijos gamybos pajėgumus naudojant atomines elektrines, Kinijos Liaudies Respublika laimėjo šios pramonės čempionatą.

Vėjo energija

Vėjo jėgainės yra perspektyvus energijos gamybos būdas, ypač tose vietose, kur vėjo kryptis yra pastovi.

Tokios energijos gavimo būdas neteršia natūralios aplinkos. Tačiau yra priklausomybė nuo vėjo krypčių ir stiprumo nepastovumo. Nors šią priklausomybę galima iš dalies išlyginti sumontavus smagračius ir įvairius akumuliatorius.

Tačiau vėjo jėgainių statyba, priežiūra ir remontas nėra pigus. Be to, jų veikimą lydi triukšmas, trukdo paukščiams ir vabzdžiams, radijo bangas atspindi besisukančios dalys.

Alternatyvi energija duomenų centrams

Duomenų centrų savininkai vis labiau domisi alternatyviais elektros energijos šaltiniais. Vienintelis būdas išlaikyti pajėgumų augimo tempą yra žymiai sumažinti duomenų centrų diegimo, priežiūros ir aušinimo išlaidas. Yra keletas variantų.

Pavyzdžiui, serverių veikimo metu susidariusią šilumą galima nukreipti į patalpų šildymą. Taigi 2015 metais „Yandex“ apšildė visą Suomijos miestą. Tiekdama miestui šilumą, „Yandex“ galėjo kompensuoti dalį savo elektros energijos sąnaudų.

Duomenų centrų vėsinimas yra vienas iš brangiausių IT įmonių išlaidų elementų. Vidutiniškai vėsinimas sudaro 45 % energijos sąnaudų.

Originalus būdas sutaupyti įrangos aušinimui – naudoti „freecooling“. Arba, paprasčiau tariant, vėsinti serverius oru iš gatvės.Rusijai, kur didžiąją metų dalį lauke šalta, tai ypač aktualu.

Kitas būdas atvėsinti orą duomenų centre, leidžiantis sutaupyti dėl energijos sąnaudų — adiabatinio aušinimo metodas. Tokiu atveju, norint sumažinti temperatūrą, purškiamas vanduo. Garuodamas jis paima šilumą ir tokiu paprastu būdu sumažina oro temperatūrą.

Bet kokiu atveju, prieš eksperimentuojant, patartina atlikti išsamų energetinį auditą. Jo rezultatai leis analizuoti energijos suvartojimo būklę ir nustatyti energijos išteklių taupymo galimybes.

Kodėl mums reikia alternatyvių energijos šaltinių

Kai baigsis išsenkantys energijos šaltiniai (iškastinis kuras), žmonija turės pereiti prie AES (alternatyvių energijos šaltinių). 2017 metais 35% Rusijoje pagamintos elektros buvo pagaminta be anglies dioksido – atominėse elektrinėse ir hidroelektrinėse.

Tradicinių energijos šaltinių naudojimas yra problemiškas dėl šių priežasčių:

• TPP naudojamas kuras, kuris baigsis artimiausiu metu. Blogiausiais skaičiavimais, tai įvyks po 30 metų;
• Kyla iškastinio kuro kaina, taigi ir elektros kaina;
• Elektros gamybos produktai teršia aplinką;
• Stočių skleidžiama šiluma sukelia visuotinį atšilimą.

Žmonija turi tik vieną kelią – perėjimą prie AIE.

Ebb and flow energija

Potvynių ir atoslūgių energija paverčiama elektros energija potvynių ir atoslūgių elektrinėse dviem būdais:

1. Pirmasis būdas pagal energijos konvertavimo principą yra panašus į energijos konversiją hidroelektrinėje sukant turbiną, prijungtą prie elektros generatoriaus;
2. Antrasis metodas naudoja vandens judėjimo energiją; Šis metodas pagrįstas vandens lygio skirtumu potvynių ir atoslūgių metu.

Profesionalai

• Saulės energija yra atsinaujinantis išteklius. Kol egzistuos Saulė, jos energija pasieks Žemę.
• Gaminant saulės energiją vanduo ar oras neužteršiamas, nes deginant kurą nevyksta cheminė reakcija.
• Saulės energija gali būti labai efektyviai naudojama praktiniais tikslais, pavyzdžiui, šildymui ir apšvietimui.
• Saulės energijos nauda dažnai pastebima šildant baseinus, kurortus ir vandens rezervuarus visame pasaulyje.

Suvart

• Saulės energija negamina energijos, jei nešviečia saulė. Naktis ir debesuotos dienos labai apriboja pagaminamos energijos kiekį.
• Saulės elektrinių statyba gali būti labai brangi.

Pagrindinės atsinaujinančios energijos rūšys

Saulės energija

Saulės energija laikoma pirmaujančiu ir aplinkai nekenksmingu energijos šaltiniu. Iki šiol buvo sukurti ir naudojami termodinaminiai ir fotoelektriniai metodai elektrai gaminti. Patvirtinta nanoantenų veikimo ir perspektyvų samprata. Saulė, būdama neišsenkantis aplinkai nekenksmingos energijos šaltinis, gali puikiai patenkinti žmonijos poreikius.

Vėjo energija

Vėjo energiją žmonės jau seniai sėkmingai naudoja ir vėjo malūnai. Mokslininkai kuria naujus ir tobulina esamus vėjo jėgainių parkus. Sumažinti išlaidas ir padidinti vėjo malūnų efektyvumą. Jie ypač svarbūs pakrantėse ir vietovėse, kuriose nuolat pučia vėjai.Oro masių kinetinę energiją paversdami pigia elektros energija, vėjo jėgainės jau dabar svariai prisideda prie atskirų šalių energetikos sistemos.

geotermine energija

Geoterminės energijos šaltiniai naudoja neišsenkamą šaltinį – vidinę Žemės šilumą. Yra keletas darbo schemų, kurios nekeičia proceso esmės. Natūralūs garai išvalomi nuo dujų ir paduodami į turbinas, kurios suka elektros generatorius. Panašūs įrenginiai veikia visame pasaulyje. Geoterminiai šaltiniai tiekia elektrą, šildo ištisus miestus ir apšviečia gatves. Tačiau geoterminės energijos energijos sunaudojama labai mažai, o gamybos technologijos yra žemo efektyvumo.

Potvynių ir bangų energija

Potvynių ir bangų energija yra sparčiai besivystantis būdas potencialią vandens masių judėjimo energiją paversti elektros energija. Dėl didelio energijos konversijos koeficiento ši technologija turi didelį potencialą. Tiesa, juo galima naudotis tik vandenynų ir jūrų pakrantėse.

biomasės energija

Dėl biomasės skilimo proceso išsiskiria metano turinčios dujos. Išgrynintas jis naudojamas elektros gamybai, patalpų šildymui ir kitiems buities poreikiams. Yra mažų įmonių, kurios visiškai patenkina savo energijos poreikius.

Elektromagnetinės saulės spinduliuotės energija

Jis gali būti naudojamas tiek elektrai, tiek šilumai gaminti.Tiesioginis saulės spinduliuotės pavertimas elektros energija vykdomas tiek tiesiogiai konvertuojant dėl ​​vidinio fotoelektrinio poveikio fotovoltinėms plokštėms, tiek netiesiogiai naudojant termodinaminius metodus (gaunant aukšto slėgio garą).

saulės elektrinė

Kvitas šiluminė energija iš saulės energija gaminama sugeriant šią energiją ir toliau šildant paviršių bei aušinimo skystį tiek specialiais kolektoriais, tiek naudojant „saulės architektūros“ metodus.

Nustatymų rinkinys, skirtas saulės energijos konversija yra saulės energija elektrinė.

Argumentai "už"

Vėjo energija negamina tokios taršos, kuri galėtų teršti aplinką. Kadangi nevyksta jokie cheminiai procesai, kaip ir deginant iškastinį kurą, nelieka kenksmingų šalutinių produktų.

• Kadangi vėjo generavimas yra atsinaujinantis energijos šaltinis, mes to niekada nebaigsime.
• Žemės ūkis ir ganymas vis dar gali vykti žemėje, kurią užima vėjo turbinos, kurios galėtų padėti gaminti biokurą.
• Vėjo jėgaines galima statyti jūroje.

Saulės kolektorių įrengimas ir naudojimas

Primityvus saulės kolektorius yra juodo metalo plokštė, dedama po plonu skaidraus skysčio sluoksniu. Kaip žinote iš mokyklos fizikos kurso, tamsūs objektai įkaista labiau nei šviesūs. Šis skystis juda siurblio pagalba, vėsina plokštę ir tuo pačiu pašildo. Šildomo skysčio kontūrą galima įdėti į baką, prijungtą prie šalto vandens šaltinis. Šildant vandenį bakelyje, skystis iš kolektoriaus atšaldomas.Ir tada grįžta. Taigi ši energijos sistema leidžia gauti nuolatinį karšto vandens šaltinį, o žiemą ir karštus radiatorius.

Yra trijų tipų kolektoriai, kurie skiriasi įrenginiais

Iki šiol yra 3 tokių įrenginių tipai:

• oras;
• vamzdinis;
• butas.

Oras

Oro kolektoriai susideda iš tamsių spalvų plokščių.

Oro kolektoriai yra juodos plokštės, padengtos stiklu arba permatomu plastiku. Aplink šias plokštes oras cirkuliuoja natūraliai arba priverstinai. Šiltas oras naudojamas kambariams namuose šildyti arba drabužiams džiovinti.

Privalumas yra ypatingas dizaino paprastumas ir maža kaina. Vienintelis trūkumas yra priverstinės oro cirkuliacijos naudojimas. Bet jūs galite apsieiti be jo.

Vamzdinis

Tokio kolektoriaus privalumas – paprastumas ir patikimumas.

Vamzdiniai kolektoriai atrodo kaip keli stikliniai vamzdeliai, išrikiuoti iš eilės, iš vidaus padengti šviesą sugeriančia medžiaga. Jie yra prijungti prie bendro kolektoriaus ir per juos cirkuliuoja skystis. Tokie kolektoriai turi 2 būdus perduoti gaunamą energiją: tiesioginį ir netiesioginį. Pirmasis metodas naudojamas žiemą. Antrasis naudojamas ištisus metus. Vakuuminiai vamzdeliai yra skirtingi: vienas įkišamas į kitą ir tarp jų sukuriamas vakuumas.

Tai izoliuoja juos nuo aplinkos ir geriau išlaiko susidariusią šilumą. Privalumai yra paprastumas ir patikimumas. Trūkumai apima didelę montavimo kainą.

butas

Kad kolektoriai dirbtų efektyviau, inžinieriai pasiūlė naudoti koncentratorius.

Plokščiasis kolektorius yra labiausiai paplitęs tipas.Būtent jis buvo pavyzdys, paaiškinantis šių įrenginių veikimo principą. Šios veislės pranašumas yra paprastumas ir pigumas, palyginti su kitomis. Trūkumas yra didelis šilumos nuostolis, nei kiti potipiai nepatiria.

Jau esamoms saulės sistemoms tobulinti inžinieriai pasiūlė panaudoti savotiškus veidrodžius, vadinamus koncentratoriais. Jie leidžia pakelti vandens temperatūrą nuo standartinių 120 iki 200 C°. Šis kolektorių porūšis vadinamas koncentracija. Tai vienas iš brangiausių vykdymo variantų, o tai neabejotinai yra trūkumas.

4 vieta. Potvynių ir bangų jėgainės

Tradicinės hidroelektrinės veikia tokiu principu:

1. Vandens slėgis tiekiamas į turbinas.
2. Turbinos pradeda suktis.
3. Sukimasis perduodamas generatoriams, kurie gamina elektros energiją.

Hidroelektrinės statyba yra brangesnė nei šiluminės elektrinės ir įmanoma tik vietose, kuriose yra didelių vandens energijos atsargų. Tačiau pagrindinė problema – žala ekosistemoms dėl būtinybės statyti užtvankas.

Potvynių ir atoslūgių jėgainės veikia panašiu principu, tačiau energijai gaminti naudoja potvynių ir atoslūgių galią.

„Vandens“ alternatyvios energijos rūšys apima tokią įdomią kryptį kaip bangų energija. Jos esmė susiveda į elektros energijos gamybą naudojant vandenyno bangų energiją, kuri yra daug didesnė nei potvynių. Galingiausia bangų jėgainė šiandien yra Pelamis P-750, kuri generuoja 2,25 MW elektros energijos.

Siūbuodami ant bangų šie didžiuliai konvektoriai („gyvatės“) sulinksta, dėl to viduje pradeda judėti hidrauliniai stūmokliai.Jie pumpuoja alyvą per hidraulinius variklius, kurie savo ruožtu suka elektros generatorius. Gauta elektra į krantą tiekiama kabeliu, nutiestu išilgai dugno. Ateityje konvektorių skaičius bus padidintas ir stotis galės generuoti iki 21 MW.

Vėjo energijos naudojimo istorija

Neįmanoma tiksliai pasakyti, kada vėjo energija pradėta naudoti sprendžiant žmogaus ekonominius klausimus. Vėjo malūnai buvo žinomi nuo senovės Egipto laikų. Senovės Kinijoje vėjo malūnai buvo naudojami vandeniui siurbti iš ryžių laukų. Burės naudojimas laivybai žinomas dar seniau, nuo senovės Babilono laikų, ir tai tik rašytinis įrodymas.

Tais laikais Europa buvo laukinių genčių kolekcija. Atsiradus civilizacijos ženklams, čia atsirado ir vėjo malūnai, burlaiviai. Tačiau ilgą laiką vėjo naudojimas baigėsi. Pernelyg nestabilus, nenuspėjamas šaltinis, nebuvo įmanoma juo pasikliauti be atsarginių dalių.

Tobulėjant gamybai, atsirado pirmieji siurbliai vandeniui pakelti iš šulinių. Tuo pat metu vėjo malūnai pradėti naudoti kaip jų variklis. Tokie įrenginiai veikia ir šiandien, yra paprasti, patikimi ir nereikalūs eksploatuoti.

Vėjo generatoriai pradėjo atsirasti atsiradus prietaisams, paverčiantiems sukimosi judesį į elektros energiją - generatorius. Vėjo turbinos sparčiai vystėsi XX amžiuje, nors karas sustabdė daugelį projektų Europoje.

Šiandien vėjo jėgainių naudojimo lyderės yra JAV ir Kinija. Europoje yra daug stočių, jos sutelktos vakarinėje pakrantėje.Daugiausia Danijoje, kas visai suprantama – kitų šaltinių šioje šalyje nėra.

Didelis HE efektyvumas, stipraus ir stabilaus vėjo nebuvimas daugelyje vietovių sumažino susidomėjimą vėjo energija. Be to, tuo metu buvusi įranga nepasižymėjo dideliu našumu, neleido pagaminti pakankamai energijos. Problema buvo išspręsta naudojant benzininius arba dyzelinius generatorius, patikimesnius ir paruoštus tinkamu laiku pasiekti norimą rezultatą.

Šiandien susidomėjimas vėjo energija labai išaugo. Atsirado naujų, efektyvesnių pokyčių, galinčių užtikrinti pakankamą vartotojų skaičių. Be to, yra stiprūs neodimio magnetai, leidžiantys savarankiškai gaminti generatorius, turinčius galimybę dirbti lėtu sukimosi greičiu, o tai radikaliai pakeitė situaciją ir sukėlė didelį dizainerių susidomėjimą.