Альтернативные источники энергии: виды, преимущества и недостатки, проблемы использования

Альтернативные источники энергии

Когда запасы традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь, неумолимо уменьшаются и их стоимость достаточно высока, а использование приводит к образованию парникового эффекта на планете, все большее количество стран в своей энергетической политике, обращают свои взоры в сторону альтернативных источников энергии.

Что это такое

Альтернативные источники энергии – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и тепловую энергию, используемую для своих нужд.

К таким источникам относятся энергия ветра и солнца, воды рек и морей, тепло поверхности земли, а также биотопливо, получаемое из биологической массы животного и растительного происхождения.

Виды альтернативной энергетики

В зависимости от источника энергии, который в результате преобразования позволяет получать человеку электрическую и тепловую энергии, используемые в повседневной жизни, альтернативная энергетика классифицируется на несколько видов, определяющих способы ее генерации и типы установок служащих для этого.

Энергия солнца

Солнечная энергетика основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии.

Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой – на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния.

Обратите внимание

Основой тепловых установок — служат солнечные коллекторы, в которых энергия солнца преобразуется в тепловую энергию теплоносителя.

Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Энергия ветра

Ветровая энергетика основана на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями.

Основой ветровых установок служит ветровой генератор. Ветровые генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различным типом и количеством лопастей, а также по месту их расположения (наземное, морское и т.д.).

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также используемую человеком в своих целях.

К объектам данного вида относятся гидроэлектростанции различной мощности, устанавливаемых на реках и иных водных объектах. В таких установках, под воздействием естественного течения воды, или путем создания плотины, вода воздействует на лопасти турбины вырабатывающей электрический ток. Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций.

Еще один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Тепло земли

Геотермальная энергетика, основана на преобразовании тепла, излучаемого поверхностью земли, как в местах выброса геотермальных вод (сейсмически опасные территории), так и в иных регионах нашей планеты.

Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии.

Использования теплового насоса позволяет получать тепло из поверхности земли, вне зависимости от места его расположения. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также законах термодинамики.

Тепловые насосы различаются по мощности и своей конструкции, зависящей от первичного источника энергии, определяющей их тип, это системы: «грунт-вода» и «вода-вода», «воздух-вода» и «грунт-воздух», «вода-воздух» и «воздух-воздух», «фреон-вода» и «фреон-воздух».

Биотопливо

Виды биотоплива различаются по способам его получения, его агрегатному состоянию (жидкое, твердое, газообразное) и видам использования. Объединяющим все виды биотоплива показателем, служит то, что основой для их производства служат органические продукты, посредством переработки которых получается электрическая и тепловая энергии.

Твердые виды биотоплива — это дрова, топливные брикеты или пеллеты, газообразные – это биогаз и биоводород, а жидкие – биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир и биодизель.

Плюсы и минусы использования

Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.

Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плисы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:

  • Плюсами использования являются:
  • Возобновляемость альтернативных источников энергии;
  • Экологическая безопасность;
  • Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
  • Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
  • Минусы использования:
  • Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
  • Низкий КПД установок;
  • Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
  • Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.

Альтернативные источники энергии в России

В нашей стране, как и во многих технически развитых странах мира, использованию альтернативных источников энергии уделяется особое внимание. Это обусловлено большими территориями, на которых и в настоящее время нет централизованных источников энергии, а также общемировой тенденцией, связанной с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

В разных регионах страны получили развитие разные виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением и возможностью использования того или иного первичного источника получения энергии.

Солнечная энергетика

Солнечные электростанции в настоящее время, получают все большее распространение среди различных слоев населения, как альтернативный или резервный источник электрической и тепловой энергии.

В промышленных масштабах, данный вид энергетики, также присутствует в нашей стране.

Общая установленная мощность солнечных электростанций превышает 400,0 МВт, из них наиболее крупными являются:

  • Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области;
  • Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан;
  • На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

На стадии разработки проектной документации и различных этапах строительства, находятся более 50 объектов солнечной генерации, расположенных в различных регионах, от Дальнего Востока и Сибири, до центральных и южных областей нашей страны.

Общая мощность проектируемых и строящихся объектов составляет более 850,0 МВт.

Ветровая энергетика

Ветровые энергетические установки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, также существуют на территории нашей страны, хотя их доля, в общей мощности энергетической системы, значительно ниже, чем солнечных электростанций.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет немногим больше 100,0 МВт, из них наиболее мощные, это:

  • Зеленоградская ветровая установка, мощностью 5,1 МВт, расположенная в Калининградской области;
  • Останинская (25,0 МВт), Тарханкутская (22,0 МВт) и Сакская (20,0 МВт) – на полуострове Крым.

На стадии проектирования и строительства, находятся 22 ветровые энергетические установки, общей мощностью более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Этот вид альтернативной энергетики наиболее распространен на территории России. В настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС установленными на реках, в разных регионах страны, превышает 20,0 % от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Суммарная установленная мощность гидроэлектростанций, на начало 2017 года, составляет 48085,94 МВт, а их количество – 191объект генерации, различной мощности и конструкции.

Энергию приливов также используют в нашей стране, для производства электрической энергии. В Мурманской области со второй половины ХХ века работает Кислогубская приливная электростанция, которая в 2007 году была реконструирована и в настоящее время, ее установленная мощность составляет 1,7 МВт.

В настоящее время ведется разработка экономического обоснования и проектной документации по строительству подобных станций в Охотском (Пенжинская и Тугурская ПЭС) и Белом (Мезенская) морях.

Геотермальная энергетика

Энергия недр нашей планеты, ее тепло, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. В нашей стране, этот вид энергетики, в силу ее особенностей, распространен на Дальнем Востоке.

В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций установленной мощностью 80,1 МВт, три из которых расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская) и по одной на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Данный вид энергоресурсов не так широко распространен, как традиционные виды топлива или гидроэнергетика. Тем не менее, в связи с тем, что в нашей стране развита лесная и деревообрабатывающая промышленности и большие территории заняты выращиванием сельскохозяйственных культур, то и на этот вид энергетики обращается все большее внимание.

Последние годы построено большое количество заводов по переработке отходов древесины, из которых изготавливаются топливные брикеты и гранулы (пеллеты). Брикеты и пеллеты, в свою очередь, используются в качестве топлива для различного типа котлов в результате сжигания которых, вырабатывается тепловая и электрическая энергии.

Важно

Из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо для дизельных двигателей и установок, где они сжигается, в результате чего осуществляется производство тепловой и электрической энергий.

Данный вид топлива не получил широкого распространения в нашей стране, но тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Использование для частного дома

Использование альтернативных источников для отопления загородного дома или дачи, а также для его электроснабжения, может быть осуществлено достаточно успешно. В этом случае все зависит от региона проживания пользователя и места расположения объекта потребления энергии.

Способность вырабатывать электрический ток солнечными станциями и ветровыми установками зависит от активности солнца и скорости ветра в месте их размещения, а также прочих погодных явлений, характеризующих этот регион.

Устройство микро ГЭС возможно только при наличии вблизи объекта потребления реки или иного водоема, а геотермальной станции – при присутствии близко расположенных к поверхности земли геотермальных вод.

Биотопливо в виде дров и продуктов отходов деревопереработки, возможно в регионах страны богатых лесами, с развитой промышленностью данного направления.

Получение биогаза и жидкого топлива — доступно там, где большие территории отведены под выращивание сельскохозяйственных культур, что позволяет иметь большой запас биомассы, используемой для производства этих видов топлива.

Можно ли сделать своими руками в домашних условиях

При наличии свободного времени, желания, а также умения работать ручным инструментом, можно создать установки, с помощью которых использовать альтернативные источники для своих нужд, как в виде электрической, так и тепловой энергии.

Это касается всех выше перечисленных видов альтернативной энергетики, так для:

  • Солнечных электростанций – можно самостоятельно изготовить солнечные батареи, используя фотоэлементы заводского производства, а также собрать контроллер заряда и инвертор, являющиеся элементами таких установок.
  • Ветровых установок – также, как и для солнечных станций, электронные устройства (контроллер, инвертор) собираются достаточно просто с использованием существующих электрических схем и из элементов заводского производства. Самый важный элемент, ветрогенератор – можно изготовить из имеющихся запасных частей и материалов.
  • Микро ГЭС – изготовить и смонтировать может каждый, если есть река или водоем, где можно соорудить плотину. Конструкция и вид гидротурбины, зависят от типа водоема и рельефа местности.
  • Биогазовую установку – создать не составит труда любому сельскому жителю, условиями для этого будут – наличие необходимого количества биомассы и температура окружающего воздуха, позволяющая происходить процессу ее брожения.

Источник: https://alter220.ru/news/alternativnye-istochniki-energii.html

Альтернативные источники энергии: преимущества, недостатки и особенности

Все источники энергии, использующиеся человеческой цивилизацией, подразделяются на традиционные и альтернативные. В настоящее время использовать альтернативные источники энергии человечество стремится как можно больше, поскольку такие источники имеют ряд неоспоримых преимуществ перед привычными. Вместе с тем, имеют они и определенные недостатки.

Читайте также:  Основы строения атома для чайников. схемы, теории современного представления об атоме

Традиционная энергетика и ее недостатки

Для развития цивилизации необходима дополнительная энергия, причем чем дальше, тем больше. В процессе своего существования человечество постепенно осваивало дополнительные источники энергии, и с развитием науки и техники таких источников требовалось и находилось все больше и больше. К настоящему времени к традиционным источникам энергии относят следующие:

  • Основанные на сжигании топлива (дрова, уголь, нефть) – наиболее старые из освоенных человеком;
  • Основанные на преобразовании движения воды (гидроэлектростанции) – применяются в течение последних ста лет;
  • Основанные на ядерных преобразованиях, то есть атомные электростанции – применяются в течение последних пятидесяти лет.

На использовании этих источников энергии основана практически вся деятельность человека. Можно смело сказать, что традиционная энергетика – это опора цивилизации, важнейшая часть мира.

Однако каждый из этих источников энергии обладает существенными недостатками, все более и более затрудняющими их дальнейшее использование.

Главными из этих недостатков является ограниченность этих ресурсов и негативные продукты их использования.

Запасы ископаемых видов топлива, то есть угля и нефти, ограничены, да еще и невозобновляемы, а за счет их истощения вследствие длительного использования добыча становится все дороже. А в процессе сжигания такого топлива образуется гигантское количество различных отходов, загрязняющих среду обитания.

В случае атомной энергетики с запасами топлива, которое представляет собой обогащенный уран, ситуация проще, хотя это тоже ископаемый ресурс и его запасы так же конечны.

Но вот радиоактивные отходы, получающиеся в процессе вырабатывания необходимой энергии, представляют собой очень серьезную проблему. Кроме того, атомные станции – это всегда источник опасности, поскольку в случае аварии может произойти катастрофа, которая так или иначе затронет весь мир: самые яркие примеры таких катастроф – это Чернобыль и Фукусима.

В использовании гидроэнергии тоже есть проблемы, так как, во-первых, не везде есть подходящие для использования реки, а во-вторых, использование такой энергии предполагает строительство водохранилищ, в результате чего затапливаются наиболее плодородные земли и места проживания большого количества людей.

Вместе с тем, традиционная энергетика имеет очень важное преимущество перед нетрадиционной – непрерывность работы и получения энергии. Эта особенность лежит в основе всего мирового хозяйства. Кроме того, нельзя упускать из виду тот факт, что полученная традиционными способами энергия довольно дешева.

Что такое альтернативный источник энергии?

Альтернативная энергетика, как уже понятно из названия, призвана получать энергию нетрадиционными методами. Таких методов, которые получили развитие в настоящее время, известно несколько:

  • использование энергии Солнца;
  • использование энергии ветра;
  • использование геотермальной энергии;
  • использование энергии приливов и волн;
  • использование возобновляемого (растительного) топлива.

При первом же взгляде на этот список заметно, что в основе альтернативной энергетики лежит стремление использовать природные энергетические процессы, происходящие естественным путем.

Альтернативная энергетика должна быть лишена двух основных недостатков энергетики традиционной: невозобновляемости сырья и удорожания энергии, с этим связанной, а также большого количества отходов, которые возникают в процессе традиционного получения энергии.

Поэтому для получения энергии используются природные явления. Ученые пытаются поставить стихии на службу человеку и научиться извлекать энергию из естественных процессов.

Альтернативная энергетика возникла совсем недавно и находится в самом начале своего развития. Пока еще стоимость энергии, полученной альтернативными способами, значительно выше стоимости энергии из традиционных источников. Кроме того, как выяснилось, имеющаяся сейчас альтернативная энергетика обладает и другими существенными недостатками.

Недостатки альтернативной энергетики

Главным недостатком нетрадиционной энергетики, использующей энергию природных явлений, является непостоянство этих природных явлений. Ветер может в любой момент стихнуть, солнце закрыться тучами, высота приливов уменьшиться, а геотермальные источники иссякнуть.

Из-за этого возникает необходимость в избыточном накоплении энергии, чтобы была возможность эти «моменты простоя» преодолеть за счет запасов. Но любых запасов может не хватить, если вдруг такой период бездействия продлится дольше обычного.

Это приводит, в свою очередь, к необходимости дублировать альтернативный источник энергии своим традиционным собратом (например, дизель-генератором) или подводить к потребителям линию обычного электричества «для подстраховки», что в значительной степени обесценивает усилия по выработке энергии альтернативным способом.

Необходимость создания запасов энергии приводит к необходимости оснащения таких энергоисточников мощными аккумуляторами, накапливающими меньшую или даже большую часть вырабатываемой энергии (например, в случае солнечных электростанций, когда больше всего энергии вырабатывается днем, а используется вечером и ночью). Это еще сильнее увеличивает затраты на оборудование для выработки альтернативной энергии.

Источник: http://www.chuchotezvous.ru/science-evolution/1626.html

Альтернативная энергетика: типы, роль, плюсы и минусы нетрадиционных источников энергии

Альтернативные, или нетрадиционные источники энергии – это ресурсы природы, которые можно использовать для получения электричества. Сюда относятся солнце, ветер, и даже энергия земли, биомасс, сточных вод и отходов. По прогнозам, с помощью биогенного горючего можно получать до 49% электроэнергии, а также 16-22% – от энергии ветра и воды.

Виды, преимущества и недостатки разных альтернативных источников энергии

У каждого типа нетрадиционной энергетики есть свои плюсы и минусы, а также особенности организации процесса для получения электричества.

Солнечная энергия

Преобразование энергии солнца происходит с помощью особых технологий. Сложность обработки солнечной энергии выступает в качестве недостатка этого источника:

  • излучение имеет низкую плотность и непостоянно, поэтому существующие технологии имеют ряд ограничений;
  • в некоторых странах из-за низкого уровня солнечного излучения реализовать методику нецелесообразно.

Среди преимуществ можно выделить абсолютную экологическую безопасность солнечной энергии и отсутствие вмешательства в геологию Земли.

На солнечной энергии работают космические станции и спутники. Широкое распространение получили солнечные панели в некоторых странах – ими оснащают крыши домов.

Геотермальная энергетика

Геотермальный метод получения энергии построен на принципе преобразования тепла мантии и ядра Земли (чаще всего источником служат пароводяные резервы). Преобразование природного пара – процесс трудоемкий, так как требуется строительство труб и турбин, проводящих его с глубины от 2-3 км. Однако стоимость электроэнергии на выходе получается не слишком высокой.

Недостаток метода – вероятность оседания грунта и повышения сейсмической активности, поэтому в опасных районах этот источник альтернативной энергии неприменим.

Ветровая энергетика

Для реализации метода требуется ветряная электростанция. Одно из преимуществ такого источника энергии – это дешевое оснащение. Но недостаток – сильная зависимость от погодных условий, требуется постоянный контроль состояния. А еще ветровые электростанции могут создавать помехи для радиоволн.

Также для ветряных станций требуются большие площади, поэтому реализация в густонаселенных регионах затруднена. Однако ветряные источники энергии используются в некоторых странах Европы и Америки для снабжения небольших поселений.

Волновая энергетика

В этом способе для получения электричества используется энергия волн. В отличие от альтернативных источников, описанных выше, волновая энергия отличается большей ударной мощностью. Это самый многообещающий способ получения энергии в перспективе освоения океанов.

Самый яркий пример традиционного использования волновой энергии – гидроэлектростанции, но он не единственный. Целесообразно строительство волновых станций в районах с мощными приливами (колебание больше 4 м).

Среди недостатков можно выделить небольшую мощность, строительство только возле побережья, а также цикличность работы – всего 2 раза в сутки. Экологическая безопасность такого способа получения энергии под вопросом, ведь станции нарушают баланс соленой и пресной воды, что несет угрозу морской жизни.

Новейшая технология получения энергии волновым путем – аэро ГЭС. Они работают по принципу конденсации влаги из атмосферы, однако до внедрения этой технологии в жизнь еще далеко.

Градиент-температурная энергетика

В основе этого метода лежит баланс температур. Для строительства станций требуется морское побережье. Поглощая до 70% солнечной энергии, мировой океан становится отличным источником температурных ресурсов. Однако нагрев и выделение углекислой кислоты при обработке морской воды нарушают экологическую обстановку. Среди преимуществ можно выделить только то, что ресурс крайне обширен.

Биомассовая энергетика

Под этим понятием скрывается процесс гниения биологических отходов и ресурсов – в результате выделяется биологический газ с большим содержанием метана. Его можно использовать для обогрева помещений и выработки электричества.

Больше всего такой источник энергии используется в сельскохозяйственных предприятиях. Это безотходное производство, так как гниющие продукты потом используются для удобрения. Кроме растений и навоза, можно использовать быстрорастущие водоросли.

Главный недостаток теплового источника – КПД не превышает 6% и для обеспечения нужд мегаполиса энергией такой метод не подойдет.

Энергия молнии

Один из самых новых альтернативных методов получения электричества – сбор энергии молний, попадающих в землю. Пока что проект находится на стадии разработки – установки для улавливания молнии еще не готовы.

Это дорогостоящий, но окупающийся метод, ведь 1 молния способна обеспечить целый район крупного города энергией на некоторое время. Но уже сейчас можно выделить главный недостаток – зависимость от частоты гроз.

Роль и значение альтернативной энергетики

Поиск альтернативных источников энергии – одна из самых актуальных задач, так как человечество чудовищными темпами поглощает газ, нефть и другие виды топлива, чтобы производить энергию. Научная «мечта» – получение альтернативы электричеству, но она пока что недостижима. Кризис топливных ресурсов неизбежен, и нетрадиционные источники энергии должны помочь предотвратить его.

Альтернативные источники энергии в России

В России в разных регионах интегрируется практическое использования следующих альтернативных источников энергии:

  • Солнечная энергия. Самая большая трудность – это законодательное и финансовое обеспечение станций, собирающих солнечную энергию. Наибольший потенциал такого способа получения энергии сосредоточен в южных регионах, а также на севере – в Якутии и Магаданской области.
  • Гидроэнергетика. ГЭС после АЭС занимают 2 место по способам производства электроэнергии, и перспективы у этого метода достаточно большие.
  • Геотермальная энергетика. Геотермальные ресурсы России в 10 раз богаче, чем залежи нереализованного угля. Самый перспективный край – Камчатка, где на глубине чуть больше 3 км заложен пар температурой 200 градусов. Большим потенциалом также обладает Кавказ и Краснодарский край.
  • Биогаз. Активно развивающаяся отрасль энергетики, востребованная в России. Есть даже предприятия, которые начали производство установок.
  • Приливная энергетика. Наиболее перспективны города, расположенные на побережье.
  • Ветроэнергетика. На территории России ветрогенные установки используются со времен СССР: на территории Калининграда, в заполярье, Башкортостане и Чувашии. Потенциал у этого метода в РФ обширен, поэтому ветроэнергетика активно развивается.

Альтернативные источники энергии – один из вопросов сохранения окружающей среды и ресурсов планеты, который изучается тысячами специалистов. Каждый день ищутся новые решения и разрабатываются методы для получения энергии из ветра, солнца, воды. Но сфера изучена недостаточно и многие задачи только предстоит решить.

Источник: https://natworld.info/raznoe-o-prirode/alternativnaja-jenergetika-tipy-rol-pljusy-i-minusy-netradicionnyh-istochnikov-jenergii

Виды альтернативной энергетики

Энергия — это основа для жизни современного человека. Помимо традиционных видов энергии, существуют и другие типы, они довольно перспективны и эффективны, но малоизвестны. Альтернативная энергетика это группа многообещающих методик добычи энергии. Внимания альтернативные виды энергии заслуживают еще из-за своей выгодности и отсутствия вреда для окружающей среды.

Читайте также:  Работа за границей для студентов на летних каникулах: как устроиться безопасно?

Альтернативным источником энергии может служить прибор или конструкция, который позволяет извлекать электричество и т.д. Они способны заменить традиционную нефтяную, газовую или энергию, получаемую из угля. Более детально с темой можно ознакомиться в статье «Что такое альтернативная энергетика?».

Наиболее эффективные альтернативные энергоисточники

Сейчас эффективны следующие виды альтернативных источников энергии:

  • солнечная;
  • ветроэнергетика;
  • геотермальные источники;
  • энергия приливов$
  • энергия биомассы.

Преобразование энергии солнца в электричество

С помощью термодинамики или фотоэлектрики солнечный свет превращается в электроэнергию. Каждый из способов имеет свои достоинства и нюансы. Например, при фотоэлектрической обработке применяется фотоэлектрический преобразователь.

В результате фотоны (частицы света) преобразуются в электричество.
Второй не менее эффективный способ — термодинамический. Солнечные кванты преобразовываются сперва в тепло с помощью термодинамических установок, а после в электричество.

Конструкция таких устройств состоит из генератора, турбины и котла, который «накапливает» фотоны.

Энергия ветра

Использование энергии ветра для преобразования в электроэнергию называется ветроэнергетика. Преобразование осуществляется на ветряных станциях. Конструкция такой установки состоит из следующих частей:

  • ветродвигатель;
  • генератор тока;
  • автоуправление двигателя и генератора;
  • конструкции для установки/обслуживания.

Энергопроизводство данным способом обходится очень дешево, однако мощность установок довольно слабая, и при этом работа зависит от погодных условий.

Геотермальная энергия

Энергия пароводяных источников (земное внутреннее тепло) преобразуется в электроэнергию. Это называется геотермальная энергетика. Возможность использования земного тепла появилась благодаря тому, что на глубине 2 — 3 км температура температура среды достигает +100 градусов. Энергия добывается на геотермальных станциях. Есть три схемы добычи электричества:

  1. При прямом способе пар подается прямо в турбины через трубы, которые соединяются с генератором.
  2. Непрямая схема имеет существенное отличие — до попадания пара в турбину он очищается от вредоносных газов.
  3. Суть смешанной методики в том, что к турбинам подается неочищенный пар, а потом из конденсата удаляется нерастворившийся газ.

Геотермальная энергия недорогая. Стоимость постройки станции невысокая, система переработки пара также относительно дешевая.

Если говорить о недостатках, то из-за геотермальной установки возможна сейсмическая активность и локальное оседание грунта. К тому же, для постройки станции нужны конкретные геологические условия.

Энергия приливных волн

Волновая энергетика — это метод извлечения электроэнергии с помощью преобразования волновой/приливной энергии. Мощность намного выше, чем у ветроэнергетической установки. Как и другие типы альтернативной энергетики — это возобновляемый источник.

На электростанциях используется энергия прилива. Чтобы оборудовать приливную станцию (ПЭС) требуется наличие бассейна, устье реки или залив. И главным недостатком является то, что станции можно строить только на берегу моря/океана/реки.

Преобразование энергии из биомассы

Гниение мусора и биологических отходов (растений, умерших организмов) ведет за собой выделение газа, в котором содержится высокий уровень метана. Этот биогаз может применяться для выработки энергии и тепла.

Благодаря биомассовой энергетике некоторые предприятия, например, коровники или свинарники, способны обеспечиваться тепловой и электрической энергией.

После обработки остаются отходы, которые используются как удобрение для почвы. В качестве топлива можно применять водоросли, тростниковые или кукурузные стебли и др.

В чем преимущества солнечной энергетики?

Солнечная энергия — это возобновляемый ресурс. Собственно как и потоки воздушных масс и вода. Фотоны, попадающие в атмосферу, а точнее их количество и плотность, зависят от погодных условий. Системы оснащаются аккумулирующими устройствами.

Если волноэнергетические станции можно размещать исключительно на берегу, а геотермальные установки функционируют в основном в горах, то солнечные электростанции можно размещать в любом месте, важно только учитывать метеорологические особенности.

Солнечная электростанция не обязательно занимает большую площадь, в продажу поступает и более компактное оборудование, способное обеспечить необходимым количеством энергии дом и другое сооружение.

Где можно купить системы солнечной энергетики для дома и производства?

Использование солнечной энергии обходится намного дешевле. Вам необходимо только купить оборудования для преобразования в электричество энергии солнца, за которые не нужно платить.

У компании Экотехник можно купить системы для дома и промышленных сооружений.

Это могут быть сетевые или автономные солнечные электростанции, коллекторы для дома. Для бизнеса наиболее выгодным и современным решением являются фотоэлектрические модули, а также солнечные станции. Экотехник предлагает доступную стоимость солнечных батарей и электростанций.

Солнечные батареи способны накапливать энергию света, эксплуатироваться в любую погоду (на рассвете, в дождливую погоду и т. д.). Используются они для реализации многих задач. В зависимости от нужд можно отдать предпочтение автономной электростанции или солнечному коллектору.

Источник: https://ekotechnik.ua/umnoe-solnce/stati/vidy-alternativnoj-ehnergetiki/

Способна ли альтернативная энергетика заменить традиционную? – Альтернативные источники энергии

29 Апрель 2013        Главная страница » Обзоры

«Быть или не быть?» – говорил Гамлет, вопрос остается открытым и для энергетики.

Если лет 20-30 назад альтернативная энергетика делала еще только первые неуверенные шаги, то сегодня в развитых странах открыто стоит вопрос об увеличении доли альтернативных источников в общем топливно-энергетическом балансе.

А в силу последних событий (авария на АЭС «Фукусима»), экологи и вовсе призывают отказаться от атомной энергии, тем самым увеличивая ажиотаж в этой области. Но давайте порассуждаем, действительно ли так хороши возобновляемые источники энергии, и способны ли они вообще конкурировать с традиционной энергетикой?

Преимущества и недостатки альтернативных источников энергии

Что бы ни говорили нам экологи о чистоте выработки электрической энергии, неиссякаемости ресурсов и бесплатной эл. энергии (а это действительно так), нетрадиционные источники обладают рядом недостатков (более подробно об этом сказано в этой статье).

  • Низкий КПД установок. Ни одна из станций, будь то солнечная, ветряная, геотермальная или еще какая-нибудь, не обладает КПД современных ТЭЦ, ГЭС, ТЭС, АЭС. И это, по-моему, самый главный недостаток.
  • Отсюда же вытекает и большая занимаемая площадь. Чтобы увеличить установленную мощность электростанции, приходится занимать обширные территории.
  • Из-за непостоянства выработки эл. энергии появляется задача аккумулирования.
  • И прибавим ко всему прочему тот факт, что не везде возможно и целесообразно строительство подобных электростанций.
  • Да и к тому же строительство той же солнечной электростанции очень недешево и требует значительных инвестиций.

Пару слов об инвестициях в альтернативную энергию

Согласно отчету ООН в 2008 г. в проекты по развитию возобновляемой энергетики было вложено порядка $140 млрд.Для сравнения в угольную и нефтедобывающую отрасли – $110 млрд. И это при том, что к 2010 г. генерация электроэнергии из альтернативных источников составила порядка 5% от общей мировой выработки.

 Пик инвестирования пришелся на 2011 год и составил порядка $300 млрд. Но видимо инвесторы не получили ожидаемый результат, т.к. уже сегодня эксперты в один голос говорят о снижении инвестиций в альтернативную энергетику.

Тот же Даллас Качан, основатель компании Kachan & Co, занимающейся маркетинговыми исследованиями в области «зеленых» технологий, в прогнозе на 2013 г. заявил о снижении инвестиций в «зеленую» энергетику.

Ни Китай, ни США, ни страны ЕС сегодня уже не спешат инвестировать эту область, сосредотачиваясь больше на внутренних экономических проблемах. Но по мнению Bloomberg New Energy Finance пальму первенства могут перехватить страны Азии.

Столкнувшись с насыщением рынка, азиатские производители уже подумывают о вложении средств в собственную экологию. А значит, инвестирование будет продолжаться. Что же касается нашей страны, то вектор постепенно смещается в сторону привлечения инвистиций в возобновляемую энергетику. Подтверждением тому стал вышедший в 2010 году закон об альтернативных источниках энергии.

Очевидно, что возобновляемые источники не способны пока заменить существующие. И вообще, вся эта популяризация напоминает искусственно подогреваемый ажиотаж.

 Тем не менее, мировое потребление энергии продолжает расти, а нефть и газ не становятся дешевле, значит,  поиск новых источников энергии будет продолжаться.

Совет

Нет никакого сомнения, что в этой области еще будет скачок, а увеличение КПД и снижение первоначальной стоимости, допустим, тех же солнечных батарей смогли бы кардинально изменить ситуацию.  Но это уже совсем другая история…

Статья подготовлена по материалам Forbes, «Инвестгазета» №14, 15 апреля 2013

Источник: http://www.energya.by/sposobna-li-alternativnaya-energetika-zamenit-traditsionnuyu/

Альтернативные источники энергии для частного дома

Кладовые Природы не бездонны. В последней трети двадцатого века человечество впервые осознало, что традиционные энергетические запасы Земли истощены.

Сведение лесов и сжигание органических видов топлива привело к глобальным экологическим проблемам, в том числе к изменению климата и парниковому эффекту. Поэтому переход к возобновляемым источникам энергии стал одной из самых насущных проблем двадцать первого века.

От ее решения зависит не только благополучие отдельных стран, но и в перспективе выживание человечества.

Виды альтернативных источников энергии

Энергия ветра, солнца, воды, биотопливо, тепло Земли относительно неисчерпаемы и возобновимы. Преимущества альтернативных источников энергии неоспоримы, поскольку они сохраняют природные ресурсы. Кроме того, они в гораздо большей мере соответствуют требованиям экологической безопасности.

Ветровая энергетика

Принцип использования силы ветра заключается в превращении кинетической энергии в электрическую, тепловую, механическую. Для получения электрической энергии используют ветровые генераторы.

Они могут иметь различные технические параметры, размеры, конструкции, горизонтальную или вертикальную ось вращения.

Паруса – классический пример использования силы ветра в морском транспорте, а ветряная мельница – преобразования в механическую энергию.

Диаметр лопастей и высота их расположения определяют мощность ветрогенератора. При силе ветра от 3 м/с генератор начинает вырабатывать ток и достигает максимальной величины при 15 м/с. Сила ветра свыше 25 м/с является критической – генератор отключается.

Гелиоэнергетика — дар Солнца

Солнечная энергия как альтернативный источник энергии – естественное продолжение жизнетворящей миссии Солнца на нашей планете. Но пока человечество не научилось использовать ее напрямую.

В настоящее время в качестве преобразователей солнечной энергии в электрическую применяют солнечные батареи, а для тепловой – солнечные коллекторы.

Кроме того, в некоторых случаях используют совмещение двух видов.

Гелиотехнология заключается в нагреве поверхности солнечными лучами и в использовании нагретой воды для горячего водоснабжения, отопления или использования в паровых электрогенераторах.

Для преобразования энергии солнца в тепловую используют солнечные коллекторы.

Их общая мощность зависит от количества и мощности отдельных устройств, которые включены в систему солнечной или тепловой станции.

Солнечные батареи подразделяют на:

Наибольшим спросом в настоящее время пользуются батареи с использованием кристаллов кремния, а самые удобные – пленочные. Кремниевые панели являются одним из лучших вариантов для частного дома.

ГЭС — использование силы воды

Принцип действия турбин на гидроэлектростанциях заключается в воздействии силы воды на лопасти гидротурбины, которая вырабатывает электричество.

Иногда к альтернативным видам энергии относят лишь те ГЭС, где не использованы мощные плотины, а выработка тока происходит под влиянием естественного течения воды.

Обратите внимание

Это связано со значительным негативным воздействием мощных ГЭС на природные речные ландшафты, их обмелением и катастрофическими наводнениями.

Не вызывает возражений экологов использование естественной энергии морских и океанических приливов. Преобразование кинетической энергии в электрическую в этом случае происходит на специальных приливных станциях.

Читайте также:  Как влиться в новый трудовой коллектив: советы как адаптироваться на новом месте работы

Геотермальная энергетика — тепло Земли

Поверхность Земли излучает тепло не только в местах выброса горячих сейсмических источников, как, например, на Камчатке, но и практически во всех регионах планеты.

Для извлечения тепла земли используют специальные тепловые насосы, а затем его преобразуют в электрическую энергию или используют как тепловую.

Принцип действия установок базируется на законах термодинамики и физических законах поведения жидкостей и газа, в частности, фреона.

Тип конструкции насоса определяет первичный источник энергии, например, « грунт- воздух» или «грунт — вода».

Биотопливо

Принцип получения биотоплива основан на переработке органических продуктов с помощью специальных установок. В ходе переработки вырабатывается тепловая или электрическая энергия. Виды биотоплива могут иметь жидкое, твердое или газообразное состояние.

К твердым, например, относятся топливные брикеты, жидким – биоэтанол, к газообразным – биогаз. К его разновидностям относится свалочный газ, который образуется на свалках. Использование биогаза старых свалок помогает решить проблемы переработки отходов.

Преимущества и недостатки альтернативных источников энергии

Альтернативные источники получения энергии объединяют общие достоинства:

  • они являются возобновляемыми природными ресурсами;
  • доступны и могут быть широко использованы;
  • соответствуют требованиям экологической безопасности;
  • обладают нулевой стоимостью и низкой себестоимостью получения энергии.

Общие минусы:

  • низкий КПД;
  • дорогое оборудование и все еще большие затраты на строительство и монтаж;
  • зависимость работы оборудования от погоды и других природных факторов.

Перспективы использования альтернативных источников энергии

Экологическая чистота и безопасность альтернативных источников электроэнергии является главным, но далеко не единственным аргументом в пользу альтернативных источников энергии. Во многих странах разработаны программы по переходу к возобновляемой энергетике.

Альтернативная энергия продолжает укреплять свои позиции. В некоторых странах разработаны государственные программы со значительными денежными вложениями в возобновляемые источники энергии.

По сравнению с 2009 годом стоимость солнечной энергии уже снизилась на 60%, а на энергию ветра – в два раза и стала более доступной.

Источник материалов для статьи: GWS Еnergy.

Источник: https://o-remonte.com/alternativnye-istochniki-yenergii-dl/

Преимущества альтернативной энергетики — солнечная энергия

Солнечная энергия может быть преобразована в электрическую. Реалиями современного рынка стали постоянно дорожающие источники энергии. Электричество жизненно необходимо в каждой сфере народного хозяйства. Однако оно требует все больших инвестиций и расходов. В этих обстоятельствах энергетики и хозяйственники вынуждены искать альтернативные источники энергии.

В чем состоят преимущества альтернативной энергетики — солнечной энергии

Электричество — неизменный спутник человека. Оно обеспечивает работу абсолютно всех жизненно важных элементов социальной и экономической инфраструктуры. Единственный недостаток электроэнергии — дорогая себестоимость.

Солнечная энергия, поставленная на службу человека, решает сразу несколько проблем.

Ее преимуществами стали:

• экономические затраты;

• простота в монтаже;

• экологическая безопасность.

Солнечная энергетика может быть долгосрочным способом инвестирования. Вложения в энергетику — самые рациональные и разумные. Данная область будет востребована всегда, поэтому вложения никогда не обесценятся и не утратят своей актуальности.

От возможности обеспечить бесперебойные поставки электроэнергии на участок зависит не только комфорт жителей. Скачки энергии часто служат причиной аварии на подстанциях. Этого не могут избежать даже самые элитные особняки. Кардинально решается вопрос только с внедрением альтернативной энергетики в виде солнечной энергии.

Кому доверить установку автономного электроснабжения

Множество фирм специализируются на установке систем автономного электроснабжения. Они актуальны как для жилых зданий, так и для эксплуатации в промышленных условиях. Часто элементы альтернативной энергетики устанавливаются в офисах и административных зданиях.

Солнечные панели для получения солнечной энергии монтируются с минимальными временными затратами и без сложных приспособлений или громоздких модулей. Чем выше профессиональный уровень компании, которой сделан заказ на установку энергосистем, тем более реальной становится гарантия получения удобств и экономических выгод.

Специализированный инвертор и несколько АКБ на загородном участке обеспечит абсолютным комфортом всех домочадцев. Они будут пользоваться энергией без ограничений, а платить за нее значительно меньше, чем обычно электричество.

Кроме того, на рынок современных энергетических услуг компания Светон поставляет услугу установка гибридных инверторов для получения солнечной энергии. Их функциональное назначение — кратковременное увеличение имеющихся мощностей, что является новым словом в самой солнечной энергетике, которая пока остается достаточно новым технологическим способом.

Источник: http://v-nayke.ru/?p=8157

Перспективы использования альтернативных источников энергии

Традиционные источники энергии становятся неактуальными. Множество причин заставляет человечество отказываться от них. Сегодня основное внимание направлено на альтернативные способы, уже применяющиеся на практике и планируемые на будущее.

Исследования продолжаются, поэтому наука движется вперёд, не останавливаясь на достигнутых результатах. Сейчас можно оценить некоторые достижения, уже давшие первые результаты, чтобы понять, насколько выгодными станут новые направления через несколько лет.

 

Виды альтернативной энергии

Альтернативная энергия продолжает распространяться. Причиной являются её явные преимущества перед традиционными источниками, которые сложно опровергнуть. В некоторых странах правительство ведёт сложные государственные программы с колоссальными денежными вложениями для постепенной замены, но пока результаты остаются незначительными.

Какие основные виды можно выделить?

  • Энергия солнца;
  • Энергия ветра;
  • Энергия воды;
  • Энергия земли;
  • Энергия молнии;
  • Энергия атома.

Бесконечные исследования позволяют сопоставить возможности, предлагаемые природой.

Человечество продолжает искать новые направления, которые в будущем наверняка превратятся в идеальную замену традиционных источников.

Подробное описание даст общую информацию, а также укажет, какие виды уже нашли применение в повседневной жизни населения планеты.
Вернуться к содержанию
 

Энергия солнца

Энергия солнца используется человеком давно. Первоначальные попытки делались в древние времена, когда посредством направленного луча люди зажигали дерево. Современные способы основываются на использовании больших площадей батарей, собирающих потоки для последующей обработки и накопления в аккумуляторах.

Вернуться к содержанию
 

Энергия ветра

Энергия ветра используется человечеством испокон веков. Лучшим примером этого являются парусники, двигающиеся за счёт постоянного воздушного потока. Теперь научные исследования позволили создать специальные генераторы, обеспечивающие электричеством целые города. Причём они работают по двум принципам:

  • Автономно;
  • Параллельно с основной сетью.

В обоих случаях удаётся постепенно заменять традиционный источник, сокращая пагубное воздействие на окружающую среду. Сейчас можно оценить достигнутые результаты, подтверждающие правильность выбора.

Данные подсказывают, что в Дании 25% получаемой энергии приходится именно на ветряные электростанции. Многие страны стараются постепенно перейти на новые источники, но это возможно только на открытых пространствах.

Из-за чего в отдельных районах использование лучшего варианта остаётся недоступным.

https://www.youtube.com/watch?v=el2RZOixsIE

Вернуться к содержанию

 

Энергия воды

Энергия воды остаётся незаменимой. Раньше она применялась на простых мельницах и кораблях, а сейчас огромные турбинные ГЭС поставляют электричество в целых регионах. Последние разработки предлагают человечеству познакомиться с фантастическим будущим, которое будет построено на новейших источниках. Какие альтернативы уже используются странами?

  • Приливные электростанции;
  • Волновые электростанции;
  • Микро и мини ГЭС;
  • Аэро ГЭС.

Приливные электростанции используют энергию приливов. Их высота и мощь зависит от воздействия Луны, поэтому стабильность подачи остаётся некоторой проблемой. Хотя во Франции, Индии, Великобритании и нескольких других государствах проект воплощён в жизнь и успешно используется в качестве незаменимой поддержки.

Волновые электростанции строятся на берегах океанов, где мощь регулярных ударов о побережье превышают мыслимые пределы. В этом случае ограничением становится недостаточная сила. Она не позволяет получить достаточное количество энергии.

Аэро ГЭС – новейшая технология, которая пока ещё проходит проверку. Она основана на конденсации влаги из атмосферы. Действующие установки пока остаются призрачной мечтой, но есть определённые показатели, подтверждающие целесообразность вложения денежных средств в разработки.

Вернуться к содержанию
 

Энергия земли

Геотермальная энергия остаётся распространённой. Такой альтернативный источник используется несколькими различными способами. Он остаётся одним из самых интересных для определённых регионов, поэтому отказ от неё не имеет смысла. Единственной проблемой является высокая стоимость установок, что ограничивает их количество. Какие варианты возможны?

  • Тепловые электростанции;
  • Грунтовые теплообменники.

Тепловые электростанции построены на принципе забора энергии у нагретых грунтовых вод. Их технология строительства хорошо изучена и широко применяется в Исландии и на Филиппинах. Посредством этих электростанций удаётся обеспечить стабильную подачу, а при необходимости также переориентировать получаемое тепло в системы отопления.

Грунтовые теплообменники работают с использованием тепла грунта. Их применение остаётся на стадии опытных образцов, так как пока невозможно оценить мощность, чтобы узнать целесообразность вложения средств в строительство. Хотя в будущем они рассматриваются в качестве полезного источника.
Вернуться к содержанию
 

Энергия молнии

Энергия молнии – новое веяние. Это направление только начинает разрабатываться, но учёные утверждают, что есть возможность использования доступных гигаватт. Они теряются впустую, уходя в грунт. Американская компания приступила к исследованиям, которые ориентированы на создание специальных установок для улавливания гроз.

Вернуться к содержанию
 

Энергия атома

Энергия атома используется человечеством десятилетиями. Поначалу она рассматривалась исключительно в качестве идеального источника для электростанций, где применяются управляемые реакции распада.

После этого учёные приступили к массовым разработкам, позволившим значительно уменьшить размеры.

В результате были выпущены ядерные реакторы, которые до сих пор устанавливаются на подводных лодках и кораблях.

Использование энергии ядерного распада – сложная технология. Учёные хорошо изучили её, но все равно смогли прикоснуться только к части бесконечного мира атома. В нём таятся неисчерпаемые запасы тепла, но его нужно научиться использовать во благо. Сложность разработок заставляет продолжать исследования, чтобы исключить катастрофические случайности.

Вернуться к содержанию

 

Тенденции развития альтернативной энергии

Альтернативная энергия – отличный выбор для многих стран. Традиционные источники остаются неприемлемыми по разным причинам.

Крупные исследовательские группы продолжают разработки для получения дешёвого электричества.

Они остаются сложными и медленно дают нужные результаты, но в ближайшем будущем можно ожидать осуществления планов. Какие причины побуждают к продолжению исследований?

  • Экологическая чистота;
  • Возобновляемые ресурсы;
  • Выгодность вложений.

Экологическая чистота новых источников электроэнергии – главный показатель. Традиционные станции годами наносят непоправимый вред окружающей среде, постепенно разрушая и атмосферу, и гидросферу, и биосферу. Если не остановить этот процесс, через несколько десятилетий планета станет непригодной для жизни.

Возобновляемые ресурсы давно привлекают внимание исследователей. Полезные ископаемые постепенно теряют актуальность, поэтому их себестоимость продолжает расти. Для некоторых стран подобные расходы остаются недопустимыми, и им приходится искать новые варианты, разрабатывая совершенные конструкции.

Альтернативные источники электроэнергии – будущее всего человечества. Планета постепенно исчерпывает свои ресурсы, поэтому через несколько столетий придётся отказаться от традиционных способов добычи электричества. Сегодня исследовательским группам удалось добиться хороших результатов, но их недостаточно для обеспечения всех домов.

В городах расход продолжает расти, поэтому с каждым днём потребности населения увеличиваются. Из-за чего проекты постепенно воплощаются в реальность для оценки мощности и размера требующихся денежных вложений.
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта.

Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Вернуться к содержанию

Источник: http://akbinfo.ru/alternativa/ispolzovanie-alternativnyh-istochnikov-jenergii.html

Ссылка на основную публикацию