Альтернативные источники энергии

1. Альтернативные источники энергии.

1.1 Понятие альтернативных источников энергии

1.2 Какие источники энергии можно считать альтернативными

1.3 Виды альтернативных источников энергии (альтернативной энергетики)

1.4 Альтернативные источники энергии схема

1.5 Альтернативные источники энергии кратко

2.  Использование альтернативных источников энергии

3.  Возобновляемая энергия в мире и в России.

3.1 Альтернативные источники энергии в мире

3.2  Альтернативные источники энергии в России

1. Альтернативные источники энергии.

1.1 Понятие альтернативных источников энергии

Альтернативные источники энергии что это? Для общего понимания альтернативными источниками энергии называют неисчерпаемые природные явления, природные ресурсы, при преобразовании которых, человечество получает тепловую и электрическую энергию, которую в последующем использует в повседневной жизни.

Примерами неисчерпаемых источников энергии могут быть – ветер, солнце, вода, из невозобновляемых природных ресурсов можно выделить нефть, уголь, природный газ. Вопрос о поиске замены исчерпаемых природных ресурсов стоит перед человечеством давно, ответом на него является - альтернативный источник энергии, созданный человеком.

Кроме проблемы ограниченного количества природных ресурсов на нашей планете, таких как нефть, газ и других, стоит проблема сохранения экологически-чистой природной среды, поскольку использования природных ресурсов влечет за собой выброс углекислого газа, парниковый эффект, глобальное потепление.

1.2 Какие источники энергии можно считать альтернативными

В основе получения энергии сегодня лежит сжигание топлива, а также функционирование атомных электростанций. Основной задачей альтернативной энергетики является получение тепловой и электрической энергии экологическим способом с наименьшим нанесением вреда природной среде за счет неисчерпаемых природных явлений, именно такие источники энергии можно считать альтернативными. Солнечная энергия, энергия воды, ветра – все это источники возобновляемой энергии, благодаря которым можно получать электрическую и тепловую энергию для ее использования в повседневной жизнедеятельности человечества.

1.3 Виды альтернативных источников энергии (альтернативной энергетики)

Альтернативные источники энергии делятся на несколько видов в зависимости от их методов получения:

- Солнечная энергетика

- Ветровая энергетика

- Гидроэнергетика

- Волновая энергетика

- Энергия приливов и отливов

- Энергии температурного градиента

- Энергии жидкостной диффузии

- Геотермальная энергия

- Биотопливо

1.4 Альтернативные источники энергии схема

1.5 Альтернативные источники энергии кратко

Рассмотрим каждый источник альтернативной энергии подробнее.

Солнечная энергетика – является один из наиболее мощных видов альтернативной неисчерпаемой энергии. Энергия солнца преобразуется в электричество через солнечные батареи (фотоэлементы). По подсчетам ученых количество солнечной энергии поступающей на землю в течение дня, хватит чтобы обеспечить электричеством в течении года всю планету. Данный вид альтернативной энергии сильно зависим от времени суток и погодных условий. Большинству северных стран данный вид источника энергии не подходит, поскольку просто невыгоден. Конструкции с солнечными батареями достаточно дорогие, кроме того, для выработки электричества нужных объемов необходимо иметь большие площади с солнечными электростанциями. Солнечная энергетика нашла свое применение в основном в странах с теплым климатом, где тарифы на электроэнергию очень высоки. К примеру, в Израиле восемьдесят процентов воды нагревается за счет солнечной энергии.

Ветровая энергетика – вид альтернативной энергии, основанный на кинетической энергии, преобразованной от силы воздушных масс в электрическую, механическую и тепловую энергию. Ветровой генератор является основным устройством преобразования данного вида энергии в энергию электрическую. Для получения механической энергии используют ветряные мельницы. Ветрогенераторы различаются конструктивными особенностями, габаритами, различными типами, а также особенностями расположения. На сегодняшний день ветряки можно монтировать не только на земле, но и на морской платформе. Основным недостатком ветровой энергии является отсутствие возможности ее регулировать.

Гидроэнергетика – относится к виду альтернативной энергии, которая входит в тройку самых распространенных источников получения электричества на сегодняшний день. Ее основой является преобразование кинетической энергии за счет движение водных масс. Получение электричества таким путем осуществляется с помощью гидроэлектростанций, которые устанавливают на больших реках с сильным потоком воды. Основой гидроэлектростанции является гидротурбина, которая приводит в действие гидрогенераторы, с их помощью вырабатывается электричество. Благодаря плотинам можно регулировать напор воды, который заставляет двигаться лопасти гидротурбины. Недостатком гидроэлектростанций является дороговизна их строительства, даже по сравнению со строительством обычных электростанций, гидроэлектростанции занимают лидирующую позицию из самых дорогих альтернативных источников энергии.

Волновая энергетика – альтернативный способ получения энергии путем генерации электричества из волн. Волновые электростанции различают по типу установок на воде.  Они передают кинетическую энергию волн на сушу, где специальные станции преобразуют ее в электричество. Недостатком такого вида энергии является ее дороговизна, а также отсутствие возможности у многих стран удобно расположить волновую электростанцию к воде.

Энергия приливов и отливов – источник энергия в основе которого лежит принцип преобразование кинетической энергии приливов и отливов в электричество. Для генерации энергии используют приливные станции, которые необходимо расположить вдоль берега с перепадом воды не менее 5 метров. Недостатком такого вида получения энергии является несоответствие количества потребления электричества циклам приливов и отливов.

Энергии температурного градиента – в основе лежит разница температуры на глубине и на поверхности морей и океанов. С помощью специальных установок, тепло земли преобразуется в электрическую и тепловую энергию. Данный вид получения энергии использует США и Япония.

Энергии жидкостной диффузии – осмотическая электростанция, установленная в устье реки, позволяет анализировать смешение пресной и соленой воды, благодаря чему анализ позволяет извлекать энергию из энтропии жидкостей. Возможность выравнивать концентрацию солей позволяет регулировать давление насоса способное запустить гидротурбину, которая вырабатывает электрический ток. Единственная страна, которая использует данный вид альтернативной энергии это Норвегия.

Геотермальная энергия – энергия, получаемая от внутренней энергии Земли в виде горячей воды и пара.  Геотермальные станции устанавливают в вулканических районах и через скважину длиной до10 км. Принцип получения энергии основан на подогреве здания через теплообменник, а также вращения турбины за счет горячего пара, соединенной с электрогенератором. Недостатками такого вида получения энергии является высокая цена  строительства зданий и оборудования, а также неконтролируемый уровень температуры Земли. Лидирующими странами по количеству геотермальных станций на сегодняшний день являются США, Мексика, Индонезия.

Биотопливо – источник альтернативной энергии основой, которого является переработка различных видов органических продуктов к таким продуктам относятся из твердых - это дрова, пеллеты, брикеты топливные, из газообразных – это биогаз и биоводород из жидких – биоэтанол, биометанол, диметиловый эфир, биодизель.

2.  Использование альтернативных источников энергии

Для чего нужны альтернативные источники энергии? Ответ на данный вопрос прост – человечество сегодня понимает, что в условиях жесточайшего дефицита газа, нефти и угля необходимо обеспечить существование нашим поколениям на много лет вперед. Для решения данной задачи мирового масштаба  необходимо находить альтернативные источники энергии, которые так необходимы нам сегодня в повседневной жизни. Основными преимуществами использования альтернативных источников энергии является их возобновляемость, экологическая безопасность, возможность использовать в больших масштабах. Проблемами альтернативных источников энергии можно считать дороговизну оборудования для производства электроэнергии и тепла, низкий коэффициент полезного действия установок, который напрямую зависит от природных  явлений и ресурсов. Перспективами альтернативных источников энергии являются последующее существование человечества даже в случае глобального дефицита газа, нефти и угля.

3. Возобновляемая энергия в мире и в России.

3.1 Альтернативные источники энергии в мире

На сегодняшний день Евросоюз является основным потребителем возобновляемых источников энергии. Есть страны, которые добывают около 40 % мощности альтернативной энергии от всего объема электроэнергии страны.

Например Германия добывает 40 % электроэнергии за счет альтернативной энергетики из которых около 20 % добывается за счет ветровых станций, остальной процент приходится на гидроэнергетику.

Китай является одним из лидеров в производстве биотоплива в основе которого лежит этанол.

Хорошим примером по добыче альтернативной энергетики может служить Швеция. Эта страна добывает энергию из мусора. На территории страны находится множество мусоросжигательных заводов для добычи альтернативных ресурсов.

3.1 Альтернативные источники энергии в России

Основными проблемами альтернативных источников энергии в России являются – буква закона и отсутствие финансирования данной отрасли.

Из альтернативных источников энергии в России можно выделить биотопливо. На территории страны имеется большое количество биогазовых станций вырабатывающих биогаз для дизельных двигателей. Кроме этого Россия является экспортером топливных брикетов на европейский рынок.

Геотермальная энергетика в стране развита на Камчатке, Курилах, в Ставропольском и краснодарском крае. Большой процент альтернативных ресурсов мы получаем от гидроэнергетики. Одной из самых крупных и мощных ГЭС является Саяно-Шушенская, которая находится на реке Енисей.

Ветровая энергетика представлена в Крыму и Адыгее, именно в Адыгее находится самая мощная ветровая установка.

Развитие альтернативных источников энергии несмотря на проблемы не стоит на месте. На сегодняшний день многие инвесторы заинтересованы в многомиллиардных контактах, связанных с перспективным развитием данной отрасли.

Так же советуем посмотреть