Kas yra alternatyvi energija?

Aplinkos blogėjimas ir gamtos išteklių išeikvojimas verčia žmones galvoti, kaip gauti elektrą ir šilumą iš atsinaujinančių šaltinių.

Šiame straipsnyje papasakosime, kaip veikia alternatyvioji energija ir kodėl daugelis šalių ją renkasi..

Kas yra alternatyvi energija?

alternatyvūs energijos šaltiniai

Energija yra atsinaujinanti (alternatyvi) ir neatsinaujinanti (tradicinė).

Alternatyvūs energijos šaltiniai yra įprasti gamtos reiškiniai, neišsenkantys natūraliai gaminami ištekliai. Ši energija dar vadinama regeneracine arba „žalia“.

Neatsinaujinantys šaltiniai yra nafta, gamtinės dujos ir anglis. Jie ieško pakaitalo, nes gali pritrūkti. Jų naudojimas taip pat susijęs su anglies dioksido išmetimu, šiltnamio efektu ir visuotiniu atšilimu..
Žmonija daugiausiai energijos gauna iš iškastinio kuro deginimo ir atominių elektrinių eksploatavimo. Alternatyvi energija yra metodai, kurie energiją išskiria tausiau ir daro mažiau žalos. Jis reikalingas ne tik pramoniniais tikslais, bet ir paprastuose namuose šildymui, karštam vandeniui, apšvietimui, elektronikai.


Atsinaujinantys energijos ištekliai


  • saulės spinduliai
  • Vandens srovės
  • Vėjas
  • Potvyniai
  • Biokuras (kuras iš augalinių ar gyvulinių žaliavų)
  • Geoterminė šiluma (Žemės žarnos)

Alternatyvūs energijos tipai


1. Saulės energija

alternatyvus saulės energijos šaltinis

Vienas galingiausių alternatyvių energijos šaltinių tipų. Dažniausiai tai į elektrą paverčiama saulės baterijomis. Visa planeta ištisus metus turi pakankamai energijos, kurią per dieną saulė siunčia į Žemę. Tačiau saulės energijos jėgainėse metinė elektros energijos gamyba neviršija 2% viso tūrio..

Pagrindiniai trūkumai yra priklausomybė nuo oro ir paros laiko. Šiaurės šalims nėra pelninga išgauti saulės energiją. Konstrukcijos yra brangios, jas reikia „prižiūrėti“, o pačios saulės baterijos, kuriose yra nuodingų medžiagų (švino, galio, arseno), turi būti laiku sunaikintos. Didelės galios reikalauja dideli plotai.

Saulės elektra paplitusi ten, kur ji yra pigesnė nei įprasta: atokiose apgyvendintose salose ir ūkininkavimo vietose, kosminėse ir jūrinėse stotyse. Šiltuose kraštuose, kuriuose taikomi dideli elektros energijos tarifai, jis gali patenkinti paprasto namo poreikius. Pavyzdžiui, Izraelyje 80% vandens yra šildoma saulės energija..

Baterijos taip pat montuojamos bepilotėse transporto priemonėse, lėktuvuose, dirižabliuose, „Hyperloop“ traukiniai.

2. Vėjo jėgainės

vėjo malūnai

Vėjo energijos atsargos yra 100 kartų didesnės nei visų planetos upių. Vėjo jėgainės padeda vėją paversti elektrine, šilumine ir mechanine energija. Pagrindinė įranga – vėjo generatoriai (elektros energijai gaminti) ir vėjo malūnai (mechaninei energijai gaminti).

Šios rūšies atsinaujinanti energija yra gerai išvystyta – ypač Danijoje, Portugalijoje, Ispanijoje, Airijoje ir Vokietijoje. Iki 2016 m. Pradžios visų vėjo jėgainių galia viršijo bendrą įrengtą branduolinės energijos galią.

Trūkumas yra tas, kad jo negalima valdyti (vėjo jėga nėra pastovi). Vėjo turbinos taip pat gali sukelti radijo trikdžius ir paveikti klimatą, nes jos atima dalį vėjo kinetinės energijos – vis dėlto mokslininkai dar nežino, ar tai gerai, ar blogai..

3. Hidroenergija

hidroelektrinė

Hidroelektrinės (HE) su užtvankomis ir rezervuarais yra reikalingos norint paversti vandens judėjimą elektra. Jie dedami ant upių, turinčių stiprią tėkmę, kurios neišdžiūsta. Užtvankos pastatytos tam, kad būtų pasiektas tam tikras vandens slėgis – tai verčia judėti turbinos mentes, o ji varo elektros generatorius..

Statyti hidroelektrines yra brangiau ir sunkiau nei įprastas elektrines, tačiau elektros kaina (Rusijos hidroelektrinėse) yra du kartus mažesnė. Turbinos gali veikti skirtingais galios režimais ir valdyti elektros energijos generavimą.

4. Bangos energija

bangos jėgainės bangos žvaigždės energija

Yra daug būdų, kaip gaminti bangas elektra, tačiau tik trys yra veiksmingi. Jie skiriasi įrengimo ant vandens tipu. Tai yra kameros, kurių dugnas yra panardintas į vandenį, plūdės ar įrenginiai su dirbtiniu atolu.

Tokios bangos jėgainės kabeliu perduoda jūros ar vandenyno bangų kinetinę energiją į sausumą, kur specialiose stotyse ji virsta elektra..

Šis tipas naudojamas nedaug – 1% visos pasaulyje pagamintos elektros energijos. Sistemos taip pat yra brangios ir reikalauja patogios prieigos prie vandens, kokias turi ne kiekviena šalis..

5. Bangos ir srauto energija

potvynio jėgainė

Ši energija yra paimta iš natūralių vandens lygio kilimo ir kritimo atvejų. Elektrinės įrengiamos tik palei pakrantę, o vandens lašas turėtų būti ne mažesnis kaip 5 metrai. Elektros energijai gaminti yra pastatytos potvynių stotys, užtvankos ir turbinos.

Sklandymas ir srautas yra gerai suprantami, todėl šis šaltinis yra labiau nuspėjamas, palyginti su kitais. Tačiau technologijos buvo priimtos lėtai ir užima nedidelę dalį pasaulinės gamybos. Be to, potvynių ciklai ne visada atitinka elektros energijos suvartojimo greitį..

6. Temperatūros gradiento energija (hidroterminė energija)

hidroterminė stotis

Jūros vandens temperatūra ir vandenyno gelmėse yra skirtinga. Naudodamiesi šiuo skirtumu, jie gauna elektrą.

Pirmasis įrenginys, kuris teikia energiją dėl vandenyno temperatūros, buvo pagamintas dar 1930 m. Dabar JAV ir Japonijoje yra uždarų, atvirų ir kombinuotų vandenynų elektrinių.

7. Skysčio difuzijos energija

osmoso stotis

Tai yra naujos rūšies alternatyvus energijos šaltinis. Prie upės žiočių įrengta osmosinė jėgainė kontroliuoja druskos ir gėlo vandens maišymąsi ir išgauna energiją iš skysčių entropijos..

Išlyginus druskos koncentraciją, susidaro perteklinis slėgis, kuris pradeda hidraulinės turbinos sukimąsi. Kol kas Norvegijoje yra tik viena tokia jėgainė.

8. Geoterminė energija

geoterminė stotis Islandijoje

Geoterminės stotys paima vidinę Žemės energiją – karštą vandenį ir garus. Jie dedami į vulkaninius regionus, kur vanduo yra šalia paviršiaus, arba galite į jį patekti gręždami šulinį (nuo 3 iki 10 km)..

Išgautas vanduo šildo pastatus tiesiogiai arba per šilumos mainų bloką. Jis taip pat paverčiamas elektra, kai karštas garas suka turbiną, prijungtą prie elektros generatoriaus..

Trūkumai: kaina, grėsmė Žemės temperatūrai, anglies dioksido ir vandenilio sulfido išmetimai.

Daugiausia geoterminių augalų yra JAV, Filipinuose, Indonezijoje, Meksikoje ir Islandijoje.

9. Biokuras

malkinis biokuras

Bioenergija gauna elektrą ir šilumą iš pirmosios, antrosios ir trečiosios kartos degalų.

  • Pirmos kartos – kietas, skystas ir dujinis biokuras (dujos, susidarančios perdirbant atliekas). Pavyzdžiui, malkos, biodyzelinas ir metanas.
  • Antroji karta – iš biomasės gaunamas kuras (augalinės ar gyvulinės medžiagos likučiai arba specialiai auginami pasėliai).
  • Trečioji karta – dumblių biokuras.

Pirmos kartos biokurą lengva gauti. Kaimo gyventojai steigia biodujų jėgaines, kuriose tinkamoje temperatūroje fermentuojasi biomasė.

Tradiciškiausias ir seniausias kuras yra mediena. Dabar jų gamybai energetiniai miškai sodinami iš greitai augančių medžių, tuopų ar eukaliptų..

Alternatyviosios energijos privalumai ir trūkumai

darbuotojas apžiūri saulės baterijas

Pagrindinė alternatyvių šaltinių perspektyva – žmonijos egzistavimas net esant dideliam naftos, dujų ir anglies trūkumui.


Privalumai:


  • Prieinamumas – nereikia turėti naftos ar dujų telkinių. Tiesa, tai taikoma ne visoms rūšims. Šalys, neturinčios jūros, negalės priimti bangų energijos, o geoterminė energija gali būti konvertuojama tik ugnikalnių regionuose.
  • Ekologiškas – gaminant šilumą ir elektrą į aplinką nėra kenksmingų teršalų.
  • Taupymas – gaunama energija kainuoja mažai.

Trūkumai ir problemos:


  • Statybos ir priežiūros išlaidos – įranga ir eksploatacinės medžiagos yra brangios. Dėl šios priežasties galutinė elektros kaina kyla, todėl ji ne visada yra ekonomiškai pagrįsta. Dabar pagrindinis kūrėjų uždavinys yra sumažinti įrengimų sąnaudas.
  • Priklausomybė nuo išorinių veiksnių: neįmanoma valdyti vėjo stiprumo, atoslūgių lygio, saulės energijos perdirbimo rezultatas priklauso nuo šalies geografijos.
  • Mažas įrenginių efektyvumas ir mažas pajėgumas (išskyrus hidroelektrines). Sukurta galia ne visada atitinka vartojimo lygį.
  • Poveikis klimatui. Pavyzdžiui, dėl biokuro paklausos sumažėjo maisto kultūrų plotas, o hidroelektrinių užtvankos pakeitė žvejybos pobūdį..

Atsinaujinanti energija pasaulyje

saulės baterijos Kinijoje

Pagrindinis atsinaujinančių energijos šaltinių vartotojas yra Europos Sąjunga. Kai kuriose šalyse iš alternatyvios energijos pagaminama beveik 40% visos elektros energijos. Čia jau įsitvirtino įvairios paramos priemonės: nuolaidų tarifai prisijungimui ir grąžinimas už įrangos pirkimą. Rytų šalys ir JAV neatsilieka.


Vokietija


40 proc. Elektros energijos Vokietijoje gaunama iš atsinaujinančių šaltinių. Tai lyderė vėjo jėgainių, generuojančių 20,4% elektros energijos, skaičiaus. Likusią dalį sudaro hidroenergija, bioenergija ir saulės energija. Vokietijos vyriausybė iškėlė planą: iki 2050 m. 80% energijos gaminti iš alternatyvių šaltinių, tačiau kol kas nenori uždaryti atominių elektrinių..


Islandija


Islandijoje yra daug karšto vandens, nes ji yra vulkaninės veiklos zonoje. Šalis aprūpina geoterminiu šildymu 85% namų ir patenkina 65% gyventojų elektros energijos poreikių. Šaltiniai yra tokie galingi, kad nori eksportuoti energiją į JK.


Švedija


Po 1973 m. Naftos krizės šalis pradėjo ieškoti kitų energijos šaltinių. Viskas prasidėjo nuo hidroelektrinių ir atominių elektrinių. Dėl atominių elektrinių švedai dažnai kritikavo „Greenpeace“, tačiau nuo 80-ųjų pabaigos atominių elektrinių energijos dalis nepadidėjo.

Švedija nuo 90-ųjų metų statė vėjo jėgainių parkus. Įvestas papildomas mokestis už įmonių anglies dvideginio išmetimą į atmosferą, taip pat yra paskatų vėjo, saulės ir bioenergijos gamintojams..

Švedija taip pat aktyviai naudoja atliekų perdirbimo energiją ir net planuoja ją pirkti iš kaimyninių šalių, norėdama atsisakyti naftos. Kai kurie miestai gauna šilumą iš deginimo krosnių.


Kinija


Kinijoje galingiausia pasaulyje hidroelektrinė yra Trys tarpekliai. Nuo 2018 m. Ji yra didžiausia pagal masę struktūra. Jos tvirto betono užtvanka sveria 65,5 mln. Tonų. 2014 m. Stotis pagamino pasaulio rekordą – 98,8 milijardo kWh.

Didžiausi vėjo ištekliai taip pat yra čia (trys ketvirtadaliai jų atgabenami į jūrą). Iki 2020 m. Šalis planuoja jų pagalba sugeneruoti 210 GW.

Taip pat yra 2700 geoterminių šaltinių, kurie sudaro 63% saulės energijos konvertavimo įtaisų. Kinija užima trečią vietą pagal etanolio pagrindu pagamintą biokurą.

Alternatyvi energija RusijojeSayano-Shushenskaya hidroelektrinė

Skirtinga regionų geografinė padėtis ir klimato zonų ypatumai Rusijoje neleidžia tolygiai plėtoti šios pramonės šakos. Jokių investicijų ir teisinių spragų.

Atsinaujinančios energijos rūšys Rusijoje


Saulės energija


Jis naudojamas tiek pramoniniu mastu, tiek vietos gyventojų kaip atsarginis arba pagrindinis šilumos ir elektros energijos šaltinis. Visų saulės įrenginių galia yra 400 MW, iš kurių didžiausi yra Samaros, Astrachanės, Orenburgo regionuose ir Kryme. Galingiausia SPP yra Vladislavovka (Krymas). Taip pat plėtojami projektai Sibire ir Tolimuosiuose Rytuose.


Vėjo energija


Atsinaujinanti vėjo energija Rusijoje pristatoma šiek tiek prasčiau nei saulės energija, nors čia taip pat yra pramoninių įrenginių. Bendra vėjo generatorių galia mūsų šalyje yra 183,9 MW (0,08% visos energijos sistemos). Dauguma instaliacijų yra Kryme, o galingiausia – Adygea – „Adyghe vėjo jėgainių parkas“..


Hidroenergija


Tai yra populiariausias alternatyvus energijos šaltinis Rusijoje. Apie 200 upių hidroelektrinių pagamina iki 20% visos šalies energijos. Nuo 1968 m. Kislajos įlankoje Murmansko srityje veikia potvynio jėgainė – Kislogubskaya TPP. Didžiausia hidroelektrinė stovi prie Jenisejaus upės – Sayano-Shushenskaya.


Geotermine energija


Dėl ugnikalnių gausos šios rūšies energija yra plačiai paplitusi Kamčiatkoje. Ten 40% sunaudojamos energijos sukuria geoterminiai šaltiniai. Mokslininkų teigimu, Kamčatkos potencialas įvertintas 5000 MW, o per metus pagaminama tik 80 MW energijos. Kurilų, Stavropolio ir Krasnodaro teritorijose taip pat yra geoterminės stotys..


Biokuras


Mūsų šalis yra viena iš trijų granulių eksportuotojų Europos rinkoje. Rusijoje yra gamyklų, gaminančių granules ir briketus iš medienos likučių, kurie naudojami šildyti katilams ir krosnims..

Žemės ūkio atliekos dyzeliniams varikliams virsta skystu kuru ir biodujomis. Tačiau sąvartyno dujos visai nenaudojamos, jos tiesiog išmetamos į atmosferą ir daro žalą aplinkai..

Atsinaujinančios energijos įmonės

saulės kolektorių montavimas

Didesnės investicijos į atsinaujinančią energiją ir vyriausybės parama padeda daugeliui įmonių sėkmingai vykdyti verslą.


„First Solar Inc“.


Ši amerikiečių įmonė buvo įkurta 1990 m. Ir išgarsėjo gaminant saulės baterijas. Dabar tai yra didžiausia įmonė, prekiaujanti saulės moduliais, tiekianti įrangą ir atsakinga už techninę priežiūrą..


Vestas Wind Systems A / S


Seniausias vėjo jėgainių gamintojas iš Danijos. Bendrovė buvo įkurta 1898 m. Ir iki šiol jai pavyko 63 šalyse įrengti daugiau nei 60 tūkst. Vėjo jėgainių. „Vestas“ parduoda pavienius generatorius, visas stotis ir aptarnavimo įrenginius.


„Atlantica Yield PLC“


Ši Londone įsikūrusi įmonė valdo klasikines elektros linijas, saulės ir vėjo jėgaines Šiaurės Amerikoje, Ispanijoje, Alžyre, Pietų Amerikoje ir Pietų Afrikoje..


ABB Asea rudasis boveri


Švedijos ir Šveicarijos įmonė, žinoma dėl automobilių variklių, generatorių ir robotikos. Nuo 1999 m. Prekės ženklas užsiima saulės ir vėjo energijos konversija. 2013 m. Įmonė tapo pasauline fotoelektrinės energijos įrangos lydere.

Panašūs straipsniai
  • „Blockchain“ technologija ir „bitcoin“ yra viena pažangiausių žmonijos permainų per pastaruosius dešimtmečius.

    „Blockchain“ turi plačiausias taikymo perspektyvas įvairiose pramonės šakose, tačiau „Bitcoin“ aplink jį sukėlė daugiausia triukšmo. Nepaisant konkurentų vystymosi, ir…

  • Kaip robotai padeda žmonėms įvairiose gyvenimo srityse

    Pasaulyje, kuris išgyvena ketvirtąją pramonės revoliuciją, daug kas tampa savaime suprantamu dalyku. Atrodo, kad robotai veikia gamyklose ir supaprastėja…

  • Faktai internete iš „Mozilla“ tyrėjų

    Daugelis iš mūsų didelę dalį savo darbo ir asmeninio laiko praleidžia internete. Bet ką mes iš tikrųjų žinome apie žiniatinklį? „Mozilla Explorers“ – kompanijos,…

Įvertinkite šį straipsnį
( Kol kas nėra įvertinimų )
Pridėti komentarų

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: