Альтернативные источники энергии кратко: Виды альтернативной энергетики. Справка — РИА Новости, 13.11.2009

Содержание

Альтернативные источники энергии. Овощи и фрукты

  • Участник: Сытенко Мария Александровна
  • Руководитель: Жеребцова Анна Ивановна

Цель данной работы — исследование электрических свойств овощей и фруктов.

I. Введение

Моя работа посвящена необычным источникам энергии. В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах и космических кораблях, в крылатых ракетах и ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкновенных игрушках. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами, топливными элементами.

Слово «энергия» прочно вошло в обиходный словарь начала XXI в. человечество в последнее время сталкивается с дефицитом энергоресурсов. Грядущее истощение запасов нефти и газа побуждает ученых искать новые возобновляемые источники энергии

Возобновляемые источники сырья и способы получения из них энергии – магистральная тема многих университетских исследований. Лаборатория в Нидерландах изучает возможность получения электричества из растений, точнее, из корневой системы растений и из бактерий, находящихся в почве.

1

Энергия солнца, энергия ветра, энергия приливов и отливов возобновляемым источникам энергии в последнее время всё чаще причисляют и растения. Ведь только зеленое растение является той единственной в мире лабораторией, которая усваивает солнечную энергию и сохраняет ее в виде потенциальной химической энергии органических соединений, образующихся в процессе фотосинтеза.

Один из альтернативных источников энергии – процесс фотосинтеза. Процесс фотосинтеза, протекающий в клетке растения, является одним из главных процессов. В ходе него происходит не только разделение молекул воды на кислород и водород, но и сам водород в какой-то момент оказывается разделенным на составные части — отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ядра. Так что, если в этот момент ученым удастся «растащить» положительно и отрицательно заряженные частицы в разные стороны, то, по идее, можно получить замечательный живой генератор, топливом для которого служили бы вода и солнечный свет, а кроме энергии, он бы еще производил и чистый кислород. Возможно, в будущем такой генератор и будет создан. Но для осуществления этой мечты нужно отобрать наиболее подходящие растения, а может быть, даже научиться изготавливать хлорофилловые зерна искусственно, создать какие-то мембраны, которые бы позволили разделять заряды.

Данные исследований лаборатории молекулярной биологии и биофизической химии МФТУ по созданию таких мембран показали, что живая клетка, запасая электрическую энергию в митохондриях, использует ее для произведения очень многих работ: строительства новых молекул, затягивания внутрь клетки питательных веществ, регулирования собственной температуры.. С помощью электричества производит многие операции и само растение: дышит, движется (как это делают листочки всем известной мимозы-недотроги), растет.

Цель моей работы – исследование электрических свойств овощей и фруктов.

Задачи:

  1. Экспериментально измерить и проанализировать силу тока и напряжение таких батарей.
  2. Провести исследования с гальванических элементов, изменяя ширину пластин, глубину их погружений, и расстояний между электродами.
  3. Испытайте разные комбинации последовательно соединённых продуктов и проанализируйте полученные результаты.
  4. Собрать цепь, состоящую из нескольких таких батареек и постараться зажечь лампочку, запустить часы.
  5. Изготовить прибор гальванометр для определения напряжения.
  6. Исследовать электропроводность овощей и фруктов, разных сроков хранения, используя свой прибор.

Объект исследования: фрукты и овощи.

Предмет исследования: свойства овощных и фруктовых источников тока.

Гипотеза: Так как фрукты и овощи состоят из различных минеральных веществ (электролитов), то они могут стать природными источниками тока.

Методы исследования: изучение и анализ литературы, проведение эксперимента, анализ полученных данных.

II. Основная часть

2.1 История создания батарейки

Первый химический источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым ЛуиджиГальвани. На самом деле целью изысканий Гальвани был совсем не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия. В частности, явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки.
Теоретическое объяснение наблюдаемому процессу Гальвани дал неверное2 истолкование. Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого — Алессандро Вольта. Он сформулировал главную идею изобретения. Причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения своей теории Вольта создал нехитрое устройство. Оно состояло из цинковой и медной пластин погруженных в емкость с соляным раствором. В результате цинковая пластина (катод) начинала растворяться, а на медной стали (аноде) появлялись пузырьки газа. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток. Несколько позже ученый собрал целую батарею из последовательно соединенных элементов, благодаря чему удалось существенно увеличить выходное напряжение. Именно это устройство стало первым в мире элементом питания и прародителем современных батарей. А батарейки в честь Луиджи Гальвани называют теперь гальваническими элементами

3.

2.2 Создание фруктовой батарейки

а) с использованием одного элемента

Для создания фруктовой батареи мы попробовали взять лимоны, яблоки, огурцы свежие и соленые, помидоры, картофель сырой и вареный. Положительным полюсом определили несколько блестящих медных пластин. Для создания отрицательного полюса решили использовать оцинкованные пластины. Конечно же, понадобились провода, с зажимами на концах. Ножом сделала в фруктах небольшие надрезы, куда вставила пластины (электроды). После соединения всех частей воедино у меня получилась фруктовая или овощная батарейка (рис. 1).


Рисунок 1

Название

Напряжение, В

Сила тока, А

Лимон

0,81

0,18

Яблоко

0,84

0,12

Огурец (свежий)

0,8

0,11

Огурец (соленый)

0,9

0,2

Картофель (сырой)

0,5

0,25

Картофель (вареный)

0,75

0,5

Вывод: Исследования показали, что наибольшее значение силы тока наблюдается у соленого огурца, сырого картофеля и лимона. Значения напряжения и силы тока в варёном картофеле в два раза больше, чем в сыром.

б) разные комбинации последовательного соединения элементов

Исследовала разные комбинации последовательного соединения элементов, фруктов и овощей (рис. 2).


Рисунок 2

Название

Напряжение, В

Сила тока, А

Лимон + огурец

1,68

0.7

Два лимона

1,4

0,5

Две картошки

1,62

0,5

Три картошки

2,2

0,5

2 огурца

1,01

0.6

Вывод: соединяя последовательно объекты исследования, выяснила, что вареный картофель, лимон-огурец, дают наибольшую разность потенциалов.

2.3. Исследования электропроводности овощей и фруктов во время хранения

Название

Ноябрь
I, мкА / m, г

Январь
I, мкА / m, г

картофель

50-45 /150

40-36/150

свекла

33-25 /208

23-20 /208

Давно известно, что все плоды растений представляют собой открытые системы биологического происхождения сложного физико-химического состава с характерными особенностями функционирования в течение всего их развития и хранения, а преобладающим компонентом является вода.

Следовательно в процессе хранения овощи и фрукты «усыхают», т.е. количество жидкости в них уменьшается, а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже должна уменьшаться, в чем я убедилась проверяя в январе этого года. Считаю, что используя такие данные, легко отличить плоды нового урожая текущего года от плодов и овощей прошлого.

Вывод: Экспериментально было выявлено, что постепенно сила тока и напряжение уменьшаются. Оказалось, что величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта.

2.4. Возможность практического применения электрических свойств овощей

а) источник тока для часов

В ходе измерений попытались оценить возможность практического применения электрических свойств овощей.

От четырех последовательно соединенных вареных картофелин стали работать часы маленькие (рис. 3) и большие (рис. 4).



Рисунок 3

Рисунок 4

б) освещение

Зажглась лампочка (рис. 5).


Рисунок 5

в) зарядка телефона

Разряженный телефон я подключила к пяти, последовательно соединенным вареным картофелинам, телефон заработал (рис. 6).


Рисунок 6

г) подключение калькулятора

Вытаскивая медную и цинковую пластины из овощей и фруктов, мы обратили внимание на то, что они сильно окислились. Это значит, что кислота вступала в реакцию с цинком и медью. За счет этой химической реакции и протекал очень слабый электрический ток.

III. Создание прибора для определения свежести фруктов и овощей

а) самодельный гальванометр

Кусочек картона, обмотала 30 витками медного провода и расположила его таким образом, чтобы стрелка компаса находилась под витками, была им параллельна — это нулевое положение прибора. К концам проволоки я припаяла медную и цинковую пластину, их я буду погружать в исследуемый фрукт или овощ. Если к ним подсоединить источник тока, то вокруг витков проволоки, по которым пойдет ток, возникнет магнитное поле, взаимодействующее с полем магнитной стрелки, в результате чего она будет отклонятся от своего положения. Поворот стрелки пропорционален силе тока. Затем, шкалу этого прибора я проградуировала и в единицах напряжения, так как сила тока прямо пропорциональна напряжению, приложенному к выводам этого прибора. Поэтому для градуировки нашего прибора подсоединила новую батарейку с ЭДС = 1.5 В, стрелка отклонилась на 80 град, на 8 делений нашего компаса, одному делению компаса соответствует напряжение 0,188 В (рис. 7)


Рисунок 7

б) использование самодельного прибора

С помощью прибора я дважды проверяла картофель, свеклу и лук в погребе.

Показания моего прибора уменьшились.

Разные сорта картофеля показали различные изменения. Прибор можно использовать для определения качества овощей и фруктов. Возможно на рынке (рис. 8).


Рисунок 8

IV. Об использовании фруктов и овощей для получения электричества

Недавно израильские ученые изобрели новый источник экологически чистого электричества. В качестве источника энергии необычной батарейки исследователи предложили использовать вареный картофель, так как мощность устройства в этом случае по сравнению с сырым картофелем увеличится в 10 раз. Такие необычные батареи способны работать несколько дней и даже недель, а вырабатываемое ими электричество в 5-50 раз дешевле получаемого от традиционных батареек и, по меньшей мере, вшестеро экономичнее керосиновой лампы при использовании для освещения.

Индийские ученые решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной бытовой техники. Батарейки содержат внутри пасту из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей или фруктов, в которой размещены электроды из цинка и меди. Новинка рассчитана, прежде всего, на жителей сельских районов, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки необычных батареек. В Индии создали батарейку на пасте из фруктов и овощей. В Австралии в 2003 году запущена электросиловая установка на ореховой скорлупе.4

Советы любознательным

Как добыть электричество из картошки?

У вас на даче нет электричества, но есть мешок картофеля. Из клубней картошки можно получить электричество бесплатно, все что нам понадобится, это соль, зубная паста, провода и картофелина.

Разрежьте её пополам ножом, через одну половинку проведите провода, в то время как в другой сделайте по центру углубление в форме ложки, после чего наполните её зубной пастой, смешанной с солью.

Соедините половинки картошки (к примеру зубочистками ), причем провода должны контачить с зубной пастой, а их самих лучше зачистить. Все! Теперь вы можете при помощи вашего генератора электричества устраивать пытки, зажигать костры от электрической искры и зажигать импровизированные лампочки с обугленными волокнами бамбука вместо нитей накаливания.

Как добыть электричество из фруктов?

Апельсины, лимоны и т.д., все это идеальный электролит для выработки электричества на халяву бесплатно, особенно если экстремальная ситуация застала вас недалеко от экватора. Помимо уже известных алюминия и меди, можно использовать более эффективные золото и серебро, доведя напряжение вашего электричества аж до целых 2 Вольт.

Если вы занимаетесь получением электроэнергии с целью освещения, то в качестве лампочки может служить стеклянная колба с кусочком обугленного бамбукового волокна в качестве нити накаливания. Эту кустарную нить накаливания использовал для первой лампочки в мире сам Эдиссон.

V. Выводы

Подводя итоги нашей работы можно с уверенностью сказать, что проведя эксперименты, мы, с одной стороны, убедились в том, что даже привычные нам предметы питания могут выступать в необычной роли. С другой стороны, мы убедились в выполнении законов физики.

  1. Фрукты и овощи могут служить источниками тока, если ввести в них медный и цинковый электроды.
  2. Экспериментально установлено, что величина тока в фрукте или овоще не зависит от его размера, а определяется наличием в нем растворов минеральных солей, видом электродов.
  3. Величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта и с разными комбинациями последовательно соединённых продуктов.
  4. В процессе хранения овощи и фрукты «усыхают», т. е. количество жидкости в них уменьшается, а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже уменьшается.
  5. Фруктовые и овощные батарейки могут заменять карманные батарейки для освещения холодильника, погреба (банка с огурцами и электроды), а также в экстремальных ситуациях (отключение электричества).

1http://ru.euronews.com/2013/04/29/heats-shoots-and-leaves-electricity-from-living-plants

2Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике. 6–7 кл. – М.: Просвещение, 1978, с. 198

3ru.wikipedia.org›Гальванический элемент

4http://energetiku.jimdo.com/


Как использовать альтернативные источники энергии в личных целях – Spot

Никаких разрешений не нужно. Более того — предусмотрены налоговые и другие льготы.

Фото: Евгений Сорочин / Spot

В социальных сетях распространилась информация, что для использования солнечной энергии в личных целей (например, солнечные батареи для освещения дома) якобы нужно получать разрешение и платить налоги. В Министерстве энергетики сообщили, что это не так, и разъяснили другие моменты.


Узбекистанцам, использующим солнечную энергию в своих домах, не надо никаких разрешений. Если используются только возобновляемые источники, то есть с полным отключением от сетей энергоресурсов, то можно получить освобождение от налога на имущество физических лиц и от земельного налога сроком на три года (начиная с месяца использования возобновляемых источников энергии).

С 1 января 2020 года за счет средств бюджета страны узбекистанцам компенсируется треть расходов на покупку при установке в домах солнечных фотоэлектрических станций (но не более 3 млн сумов), солнечных водонагревателей (не более 1,5 млн сумов), а также энергоэффективных газогорелочных устройств (не более 200 тыс. сумов).

Население и предприниматели могут рассчитывать на компенсацию для покрытия процентных расходов по кредитам на покупку установок возобновляемых источников энергии, энергоэффективных газогорелочных устройств и котлов, и другого.

Кроме потребителей в законодательстве прописаны еще два вида производителей электроэнергии:

  • те, кто производит энергию для нужд юридических и физических лиц через локальную сеть;
  • те, кто поставляет электроэнергию в единую энергосистему — новый вид предпринимательства.

Государство поддерживает таких предпринимателей — дает им право заключать договор на создание локальных электрических сетей и продажу электроэнергии по взаимосогласованным ценам.

Ранее Spot рассказывал, как быстро окупается солнечная станция на примере фермерского хозяйства из Джизака.

«Spot»

Создание бизнеса в альтернативной энергетике Украины

С целью инвестирования проектов возобновляемой энергетики в Украине предлагаем рассмотреть основные принципы функционирования энергетической отрасли страны.

1. Общее состояние. Инфографика

Производство электроэнергии в Украине осуществляется за счёт атомных (51%), тепловых (37%), гидроэлектрических и других источников энергии (12%). Обеспеченность собственным углём оценивается на уровне 92%, нефтью – на 18%, природным газом – на 22%. Ядерное топливо практически полностью импортируется. Доля собственных ресурсов в топливно-энергетическом балансе Украины составляет почти 50%.

Структура генерации Объединенной электроэнергетической системы (ОЭС) Украины (по состоянию на 05.05.2015)

АЭС – 57,7%;

ТЭС – 31,7%;

ТЭЦ – 4%;

ГЭС и ГАЭС – 5,6%;

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – 1%.

Структура генерации Объединенной электроэнергетической системы (ОЭС) Украины

(по состоянию на 05.05.2015)

 

Эксперты утверждают, что технически достижимый энергетический потенциал возобновляемых источников энергии Украины достигает 50% общего энергопотребления. На данный момент Украина почти не использует эти возможности. Доля альтернативной энергетики составляет всего 1%. Её основными источниками является ветровая, солнечная, геотермальная энергия, энергия рек, биомассы, окружающей среды с использованием тепловых насосов.

Структура возобновляемой энергетики Украины 

(по состоянию на ноябрь 2015 года)

 

В последние годы наиболее активно развивались солнечные электростанции (СЭС), тогда как введение новых мощностей ветровых электростанций в Украине в 2015 году замедлилось почти в 8 раз из-за аннексии Крыма и продолжительных боевых действий на Донбассе. Тем не менее, до 2020 года Украина обязалась увеличить долю «зеленой» генерации до 11%. 

2. Субъекты электроэнергетической отрасли Украины

Функционирование украинского энергетического рынка обеспечивают следующие субъекты:

Минэнергоуголь – главный орган в формировании и обеспечении реализации государственной политики в электроэнергетическом, ядерно-промышленном, угольно-промышленном, торфодобывающем и нефтегазовом комплексах.

ГП «Энергорынок» – государственное предприятие, которым осуществляется покупка всей электрической энергии, выработанной на электростанциях, и вся её оптовая продажа.

ГП «НЭК «Укрэнерго» – централизованная диспетчерская система оперативно-технологического управления производством, передачей, распределением и снабжением электрической энергии (системный оператор).

Госэнергонадзор – государственная организация, которая осуществляет надзор за режимами потребления энергии с целью организации устойчивой работы объединенной энергетической системы Украины и разрабатывает методологии сбора и анализа информации для прогнозов электропотребления на кратко- и долгосрочный периоды.

НКРЭКУ – орган государственного регулирования деятельности в сферах энергетики и коммунальных услуг, который способствует развитию конкуренции в отрасли и организации эффективного рынка электроэнергии.

Энергоснабжающая организация (Облэнерго) – энергетическая компания, которая специализируется на снабжении и передаче электрической энергии потребителям Украины.

Основные функции:

  • передача и снабжение электрической энергии;
  • эксплуатация линий электропередач,  подстанций и другого оборудования;
  • проектирование, строительство, расширение, реконструкция, техническое переоснащение и капитальный ремонт электрических сетей.

Проектная организация – выполняет работы по изготовлению проектной и сметной документации, её согласование в заинтересованных организациях.

Строительно-монтажная организация – выполняет работы по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов, а также монтаж оборудования.

3. Основной законодательный акт

Главным законодательным актом, которым регулируется вся энергетическая отрасль Украины, является Закон Украины «Про электроэнергетику».

http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/575/97-%D0%B2%D1%80/print1443702543251229

Этим Законом определяются правовые, экономические и организационные принципы деятельности в электроэнергетике и регулируются отношения, связанные с производством, передачей, распределением, поставкой и использованием энергии.

Учитывая тот факт, что государственная политика в электроэнергетике базируется на принципе содействия развитию альтернативной энергетики, в 2009 году был установлен «зеленый» тариф для электростанций, которые вырабатывают электроэнергию из альтернативных источников энергии. Срок применения «зеленого» тарифа предусмотрен до 2030 года.

К альтернативным источникам, для которых устанавливается «зеленый» тариф, относятся:

  • энергия солнечного излучения;
  • энергия ветра;
  • биомасса;
  • биогаз;
  • микро-, мини- и малые гидроэлектростанции;
  • геотермальная энергия.

Величина размера «зеленого» тарифа определяется для каждого вида альтернативного источник отдельно.

Следует обратить внимание на то, что на электростанциях, работающих на альтернативных источниках энергии, возможно использование оборудования любых производителей. При этом, в качестве бонуса, при условии применения оборудования украинского производства на объекте энергетики до 2025 года предусмотрена надбавка к «зеленому» тарифу в размере от 5 до 10 %. 

Также с целью защиты инвесторов от инфляционных рисков существует привязка «зеленого» тарифа к евро.

На государственном уровне обеспечивается оплата в полном объеме всей выработанной электроэнергии электростанциям, вырабатывающим электрическую энергию с использованием альтернативных источников энергии (http://iknet.com.ua/ru/energy-licensing-tariffs/).

А именно, ОРЭ в каждом расчетном периоде обязан покупать у субъектов хозяйствования, для которых установлен «зеленый» тариф, и осуществлять полную оплату стоимости электрической энергии, выработанной на объектах электроэнергетики из альтернативных источников энергии, по «зеленому» тарифу с учетом надбавки к нему.

При этом следует отметить, что порядок покупки и расчетов по «зеленому» тарифу утверждается НКРЭКУ.

4. Основные этапы реализации бизнес-проекта

Отличительной особенностью получения «зеленого» тарифа в Украине, по сравнению с другими странами мира, является то, что его получение возможно только после полного окончания строительства электростанции, которая осуществляет генерацию из альтернативного источника энергии с подключением её к сети и получение лицензии на производство электроэнергии. То есть, получение «зеленого» тарифа возможно только после прохождения всех этапов реализации бизнес-проекта.

Среднестатистический срок окупаемости проектов альтернативной энергетики в Украине составляет 4 года.

Основные этапы реализации бизнес-проекта и краткое содержание каждого из них:

 

Аудит проектов энергетики – выполняется с целью анализа существующих документов, исследования земельного участка, анализа законодательной базы, анализа существующих сетей электроснабжения, теплоснабжения, анализа потенциала источника альтернативной энергии, выбора основного оборудования.

Концепция проекта – включает рассмотрение возможных сценариев реализации проекта (по основным техническим и экономическим показателям), определяет условия реализации проекта в соответствии с действующим законодательством в сфере энергетики, определяет потенциальные возможности и риски проекта, обзор рынков сбыта электрической/тепловой энергии, а также соответствующие гарантии, оценку потенциальных возможностей инвесторов по обеспечению достаточных условий для оптимальной работы генерирующего объекта (логистика и вспомогательная инфраструктура), определение оптимального алгоритма реализации проекта, который учитывает возможности использования упрощенных процедур, оптимизации сроков реализации и расходов по проекту.

Бизнес-план – необходим для привлечения инвестиций в проект (банковских кредитов, паевого участия инвесторов и других источников финансирования). Кроме того, разработка бизнес-плана включает тарифную модель для расчета тарифа на производство электрической/тепловой энергии.

Проектирование и строительно-монтажные работы – выполнение проектных работ, строительство и введение объекта в эксплуатацию в предусмотренные инвестором сроки.

Лицензирование и тарификация – данный этап предусматривает получение в НКРЭКУ лицензии на производство электрической энергии, расчет тарифной модели и утверждение «зеленого» тарифа.

Заключение Договора покупки-продажи электрической энергии с ГП «Энергорынок»– получение средств от продажи выработанной электрической энергии.

5. Выводы

Среди всех стран СНГ и многих государств Азии Украина является единственной страной, в которой на сегодняшний день созданы благоприятные условия для развития бизнес-проектов, а именно строительство электростанций, осуществляющих генерацию электроэнергии из альтернативных источников. На данный момент 132 объекта получили гарантированный государством «зеленый» тариф. Следует отметить, что в Украине «зеленый» тариф является одним из наиболее высоких среди стран Европы. 

За последние годы Украина значительно продвинулась в усовершенствовании процедуры внедрения проектов возобновляемой энергетики.

В частности, внесение последних изменений в действующее законодательство Украины посодействовало обеспечению надежного и устойчивого фундамента для внедрения бизнес-проектов альтернативной энергетики страны.

Исключение обязательного соблюдения требования местной составляющей в структуре «зеленого» тарифа обеспечило возможность инвестору свободно выбирать оборудование для электростанции. Расширение перечня альтернативных источников энергии, которым устанавливается «зеленый» тариф, обеспечило возможность выбора наиболее экономически целесообразного варианта для инвестиций.

Альтернативные источники энергии для дома

Добрый день Владимир!

Я подписан на Ваш канал по обустройству домов теплом и энергией и признателен Вам за подробное освещение этой важной темы. Моя деятельность тоже была связана со строительством, однако сейчас, на пенсии, я занимаюсь разработкой устройств альтернативной энергии и их техническим обоснованием, чтобы любой желающий имел бы возможность самостоятельно обеспечить свое жилье и теплом и светом, не покупая, при этом, никакого топлива. Над этой проблемой я работаю уже достаточно длительное время и хотел бы поделиться своим опытом.

Началось все в 2002 году, когда несколько дач, в том числе и наша дача, на которой мы проживали постоянно, были отключены от электрической энергии, по вполне обоснованным причинам, — силовой кабель пришел в негодность, так как был изначально проложен в земле с грубейшими нарушениями. Расстояние от трансформатора до наших дач около километра, и укладка нового кабеля, с соблюдением всех технических регламентов, дело хлопотное, а главное дорогостоящее. Особенно учитывая тот факт, что пользоваться электричеством будут всего три – четыре дома, включая нас.

В то время ажиотаж с альтернативной энергетикой только начинался, и я, сопоставив расходы, решил обустроить свою дачу независимым электричеством. Закупив необходимое оборудование и солнечные панели, я начал экспериментировать. Пять лет хватило, чтобы понять бесперспективность этой затеи. Тем не менее, этот отрицательный опыт все-таки сыграл свою положительную роль, поскольку мотивировал меня более глубоко исследовать тему альтернативной энергии.

Я перечитал все, что писал Интернет об альтернативной энергетике, и понял, что ничего из этого я не смогу применить на своей даче. То есть, нет такого устройства, которое смогло бы, а) снабжать дом постоянной электроэнергией, и, б) отапливать дом в зимнее время. И, главное, без затрат на покупку дров или угля.

Не найдя ничего приемлемого в Интернете, я решил обратиться к официальной науке и изучить всю информацию по этой тематике. Надо отметить, что про альтернативную энергию наша наука высказывается очень кратко и очень поверхностно. И понятно почему, — в недавнем прошлом альтернативную энергию всерьез никто не рассматривал, по причине низкой стоимости углеводородного топлива. Так в 1975 году цена одного литра бензина АИ-92 была 10 копеек; для сравнения, цена одного литра минеральной воды “Боржоми” – 20 копеек. Правда в следующем 1976 году цена бензина сравнялась таки с ценой на минеральную воду, однако все равно, столь низкая стоимость первичной энергии не оставляла никакого шанса альтернативной энергетике.

Тем не менее, изучив соответствующую техническую литературу, мне удалось собрать необходимую информацию, которая послужила основой для технического обоснования и разработки проекта альтернативного универсального источника энергии, который, по моему убеждению, способен решить многие проблемы с энергообеспечением домов и не только.

Также, этот новый проект альтернативной энергетики вполне сочетается и с солнечной энергетикой, и отводит ей ее законное место, — вспомогательной энергии. Действительно, глупо не пользоваться солнечными панелями, когда на улице яркий солнечный день, а процесс получения солнечного электричества, год от года, становится все дешевле, поскольку стоимость панелей постоянно снижается. Так, например, если в 2002 году я покупал 100 ваттные панели 200$ за штуку, то в настоящее время их можно купить за 50$ и ниже.

Уважаемый Владимир, я был бы Вам очень признателен, если бы Вы нашли время и ознакомились с разработанной мною технологией и, если это возможно, высказать свою точку зрения на устройство, которое, по сути, является модифицированным тепловым насосом с само запитыванием. На эту технологию мною была зарегистрирована заявка на патент в США, поэтому информация о ней не является секретной. С уважением, Г. Дубовицкий.

 

 

 

 

Еще немного информации по тепловому двигателю, с небольшим видео (3 мин.), которое я записал в 2013 году.

Testing of the model steam engine on the bases of an air compressor.

На этом видео тестируется модель теплового двигателя, который был создан для его использования в автономном источнике энергии. Тестирование производилось на минимальное давление, от которого модель способна работать. Как видно на манометре, это около 3,5 атмосфер.

Позднее эта модель была протестирована на большее давление. К сожалению, видео на это тестирование записать не удалось. Но результаты были следующие.

Максимальное давление, которое мне удалось подать на модель, это 16,5 атмосфер, взятое от кислородного баллона (150 атм.) через редуктор. Во избежание каких-либо эксцессов, я предварительно подключил к модели нагрузку, с помощью ременной передачи, — небольшую циркулярку. Поскольку двигатель крутил циркулярку довольно шустро, я прибавил ему еще нагрузки, — поставил ржавую тупую дисковую пилу и начал пилить ей остаток от выдержанной самшитовой ветки, диаметром 60 мм.

Нагрузка, конечно, почувствовалась, обороты слегка просели, но двигатель справился и пережевал самшит, причем несколько раз. Примерно через 20 минут, давление в баллоне упало до 10 атм. и испытания были прекращены. Я был более чем удовлетворен.

Конструкция этого поршневого двигателя была специально придумана для автономного источника энергии, с тем, чтобы механизм газораспределения смог уместиться под крышкой фреонового холодильного компрессора (например, ФВ-6), дабы избежать утечек фреона.

 

 

 

Альтернативные источники энергии для дома

Ветрогенераторы

Альтернативные источники энергии хороши тем, что они по большей части относятся к возобновляемым ресурсам. Самый вечный, наверное, ветер. Пока есть атмосфера и солнце, ветер тоже есть. Может какой-то непродолжительный период воздух и будет неподвижным, но очень недолго. Наши предки использовали энергию ветра в мельницах, а современный человек преобразует ее в электричество. Все что для этого требуется:

  • вышка, установленная в ветреном месте;
  • генератор с приделанными к нему лопастями;
  • накопительной батареи и системы распределения электрического тока.

Вышка строится любая, из любого материала. Накопительная батарея — аккумулятор, тут ничего не придумаешь, а куда подавать электричество — ваш выбор. Остается только сделать генератор. Его тоже можно купить уже готовым, но вполне можно сделать из двигателя от бытовой техники — стиральной машины, шуруповерта и т.п. Нужны будут неодимовые магниты и эпоксидная смола, токарный станок.

Схема обеспечения частного дома электричеством за счет альтернативных источников энергии (ветрогенератор и солнечные батареи)

На роторе мотора размечаем места под установку магнитов. Они должны находится на равном расстоянии друг от друга. Ротор выбранного мотора обтачиваем, формируя «посадочные места». Дно выемки должно иметь небольшой наклон, чтобы поверхность магнита была наклонена. В выточенные места на жидкие гвозди приклеиваются магниты, заливаются эпоксидной смолой. Поверхность затем наждачной бумагой доводится до гладкости. Далее надо приделать щетки, которые будут снимать ток. И все, можно собирать и запускать ветрогенератор.

Такие установки довольно эффективны, но их мощность зависит от многих факторов: интенсивности ветра, того, насколько правильно сделан генератор, насколько эффективно снимается разность потенциала щетками, от надежности электрических соединений и т.п.

Вариант #3 — использование энергии ветра

Если ветер способен гонять стаи туч, почему бы не использовать его энергию на другие полезные дела? Поиски ответа на этот вопрос привели инженеров к созданию ветрогенератора. Это устройство обычно состоит из:

  • генератора;
  • высокой башни;
  • лопастей, которые вращаются, улавливая ветер;
  • батареи;
  • системы электронного управления.

Поскольку вопросы создания ветрогенераторов изучаются довольно давно, существуют проекты самых разнообразных конструкций этих устройств. Модели с горизонтальной осью вращения занимают довольно большое пространство, а вот ветрогенераторы с вертикальной осью вращения гораздо компактнее. Разумеется, для эффективной работы устройства требуется достаточно сильный ветер.

Ветрогенератор необходимо разместить как можно выше, чтобы его работа была эффективной. Модели, которые имеют вертикальную ось вращения, компактнее, чем при горизонтальном вращении

Альтернативные источники энергии для частного дома – готовые современные решения

Неэффективная работа отечественных линий электропередач давно стала проблемой номер один. Особенно это чувствуется в загородных поселках, где пониженное напряжение и постоянные отключения электричества стали просто нормой. Но как говорится, проблемы утопающих – это их проблемы, которые они сами и должны решать. Так и получается в жизни, потому что альтернативные источники энергии для частного дома – единственно правильное решение, которое и решает проблемы с электричеством.

Их-то и приходится устанавливать в частных домах, иногда даже полностью отказываясь от потребления электроэнергии централизовано. Правда, современные альтернативные источники электроэнергии, как говорится, не без греха. То есть, у каждого способа замены ЛЭП есть и свои достоинства, и свои недостатки. Поэтому разберемся в этом вопросе досконально, рассмотрев готовые решения.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

  1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
  2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
  3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
  4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

  1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
  2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Нетрадиционные источники энергии: способы получения

Нетрадиционные источники энергоснабжения – это в первую очередь получение электроэнергии с помощью ветра, солнечного света, энергии волн приливов и отливов, а также с использованием геотермальных вод. Но, помимо этого, есть и другие способы с использованием биомассы и других методов.

А именно:

  1. Получение электричества из биомассы. Такая технология подразумевает под собой производство из отходов биогаза, который состоит из метана и углекислого газа. Некоторые экспериментальные установки (гумиреактор от Михаэль) перерабатывают навоз, солому, что позволяет получить из 1 т материала 10–12 м3 метана.
  2. Получение электричества термальным способом. Преобразование тепловой энергии в электричество путем нагрева одних соединенных между собой полупроводников, состоящих из термоэлементов и охлаждения других. В результате разницы температур, получается электрический ток.
  3. Водородная ячейка. Это устройство, которое из обычной воды путем электролиза позволяет получить достаточно большое количество водородно-кислородной смеси. При этом расходы на получение водорода минимальны. Но такое получение электроэнергии пока только лишь находится в стадии экспериментов.

Еще одной разновидностью получения электроэнергии является специальное устройство, которое называется двигатель Стирлинга. Внутри специального цилиндра с поршнем находится газ или жидкость. При внешнем нагреве объем жидкости или газа увеличивается, поршень двигается и заставляет работать в свою очередь генератор. Далее газ или жидкость, проходя по системе труб, охлаждается и двигает поршень обратно. Это довольно грубое описание, но дает понять, как работает данный двигатель

5 Гидроэлектростанция своими руками

Если на приусадебном участке имеется водоем, можно соорудить на нём самодельную гидроэлектростанцию. Основным компонентом такой системы является колесо для прокачивания воды. Мощность установки определяется в соответствии со скоростью течения. Материалы для изготовления можно брать подручные, например, детали автомобиля, обрезки металла, уголков. Понадобятся также неодимовые магниты, куски фанеры, медного провода и полистироловая смола. Последовательность работ следующая:

  1. 1. Берут диски диаметром 27−28 см и изготавливают колесо. Делают лопасти, разрезав стальную трубу на 4 части в направлении вдоль. Всего необходимо 16 лопастей. Стягивают их болтами. Между ними оставляют зазор в 25 см. Закрепляют сваркой лопасти на конструкции.
  2. 2. По ширине колеса делают сопло. Для этого берут обрезки металла, выгибают по размеру, приваривают сваркой. Регулируют элемент по высоте для удобного контроля водного потока.
  3. 3. Сваривают ось и устанавливают на нее колесо.
  4. 4. Делают обмотку, после чего катушки заливают смолой. Можно считать, что статор готов. Проводят сборку генератора. Шаблон изготавливают из фанеры. Ставят магниты.
  5. 5. Обеспечивают генератор защитой от влаги — устанавливают металлическое крыло.
  6. 6. Металлическим элементам также требуется защита от коррозии. Для этого все элементы крепежа, ось и колесо покрывают краской.

Отрегулировав сопло, можно добиться максимальной мощности. Такого рода самодельные системы хороши тем, что не предполагают больших капиталовложений. Энергию они предоставляют бесплатно. При совмещении нескольких альтернативных видов конструкций удается добиться ощутимого снижения расходов на электричество.

Есть ли будущее у альтернативных источников энергии

Альтернативные источники возобновляемой энергии достаточно интересное и перспективное направление. К примеру, существует несколько эффективных приёмом выработки воды из воздуха. Правда здесь необходимо использовать генератор. Будут ли найдены новые подходы к решению этих проблем и к усовершенствованию методик – покажет время.

Получится ли использовать ресурсы с умом – большой вопрос

Watch this video on YouTube

Предыдущая Инженерия️ Реле напряжения 220 В для дома: как правильно организовать защиту бытовой техники
Следующая Инженерия Нужно ли подавать данные по счетчикам воды в 2019 году: и что будет, если не сделать это вовремя?

Туристические достопримечательности

Солнечный храм Модеры в Сурия Кунд (Гуджарат, Индия). / Фото: undergroundexpert.

На данный момент многие старинные ступенчатые колодцы уже совсем заброшены, затоплены и заселены всякой неприятной живностью и мусором. Но самые впечатляющие до сих пор действуют в качестве храмов, в которые устремляются не только потоки паломников, но и толпы любопытных туристов. В этих прекрасных, но довольно экстремальных культовых объектах все так же проводятся обряды, но категорически запрещается купаться, пить воду, хотя допускается омовение ног.

Многие колодцы и подземные «перевернутые храмы» имеют особую притягательную силу.

Некоторые сохранившиеся колодцы поражают своим масштабом и красотой не меньше, чем дворцы магараджей (Индия).

Туристов, желающих посетить подобный объект, стоит предупредить, что спуститься по узким ступеням некоторых храмов-колодцев не так уже и просто, нужна хорошая физическая подготовка, а также следует быть предельно острожными, особенно после дождей.

Определение альтернативного отопления

Альтернативные источники отопления частного дома включают в себя виды систем теплоснабжения, где задействуются природные источники энергии. При этом затраты на монтаж таких установок должны быть доступными и несравнимыми со стоимостью обслуживаемого жилища. Используются такие схемы, как правило, в загородных домах. Для обитателей многоквартирных комплексов вопрос об этом не поднимается, так как каждая квартира подключена к централизованному отоплению.

Интерес к альтернативным источникам отопления связан с неуклонным повышением цен на большинство распространенных энергоносителей. Это относится и к самому дешевому варианту – магистральному теплоснабжению. Из-за ограниченности природных ресурсов эта тенденция будет наблюдаться и в будущем, что вынуждает искать новые источники энергии. Помимо экономической выгоды, такие способы обогреть дом хороши тем, что атмосфера не загрязняется твердыми и газообразными выбросами, получаемыми при сжигании разных типов топлива. Это способствует улучшению экологической обстановки.

Альтернативные источники энергии для частного дома своими руками

Когда не помогает технический прогресс, человечество начинает задумываться о природных источниках необходимой энергии, благодаря которым можно обогреть и осветить свой дом. Вот основные из них:

Рассмотрим идею создания генератора из биоотходов. Действие его будет аналогично природному газу: отходы помещают в закрытую емкость, в результате их разложения выделяются метан и сероводород с углекислотой. Такие источники энергии используются на животноводческих фермах, и тем, кто желает перенять опыт, необходимо либо иметь собственное хозяйство, либо регулярно получать его отходы, и где-то их хранить. Хозяйством занимаются многие, у кого есть частные дома (например, держат кур), так что попробовать вполне можно.

Для создания генератора нужна емкость, которая будет герметично закрываться. В ней должен быть смонтирован специальный шнек для того, чтобы перемешивать отходы. Также, помимо отверстия для загрузки биоматериала, необходима трубка для отвода газа и штуцер для выемки отработанных отходов. Кстати, их можно использовать для удобрения земли и получения хорошего урожая. Повторюсь, что герметичность емкости крайне обязательна, иначе никакой энергии создать не получится. Если емкость не будет использоваться постоянно, то в ней нужен будет еще и клапан для сброса давления.

Итак, подберите размер емкости в зависимости от того, какое количество биоматериала вы планируете использовать. Выберите место для установки конструкции. Имейте в виду, что 1 тонна отходов ориентировочно дает 100 кубов газа. Дабы процесс развивался более динамично – необходимо организовать подогрев емкости. Для этого вам понадобится либо змеевик, либо установка ТЭНа. Бактерии, содержащиеся в отходах, становятся активными при нагревании.

Когда емкость нагреется до нужной температуры – подогрев должен отключиться автоматически. Газ, который получится при этом, преобразовывается в электричество через газовый генератор.

Чтобы использовать энергию ветра, также понадобится генератор, аккумулятор с контроллером для измерения уровня заряда и преобразователь напряжения. Все схемы ветрогенераторов работают по единому принципу. На собранную раму крепятся поворотный узел, лопасти и генератор на станине. Затем монтируется лопата с пружинной стяжкой. Генератор соединяют с поворотным узлом и устанавливают токосъемник. Далее провода подводят к батарее

При выборе пропеллера обратите внимание на его диаметр: от этой величины зависит, какое количество лопастей будет оптимальным для вашего ветрогенератора, и собственно – какое количество энергии он сможет генерировать

Как вы видите, ничего сложного в монтаже и установке генераторов электроэнергии нет. Необходима, конечно, определенная сноровка, но чего не сделаешь в целях экономии средств! Помните только, что источники энергии (биоотходы и ветер) также должны быть постоянными.

Следующий вид альтернативного источника энергии – тепловой насос. Его устройство сложнее, а монтаж более затратный, поскольку предполагает бурение скважин на участке. Поэтому вряд ли он подойдет неискушенному владельцу загородного дома. Кроме того, будет необходим еще и водоем.

Остановимся лучше кратко на солнечных батареях. Их собрать немного проще, потому, что можно купить готовые фотоэлементы. На них есть отметки о мощности в вольт-амперах, поэтому вы сможете рассчитать, какое количество фотоэлементов вам необходимо.

Чтобы собрать корпус солнечной батареи вам понадобится лист фанеры. К нему вы прибьете деревянные рейки и просверлите отверстия для вентиляции. Внутрь необходимо поместить лист ДВП, на котором будет размещена уже готовая (спаянная) цепь фотоэлементов. Останется только проверить работоспособность цепи и прикрутить оргстекло. Вот, пожалуй, и все.

1 Актуальность альтернативных источников тепла

Альтернативные системы отопления частного дома (альтернативне опалення) сегодня считаются довольно актуальными, поскольку позволяют владельцам жилища значительно экономить денежные средства. Существует масса разных альтернативных видов энергии, которую можно использовать для отопления дома, наиболее популярной считается солнечная, ветровая, волновая (в случае расположения дома на берегу моря).

Главное, перед началом создания какого-либо прибора подобрать самый подходящий альтернативный способ отопления, который будет зависеть от расположения участка. К примеру, если жилище находится в лесу, то нет смысла создавать приборы для преобразования энергии волн в тепло, поскольку в той местности вода вообще отсутствует.

3 Использование теплонасоса

Такая конструкция отличается сложностью. Здесь альтернативную энергию можно получать из воздуха, грунта или расположенных под землёй вод. Обычно эти установки находят применение для обогрева помещения. Альтернативные источники энергии для квартиры такого плана представляют собой холодильную камеру внушительных размеров. Охлаждая окружающее пространство, они преобразуют энергию и генерируют тепло. Они отдают ее окружающей среде. Составляющими системы являются:

  1. 1. Контуры с фреоном — внутренние и наружные;
  2. 2. Компрессор;
  3. 3. Испаритель;
  4. 4. Конденсатор.

Установка коллектора осуществляется горизонтально или вертикально. Последний вариант не всегда доступен ввиду особенностей участка. Проводится бурение глубоких скважин, после чего в них спускают контур. При горизонтальном расположении объект должен заглубляться в грунт на уровне полутора метров. Если жилище располагается около водоема, надо проложить теплообменник в воде.

Для сооружения испарителя берут пластиковую бочку. Она должна иметь объем не меньше 130 л. Сюда вставляют дополнительный змеевик. Совмещают его с предыдущим, используя компрессор. У испарителя имеется патрубок. Его можно сделать из фрагмента канализационной трубы. Этот элемент необходим для контроля поступления воды из водохранилища.

Опускают испаритель в водоем. При его обтекании вода запускает процесс испарения фреона. Он переходит в конденсатор и передает ей тепло. Теплоноситель проходит по отопительной системе и обогревает помещение. Таким образом, энергия из воды своими руками может быть получена без особых усилий. При этом не имеет никакого значения температура воды в водоёме. Необходимо лишь её постоянное наличие.

Источники энергии дома: варианты

В связи с ростом тарифов на энергию многие люди начинают задумываться не только об экономии энергии, но и об дополнительных источниках энергии. Некоторые люди предпочитают сделать самоделки своими руками, а некоторые предпочитают какие-либо готовые решения, к которым могут относиться определенные варианты.

А именно:

  1. Установка на стекла солнечных панелей, которые обладают высокой прозрачностью, благодаря чему их можно размещать даже в многоэтажных домах. Но при этом их КПД даже в солнечную ясную погоду не превышает 10%.
  2. Для освещения некоторых участков помещения используются светодиоды и светодиодные лампы на небольших аккумуляторах соединенных с солнечной панелью. Достаточно в течение дня заряжать, таким образом, аккумулятор чтобы вечером получить освещение.
  3. Установка традиционных солнечных панелей, которые позволяют заряжать аккумуляторы и от них уже через инвертор частично питать домашние приборы и лампы. Можно также вырабатывать горячую воду в теплое время года путем установки вакуумного насоса и теплового коллектора на крышу.

У жителей, проживающих в городских условиях, к сожалению, выбор дополнительных источников энергии ограничен, в отличие от тех, кто проживает в загородных домах. В частном доме гораздо больше возможностей сделать автономное электроснабжение. А также сделать для загородного дома или на даче автономные независимые системы обогрева.

Биогазовые установки

Используют для работы различные отходы жизнедеятельности, например, от домашних или сельскохозяйственных животных и птиц. В герметичной ёмкости они подвергаются обработке анаэробными бактериями, которые в свою очередь выделяют биогаз.

Чтобы процесс шёл быстрее, отходы нужно периодически перемешивать, для чего используется ручная или механическая мешалка.

Современные технологии для получения энергии с помощью биогазовых установок позволяют это делать без выполнения неприятных действий. Их главные преимущества:

  • независимость от погодных условий;
  • экономия на утилизации отходов;
  • возможность использовать множество видов сырья.

К недостаткам можно отнести следующие:

  • хоть это и биологически чистый вид топлива, при его сжигании в атмосферу выделяется небольшое количество вредных выбросов;
  • использовать установку удобно только в районах, богатых необходимым сырьём;
  • стоимость оборудования достаточно высока.

2 место. Ветряные электростанции

Энергия ветра – один из самых популярных и перспективных источников для получения электричества.

Принцип работы ветрогенератора прост:

  • под воздействием силы ветра вращаются лопасти;
  • вращение передаётся на генератор;
  • генератор вырабатывает переменный ток;
  • полученная энергия обычно накапливается в аккумуляторах.

Мощность ветрогенератора зависит от размаха лопастей и его высоты. Поэтому их устанавливают на открытых территориях, полях, возвышенностях и в прибрежной зоне. Эффективнее всего работают установки с 3 лопастями и вертикальной осью вращения.

Чтобы сделать ветряк, не нужны глубокие познания в инженерии. Так, многие умельцы смогли себе позволить отключиться от общей электросети и перейти на альтернативную энергетику.

Для производства электричества в промышленных масштабах используются ветровые электростанции, состоящие из множества ветряков. Крупнейшей является электростанция «Альта», расположенная в Калифорнии. Её мощность – 1550 МВт.

Россия, как страна альтернативных источников энергии

Поскольку Россия входит в число одних из самых технически развитых стран мира, большое внимание уделяется добыче и использованию альтернативных источников энергии. На просторах больших территорий, к сожалению в настоящее время нет централизованных источников энергии

К том уже мы еще не втянуты в общемировую тенденциею, связанную с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

Россия

В каждом, отдельно взятом регионе нашей страны, применяются подходящие этому региону виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением. А так же возможностью использования того или иного первоисточника 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.

Данный вид энергетики так же применяется в промышленности в нашей стране.

Наиболее крупными солнечными электростануциями, мощностью в 400,0 МВт 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.

Еще на стадии разработки можно насчитать более 50 объектов солнечной генерации на различных этапах строительства. Их место расположения 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

Ветряки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, в нашей стране не достигают таких больших масштабов, как солнечные электростанции.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет чуть больше чем 100,0 МВт. Самые мощные из них 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.

Также на стадии проектирования и строительства у нас есть 22 ветровые энергетические установки. Их общая мощность более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Как раз самый распространенный вид альтернативной энергетики на территории России. На настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС в разных регионах страны на реках, превышает 20,0 %. Отчет идет от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Геотермальная энергетика

Это энергия тепла недр всей планеты, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. У нас данный вид энергетики расположен на Дальнем Востоке, в меру особенностей этого региона.

Их мощность 80,1 МВт. В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций. Из них три расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская), остальные две — на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Использование биотоплива

Наша страна числится в лидерах по экспорту биотоплива на европейский рынок

У нас же это не самый распространенный вид энергоресурсов, как традиционные виды топлива.Однако, в связи с развитием лесной и деревообрабатывающей промышленности, большие территории заняты под сельскохозяйственные культуры, что сподвигло обратить внимание на этот вид энергетики

Последние годы было построено большое количество заводов по переработке отходов древесины. Из них изготавливаются такие материалы, как 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.

А из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо. Оно подходит для применения в двигателях и дизельных установках, там их сжигают, в результате чего производится тепловая и электрическая энергия.

Хоть биотопливо пока не имеет широкого распространения в нашей стране, тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Проект «Альтернативные источники энергии» | Образовательная социальная сеть

1. Тип проекта

Исследовательский

2. Образовательная организация

МБОУ Верхнеднепровская СОШ №3

3. Состав проектной группы (фамилия, имя, класс)

Леонов Кирилл

4. Руководитель проекта

Мехадюк Татьяна Алексеевна

5. Цель проекта

    Изучить альтернативные источники энергии, их достоинства и недостатки.

6. Задачи проекта

   Понять принцип работы альтернативных источников энергии.   Изучить литературу и выяснить, какие существуют источники энергии в наше время.

7. Актуальность проекта

    Без источников энергии жизнь человека трудно себе представить. Традиционные источники энергии — нефть, газ, каменный уголь, дрова — со временем иссякнут. По некоторым оценкам это произойдет уже в ближайшие десятилетия. Проблема перехода от традиционных источников энергии становится все более актуальной с каждым годом. И дело не только в том, что традиционные источники истощаются хотя и этот аспект проблемы немаловажен. Поэтому так важно найти новые источники энергии, не связанные с углеводородным или ядерным топливом, более безопасные с экологической точки зрения.
  В мире уже наметился существенный прогресс в использовании альтернативных, возобновляемых источников энергии. Однако далеко не все еще понимают важность и актуальность этой проблемы. И требуются значительные усилия по пропаганде альтернативной энергетики, пояснению ее преимуществ и развеиванию сложившихся предрассудков.

8. Методы

Теоретический метод, обработка полученных данных.

9. Этапы работы над проектом

1. Выбор темы проекта.

2. Обоснование цели, задачи, актуальности проекта.

3. Составление плана проекта.

4. Сбор информации.

5. Анализ полученной информации.

6. Оформление проекта.

10. Продукты проекта

                         Презентация, доклад

                         

МБОУ ВЕРХНЕДНЕПРОВСКАЯ СОШ №3

ДОРОГОБУЖСКОГО РАЙОНА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Проект на тему: «Альтернативные источники энергии»

Муниципальный этап конкурса «Большие вызовы. Смоленск»

                                                                              Выполнил:

                                                                              Леонов Кирилл Павлович,        

                                                                              ученик 10 класса

                                                                             Руководитель проекта:

                                                                    Мехадюк Татьяна Алексеевна

                                            учитель физики

Верхнеднепровский

2019

АЛЬТЕРНАТИВННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Альтернативная энергетика в наше время является одним из самых популярных направлений для активной деятельности инновационных компаний и их разработок. В этой сфере ведётся огромное количество исследований, здесь заняты тысячи учёных, работающих в разных странах мира. А как же обстоят дела с альтернативной энергетикой в России? 

ЧТО ТАКОЕ АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА?

Прежде чем понять, что представляет собой альтернативная энергетика в России, необходимо разобраться с тем, что называется альтернативной энергетикой. Если говорить кратко, то альтернативная энергетика – это комплекс мер и способов, позволяющих получать энергию, используя для этого возобновляемые ресурсы.

К возобновляемым источникам энергии относится:

Солнечная;

Энергия вод;

Ветровая;

Приливная;

Геотермальная энергия и многие другие источники энергии.

Ускоренные темпы развития являются характерной чертой для современной альтернативной энергетики во многих странах мира. Причина заключается в попытке снизить зависимость человечества от невозобновляемых источников энергии

         Что касается положения России, то долгое время она не торопилась вести активные исследования в этой сфере, так как обладает большим количеством невозобновляемых источников энергии. На данный момент Россия обладает опытом в создании электростанций, которые используют в своей работе альтернативные источники энергии.

       Самыми популярными видами альтернативной энергетики является солнечная энергия и энергия ветра. И в своей работе я более подробно остановлюсь на исследовании этих двух источников альтернативной энергетики.

       

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

         Ветроэнергетика – это направление альтернативной энергетики, основанной на использовании возобновляемого источника энергии, которым является ветер.

        Россия — это большая страна, и благодаря своей значительной площади, а также расположением в различных географических и климатических зонах, обладает огромным потенциалом использования ветровой энергии. По данным экспертов, потенциал оценивается в более, чем в 50000 млрд.кВт.час электрической энергии в год, что может составлять до 30% производимой электроэнергии энергосистемой страны.

             В настоящее время развитию ветроэнергетики уделяется повышенной внимание, поэтому в последние годы, наблюдается динамика роста по вводу в эксплуатации энергетических мощностей, что видно из приведенной ниже диаграммы: 

         Так присутствие ветроэнергетических компаний в различных регионах выглядит следующим образом: Суммарная установленная мощность ветровых электростанций составляет более 75,0 МВт, наиболее крупные это: Расположенные в Крыму:

Донузлавская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 18,7 МВт;

Останинская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 26,0 МВт;

Тарханкутская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 15,9 МВт; Восточно-Крымская ВЭС, мощность установленных генераторов составляет 2,8 МВт.

                                 

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА В МИРЕ

          Технически развитые страны также не обходят своим вниманием альтернативные источники энергии. За последние годы, доля ветроэнергетики, в общем количестве вырабатываемой электрической энергии, в разных странах, на разных континентах, постоянно увеличивается, что видно на приведенной ниже диаграмме:

               В странах Европы, Китае и США, правительства уделяют большое внимание этой отрасли энергетики. Предприятия, работающие в данной сфере, получают различные льготы, им оказывается финансовая помощь. Лидером, среди европейских стран, по использованию ветровых установок, является Германия, за ней идет Испания и Дания.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

        Принимая во внимание, что традиционные источники энергии имеют свойство заканчиваться, а их использование приводит к загрязнению атмосферы планеты, то все большее количество стран, принимают внутренние и межгосударственные соглашения о защите экологии и контролю за потреблением энергоресурсов. В развитие этой тенденции, использование возобновляемых источников энергии, к тому же являющихся экологическими чистыми, является очень актуальным. Для стимулирования развития отрасли, в ряде стран разработаны направления деятельности, в этой области энергетики, это: Развитие морских ветропарков; Мотивация населения и промышленности в установке ветровых генераторов; Наращивание процента ветровой энергетики в общем энергопотреблении. В связи с этим, развитие ветроэнергетики, как источника альтернативной энергии, постоянно продолжается и будет иметь тенденцию к ускорению этого процесса. Ярким примером таких разработок являются плавающие и парящие ветровые генераторы.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

           Солнечная энергетика является одним из самых перспективных направлений, так как Солнце – это мощнейший источник энергии, который способен полностью решить все энергетические проблемы нашей планеты. Кроме того, солнечная энергетика является полностью «зелёной», она не причиняет никакого вреда экологии.

        На данный момент солнечная энергия производится во многих страна с использованием специальных фотоэлементов. Они устанавливаются на крышах зданий, солнечные батареи установлены на космических объектах. Специальные гелиостанции устанавливаются в местах с большим количеством солнечных дней.

Одной из основных проблем солнечной энергетики является низкий КПД используемых фотоэлементов, который в лучшем случае достигает 23%. Это не касается солнечных батарей, развернутых в космосе: от них КПД очень высок. Среди других недостатков также следует отметить непостоянный объём производства энергии, а также необходимость большого количества свободной территории для установки фотоэлементов.

В Российской Федерации лучшими местами для строительства гелиостанций являются Краснодарский край, Кубань, Приморье и Восточная Сибирь.      В Якутии открыта крупнейшая за полярным кругом солнечная электростанция. 

23 июня 2016 года в поселке Батагай Верхоянского района Якутии состоялся запуск крупнейшей солнечной электростанции за полярным кругом.

Открытие солнечной электростанции обеспечит жителей поселка Батагай надежным энергоснабжением. Мощность солнечной электростанции 1 мегаватт. Экономия от введения данного объекта в поселке Батагай составит 300 тонн дизельного топлива, что равно пяти железнодорожным цистернам.

Электростанция функционирует синхронно с существующей дизельной электростанцией. Планируется построить и ввести в эксплуатацию вторую очередь, в результате суммарная мощность станции составит 4 МВт.

            По сообщению телеканала «Россия-24», в 2016 году СЭС Батагай была занесена в Книгу рекордов Гиннесса как самая северная в мире солнечная электростанция.

АВТОНОМНЫЙ ДОМ

       Постоянный рост цен на энергоносители, дороговизна или невозможность подключения к централизованным газовым и электрическим сетям заставляет загородных жителей искать способы решения этих проблем. Одним из вариантов становится строительство автономного дома. Практика показывает, что решение задачи по возведению автономного коттеджа требует комплексного подхода.

Климат в нашей стране суровый, холодный, а отопительный сезон, в зависимости от региона проживания, может длиться 6-7 месяцев. Т.е., надёжная и бесперебойная работа системы отопления в автономном доме выходит на первое место. Для работы современной системы отопления (если мы не используем печное отопление) необходимо электричество.

Электричество также необходимо для работы насосной станции, погружных насосов и всего бытового оборудования в доме. От количества потребляемой электроэнергии зависит мощность автономной электростанции. При этом из вида упускается важный момент — недостаточно просто рассчитать энергопотребление в доме, надо свести его к минимуму.

Если этого не сделать и просто наращивать мощность электростанции, мы придём к неоправданному увеличению стоимости всей системы. Сроки окупаемости системы (экономическая выгода от строительства автономного дома) в этом случае превысят все разумные пределы.

      Поэтому дом должен быть с самого начала предназначен для автономной эксплуатации. Навесив на неутеплённый брусовый коттедж солнечные батареи и гелиоколлектор, мы получаем несбалансированную систему. Т.е. часть энергии, получаемой от альтернативных источников, просто вылетит на улицу.

       Кроме этого, батареи должны быть установлены так, чтобы на них максимально попадали солнечные лучи (например, на южном скате крыши).

        Также существует и другой подход, когда конструкция дома и его дизайн полностью «затачивается» под установку солнечных батарей и гелиоколлекторов. Угол наклона ската крыши под установку фотоэлементов доводится до 70 градусов. Отсутствует «декоративка», эркеры, арки и т.д. Дом больше напоминает коробку.

       В угоду инженерии и автономии в жертву приносится красота дома и его архитектура. Подобный (промышленный, кубический) дизайн коттеджа нравится далеко не всем, а строение может просто не вписаться в участок.

Вывод: автономия дома должна закладываться на стадии его проектирования, а каждая деталь должна находиться на своём месте. В этом случае достигается баланс всех элементов.

Отсюда — оптимальная «посадка» дома на участке, размеры окон, конфигурация коттеджа, форма крыши, места под гелиосистему и солнечные батареи и т.д. — всё это продумывается заранее, а не оставляется «на потом».

Причем для эффективности работы такой системы, применительно к нашему климату, она должна дополняться резервным источником для выработки электричества.

СБ (солнечные батареи) – 4 кВт.

Контроллер заряда на 60 А.

Аккумуляторы общим объёмом — 2000 Ач.

Инвертор — 12 В 3 кВт.

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ

При строительстве автономного дома надо учесть множество нюансов. Система базируется на нескольких компонентах, которые, в зависимости от ситуации, климатических условий и энергопотребностей конкретного дома,  дополняют друг друга. Только комплексный подход позволяет смонтировать по-настоящему полноценную систему, способную обеспечить теплом и электричеством коттедж круглый год, позволяя жить с комфортом, независимо от наличия поставщиков энергоносителей. Кроме этого, все компоненты системы должны быть долговечными и надежными, со сроком службы, сопоставимым сроку службы здания до его капитального ремонта. Также заметим, что прежде чем приступать к строительству полностью автономного дома, следует сделать экономический расчёт. На основании расчета можно сделать вывод, что окажется выгоднее — вкладывать деньги в дополнительное утепление и монтаж дорогостоящих компонентов автономной электростанции или лучше потратиться на подведение к дому всех необходимых коммуникаций. В этом случае можно смонтировать бюджетный вариант «автономки», которая станет резервной на случай перебоев с электричеством и как дополнение к системе отопления.

ВЫВОД

  Альтернативные источники энергии, такие как солнечная энергия и ветер могут помочь снизить расходы на электроэнергию.  Альтернативные энергетические технологии помогут вам эффективно содержать дом.

     Альтернативные или возобновляемые источники энергии показывают значительные перспективы в снижении количества токсинов, которые являются побочными продуктами использования энергии.  Они не только защищают от вредных побочных продуктов, но с использованием альтернативных источников энергии сохраняются многие природные ресурсы, которые мы в настоящее время используем в качестве источников энергии.

Интернет-ресурсы: http://ekogradmoscow.ru/vshody/eko-energetika/alternativnaja-energetika, https://alter220.ru/veter/vetroenergetika.html, https://zen.yandex.ru/media/forumhouse/avtonomnyi-dom-bazovye-principy-stroitelstva-5a571f6157906a217c64cf74, https://nature-time.ru/2015/08/chto-takoe-avtonomnyj-dom-v-holodnom-klimate-rossii/.

Перспективы развития возобновляемой энергетики в условиях рецессии мировой экономики

Не вызывает сомнений тот факт, что распространение коронавирусной инфекции COVID-19 в 2020 г. приведет к рецессии мировой экономики. Неопределенность в общемировом экономическом развитии усугубляется тем, что новый вирус на данный момент малоизучен. Уязвимость мировой экономики в условиях кризиса заметна на примере значительного сокращения спроса на традиционные энергоресурсы — цена марки Brent упала в 3,5 раза, а продажа фьючерсов на WTI осуществлялась по отрицательной цене.

Пандемия COVID-19 позволила иначе взглянуть на проблемы и перспективы перехода в будущем к возобновляемой энергетике.

Несмотря на то, что при восстановлении мировой экономики ожидается повышение спроса на углеводороды и, как следствие, их стоимости, это будет кратковременным явлением, спрос продолжит снижаться в долгосрочной перспективе. Неопределенность долгосрочного спроса на углеводороды (в частности, нефть) уменьшит интерес инвесторов и может повысить их внимание к низкоуглеродным технологиям и возобновляемым источникам энергии (ВИЭ). Спрос на ВИЭ будет повышаться и в связи с глобальным потеплением, которое все больше ощущают многие государства. Если зависимые от экспорта энергоресурсов страны, такие как Россия, не смогут развить другие отрасли экономики, они неизбежно понесут колоссальные убытки. Темпы декарбонизации будут неравномерными и будут зависеть от региона и отдельных государств, в которых развитие «зеленой энергетики» регламентировано строгими законами. В таких государствах развитие декарбонизации будет однозначным, но в государствах, где пока нет подобных законов и отсутствует должное финансирование развитие будет протекать гораздо меньшими темпами или будет отсутствовать вовсе, что усугубляется экономическим кризисом, вызванным пандемией коронавируса.

Не вызывает сомнений тот факт, что распространение коронавирусной инфекции COVID-19 в 2020 г. приведет к значительной рецессии мировой экономики. Неопределенность в общемировом экономическом развитии усугубляется тем, что новый вирус на данный момент малоизучен. Уязвимость мировой экономики в условиях кризиса заметна на примере значительного сокращения спроса на традиционные энергоресурсы — цена марки Brent упала в 3,5 раза, а продажа фьючерсов на WTI осуществлялась по отрицательной цене.

Пандемия COVID-19 позволила иначе взглянуть на проблемы и перспективы перехода в будущем к возобновляемой энергетике. Например, в первые месяцы пандемии спрос на электроэнергию упал из-за закрытия или сокращения деятельности многих предприятий. Несмотря на снижение спроса на электроэнергию, доля ветровой и солнечной энергии продолжила расти. Так, с января по июнь 2020 г. в Европейском союзе 33% всей выработанной электроэнергии пришлось на возобновляемые источники. По данным Международного энергетического агентства (МЭА) , производство возобновляемых источников энергии в ЕС было выше, чем производство ископаемого топлива в период с февраля по начало июля 2020 г. Снежная зима в Европе 2020–2021 гг. обещает значительный рост производства энергии гидроэлектростанциями.

Государства ЕС и КНР, которые являются крупнейшими потребителями энергетических ресурсов, в условиях пандемии ускорили свои планы по декарбонизации. Одной из альтернатив углеводородам может стать водород, что особенно касается транспорта. Среди наиболее распространенных способов использования альтернативных источников энергии — гидроэнергетика, ветроэнергетика, солнечные электростанции. Несмотря на недостатки таких источников энергии (токсичное производство и утилизация солнечных батарей, проблемы с шумом ветряков, изменение локальной экосистемы из-за строительства гидроэлектростанций и т.д.) России, крупнейшей стране-экспортеру углеводородов, неизбежно придётся развивать эти отрасли экономики, поскольку спрос на углеводороды будет снижаться. Это связано, например, с тем, что крупнейший торговый партнер России — ЕС, запланировал с 2022 г. ввести новый углеводородный налог, который может обойтись России в 33,3 млрд евро в 2025–2030 гг. Уже более 110 государств, в том числе Южная Корея, США и КНР приняли свои программы перехода на углеродно-нейтральные способы получения энергии, что говорит о глобальном тренде в этой сфере.

Каким образом рецессия мировой экономики, вызванная пандемией COVID-19 сможет повлиять на дальнейшую декарбонизацию мировой экономики в долгосрочной перспективе?

Под декарбонизацией понимается углеродная нейтральность, суть которой заключается в том, что масштабы эмиссий находятся на уровне не выше того объёма углерода, который вырабатывается океанами и лесами. Одной из целей устойчивого развития ООН на период до 2030 г. заявляет принятие срочных мер по борьбе с изменением климата и его последствиями. Это предусматривает включение определенных мер в политику государств, направленных на реагирование на изменение климата, повышение сопротивляемости климатическим бедствиям, распространение знаний о последствиях климатических изменений и др. Для достижения целей предполагается, что все государства должны сокращать добычу углеводородов в среднем на 6% в год. Однако для восстановления экономики после пандемии некоторые государства намерены в будущем, напротив, наращивать добычу различных ископаемых видов топлива.

Больше всего от пандемии пострадала нефтяная отрасль, что связано с сокращением спроса, вызванным ограничительными мерами, которые в огромной степени коснулись автомобильного и авиационного секторов. Падение спроса на нефть было глобальным. Так, в КНР, которая является основным потребителем энергоресурсов в Азии, в марте 2020 г. потребление нефти по официальным данным снизилось на 6,6% по сравнению с мартом 2019 г. В Индии же снижение импорта сырой нефти в июле 2020 г. составило 36,4% по сравнению с годом раннее. В США потребление энергоресурсов достигло своего минимума с 1990 г. Например, потребление бензина сократилось в этой стране на 40%. В Германии потребление нефти в октябре 2020 г., по сравнению с тем же месяцем 2019 г., сократилось с 2549 до 2076 тыс. баррелей в сутки, то есть примерно на 19,5%.

Что касается газовой отрасли, то она по сравнению с нефтяной пострадала не так сильно. Сокращение спроса на газ в основном коснулось промышленного и коммерческого секторов. В то же время спрос на газ вырос в домохозяйствах после перехода людей на удаленный режим учёбы и работы. У ряда потребителей несмотря на сокращение спроса возросли закупки сжиженного природного газа (СПГ) из-за его удешевления (например, в Индии и Бангладеш). По данным МЭА, потребление природного газа в Европе снизилось в январе – мае 2020 г. по сравнению с тем же периодом 2019 г. на 7%, а за время карантина — на 11%. Однако помимо карантинных ограничений снижение спроса было продиктовано аномально теплым летом, а также повышением объёмов ветрогенерации.

Пандемия также привела к сокращению объёмов потребления электроэнергии. По данным МЭА, мировой спрос на электроэнергию за январь – март 2020 г. снизился на 2,5%. При этом в большинстве государств период серьезных ограничений деловой активности в некоторых сферах действовал меньше месяца. Нужно учитывать, что масштабы падения спроса во многом зависят от жесткости введенных ограничений, поэтому наибольшее падение спроса наблюдалось в Великобритании и Италии, а наименьшее — в странах Скандинавии. Наибольшее падение затронуло сферу услуг, но в КНР, напротив, наибольшее сокращение спроса произошло в сфере промышленности, особенно в текстильной.

Кратко резюмируя, последствия пандемии для мировой энергетики, можно сказать, что наиболее пострадавшей отраслью является нефтяная. Это связано с рекордным падением спроса, особенно со стороны основных потребителей сырья — КНР и Индии. Государства-экспортеры нефти оказались не готовы к ситуации, когда резкое падение спроса на данное сырьё сопровождалось избытком его предложения. Это заставило их сесть за стол переговоров, итогом которых стало новое соглашение ОПЕК+ о сокращении добычи. Но некоторые государства воспользовались снижением цен и нарастили импорт нефти (например, КНР). Однако стоит отметить, что в КНР эпидемиологическая обстановка является более благоприятной, чем, например, в европейских странах. Поэтому, скорее всего, спрос на нефть будет повышаться лишь в тех странах, где эпидемиологическую ситуацию удается лучше контролировать. Вероятно, темпы роста спроса, в частности, в Европе, в очередной раз сократятся в связи с новыми ограничениями. Многое будет зависеть от масштабов новых волн пандемии. Что касается газовой отрасли, то она пострадала не так сильно.

Пандемия и рецессия 2020 года окажут значительное влияние на энергетические рынки в Европе в долгосрочной перспективе. Восстановление роста и развитие мировой экономики будет зависеть от энергетического перехода. В условиях пандемии перспективы «энергетического перехода» выглядят более вероятными. Высокая изменчивость цен на нефть, усугубляющаяся неопределенностью будущего спроса, отталкивает инвесторов от данной отрасли и может подстегнуть их интерес к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) и низкоуглеродным технологиям. Пандемия привела к переводу многих людей на удаленную работу, при этом многие предприятия планируют оставить часть работников в таком режиме. С учётом тенденции к тому, что всё больше людей в мире планируют переезжать из урбанизированной местности в сельскую, а также тем, что часть работников продолжит работать удаленно, спрос на малую распределённую энергетику может возрасти. Однако этот процесс касается в основном развитых европейских стран. В таких государствах, как КНР и Россия, наоборот, продолжается процесс урбанизации.

С другой стороны, для восстановления мировой экономики после рецессии государства намерены наращивать добычу различных ископаемых видов топлива. Вероятно, повышение спроса при улучшении экономической ситуации будет краткосрочным, и ряд государств в дальнейшем продолжат свой курс на декарбонизацию. Связано это будет с дальнейшим изменением климата, последствия которого уже отражаются на многих странах, вызывая аномально высокие температуры и стихийные бедствия. Дальнейшее глобальное потепление может привести к созданию благоприятной среды для размножения разносчиков таких болезней, как малярия и вирус Зика.

Коронавирус объективно сделал нефть дешевле, стабильно снижается так же цена на уголь, цена на «зеленую энергию» значительно не меняется, поэтому поток инвестиций в развитие альтернативных источников энергии снизился. Уменьшение инвестиций всегда дает торможение в развитии. Это же относится к электромобилям, которые хотя по цене начинают приближаться к бензиновым, становятся менее привлекательными для потребителя из-за дешевого бензина. Для того, чтобы падение производства и дешевые углеводороды не тормозили переход на «зеленую энергетику» некоторые государства уже сейчас планируют в перспективе запретить продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей. Великобритания, например, планирует сделать это уже к 2030 г. Ряд немецких городов с конца 2018 г. ввели запреты на автомобили, работающие на старых дизельных двигателях.

Для восстановления экономики после кризиса уменьшится финансирование мероприятий по переходу к углеродной нейтральности. Недостаток финансирования скорее всего будет компенсирован углеродным налогом, который в 2022 г. намерен ввести ЕС. В случае если цены на нефть в долгосрочной перспективе продолжат оставаться на низком уровне, ряду стран-экспортеров придется сворачивать или продлевать время реализации проектов, например, по добыче в арктическом регионе и на глубоководном шельфе, а также сланцевого газа. В любом случае энергетический переход неизбежен, и даже если будет рост спроса на энергоресурсы, то он будет краткосрочным. Государства-экспортеры для поддержания своей конкурентоспособности будут вынуждены включать технологии по «озеленению» своего производства. Несмотря на пандемию, ЕС не отказался от своих планов по введению углеродного налога, из-за чего экономики ряда стран, особенно России, неизбежно понесут существенные убытки.

Стоит учитывать, что ускорение декарбонизации из-за коронавируса будет неравномерным. Особенно это касается КНР, которая является лидером по выбросам CO2. В долгосрочной перспективе Китай вряд ли откажется от использования угля, поскольку средний возраст угольных электростанций гораздо меньше, чем в Европе или США. Стоит ожидать от КНР более широкого использования технологий по улавливанию выбросов и «чистого» угля. Более того, руководство КНР не заинтересовано в дальнейшем ухудшении экологической ситуации, поскольку именно экологическая повестка является одной из главных причин участившихся протестных акций. Что касается США, то недавняя победа на выборах Джо Байдена показывает более пристальное внимание общества к вопросам экологии. Новый президент США намерен в рамках своего плана по борьбе с изменением климата потратить 2 трлн долл.

Таким образом, несмотря на то, что при восстановлении мировой экономики ожидается повышение спроса на углеводороды и, как следствие, их стоимости, это будет кратковременным явлением, спрос продолжит снижаться в долгосрочной перспективе. Неопределенность долгосрочного спроса на углеводороды (в частности, нефть) уменьшит интерес инвесторов и может повысить их внимание к низкоуглеродным технологиям и возобновляемым источникам энергии (ВИЭ). Спрос на ВИЭ будет повышаться и в связи с глобальным потеплением, которое все больше ощущают многие государства. Если зависимые от экспорта энергоресурсов страны, такие как Россия, не смогут развить другие отрасли экономики, они неизбежно понесут колоссальные убытки. Темпы декарбонизации будут неравномерными и будут зависеть от региона и отдельных государств, в которых развитие «зеленой энергетики» регламентировано строгими законами. В таких государствах развитие декарбонизации будет однозначным, но в государствах где пока нет подобных законов и отсутствует должное финансирование развитие будет протекать гораздо меньшими темпами или будет отсутствовать вовсе, что усугубляется экономическим кризисом, вызванным пандемией коронавируса.


Возобновляемые источники энергии – краткое описание

Возобновляемые источники энергии – краткое описание

Возобновляемые источники энергии использует энергетические ресурсы и технологии, которые являются «чистыми» или «зелеными», поскольку они производят мало загрязняющих веществ, если вообще производят их. Многие люди используют термины «Альтернативная энергия», «Возобновляемая энергия» и даже «Зеленая энергия» вместе в одном предложении, говоря об источниках энергии, как будто все они означают одно и то же, но это не одно и то же. Каждый термин означает что-то свое, когда речь идет об энергетических системах.Итак, что такое возобновляемые источники энергии.

Некоторые говорят, что альтернативная энергия включает в себя все, что не основано на потреблении ископаемого топлива. Хотя это могут быть альтернативные источники энергии по сравнению с обычными ископаемыми видами топлива, альтернативная энергия в самом широком смысле — это любой тип энергии, который заменяет другой, поэтому мы можем правильно сказать, что угольная энергия является альтернативным источником энергии по сравнению с сырой нефтью или природным газом, но как мы теперь знаем, уголь является ископаемым топливом, и его сжигание вредно для окружающей среды.Даже ядерная энергия когда-то считалась «альтернативой» традиционным ископаемым видам топлива и поэтому называлась альтернативным источником энергии.

Возобновляемые источники энергии

Возобновляемые источники энергии , с другой стороны, использует возобновляемые источники энергии, которые постоянно пополняются Мать-природой, производя пригодную для использования энергию, которая не может быть использована быстрее, чем она потребляется. Эти источники энергии, созданные главным образом сиянием Солнца на Земле, преобразуются в различные формы.

Этими формами являются: солнечная радиация, энергия ветра или воды, которая распределяется по Земле и атмосфере, геотермальное тепло Земли и растения в виде биомассы. Технологии использования возобновляемых источников энергии превращают эти виды топлива в пригодные для использования формы энергии, чаще всего электричество, а также тепло, химикаты или механическую энергию. Так что же такое возобновляемые ресурсы.

Солнечная энергия как возобновляемый источник энергии

Это оригинальный возобновляемый источник энергии, так как солнце дает нам тепло и свет.Солнечная энергия бывает двух видов: «пассивная» и «активная». Первый заключается в том, чтобы наилучшим образом использовать положение, интенсивность и продолжительность солнечных лучей в течение дня, используя их для обогрева наших домов или создания воздушного потока путем конвекции из одной комнаты в другую, без использования дополнительных технологий, кроме что нужно для накопления энергии.

Второй тип предполагает использование механических и электрических технологий, таких как фотоэлектрические солнечные панели или солнечные тепловые панели, для улавливания, преобразования и хранения солнечной энергии либо в батареях, либо в баках с горячей водой для последующего использования.Активные солнечные системы горячего водоснабжения используют насосы для перемещения нагретой воды. Есть много типов солнечной энергии и систем возобновляемой энергии, доступных для использования солнечной энергии в доме.

Энергия ветра как возобновляемый источник энергии

Сила ветра использовалась в качестве возобновляемого источника энергии в течение многих сотен лет для питания парусных кораблей, бороздящих океаны, и ветряных мельниц, перемалывающих кукурузу. Однако в наши дни энергия ветра включает в себя не одну или две ветряные мельницы, предназначенные для измельчения пшеницы и муки, а множество ветряных турбин, предназначенных для одновременного захвата большого количества энергии, преобразования ее в электричество и подачи в коммунальную сеть.Таким образом, ветряные мельницы преобразуют энергию ветра в электричество.

Эти большие ветряные турбины собираются вместе на склоне холма или в море, чтобы использовать кинетическую энергию ветра. Эти обширные коллекции ветряных турбин вместе известны как «ветряные электростанции» и становятся все более распространенной частью сельской местности. Энергия ветра — это чистая и возобновляемая технология, которая не выбрасывает загрязняющие вещества, выбросы или побочные продукты в атмосферу во время работы, поскольку в ее производстве электроэнергии не участвуют химические процессы.

Гидроэнергия как возобновляемый источник энергии

Гидроэнергетика – это еще один возобновляемый источник энергии, в котором энергия получается из энергии движущейся воды. Энергия Солнца нагревает большие массы воды, такие как моря, океаны и озера, превращая их в водяной пар, который поднимается вверх, образуя облака высоко в небе. Холодный воздух над облаками конденсирует этот водяной пар, который затем падает обратно на Землю в виде дождя или снега в холмах и горах. Тогда гидроэнергетика использует возобновляемые источники энергии.

Гидроэнергетика — это чистая, экологичная технология, не загрязняющая окружающую среду, и часть красоты гидроэнергетики заключается в ее простоте. Реки и ручьи создают потоки воды, потому что вода в них движется вниз, пусть даже незначительно, стекая вниз под действием силы тяжести. Эта вода содержит большое количество кинетической энергии, которую можно извлекать и использовать для вращения турбины или водяного колеса (механическая энергия), приводящего в действие генератор (электрическая энергия). Даже небольшой поток может произвести достаточно кинетической энергии, чтобы повернуть колесо.

Биомасса как возобновляемый источник энергии

Термины «биомасса» и «биоэнергия» используются для любого вида неископаемого топливного материала, который классифицируется как органический, биологический или сделанный из растительного материала и который может быть преобразован в полезный источник энергии. . Биомасса считается жизненно важным ресурсом, который мы можем использовать на Земле, вплоть до того, что его называют «биовозобновляемым ресурсом».

Производство энергии из биомассы включает преобразование биологического материала или отходов в вещества, которые можно использовать в качестве топлива для отопления, транспорта или производства электроэнергии.

В то время как биомасса имеет много преимуществ в качестве биоэнергетического топлива, сокращая отходы и выбросы на свалках. Биомасса использует множество различных культур, поддерживая фермеров, производя новые более чистые и возобновляемые альтернативы сырой нефти и традиционным ископаемым видам топлива.

Но биомасса также имеет свои недостатки, биомасса возобновляема только до тех пор, пока она не потребляется быстрее, чем может быть заменена, твердое топливо из биомассы имеет гораздо более низкое содержание энергии, чем ископаемое топливо, ископаемое топливо потребляется для производства биоэнергетического топлива и крупных количество земли, необходимое для выращивания деревьев и сельскохозяйственных культур, уменьшает количество земли, доступной для сельского хозяйства и производства продуктов питания.«Биомасса» и «биоэнергия» доступны в основных формах: твердом, жидком или газообразном.

Энергия океана как возобновляемый источник энергии

Океаны и моря планеты предлагают множество перспективных источников энергии, причем все возобновляемые источники энергии. Приливная энергия включает в себя улавливание кинетической энергии приливов и отливов, а также улавливание потенциальной энергии, захваченной локальными различиями между приливом и отливом.

Приливы вызываются гравитационными силами Луны и Солнца, которые меняются в течение года из-за их эллиптических орбит и, таким образом, заставляют океаны подниматься и опускаться в непрерывном и предсказуемом цикле.Этот подъем и опускание океанской воды приводит к тому, что в прибрежных районах происходит два прилива и два отлива в течение чуть более 24 часов. Тогда мы сможем использовать приливы как альтернативный источник энергии.

Точно так же энергия непрерывного действия волн в океанах. Когда ветер проходит над поверхностью океанов, часть кинетической энергии ветра передается воде внизу, создавая волны. Энергия волн преобразует периодическое движение океанских волн вверх и вниз в электричество, размещая на поверхности океанов оборудование, которое улавливает энергию, производимую движением волн, и преобразует эту механическую энергию в электрическую.

Сама Земля предлагает много многообещающих источников энергии, но, как мы видели, существует разница между альтернативной и возобновляемой энергией. Альтернативная энергия относится к любой форме энергии, которая является альтернативой традиционным ископаемым видам топлива нефти, природного газа и угля. Возобновляемая энергия — это формы альтернативной энергии, которые возобновляемы естественными процессами Земли, такими как солнечный свет от солнца или ветер от воздуха, и поэтому являются экологически чистыми.

Возобновляемые источники энергии связаны с устойчивостью, они представляют собой чистый, неисчерпаемый и доступный на местном уровне источник энергии, который поддерживает баланс между потребляемой энергией и создаваемыми новыми потенциальными источниками энергии, обеспечивая местную энергетическую независимость.

Возобновляемые источники энергии – обзор

Выводы/перспективы на будущее

Возобновляемые источники энергии часто изменчивы и/или прерывисты по своей природе. Такие характеристики могут быть сложными при попытке интегрировать возобновляемые источники электроэнергии в структуру производства электроэнергии. Биомасса и отходы, геотермальные источники и гидроэнергия считаются «надежными возобновляемыми источниками» для производства электроэнергии, поскольку работа и подключение к сети электростанций, использующих эти источники, совместимы с обычными электростанциями (Everett et al., 2018). Вклад солнечной, ветровой, волновой и приливной генерации может быть описан как «переменная во времени», и «разнообразие поставок» может быть необходимо для удовлетворения изменяющегося во времени спроса со стороны пользователей сети. В этом отношении избыток и недостаток можно компенсировать с помощью электролитического водорода (Veziroglu and Barbir, 1998). Распределение производства электроэнергии из возобновляемых источников по негорючим источникам представлено в таблице 10 (IEA, 2019a).

Таблица 10. Производство электроэнергии из возобновляемых источников по источникам (негорючим) в 2014 г. (МЭА, 2016 г.) и 2017 г. (МЭА, 2019a).

Источник % (2014) % (2017)
Геотермальные 1,6 1,5
Гидро 80,0 71,6
Солнечная (PV) 3.8 3.8 70070
0.17 0.17 0.18
Tide, Wave, Ocean 0.020 0.018
Ветер 14.4 19,2

На восприятие уровня экологических и социальных последствий технологий использования возобновляемых и др.), если с ними не разобраться.

Выбросы от производства электроэнергии приведены в Таблице 9. Экономические факторы, хотя и второстепенные по отношению к глобальному потеплению, все же могут оказывать влияние на социальное воздействие/принятие технологий использования возобновляемых источников энергии.Однако значительно низкая удельная стоимость энергии, производимой с помощью коммерческих технологий, таких как технологии, основанные на ископаемом топливе, может не сохраниться на нынешнем уровне из-за налога на выбросы углерода. Более того, некоторые государства могут сократить использование традиционных видов топлива в определенных секторах в долгосрочной перспективе, как, например, в Германии (Kunzig, 2015). Воздействие на окружающую среду может быть снижено за счет разработки технологий связывания выбросов и переработки/переработки отходов/бракованных материалов. Эти виды деятельности могут создать новые рабочие места и оказать благоприятное социальное воздействие.

Несомненно, интерес к технологии возобновляемых источников энергии — это не просто прихоть, поскольку изменение климата — это не прихоть, а постоянная реальность, а топливная безопасность всегда вызывает беспокойство. Внешний вид систем возобновляемой энергии, каким бы необычным он ни был, может оказать обнадеживающее воздействие, особенно на молодое поколение, которое более осведомлено о климате, требует срочных действий по смягчению последствий и четко и открыто выражает свои требования через активную деятельность (UN, 2019). Кроме того, количество рабочих мест увеличится благодаря растущему использованию возобновляемых источников энергии.Годовой темп роста возобновляемой энергетики в глобальном масштабе приведен в таблицах 11 и 12.

Таблица 11. Годовой темп роста возобновляемой энергии в глобальном масштабе (2010–2015 гг.) (REN21, 2016).

технологии возобновляемых источников энергии Годовой темп роста (%)
Биодизель 6,5
биоэтанола 3,0
Концентрирование солнечной энергии 9,7
Геотермальная электроэнергии 3.7
HYDRO
42.0
Солнечная водонагреватель 12.0
12.0
17.0

Таблица 12. Global годовые темпы роста (1990–2016 гг.) в области возобновляемых источников энергии (МЭА, 2018 г.).

Технология возобновляемых источников энергии Годовой темп роста (%)
Твердое биотопливо 1.1
Жидкое биотопливо 10
Биогаз 12,3
Геотермальные 3,4
Гидро 2,5
Солнечная (PV) 37,3
Солнечная тепловой 11,5
ветер 23,6

истощение запасов ископаемого топлива в долгосрочной перспективе.В настоящее время насущной проблемой является глобальное потепление, источник изменения климата, необратимый процесс, допускающий повышение средней глобальной температуры всего на 1,5°C ежегодно (МГЭИК, 2018; ООН, 2017). Технологии возобновляемых источников энергии готовы и доступны. Их воздействие на окружающую среду может восприниматься как просто «терпимое» в данных обстоятельствах. Самое главное, наконец-то появился подлинный и неотложный общественный спрос на чистую энергию, мобилизующий штаты. Стоит учесть, что ни один из вопросов, связанных с воздействием на окружающую среду внедрения возобновляемых источников энергии (возможно, за исключением сейсмической активности, вызванной геотермальной энергией), не является столь жизненно важным, как последствия глобального потепления.

Возобновляемые источники энергии – обзор

4.3.11.2 Роль возобновляемых источников энергии в устойчивом развитии

Возобновляемые источники энергии играют важную роль в удовлетворении будущих потребностей в энергии как в сельских, так и в городских районах [28]. Разработке и использованию возобновляемых источников энергии следует уделять первостепенное внимание, особенно в свете растущего осознания неблагоприятного воздействия на окружающую среду производства электроэнергии на основе ископаемого топлива. В мире стремительно растет потребность в устойчивом развитии энергетики.Широкое использование возобновляемых источников энергии важно для обеспечения устойчивости энергетического сектора как в развивающихся, так и в промышленно развитых странах.

Возобновляемые источники энергии и технологии являются ключевым компонентом устойчивого развития по трем основным причинам:

Как правило, они оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем другие источники энергии. Разнообразие возобновляемых источников энергии обеспечивает гибкий набор вариантов их использования.

Их нельзя истощить.При правильном использовании возобновляемых источников энергии они могут обеспечить надежное и устойчивое снабжение энергией почти на неопределенный срок. Напротив, ресурсы ископаемого топлива и урана сокращаются в результате добычи и потребления.

Они отдают предпочтение децентрализации системы и локальным решениям, которые в некоторой степени независимы от национальной сети, что повышает гибкость системы и обеспечивает экономические выгоды для небольших изолированных групп населения.Кроме того, небольшие размеры оборудования часто сокращают время, необходимое от первоначального проектирования до эксплуатации, обеспечивая большую адаптивность при реагировании на непредсказуемый рост и/или изменения спроса на энергию.

Не все возобновляемые источники энергии по своей природе являются чистыми в том смысле, что они не создают нагрузки на окружающую среду в плане выбросов отходов, извлечения ресурсов или других экологических нарушений. Тем не менее, использование возобновляемых источников энергии почти наверняка может обеспечить более чистую и устойчивую энергетическую систему, чем усиление контроля над традиционными энергетическими системами.

Чтобы воспользоваться возможностями, странам следует создать рынки возобновляемой энергии и постепенно нарабатывать опыт использования возобновляемых технологий. Барьеры и ограничения для распространения возобновляемых источников энергии должны быть устранены. Необходимо создать правовую, административную и финансовую инфраструктуру для облегчения планирования и реализации проектов по возобновляемым источникам энергии. Правительство могло бы сыграть полезную роль в продвижении технологий использования возобновляемых источников энергии, инициировав опросы и исследования для определения их потенциала как в городских, так и в сельских районах.На рис. 4.11 показаны основные аспекты разработки технологий использования возобновляемых источников энергии.

Рис. 4.11. Основные соображения, касающиеся разработки технологий использования возобновляемых источников энергии для устойчивого развития.

Поскольку существующие энергетические компании часто играют ключевую роль в определении внедрения и вклада технологий использования возобновляемых источников энергии, следует пересмотреть и изучить структуру коммунальных предприятий и стратегию интеграции возобновляемых источников энергии. Правила коммунальных предприятий должны быть сформулированы так, чтобы отражать различные затраты на сети, повышать конкурентоспособность и облегчать доступ к независимому производству возобновляемой энергии.Основная задача возобновляемых источников энергии состоит в том, чтобы вывести их на надежный рынок по цене, конкурентоспособной по сравнению с энергией, полученной из ископаемого топлива, без ущерба для местной экономики. Поскольку использование возобновляемых источников энергии часто предполагает осознание предполагаемых потребностей, а иногда и изменение образа жизни и дизайна, важно разработать эффективные программы обмена информацией, образования и обучения. Знания о технологиях использования возобновляемых источников энергии следует укреплять путем создания образовательных и обучающих программ.Энергетические исследования и разработки, а также демонстрационные проекты следует поощрять для улучшения информации и повышения осведомленности общественности. Процесс передачи и разработки технологий должен быть институционализирован посредством международных обменов и сетей.

Для преодоления препятствий на начальном этапе реализации программы должны быть разработаны для стимулирования рынка возобновляемых источников энергии, чтобы отрасли могли использовать варианты, как только они станут рентабельными. Должны быть предусмотрены финансовые стимулы для сокращения первоначальных инвестиционных обязательств и поощрения инноваций в дизайне.

Возобновляемые источники энергии для больниц

Больницы и системы здравоохранения по всему миру инвестируют в чистые возобновляемые источники энергии для защиты здоровья своих пациентов и населения, привлечения и удержания лучших специалистов, повышения устойчивости своей деятельности к стихийным бедствиям, и снизить затраты на энергию и волатильность цен. Сочетание возобновляемых источников энергии с накоплением электроэнергии может помочь больницам продолжать работу в экстремальных погодных условиях или других сбоях в электросети.

Согласно EPA, возобновляемая энергия включает ресурсы, которые зависят от источников топлива, которые восстанавливаются в течение коротких периодов времени и не уменьшаются. На практике большая часть возобновляемой электроэнергии в США поступает от энергии ветра и солнца, поскольку они экологически чистые, легкодоступные и недорогие. Тепловая энергия (например, пар, тепло и горячая вода) является более сложной задачей, чем электричество. Комбинированные теплоэлектростанции, работающие на биомассе, используются рядом медицинских учреждений, но вызывают опасения по поводу устойчивого лесного хозяйства, выбросов углерода и воздействия на местное здоровье.

Особенно в сочетании с рекуперацией тепла и питанием от возобновляемой электроэнергии геотермальные тепловые насосы очень чисты, но требуют значительных первоначальных капиталовложений. Воздушные тепловые насосы являются отличным вариантом для небольших помещений, но могут быть неприменимы для крупных объектов. Новые технологии, такие как зеленый водород, могут оказаться эффективными в обезуглероживании тепловой энергии, но их необходимо увеличить в масштабах, прежде чем они станут рентабельными для здравоохранения.

Определение и источники возобновляемой энергии

Возобновляемые источники энергии включают солнце, ветер, движущуюся воду, органические растения и отходы (приемлемая биомасса), а также тепло земли (геотермальные или воздушные и водные тепловые насосы).Некоторые технологии использования возобновляемых источников энергии могут оказывать негативное влияние на здоровье и окружающую среду. Например, крупные плотины гидроэлектростанций могут приводить к значительным выбросам метана при затоплении земель и влиять на миграцию рыб, а сжигание биомассы может способствовать загрязнению воздуха и обезлесению. Другие технологии, такие как солнечная, ветровая и малая гидроэнергетика, менее вредны, но по-прежнему важно ответственно планировать проекты.

Традиционные источники энергии включают сжигание ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть) и ядерное деление урана.Ископаемое топливо оказывает воздействие на окружающую среду и здоровье человека, связанное с добычей полезных ископаемых, бурением, добычей и транспортировкой, и при сжигании оно выделяет парниковые газы и другие загрязняющие вещества. Хотя ядерная энергетика не выбрасывает парниковых газов, она требует добычи, извлечения и хранения радиоактивных отходов, что сопряжено со значительными долгосрочными рисками для здоровья и окружающей среды. Кроме того, аварии на ядерных объектах, хотя и очень редки, могут иметь разрушительные последствия для окружающей среды и здоровья человека.

В 2019 году 18% электроэнергии в США было произведено из возобновляемых источников энергии.

Виды возобновляемой энергии  

Солнечная

Солнечная энергия используется в трех форматах: фотоэлектрическая (PV), солнечная тепловая или концентрированная солнечная энергия. Как правило, термин «солнечная энергия» относится к фотоэлектрическим солнечным панелям, которые преобразуют энергию солнца в электроэнергию. Преимущества солнечных фотоэлектрических систем включают предсказуемость и бесплатную доступность солнца по всему миру. Солнечные фотоэлектрические системы также не производят выбросов во время работы, используют системы, которые являются масштабируемыми, портативными и простыми в развертывании, и производят наибольшую мощность, когда сеть наиболее нагружена (жаркие солнечные дни, когда люди включают кондиционеры).Экономика фотоэлектрических технологий резко улучшилась за последнее десятилетие, и были установлены миллионы жилых домов, коммерческих и коммунальных проектов. Сегодня солнечная и ветровая энергия обеспечивают самую дешевую электроэнергию в мире, и цены продолжают падать.

Основным недостатком

Solar PV является то, что он работает с перебоями и не доступен в качестве источника питания с базовой нагрузкой 24/7, если только он не соединен с хранилищем. Аккумуляторы Solar Plus (как правило, ионно-литиевые батареи) становятся все более популярными и экономически эффективными в качестве стратегии устойчивости для защиты от перебоев в подаче электроэнергии, связанных с экстремальными погодными условиями и другими неисправностями сети.Хранилище Solar-plus также позволяет объектам снизить пиковый спрос и плату за коммунальные услуги.

Солнечная тепловая технология, в которой энергия солнца используется для нагрева воды, была принята в медицинских учреждениях и может быть экономически выгодной для нагрева воды и зданий или в качестве дополнения к традиционным системам пара или горячей воды.

Концентрированная солнечная энергия (CSP) использует технологии фокусировки света и зеркала для концентрации энергии солнца, производя пар, который вырабатывает электричество или приводит в действие другие тепловые приложения.Технология CSP, как правило, наиболее экономична в очень больших масштабах и в местах с исключительной доступностью солнечных ресурсов, таких как пустыня. Хранение тепловой энергии означает, что CSP может продолжать производить электроэнергию после захода солнца. Новые системы, оптимизированные для искусственного интеллекта, повышают эффективность CSP и позволяют ей работать при температурах, достаточно высоких для питания даже самых теплоемких промышленных процессов.

Ветер

Ветряные турбины используют естественный поток воздуха для производства электроэнергии.Движущийся воздух проходит через лопасти, которые создают перепад давления, который вращает вал и индуцирует электрический ток в генераторе для выработки электричества. Технология ветряных турбин не нова, но за последние годы экономика значительно улучшилась, поскольку затраты снизились, а размер и эффективность турбин улучшились. Сегодня крупнейшие ветряные турбины имеют лопасти длиной более 350 футов, высотой почти с Эйфелеву башню и производят достаточно электроэнергии, чтобы питать более 15 000 домов.

В настоящее время около 7.3 процента энергии в США производится с использованием ветряных источников, и этот процент быстро растет. Энергия ветра имеет много преимуществ: она свободно и в изобилии доступна во многих местах, не имеет выбросов при эксплуатации и может генерировать большое количество электроэнергии распределенным образом. Как и солнечная энергия, ветряные электростанции коммерческого масштаба также производят электроэнергию более экономично, чем угольные, гидро-, атомные и газовые электростанции.

К недостаткам относится отсутствие устойчивого ветра в некоторых районах.Ветер также является прерывистым (хотя и предсказуемым) источником энергии, который нельзя легко использовать в качестве источника питания для базовой нагрузки без помощи больших систем хранения. Энергия ветра может оказать негативное воздействие на птиц и летучих мышей, а также может вызвать опасения по поводу землепользования и вида на ландшафт, если она размещена ненадлежащим образом. Ветровые проекты требуют тщательного выбора места, планирования и разработки, чтобы сбалансировать цели проекта с потребностями окружающего сообщества и окружающей среды.

Геотермальная

Геотермальные технологии превращают энергию земли в тепло или электричество.Существуют две разные геотермальные технологии: геообмен и геотермальная гидротермальная энергия. Наиболее распространенной формой геотермальной энергии, используемой в США, является геообмен или геотермальные тепловые насосы. Геотермальные тепловые насосы используют постоянную температуру земли под землей (которая остается прохладнее, чем поверхность летом и теплее зимой), перекачивая воду в глубокие колодцы, пробуренные вокруг здания. Эта технология может обеспечить отопление зимой и кондиционирование воздуха летом.Это наиболее экономично в широтах, где ископаемое топливо используется для отопления и имеет более высокую цену. Эффективность и экономичность геотермального отопления можно повысить за счет улавливания отработанного тепла объекта. Геотермальные тепловые насосы используют электричество для перемещения и сжатия воды и являются самыми чистыми и экономичными в сочетании с возобновляемой электроэнергией.

Геотермальная гидротермальная энергия включает в себя рытье глубоких колодцев в геологически активных районах, где вода нагревается землей, а затем выкачивать эту нагретую воду или пар на поверхность для выработки электроэнергии с помощью турбины.Хотя эта форма энергии привлекательна, она неэкономична и недоступна, если местонахождение проекта не совпадает с геотермальной активностью у поверхности земли (например, гейзеры в Йеллоустоуне), что делает ее применение довольно редким.

Система здравоохранения Гундерсен использовала различные возобновляемые источники энергии для улучшения показателей здоровья на местном уровне при одновременном контроле роста затрат на энергию, став в 2014 году первой в стране «энергонезависимой» системой здравоохранения. 

Биомасса

Биомасса — это возобновляемый источник энергии, получаемый из органического растительного материала.Растения улавливают углерод в атмосфере, который выделяется при сгорании. Этот процесс отличается от сжигания ископаемого топлива, при котором высвобождается углерод, скопившийся в земной коре миллионы лет. Тем не менее, биомасса является действительно углеродно-нейтральной только тогда, когда новые растения выращиваются для связывания углерода тех, которые сжигаются. Между сжиганием и отрастанием может пройти значительный промежуток времени, что вызывает обеспокоенность, учитывая необходимость быстрого сокращения выбросов.

Топливо биомассы с открытым циклом получают из побочных продуктов, не предназначенных для использования в качестве топлива, таких как сельскохозяйственные отходы или побочные продукты лесопиления.Топливная биомасса с замкнутым циклом высаживается и собирается как сельскохозяйственные культуры для специального использования в качестве топлива, например, просо просо. Топливо из биомассы можно сжигать в котлах для производства пара для производства электроэнергии или тепла в промышленности и домах. Биомасса может передавать энергию путем химического разложения, такого как анаэробное сбраживание, и создавать биогаз, который также можно сжигать для выработки электроэнергии.

При выборе источников топлива из биомассы для достижения целей в области возобновляемых источников энергии очень важно учитывать воздействие на окружающую среду, такое как выбросы, не связанные с сжиганием углерода, и воздействие на землепользование в результате использования топлива из биомассы с обратной связью.Сжигание биомассы может привести к вредным и токсичным загрязнениям, особенно если отходы, такие как строительство и снос, включены в топливную смесь. Учитывая миссию больниц в области здравоохранения, следует тщательно рассмотреть цепочку поставок источника топлива и воздействие на местное здоровье проекта по использованию биомассы.

Биогаз

Биогаз образуется при разложении органического материала в анаэробной среде по сравнению с аэробным разложением (с кислородом). Основным компонентом биогаза является метан, но в отличие от ископаемого топлива он не создает антропогенных выбросов углекислого газа при сжигании.Биогаз можно использовать в сыром виде в качестве топлива для отопления или для производства электроэнергии с помощью турбины или двигателя, но примеси, такие как сероводород и силоксаны, требуют специального оборудования для очистки или контроля выбросов.

В качестве альтернативы можно удалить примеси для производства возобновляемого природного газа (RNG), который можно закачивать в газопровод и использовать для отопления или производства электроэнергии для базовой нагрузки. ГСЧ также можно использовать в транспортных средствах в качестве альтернативы ископаемому топливу. Биогаз обычно можно найти на свалках, в установках для переработки сельскохозяйственного навоза, в установках для очистки сточных вод, в установках для переработки отходов пивоваренных и винокуренных заводов, в установках для переработки сырных заводов и в установках для обработки пищевых отходов.Каждый источник биогаза обладает уникальными свойствами, которые необходимо протестировать, чтобы понять требования к очистке, содержание метана и объемы газа, которые определяют жизнеспособность проекта.

Гидроэлектростанции с низким уровнем воздействия

Гидроэнергетика или гидроэнергетика — это форма возобновляемой энергии, которая использует воду, хранящуюся в плотинах и текущую в реках, для выработки электроэнергии. Падающая вода вращает лопасти турбины, которая раскручивает генератор и преобразует механическую энергию в электрическую. На долю гидроэнергетики приходилось 6.6% от общего объема производства электроэнергии в США в 2019 году. Преимущества гидроэнергетики включают работу без выбросов, круглосуточную доступность базовой нагрузки (в отличие от солнечной и ветровой) и богатый потенциал по всему миру.

Если это не будет сделано должным образом, это может оказать негативное воздействие на водные виды, водно-болотные угодья, речные среды обитания и людей, живущих вдоль воды. В последние годы технологии «русла реки» и «кинетического потока» продемонстрировали меньшее негативное воздействие на дикую природу и среду обитания. Эти новые технологии занимают меньшую площадь и используют кинетический поток ручья, а не метод напора (изменение уровня воды) большой плотины.Эти «малые ГЭС» по-прежнему обеспечивают потенциальные преимущества этого возобновляемого источника энергии.

 

Узнайте больше о необходимости перехода больниц на возобновляемые источники энергии.

Понимание стратегий закупок возобновляемой энергии.

Невозобновляемая энергия — Банк знаний

Двуокись углерода образуется при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь и газ.

Что такое невозобновляемая энергия?

Невозобновляемая энергия — это источник энергии, который в конечном итоге иссякнет. Большинство источников невозобновляемой энергии — это ископаемое топливо, такое как уголь, газ и нефть.

Эти природные ресурсы являются основным источником энергии для огромного количества отраслей промышленности, однако у невозобновляемых источников энергии есть многочисленные недостатки, включая их негативное воздействие на окружающую среду и тот факт, что они ограничены в запасе .

Уголь

Уголь получают из остатков растений, погибших сотни миллионов лет назад. Он имеет самый высокий уровень углерода среди всех видов ископаемого топлива.

Поехали! >

Масло

Нефть, также известная как нефть, может быть извлечена и очищена для производства таких продуктов, как бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей.

Поехали! >

Природный газ

Природный газ образовался из остатков крошечных морских растений и животных, погибших миллионы лет назад. В основном состоит из метана.

Поехали! >

Атомная энергия

Ядерная энергия высвобождается, когда ядра атомов сливаются (синтез) или разделяются (деление).Атомные электростанции производят электроэнергию посредством ядерного деления.

Поехали! >

Для чего используется невозобновляемая энергия?

Невозобновляемые источники энергии можно использовать для самых разных целей. Более 70% энергии, используемой в промышленных процессах, поступает из невозобновляемых источников, в то время как ископаемое топливо также используется во многих бытовых целях.

Мы можем использовать невозобновляемую энергию для:

Электричество

Отопление

Производство

Транспорт

Чем хороши невозобновляемые источники энергии?
  • Доступные лоты: люди вложили много времени, усилий и денег в получение ископаемого топлива, поэтому теперь у нас есть готовое предложение.
  • Легче найти: ископаемые виды топлива можно найти по всему миру, и многие районы уже идентифицированы как богатые этими ресурсами.
  • Очень эффективен: ископаемое топливо может генерировать много энергии даже из небольшого количества топлива.
  • Проще транспортировать: ископаемые виды топлива можно легко транспортировать, например, использование подземных труб для транспортировки нефти и газа.
  • Простота установки: электростанцию, работающую на ископаемом топливе, можно установить в любом месте, если имеется большое количество топлива для выработки электроэнергии.

Что (действительно) плохого в невозобновляемых источниках энергии?
  • Загрязнение окружающей среды: при сжигании ископаемого топлива выделяется углекислый газ, что напрямую связано с глобальным потеплением, поэтому ископаемое топливо очень вредно для здоровья нашей планеты.
  • Огромные запасы топлива: чтобы электростанции работали, вам нужны грузовики с топливом. Это может сделать производство энергии очень дорогим.
  • Проблемы общественного здравоохранения: из-за сильного загрязнения воздуха сжигание ископаемого топлива может привести к проблемам с легкими и приступам астмы у людей.
  • Они закончатся: как только запасы ископаемого топлива на Земле будут израсходованы, их нельзя будет возобновить (по крайней мере, в течение нескольких сотен миллионов лет), поэтому мы не сможем использовать их для нашей растущей мощи. потребности.
  • Разливы нефти: Огромные танкеры, перевозящие нефть, иногда разбиваются и выливают свое содержимое в море и близлежащее побережье.Это губительно для океана и суши и может быть смертельно опасным для обитающих там животных.
  • Растущие расходы: Поскольку всего в нескольких странах имеется большое количество ископаемых видов топлива, цены на топливо могут вырасти без предупреждения.
  • Риски для здоровья рабочих: Добыча угля или бурение нефтяных скважин могут быть очень опасными, что приводит к большому количеству заболеваний, травм и смертей каждый год.

Будущее энергетики смещается в сторону возобновляемых источников энергии.

Несмотря на то, что использование ископаемого топлива для получения энергии имеет некоторые преимущества, очевидно, что минусов гораздо больше, чем плюсов!

Без альтернативного источника энергии мы вскоре можем столкнуться с серьезным энергетическим кризисом и катастрофой для здоровья нашей планеты.

Резюме | Электроэнергия из возобновляемых ресурсов: состояние, перспективы и препятствия

Сроки и перспективы возобновляемых технологий

Чтобы лучше оценить перспективы отдельных технологий возобновляемой электроэнергии, комиссия разделила рассмотрение этих технологий и их характерных затрат, производительности и воздействия на три периода времени: начальный период, который рассматривает существующие технологии до 2020 года; второй, который рассматривает существующие и потенциальные технологии возобновляемой электроэнергии на период с 2020 по 2035 год; и третий период, который рассматривает технологии после 2035 года.

На период времени с настоящего времени до 2020 года отсутствуют текущие технологические ограничения для ветровой, солнечной фотоэлектрической и концентрированной солнечной энергии, кон традиционных геотермальных и биоэнергетических технологий для ускорения развертывания. Первичные текущие барьеры — это конкурентоспособность существующих технологий по стоимости по сравнению с большинством других источников электроэнергии (без учета затрат на выбросы углерода или другие неоцененные в настоящее время внешние эффекты), отсутствие достаточной пропускной способности для перемещения электроэнергии, произведенной из возобновляемых ресурсов, в удаленные центры спроса , а также отсутствие устойчивой политики. Расширенные исследования и разработки (НИОКР) необходимы для постоянного улучшения и дальнейшего снижения затрат на эти технологии. Наряду с благоприятной политикой такие улучшения могут значительно повысить конкурентоспособность возобновляемой электроэнергии и уровень ее внедрения. Действия сейчас подготовят почву для более широкого и экономически эффективного проникновения возобновляемой электроэнергии в более поздние периоды времени. Разумно предположить, что в совокупности возобновляемая электроэнергия, не связанная с гидроэнергетикой, может начать приносить материальный вклад (т. роста производства электроэнергии в стране в период до 2020 года с таким ускоренным развертыванием. В сочетании с гидроэнергетикой к 2020 году общая доля электроэнергии из возобновляемых источников может составить около 20 процентов электроэнергии США.

В период с 2020 по 2035 год разумно предположить, что продолжение ued и даже дальнейшее ускоренное развертывание потенциально могут привести к тому, что не- возобновляемые источники гидроэлектроэнергии в совокупности будут обеспечивать 20 или более процентов внутреннего производства электроэнергии за счет 2035.В третьем временном интервале, после 2035 года, дальнейшее развитие технологий возобновляемой электроэнергии потенциально может обеспечить более низкие затраты и привести к дальнейшему увеличению доли возобновляемой электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых ресурсов. Однако для достижения преобладающего (т. е. >50 процентов) уровня проникновения возобновляемой электроэнергии потребуются новые научные достижения (например, в солнечной фотоэлектрической энергии, других технологиях возобновляемой электроэнергии и технологий хранения) и кардинальные изменения в том, как мы производить, передавать и использовать электроэнергию. Ожидается, что научные достижения улучшат стоимость, масштабируемость,

Альтернативные источники энергии

6-8 классы | Аргументативный | Источник Lexile®
на основе источника: 1070L-1240L | Стандарты обучения

 

 

Подсказка

Многие люди во всем мире обеспокоены тем, что традиционные источники энергии, такие как уголь, нефть и даже природный газ, могут иссякать и/или оказывать негативное воздействие на окружающую среду.По мере роста этих опасений люди начали исследовать, какие типы альтернативных источников энергии они могут использовать. Представьте, что ваши родители рассматривают возможность добавления альтернативного источника топлива в свой новый дом. Прочтите эти две статьи и решите, какую форму энергии лучше всего добавить в ваш новый дом в качестве альтернативной формы энергии. Напишите эссе, в котором вы изложите свою позицию относительно того, должны ли ваши родители добавить солнечную или ветровую энергию в ваш новый дом. Не забудьте включить детали и доказательства из обоих текстов в поддержку своей позиции.

 

 

Источник 1

«Стоит ли ставить солнечные панели на свой дом?»

Джона Патрика Пуллена

 

Прошедшая зима была одной из самых суровых за всю историю северо-востока, но снег не остановил U.С. домовладельцев от инвестиций в солнечные панели. По данным Ассоциации производителей солнечной энергии (SEIA), первый квартал 2015 года побил рекорды: за первые три месяца года было установлено 66 440 новых солнечных систем. Таким образом, общее количество домохозяйств в США, использующих солнечную энергию, составляет примерно 700 000 человек.

Несколько факторов способствуют все более широкому внедрению солнечной энергии: от усовершенствованных технологий и снижения затрат на установку до щедрой федеральной налоговой льготы, срок действия которой подходит к концу в 2016 году.В результате то, как работает солнечная энергия в жилых домах, — это больше, чем просто преобразование солнечных лучей в киловатты. Чтобы по-настоящему понять это, вы должны проследить за светом от солнечной панели до своего кошелька.

 

Шаг 1: Сложите их

Люди использовали солнце для нагрева воды в течение тысяч лет, но солнечная электроэнергетика, также называемая фотогальванической или фотоэлектрической, получила свое начало в 1950-х годах.С тех пор были достигнуты большие успехи в технологии, которая сегодня помогает сделать солнечную энергетику такой привлекательной.

Солнечные панели — это модули, состоящие из ячеек, подобные тем, которые вы видите в калькуляторе на солнечной энергии. Для крепления панелей к крыше используется стеллажная система. Установщики ориентируют стойку так, чтобы на модуль попадал как можно больше прямых солнечных лучей. Но если крыша дома не имеет правильной ориентации, модули можно разместить во дворе с помощью наземной системы.

По мере накопления опыта установщики стали намного эффективнее монтировать панели. Установки, на которые раньше уходили дни, теперь можно выполнить всего за несколько часов, и это одна из причин, по которой стоимость солнечной энергии в последние годы снизилась.

Тем не менее, говорит Кимбис, как и в случае любого крупного проекта по благоустройству дома, вы должны получить предложения от нескольких установщиков и сравнить результаты.Солнечная компания должна дать вам оценку того, сколько энергии будет производить эта система, основываясь на ежегодной статистике, которую они знают из множества различных факторов: погоды в вашем регионе, угла вашей крыши и ее порядкового расположения, говорит он. . Эти факторы будут определять размер системы и среднее количество электроэнергии, которое она будет производить каждый год.

 

Шаг 2. Поймай лучи

«Одна вещь, которую люди замечают, когда устанавливают солнечную систему, — это ее бесшумность, потому что в ней нет движущихся частей, — говорит Кимбис.Панели и система стеллажей составляют две трети системы солнечной энергии; последняя часть — инвертор.

Инвертор берет энергию, захваченную ячейками, и преобразует ее из постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Если вы представляете электрическую энергию как движение электронов, наши дома (и электросеть) работают от переменного тока, потому что в соответствии с этим стандартом электричество может распространяться на многие мили, не теряя мощности по пути.С другой стороны, постоянный ток гораздо лучше сохраняет энергию, поэтому его используют автомобильные аккумуляторы. А вскоре и дома будут накапливать собственную солнечную энергию. В феврале генеральный директор Tesla Илон Маск объявил, что его компания будет иметь домашние батареи для установки следующим летом. Чтобы не отставать, ранее в этом месяце Mercedes-Benz объявил, что также будет продавать аккумуляторы для дома, поставки начнутся этой осенью.

Но наши дома по-прежнему будут нуждаться в сети переменного тока, чтобы получать дополнительную энергию и отправлять избыточную энергию обратно в сеть.Таким образом, инвертор, который может преобразовывать электричество из постоянного тока в переменный, необходим для подключения солнечных панелей к электрической системе дома. Инверторы, как правило, устанавливаются прямо за пределами коробки выключателя, что позволяет дому сначала использовать солнечную энергию, а затем, если потребность слишком высока, дом может получить больше энергии из сети. И наоборот, если солнечная система вырабатывает больше электроэнергии, чем нужно дому, она может направлять эту энергию в сеть, снижая общий спрос на ядерное и ископаемое топливо.В некоторых местах вам даже разрешают продавать избыточную энергию, которую вы вырабатываете, обратно в сеть. Эта деятельность известна как «чистый учет», привлекательная для многих потенциальных потребителей солнечной энергии.

 

Шаг 3. Оплатите счет

В некотором смысле этот шаг должен быть первым, но хорошее понимание того, как работает солнечная энергия, поможет вам лучше рассчитать свой счет.В настоящее время домовладельцы могут добавить солнечные батареи к своей собственности тремя способами. Первый — просто купить массив и установить его. Второй — арендовать солнечную батарею у компании, которая ее устанавливает и обслуживает, а третий — через соглашение о покупке электроэнергии. Каждый метод имеет свои собственные переменные, и в этой области работает много компаний, поэтому невозможно сделать обобщение о том, какое решение является лучшим для вас.

Покупка собственной солнечной батареи обычно требует самых крупных первоначальных инвестиций, но также может быть наиболее выгодным с финансовой точки зрения способом.Домовладельцы, которые покупают собственную систему, могут получить федеральный инвестиционный налоговый кредит в размере 30% от стоимости их системы. По оценкам Кимбиса, «система хорошего размера» будет стоить около 15 000 долларов, но по этой цене 4 500 долларов будут зачтены в счет федерального налога домовладельца. Тем не менее, с этим преимуществом также связано техническое обслуживание и поддержка системы в будущем. Но у большинства панелей гарантия составляет около 25 лет, а инвертор может работать до 30 лет, что приводит к очень важному моменту: если у вас стареющая, уставшая крыша, вы можете подождать, пока ее заменят, прежде чем переходить на солнечную энергию. вообще.

Лизинг снижает затраты на оборудование и установку, но распределяет их на долгосрочную сделку, как при аренде автомобилей. «Как правило, вариант аренды заключается в ежемесячных платежах в систему, а затем все, что вырабатывается, остается за вами», — говорит Кимбис. Но поскольку технически панели принадлежат компании, этот метод не даст вам таких же прямых налоговых льгот, как если бы вы купили собственную систему. Вы можете воспользоваться преимуществами вашей солнечной компании, требующей 30% федерального налогового кредита, но это зависит от того, передаст ли компания эти сбережения вам.

Соглашения о покупке электроэнергии (PPA) очень похожи на то, как люди оплачивают свои счета за электроэнергию сегодня — оборудование принадлежит третьей стороне, и клиенты платят только за киловатт-часы солнечной энергии, которые они используют. Фактически, некоторые компании упростят выставление счетов за солнечную и электрическую энергию, чтобы вы получали только один счет, чтобы сэкономить на транзакционных издержках. Но в целом отсутствие первоначальных затрат на установку делает PPA очень привлекательным предложением для домовладельцев, ищущих солнечную энергию.На самом деле, говорит Кимбис, в целом большинство потребителей солнечной энергии заключают договоры аренды и PPA вместо того, чтобы напрямую покупать собственное оборудование.

Какую бы установку вы ни выбрали, имейте в виду, что нет двух одинаковых солнечных установок, как и двух одинаковых домов. Даже если два домовладельца получили одно и то же оборудование и финансирование от одной и той же компании, тени и география могут привести к разной доходности солнечной энергии. «Люди используют по-разному, поэтому их потребности в электроэнергии в их домах различаются», — говорит Кимбис.

Вопрос о том, подходит ли вам солнечная энергия, зависит от того, сколько вы сейчас платите за электроэнергию, а это зависит от того, где вы живете — дома рядом с дешевыми плотинами гидроэлектростанций или в самом сердце угольной страны могут не приносить пользы, как больше удаленные дома с более высокими затратами на топливо.

Но вопрос уже не в технологии, говорит Кимбис. «Владельцы домов должны чувствовать себя комфортно, потому что сама технология проверена», — говорит он.«Мы достигли своего рода переломного момента, когда солнечная энергия стала очень доступной, надежной и экологически чистым источником энергии».

http://time.com/3933638/солнечные панели-дом/

 

 

Источник 2

«Энергия ветра»

От National Geographic

Энергия ветра предлагает устойчивый вариант использования возобновляемых источников энергии.

 

Ветер – это движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления. На самом деле ветер существует потому, что солнце неравномерно нагревает поверхность Земли. По мере того, как горячий воздух поднимается, более холодный воздух движется внутрь, чтобы заполнить пустоту. Пока светит солнце, будет дуть ветер. А ветер издавна служил источником энергии для человека.

Древние мореплаватели использовали паруса для ловли ветра. Когда-то фермеры использовали ветряные мельницы для измельчения зерна и перекачки воды. Сегодня все больше и больше ветряных турбин вырабатывают электричество из ветра. За последнее десятилетие использование ветряных турбин увеличивалось более чем на 25 процентов в год. Тем не менее, он обеспечивает лишь небольшую часть мировой энергии.

 

Как это работает

Большая часть энергии ветра поступает от турбин, которые могут достигать высоты 20-этажного здания и иметь три лопасти длиной 200 футов (60 метров).Ветер раскручивает лопасти, которые вращают вал, соединенный с генератором, вырабатывающим электричество.

Крупнейшие ветряные турбины вырабатывают достаточно электроэнергии в год (около 12 мегаватт-часов), чтобы обеспечить около 600 домов в США. Ветряные электростанции имеют десятки, а иногда и сотни таких турбин, установленных вместе в особенно ветреных местах. Меньшие турбины, установленные на заднем дворе, могут производить достаточно электроэнергии для одного дома или малого бизнеса.

 

Бум ветроэнергетики

Ветер — это чистый источник возобновляемой энергии, не загрязняющий воздух и воду. А поскольку ветер бесплатный, эксплуатационные расходы после установки турбины практически равны нулю. Массовое производство и технический прогресс удешевляют турбины, и многие правительства предлагают налоговые льготы для стимулирования развития ветровой энергетики.

К недостаткам можно отнести жалобы местных жителей на то, что ветряки некрасивые и шумные. Медленно вращающиеся лезвия также могут убивать птиц и летучих мышей, но не так много, как автомобили, линии электропередач и высотные здания. Ветер также переменчив: если он не дует, электричество не вырабатывается.

Тем не менее, ветроэнергетика переживает бурный рост. Благодаря глобальным усилиям по борьбе с изменением климата, таким как Парижское соглашение, возобновляемые источники энергии переживают бум роста, а энергия ветра лидирует.С 2000 по 2015 год совокупная ветровая мощность по всему миру увеличилась с 17 000 мегаватт до более чем 430 000 мегаватт. В 2015 году Китай также превзошел ЕС по количеству установленных ветряных турбин и продолжает лидировать в установке.

Эксперты отрасли прогнозируют, что если такие темпы роста сохранятся, к 2050 году одна треть мировых потребностей в электроэнергии будет удовлетворяться за счет энергии ветра.

 

http://www.nationalgeographic.com/en…ng/ветровая энергия/

 

 

Рубрика

 

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.