Альтернативні види енергії

Альтернативні джерела енергії

Джерела енергії – зустрічаються в природі речовини і процеси, які дозволяють людині отримати необхідну для існування енергію. Альтернативне джерело енергії – замінює собою традиційні джерела енергії, що функціонують на нафті, що добувається природному газі та вугіллі.

Мета пошуку альтернативних джерел енергії – потреба отримувати її з енергії поновлюваних або практично невичерпних природних ресурсів і явищ.

Вітроенергетика

Галузь енергетики, що спеціалізується на використанні енергії вітру – кінетичної енергії повітряних мас в атмосфері. Енергію вітру відносять до поновлюваних видів енергії, так як вона є наслідком діяльності сонця.

Вітряні генератори практично не споживають викопного палива. Робота вітрогенератора потужністю 1 МВт за 20 років експлуатації дозволяє заощадити приблизно 29 тис. Тонн вугілля або 92 тис. Барелів нафти.

Вітроенергетика є нерегульованим джерелом енергії. Вироблення вітроелектростанції залежить від сили вітру – фактора, що відрізняється великою мінливістю. Відповідно, видача електроенергії з вітрогенератора в енергосистему відрізняється великою нерівномірністю.

З огляду на те, що енергосистема сама має неоднорідності навантаження (піки і провали енергоспоживання), регулювати які вітроенергетика, не може, введення значної частки вітроенергетики в енергосистему сприяє її дестабілізації.

Екологічні аспекти вітроенергетики

шум:

механічний шум – шум від роботи механічних та електричних компонентів (для сучасних вітрових установок практично відсутня).

аеродинамічний шум – шум від взаємодії вітрового потоку з лопатями установки.

Низькочастотні вібрації:

Низькочастотні коливання, що передаються через грунт, викликають відчутний брязкіт скла в будинках на відстані до 60 м від вітрових установок мегаватного класу. Житлові будинки розташовуються на відстані не менше 300 м.

Використання землі:

Турбіни займають лише 1% від усієї території вітряної ферми.

На 99% площі ферми можливо займатися сільським господарством або іншою діяльністю. Фундамент вітроустановки, що займає місце близько 10 м в діаметрі, зазвичай повністю знаходиться під землею, дозволяючи розширити сільськогосподарське використання землі практично до самої основи вежі. Земля здається в оренду, що дозволяє фермерам отримувати додатковий дохід.

 Геліоенергетика – отримання енергії від Сонця.

Є кілька технологій сонячної енергетики. Отримання електроенергії від променів Сонця не дає шкідливих викидів в атмосферу, виробництво стандартних силіконових батарей також завдає мало шкоди. Але виробництво в широких масштабах багатошарових елементів з використанням таких екзотичних матеріалів, як арсенід галію або сульфід кадмію, супроводжується шкідливими викидами.

Сонячні батареї мають ряд переваг: вони можуть поміщатися на дахах будинків, уздовж шосейних доріг, легко трансформуються, використовуються у віддалених районах.

Головною причиною, яка стримує використання сонячних батарей, є їх висока вартість. Нинішня вартість сонячної електроенергії дорівнює 4,5 дол. за 1 Вт потужності і, як результат, ціна 1кВтчас електроенергії в 6 разів дорожче енергії, отриманої традиційним шляхом спалювання палива. Можливе використання сонячної енергії для опалення осель.

Однак в наших умовах 80% енергії Сонця припадає на літній період, коли немає необхідності опалювати житло, крім того, сонячних днів в році недостатньо, щоб використання сонячних батарей стало економічно доцільно.

                Геотермальна енергія    

Це виробництво електроенергії, а також теплової енергії за рахунок теплової енергії, що міститься в надрах землі. Зазвичай відноситься до альтернативних джерел енергії, поновлюваних енергетичних ресурсів.

Доступ до підземних теплим водам можливий за допомогою глибинного буріння свердловин. Більш ніж паротерм поширені сухі високотемпературні породи, енергія яких доступна за допомогою закачування і подальшого відбору з них перегрітої води. Високі горизонти порід з температурою менше 100 ° C поширені і на безлічі геологічні малоактивних територій, тому найбільш перспективним вважається використання Геотерм як джерело тепла.

Гідроенергетика

Це використання енергії природного руху, тобто течії, водних мас в руслових видатках і приливних рухах. Найчастіше використовується енергія падаючої води.

Гребля утворює водосховище, забезпечуючи постійний натиск води. Вода входить в водоприймач і, пройшовши по напірному водоводу, обертає гідротурбіну, яка приводить в дію гідрогенератор. Вихідна напруга гідрогенераторів підвищується трансформаторами для передачі на розподільні підстанції і потім споживачам.

Біотопливо 

Це паливо з біологічної сировини, одержуване, як правило, в результаті переробки стебел цукрового очерету або насіння ріпаку, кукурудзи, сої. Існують також проекти різного ступеня опрацьованості, спрямовані на отримання біопалива з целюлози і різного типу органічних відходів, але ці технології перебувають на ранній стадії розробки. Різниться рідке біопаливо (для двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, етанол, метанол, біодизель), тверде біопаливо (дрова, солома) і газоподібне (біогаз, водень).

Біодизель – паливо на основі жирів тваринного, рослинного і мікробного походження.

Для отримання біодизельного палива використовуються рослинні або тваринні жири. Сировиною можуть бути рапсове, соєве, пальмове, кокосове масло, або будь-якого іншого масла-сирцю, а також відходи харчової промисловості. Розробляються технології виробництва біодизеля з водоростей.

Біогаз – продукт зброджування органічних відходів (біомаси), що представляє суміш метану і вуглекислого газу. Розкладання біомаси відбувається під впливом бактерій класу метаногенів.

Біоводень – водень, отриманий з біомаси термохимическим, біохімічним або іншим способом, наприклад водоростями.

Перспективи

   На поновлювані (альтернативні) джерела енергії припадає лише близько 1% світового виробництва електроенергії. Йдеться перш за все про геотермальних електростанціях (ГеоТЕС), які виробляють чималу частину електроенергії в країнах Центральної Америки, на Філіппінах, в Ісландії; і т.д.Приливні електростанції (ПЕС) поки є лише в кількох країнах – Франції, Великобританії, Канаді, Росії, Індії, Китаї.

Сонячні електростанції (СЕС) працюють більш ніж в 30 країнах.

Останнім часом багато країн розширюють використання вітроенергетичних установок (ВЕУ). Найбільше їх в країнах Західної Європи (Данія, ФРН, Великобританія, Нідерланди), в США, в Індії, Китаї.

В якості палива в Бразилії та інших країнах все частіше використовують етиловий спирт.