Альтернативные

источники энергии

Определения

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления,

неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом.

Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Не возобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут

замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с

выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более

экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для

промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды,

освещения, работы электроники.

Ресурсы возобновляемой

энергии

•

Солнечный свет

•

Водные потоки

•

Ветер

•

Приливы

•

Геотермальная теплота

Солнечная энергия

Один из самых мощных

видов альтернативных

источников энергии. Чаще

всего её преобразуют в

электричество солнечными

батареями.

Всей планете на целый год

хватит энергии, которую

солнце посылает на Землю

за день. Впрочем, от общего

объёма годовая выработка

электроэнергии на

солнечных электростанциях

не превышает 2%.

Солнечная энергия

Основные недостатки –

зависимость от погоды и

времени суток. Для

северных стран извлекать

солнечную энергию

невыгодно. Конструкции

дорогие, за ними нужно

«ухаживать» и вовремя

утилизировать сами

фотоэлементы, в которых

содержатся ядовитые

вещества (свинец, галлий,

мышьяк). Для высокой

выработки необходимы

огромные площади.

Солнечная энергия

Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле

обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки,

космические и морские станции. В тёплых странах с высокими

тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного

дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной

энергией.

Ветроэнергетика

Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на

планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в

электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное

оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и

ветровые мельницы (для механической энергии).

Ветроэнергетика

Этот вид возобновляемой энергии

хорошо развит – особенно в Дании,

Португалии, Испании, Ирландии и

Германии. К началу 2016 года

мощность всех ветрогенераторов

обогнала суммарную установленную

мощность атомной энергетики.

Недостаток в том, что её нельзя

контролировать (сила ветра

непостоянна). Ещё ветроустановки

могут вызывать радиопомехи и

влиять на климат, потому что

забирают часть кинетической энергии

ветра – правда, учёные пока не знают

хорошо это или плохо.

Гидроэнергия

Чтобы преобразовать движение воды в электричество нужны

гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их

ставят на реках с сильным потоком, которые не пересыхают. Плотины

строят для того, чтобы добиться определённого напора воды – он

заставляет двигаться лопасти гидротурбины, а она приводит в

действие электрогенераторы.

Гидроэнергия

Строить ГЭС дороже и сложнее относительно обычных

электростанций, но цена электричества (на российских ГЭС) в два раза

ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и

контролировать выработку электричества.

Волновая энергетика

Есть много способов генерации электричества

из волн, но эффективно работают только три.

Они различаются по типу установок на воде. Это

камеры, нижняя часть которых погружена в

воду, поплавки или установки с искусственным

атоллом.

Такие волновые электростанции передают

кинетическую энергию морских или

океанических волн по кабелю на сушу, где она

на специальных станциях преобразуется в

электричество.

Этот вид используется мало – 1% от всего

производства электроэнергии в мире. Системы

тоже дорогие и для них нужен удобный выход к

воде, который есть не у каждой страны.

Энергия приливов и отливов

Эту энергию берут от естественного подъёма и спада уровня воды.

Электростанции ставят только вдоль берега, а перепад воды должен быть не

меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции,

дамбы и турбины.

Приливы и отливы хорошо изучены, поэтому этот источник более предсказуем

относительно других. Но освоение технологий было медленным и их доля в

глобальном производстве мала. Кроме того, приливные циклы не всегда

соответствуют норме потребления электричества.

Энергия температурного

градиента

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в

глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры

океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические

электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в

США и Японии

Геотермальная энергия

Геотермальные станции берут

внутреннюю энергию Земли – горячую

воду и пар. Их ставят в вулканических

районах, где вода у поверхности или

добраться до неё можно пробурив

скважину (от 3 до 10 км.).

Извлекаемая вода отапливает здания

напрямую или через теплообменный

блок. Ещё её перерабатывают в

электричество, когда горячий пар

вращает турбину, соединённую с

электрогенератором.

Недостатки: цена, угроза температуре

Земли, выбросы углекислого газа и

сероводорода.

Преимущества и недостатки альтернативных

источников энергии

Преимущества:

•

Доступность – не нужно обладать нефтяными или газовыми

месторождениями. Правда, это относится не ко всем видам. Страны без

выхода к морю не смогут получать волновую энергию.

•

Экологичность – при образовании тепла и электричества нет вредных

выбросов в окружающую среду.

•

Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.

Недостатки и проблемы:

•

Траты на этапе строительства и обслуживание – оборудование и расходные

материалы дорогие.

•

Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра,

уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от

географии страны.

•

Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.

•

Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привёл к сокращению

посевных площадей для продовольственных культур.

Спасибо за внимание!