Альтернативные источники энергии

Энергия приливов и волн

Мировой океан аккумулирует энергию в разных видах: энергию биомассы, энергию приливов и отливов, энергию океанических течений, тепловую энергию и др. Проблема заключается в том, чтобы найти экономически и экологически приемлемые способы ее использования. По прогнозным оценкам доступная часть энергии Мирового океана во много раз превышает уровень потребления всех энергетических ресурсов в мире.

По оценкам Ocean Energy Systems, к 2050 г. с помощью подобных технологий можно будет вырабатывать 300 ГВт – это столько же, сколько бы производили 250 ядерных реакторов. А UK Carbon Trust прогнозирует, что к тому времени уже возникнет всемирный рынок приливной энергии стоимостью 126 млрд фунтов стерлингов.

В Японии протестировали устройство, которое генерирует электроэнергию из океанических течений. Испытание установки было проведено на юго-западе префектуры Кагошима. Течения у Кагошимы постоянны по силе и направлению. Турбина экспериментального генератора была установлена на уровне 20-50 м под поверхностью воды. Генератор развил мощность производства электроэнергии всего 30 кВт. Конечно, это немного, но главное – изобретение работает. Ученые полагают, что такой метод генерации электричества может быть более стабильным, чем солнечная энергетика. Организация по разработке новых энергетических и промышленных технологий NEDO надеется внедрить эту технологию в промышленное использование к 2020 г.

В США извлекают энергию из волн.

Исследователи Технологического института Джорджии разработали устройство, преобразующее в электричество энергию волн океана очень широкого диапазона частот. Энергия волн океана — самая слаборазвитая отрасль чистой энергетики. Хотя океан потенциально способен обеспечить энергией весь мир, пока что не существует экономически выгодного способа ее извлечения. Основная проблема в том, что океанские волны непостоянны и колеблются с низкой частотой, тогда как большинство генерирующих устройств лучше всего работают с постоянной амплитудой и высокой частотой.

В прошлом году в проливе Пентленд-Ферт на северном побережье Шотландии началась первая фаза строительства крупнейшей в мире приливной электростанции MeyGen, итоговая мощность которой может достичь 398 МВт. Станция способна обеспечить электричеством 175 тыс. домохозяйств. Возобновляемая энергия приливов стала одним из важнейших направлений новой энергетики, развиваемой в Шотландии. Шотландские приливы, одни из самых мощных в Европе, помогут развить эту многообещающую технологию и сократить выбросы углекислого газа. Шотландия планирует полностью (на 100%) перейти на возобновляемую электроэнергию уже в 2030 г. Достигнутый в 2016 г. уровень составил около 60%.

Аналогичные технологии применяются уже и в Северной Америке – на побережье Новой Шотландии. Эта провинция на северо-востоке Канады действительно напоминает Шотландию — и не в последнюю очередь благодаря высоким приливам.

В ноябре прошлого года там, в заливе Фанди начал работу первый в Северной Америке приливной электрогенератор. Он занимает пять этажей и весит тысячу тонн, его мощность – 2 МВт, что достаточно для питания 500 домов.

В области разработки новейших решений для использования энергии приливов лидирует Великобритания. Этому способствует идеальная схема приливов и благоприятная регулятивная среда. Канада, Китай и Южная Корея также демонстрируют устойчивый прогресс. США также являются одним из основных центров инноваций в данной сфере.

Основные плюсы – высокая экологичность и низкая себестоимость получения энергии.

К главным минусам приливных электростанций относятся высокая стоимость их строительства и суточные изменения мощности, из-за которых электростанции этого типа целесообразно использовать только в составе энергосистем, использующих также и другие источники энергии.

Энергия ветра

Одним из перспективнейших источников энергии является ветер. Принцип работы ветрогенератора элементарен. Сила ветра, используется для того, чтобы привести в движение ветряное колесо. Это вращение в свою очередь передаётся ротору электрического генератора.

Ветроэнергетические установки (ветряные электростанции) широко используются в США, Китае, Индии, а также в некоторых западноевропейских странах (например в Дании, где 25% всей электроэнергии добывают именно таким способом). Ветроэнергетика является весьма перспективным источником альтернативной энергии, в настоящее время многие страны значительно расширяют использование электростанций данного типа.

Преимуществом ветряного генератора является, прежде всего, то, что в ветряных местах, ветер можно считать неисчерпаемым источником энергии. Кроме того, ветрогенераторы, производя энергию, не загрязняют атмосферу вредными выбросами.

К недостаткам устройств по производству ветряной энергии можно отнести непостоянство силы ветра и малую мощность единичного ветрогенератора. Также ветрогенераторы известны тем, что производят много шума (вследствие чего их стараются строить вдали от мест проживания людей), мешают перелетам птиц  и насекомых, а также создают помехи в прохождении радиоволн  и работе военных.

Мировое использование различных видов альтернативных источников энергии

Кроме потенциала и степени развития технологии, на эффективности использования различных альтернативных видов энергии, влияние оказывает интенсивность источника энергии. Поэтому страны, в особенности, не обладающие запасами нефти, усиленно развивают имеющиеся источники нетрадиционных энергоресурсов.

Направление развития восстанавливаемых энергоресурсов в мире:

  • Финляндия, Швеция, Канада, Норвегия — массовое использование солнечных электростанций;
  • Япония — эффективное применение геотермальной энергии;
  • США — существенные успехи в развитии альтернативных источников энергии во всех направлениях;
  • Австралия — хороший экономический эффект от развития нетрадиционной энергетики;
  • Исландия — обогрев геотермальной энергии Рейкьявика;
  • Дания — мировой лидер ветровой энергетики;
  • Китай — удачный опыт по внедрению и расширению сети ветровой энергетики, массовое использование энергии воды и солнца;
  • Португалия — эффективное применение солнечных электростанции.

В гонку технологий включились многие развитые страны, добиваясь на собственной территории весомых успехов. Правда, общемировое производство альтернативной энергии давно топчется вокруг 5% и конечно выглядит удручающе.

Источники энергии для человека

Способов как повысить жизненную энергию множество, и различаются они так же, как и различаются проявления самой жизненной энергии. Помня, что источники энергии для человека существуют физические и духовные, самым простым будет восполнении энергии физической, что делается довольно просто, при помощи еды. Но это не означает, что при упадке сил подойдет просто кинуть в свой желудок кусок какой-то еды под просмотр новостной ленты. Питание необходимо пересмотреть и сделать его полноценным и полезным, здоровым и состоящим из качественных продуктов. Затем необходимо изменить свой стиль приема пищи, стараясь концентрироваться на вкусе продукта, пытаясь уловить мельчайшие интонации сочетаний и переходов вкусов. Осознанное питание требует думать лишь о еде, а не решать деловые вопросы на бегу поедая то, что вы даже не вспомните. Польза от этого приходит со временем – вы начинаете чувствовать потребности своего организма и кормить его необходимыми продуктами, таким образом, насыщая энергией свой базовый уровень.

Для нормального функционирования необходимы перерывы между активностью и отдыхом, поэтому даже если вы напитаете свой физический уровень максимально, энергия на определенном этапе начнет уменьшаться, поскольку необходима подзарядка – для человека это сон. Не уделяя должного внимания качеству и продолжительности сна, вы заставляете свою нервную систему и весь организм работать в состоянии недостачи, в самом печальном случае, если лишить человека сна, то через пару суток он просто выключится, уснув там, где находится, если забрать и этот кусочек перерыва, то начинаются необратимые разрушительные процессы, приводящие к разрушению нейронных связей, и человек сходит с ума. Обеспечение себе полноценного регулярного сна является залогом нормального уровня жизненной энергии, ведь даже без еды можно прожить несколько недель, без сна ваша личность будет разрушена за пару суток.

Далее подключаются источники, требующие включения мотивационной и волей сферы. Сюда относится движение, физическое и умственное, профессиональное и географическое. Утренняя зарядка, выезды на природу, постоянное обучение, стремление к открытию нового или усовершенствованию навыка – чем больше движущей активности, тем выше уровень энергии. Мнение, что чем больше мы себя разгрузим, тем больше останется сил не оправдывает себя – так человек только привыкает лениться. Всевозможные сервисы доставки на дом, парикмахерские, находящиеся в том же доме, возможность пообщаться с друзьями по скайпу, а новые материки посмотреть по видео оставляют человека в четырех стенах, лишают мотивацию и обедняют эмоциональную сферу (посмотреть на фото жирафа и потрогать его нос – впечатления находящиеся крайне далеко друг от друга). Посмотрите на человека, совмещающего работу, учебу, курсы, по вечерам играющего в баре, да еще и влюбившегося – такой успеет побывать еще на четырех выставках и смотаться на выходные в Вену, пока вы неделю заставляете себя выйти и купить сломавшуюся полочку. Чем меньше в жизни событий, тем больше занимает подготовка даже к мелочному, а когда день в движении, то подобные задачи решаются легко и на бегу.

Позитивное настроение и любовь наполняют таким количеством энергии, что человек может обходиться без еды, в состоянии депривации сна, выполняя множество работы, при этом не чувствуя недомогания или снижения каких-либо процессов. Кажется, что любовь не подчинена сознанию, но если расширить до любви к своему городу или выполняемой деятельности, к животным и красивым людям, осеннему парку и вкусной еде – то источников наполнения энергией станет значительно больше. Так можно радовать себя, фотографируя улыбки незнакомых людей или приготовив новый пирог для друзей, отправившись в ближайший город или насобирав по дороге на работу красивый букет. Влюбленность в жизнь, а не только в человека поднимает уровень жизненной энергии высокого и надолго.

Суть жизненной энергии

Жизненная энергия человека – это двигатель всех человеческих процессов и действий, внутреннее желание человека жить активной и бодрой жизнью. Это энергия, поступков и мыслей, слов и дел каждого разумного существа. Благодаря ей, создается и видоизменяется жизнь человека.

При рождении каждый получает свой индивидуальный запас внутренней энергии. Дальнейшие ее траты и восполнения зависят от множества факторов: как внутренних, так и внешних. Ко внутренним фактором относятся характер и темперамент данной личности, духовные цели, образ жизни. Внешними же факторами выступают окружающие люди и разного плана социальные явления.

По сути, чем большим энергетическим запасом обладает человек, тем больше у него шансов на успешную реализацию своего потенциала, больше возможной воплотить в жизнь представления об идеальном успешном будущем.

Но сама по себе жизненная энергия не является залогом к положительным изменениям жизни. Все зависит от того, в какое русло ее направить. Ведь не редки случаи, когда поток энергии шел по отрицательной кривой. Положительная энергия обладает созидающими свойствами, в то время как функцией энергии отрицательной является разрушение.

Энергия жизни представляет собой некую нематериальную субстанцию, из физической (энергия тела, здоровье) и духовной (мысли, чувства, желания и эмоции) составляющих.

Кипящая вода

Форма тепловой энергии

Как и энергия излучения, тепловую энергию можно испытать в виде тепла или излучения. Однако между ними есть большая разница: если энергия излучения описывает движение частиц или волн, то тепловая энергия относится к уровню активности между молекулами и атомами в объекте.

Когда атомы и молекулы движутся быстрее и сталкиваются друг с другом, они создают тепловую энергию. Из-за этого движения тепловая энергия считается формой кинетической энергии.
Кипящая вода — лучший способ визуализации тепловой энергии. При нагревании воды кинетическая энергия отдельных молекул воды увеличивается. И она продолжает расти с температурой до тех пор, пока вода не достигнет точки кипения.

Примером кинетической энергии является также геотермальная энергия, получаемая в результате вулканического действия Земли и распада природных минералов.

Меры поддержки возобновляемых источников энергии

На данный момент существует достаточно большое количество мер поддержки ВИЭ. Некоторые из них уже зарекомендовали себя как эффективные и понятные участникам рынка. Среди таких мер стоит более подробно рассмотреть:

  • Зелёные сертификаты;
  • Возмещение стоимости технологического присоединения;
  • Тарифы на подключение;
  • Система чистого измерения;

Зелёные сертификаты

Под зелёными сертификатами понимаются сертификаты, подтверждающие генерацию определённого объёма электроэнергии на основе ВИЭ. Данные сертификаты получают только квалифицированные соответствующим органом производители. Как правило, зелёный сертификат подтверждает генерацию 1Мвт•ч, хотя данная величина может быть и другой.
Зелёный сертификат может быть продан либо вместе с произведённой электроэнергией, либо отдельно, обеспечивая дополнительную поддержку производителя электроэнергии.
Для отслеживания выпуска и принадлежности «зелёных сертификатов» используются специальные программно-технические средства (WREGIS, M-RETS, NEPOOL GIS). В соответствии с некоторыми программами сертификаты можно накапливать (для последующего использования в будущем), либо занимать (для исполнения обязательств в текущем году). Движущей силой механизма обращения зелёных сертификатов является необходимость выполнения компаниями обязательств, взятых на себя самостоятельно или наложенных правительством.
В зарубежной литературе «зелёные сертификаты» известны также как: Renewable Energy Certificates (RECs), Green tags, Renewable Energy Credits.

Возмещение стоимости технологического присоединения

Для повышения инвестиционной привлекательности проектов на основе ВИЭ государственными органами может предусматриваться механизм частичной или полной компенсации стоимости технологического присоединения генераторов на основе возобновляемых источников к сети. На сегодняшний день только в Китае сетевые организации полностью принимают на себя все затраты на технологическое присоединение.

Фиксированные тарифы на энергию ВИЭ

Основная статья: Зелёный тариф

Накопленный в мире опыт позволяет говорить о фиксированных тарифах как о самых успешных мерах по стимулированию развития возобновляемых источников энергии. В основе данных мер поддержки ВИЭ лежат три основных фактора:

  • гарантия подключения к сети;
  • долгосрочный контракт на покупку всей произведённой ВИЭ электроэнергии;
  • гарантия покупки произведённой электроэнергии по фиксированной цене.

Фиксированные тарифы на энергию ВИЭ могут отличаться не только для разных источников возобновляемой энергии, но и в зависимости от установленной мощности ВИЭ. Одним из вариантов системы поддержки на основе фиксированных тарифов является использование фиксированной надбавки к рыночной цене энергии ВИЭ. Как правило, надбавка к цене произведённой электроэнергии или фиксированный тариф выплачиваются в течение достаточно продолжительного периода (10-20 лет), тем самым гарантируя возврат вложенных в проект инвестиций и получение прибыли.

Система чистого измерения

Дополнительные сведения: Система чистого измерения

Данная мера поддержки предусматривает возможность измерения отданного в сеть электричества и дальнейшее использование этой величины во взаиморасчётах с электроснабжающей организацией. В соответствии с «системой чистого измерения» владелец ВИЭ получает розничный кредит на величину, равную или большую выработанной электроэнергии. В соответствии с законодательством, во многих странах электроснабжающие организации обязаны предоставлять потребителям возможность осуществления чистого измерения.

Энергия приливов и отливов

Приливы являются результатом гравитационного притяжения Луны и Солнца, причём воздействие Луны значительно больше. Сила приливов является выражением силы вращения планеты. Высота приливов не везде одинакова.

Она редко превышает один метр при больших глубинах в океане, а над континентальным шельфом может достигать до 20 метров. Мощность приливов оценивается в 0,85⋅10*20 Дж. Во Франции (река Ранс) и в России (Кислая Губа) станции уже генерируют электричество из приливных волн. В утилизации приливов и отливов существует много проблем. Для эффективной работы станций требуется высота приливной волны более 5 м и наличие перекрытых лёгкими плотинами заливов — эстуариев. Но почти везде прибрежные приливы имеют высоту около 2 м и только, примерно, 30 мест на Земле удовлетворяют указанным требованиям. Наиболее важными из них являются: два смежных залива — Фанди (Канада) и Пассамукуодди (США); французское побережье вдоль Ла-Манша, где станция на Ранс успешно действует уже много лет, в Ирландском море эстуарии рек Англии, Белое море (Россия) и побережье Кимберли (Австралия). Энергия приливов может иметь достаточно большое значение в будущем, потому что является одной из немногих энергетических систем, которые действуют без серьёзного ущерба для окружающей среды.

Энергия ветра

Примерно 46 % поступающей солнечной энергии поглощается океаном, сушей и атмосферой. Эта энергия вызывает ветры, волны и океанские течения, нагревает моря и порождает колебания погоды. Оценка энергии ветра в глобальном масштабе – порядка 10*15 Вт, однако большая часть энергии сосредоточена в ветрах, дующих на заоблачных высотах, и, следовательно, недоступна для использования на поверхности суши. Устойчивые поверхностные ветры обладают мощностью порядка 10*12 Вт и могут быть использованы ветряными установками и в перевозках по морю.

В последние годы производство ветровой энергии в мире ежегодно увеличивается на 28 %. Предполагается, что к 2020 году на эту энергию будет приходиться до 10 % производимого в мире электричества.

В 2005 году принят закон Азербайджанской Республики о применении энергии Солнца и ветра, которых достаточно в стране.

Тепловая энергия Земли

Огромное количество тепловой энергии хранится в глубинах Земли. Это обусловлено тем, что температура ядра Земли чрезвычайно высока. В некоторых местах земного шара происходит прямой выход высокотемпературной магмы на поверхность Земли: вулканические области, горячие источники воды или пара. Энергию этих геотермальных источников и предлагают использовать в качестве альтернативного источника сторонники геотермальной энергетики. Используют геотермальные источники по-разному. Одни источники служат для теплоснабжения, другие – для получения электричества из тепловой энергии.

Для разработки этого источника энергии используются геотермальные электростанции, использующие энергию высокотемпературных грунтовых вод, а также вулканов. На данный момент более распространенной является гидротермальная энергетика, использующая энергию горячих подземных источников. Гидротермальная энергетика, основанная на использовании «сухого» тепла земных недр, на данный момент развита слабо; основной проблемой считается низкая рентабельность данного способа получения энергии.

К преимуществам геотермальных источников энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от времени суток и времени года.

К негативным сторонам можно отнести тот факт, что термальные воды сильно минерализованы, а зачастую ещё и насыщены токсичными соединениями. Это делает невозможным сброс отработанных термальных вод в поверхностные водоёмы. Поэтому отработанную воду необходимо закачивать обратно в подземный водоносный горизонт. Кроме того, некоторые учёные-сейсмологи выступают против любого вмешательства в глубокие слои Земли, утверждая, что это может спровоцировать землетрясения.

Атомная энергия

Атомную энергию можно получить с помощью двух процессов. Первый — слияние или синтез лёгких элементов, таких как водород и литий, при котором образуются более тяжёлые элементы. Это процессы, идущие на Солнце и в водородной бомбе, но они трудно контролируемы; возможно, в будущем синтез таких элементов может стать главным источником энергии. Второй процесс — деление (распад) тяжёлых элементов, таких как уран и торий. Это процесс, идущий в атомной бомбе. Поскольку эта реакция может быть контролируема, деление тяжёлых элементов уже используется для генерации электричества на атомных электростанциях. Природной способностью к распаду обладает только уран-235, который составляет всего 0,7 % общего количества природных атомов урана. Цепная реакция урана-235 впервые была осуществлена профессором Энрико Ферми 2 декабря 1942 года в одном из наиболее важных экспериментов в истории Земли. Стоимость выделения атомов урана-235 высока. Однако при распаде одного атома урана-235 высвобождается 3,2⋅10*11 Дж энергии.

Поскольку в 1 г атома урана-235 содержится около 2,56⋅10-21  атомов, то при распаде 1 г урана образуется около 8,19⋅10*10 Дж, что эквивалентно энергии, получаемой при сгорании 2,7 т угля. В настоящее время на уране-235 работает около 300 атомных электростанций. Первое место по использованию атомной энергии занимает США (около 50 %), затем Европа (30 %) и Япония (12 %). При использовании атомной энергии остро стоит проблема безопасности, а также проблема утилизации радиоактивных отходов.

RAH-66 «Команч»

Перспективный самолет будущего так и не был завершен. /Фото: bol.com

Данный проект был одним из самых дорогостоящих и знаменитых из тех, что так и не были завершены. Самолет RAH-66 «Команч» предполагалось сделать вертолётом-разведчиком нового поколения, который должен был объединять в себе применение стелс-технологии и инновационное цифровое оборудование.

На разработку столь многообещающего проекта были потрачены колоссальные деньги — около 7 миллиардов долларов. Однако даже такие финансовые вливания не спасли самолет будущего от закрытия в 2004 году в связи с тем. Причем интересно, что причиной стало прекращение финансирования, а банальная нецелесообразность подобной разработки: к середине 2000-х годов стало окончательно ясно, что для сбора информации проще использовать беспилотные летательные аппараты, а не разрабатывать отдельный агрегат.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector