Ενέργεια του μέλλοντος: πραγματικότητα και φαντασία. Εναλλακτικές πηγές ενέργειας. εναλλακτική ενέργεια

Η εναλλακτική ενέργεια είναι η ενέργεια, η πηγή της οποίας διαφέρει από αυτές που έχουμε συνηθίσει να χρησιμοποιούμε (άνθρακας, αέριο, πυρηνικά καύσιμα, πετρέλαιο κ.λπ.). χρησιμοποιείται πιο συχνά στο πλαίσιο της περιορισμένης διαθεσιμότητας πηγών ορυκτών καυσίμων και των εκπομπών επιβλαβών αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Η εναλλακτική ενέργεια - μια σχετικά νέα βιομηχανία (γιατί δεν υπήρχε ανάγκη να αναζητήσετε κάτι λιγότερο αποδοτικό, αλλά πιο καθαρό από τον άνθρακα, για παράδειγμα) δεν βρίσκει μεγάλο αριθμό υποστηρικτών, αλλά η μετάβαση σε αυτήν είναι αναπόφευκτη. Όταν βρίσκουμε τρόπους να παράγουμε μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας (μάλλον, να την αποθηκεύουμε), να χρησιμοποιούμε υδρογόνο και άλλα στοιχεία, αποδοτική ηλιακή ή θερμοπυρηνική ενέργεια για να αντικαταστήσουμε τις συμβατικές πηγές, ο κόσμος θα αλλάξει πέρα ​​από την αναγνώριση.

Από το 2006, η κινεζική πόλη Hefei αναπτύσσει έναν «τεχνητό ήλιο» για να μιμηθεί τη διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης, μέσω της οποίας το πραγματικό παράγει ενέργεια. Για να αποκτήσουν μια εναλλακτική και απεριόριστη πηγή ενέργειας, οι επιστήμονες θερμαίνουν το πλάσμα για να καταγράψουν θερμοκρασίες μέσα σε έναν ειδικό θάλαμο που ονομάζεται tokamak. Τον Νοέμβριο, οι ερευνητές κατάφεραν να θερμάνουν το πλάσμα σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου και τώρα έγινε γνωστό ότι ο κινεζικός «Ήλιος» θα έχει ολοκληρωθεί πλήρως ήδη από το 2019.

Η εναλλακτική ενέργεια είναι ένα σύνολο υποσχόμενων μεθόδων παραγωγής ενέργειας που δεν είναι τόσο διαδεδομένες όσο οι παραδοσιακές, αλλά παρουσιάζουν ενδιαφέρον λόγω της κερδοφορίας της χρήσης τους με χαμηλό κίνδυνο βλάβης στο περιβάλλον.

εναλλακτική ενέργεια- ένα σύνολο υποσχόμενων μεθόδων παραγωγής ενέργειας, οι οποίες δεν είναι τόσο διαδεδομένες όσο οι παραδοσιακές, αλλά παρουσιάζουν ενδιαφέρον λόγω της κερδοφορίας της χρήσης τους με χαμηλό κίνδυνο βλάβης στο περιβάλλον.

Εναλλακτική πηγή ενέργειας- μέθοδος, συσκευή ή δομή που σας επιτρέπει να λαμβάνετε ηλεκτρική ενέργεια (ή άλλο απαιτούμενο τύπο ενέργειας) και αντικαθιστά τις παραδοσιακές πηγές ενέργειας που λειτουργούν με πετρέλαιο, εξορυσσόμενο φυσικό αέριο και άνθρακα.

Τύποι εναλλακτικής ενέργειας:ηλιακή ενέργεια, αιολική ενέργεια, ενέργεια βιομάζας, ενέργεια κυμάτων, ενέργεια βαθμίδωσης-θερμοκρασίας, φαινόμενο μνήμης σχήματος, παλιρροιακή ενέργεια, γεωθερμική ενέργεια.

ηλιακή ενέργεια– μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική με φωτοηλεκτρικές και θερμοδυναμικές μεθόδους. Για τη φωτοηλεκτρική μέθοδο, χρησιμοποιούνται φωτοηλεκτρικοί μετατροπείς (PVC) με άμεση μετατροπή της ενέργειας των κβαντών φωτός (φωτόνια) σε ηλεκτρική ενέργεια.

Οι θερμοδυναμικές εγκαταστάσεις που μετατρέπουν την ενέργεια του ήλιου πρώτα σε θερμότητα, και στη συνέχεια σε μηχανική και μετά σε ηλεκτρική, περιέχουν έναν «ηλιακό λέβητα», έναν στρόβιλο και μια γεννήτρια. Ωστόσο, η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στη Γη έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά γνωρίσματα: χαμηλή πυκνότητα ροής ενέργειας, ημερήσια και εποχιακή κυκλικότητα και εξάρτηση από τις καιρικές συνθήκες. Ως εκ τούτου, οι αλλαγές στα θερμικά καθεστώτα μπορούν να επιφέρουν σοβαρούς περιορισμούς στη λειτουργία του συστήματος. Ένα τέτοιο σύστημα πρέπει να διαθέτει συσκευή αποθήκευσης για να αποκλείει τυχαίες διακυμάνσεις στους τρόπους λειτουργίας ή να εξασφαλίζει την απαραίτητη αλλαγή στην παραγωγή ενέργειας με την πάροδο του χρόνου. Κατά το σχεδιασμό των ηλιακών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, είναι απαραίτητο να αξιολογούνται σωστά οι μετεωρολογικοί παράγοντες.

γεωθερμική ενέργεια- μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μετατρέποντας την εσωτερική θερμότητα της Γης (την ενέργεια των πηγών ζεστού ατμού-νερού) σε ηλεκτρική ενέργεια.

Αυτή η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται στο γεγονός ότι η θερμοκρασία των πετρωμάτων αυξάνεται με το βάθος και σε επίπεδο 2–3 km από την επιφάνεια της Γης υπερβαίνει τους 100°C. Υπάρχουν πολλά σχέδια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μια γεωθερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας.

Άμεσο σχήμα: ο φυσικός ατμός αποστέλλεται μέσω σωλήνων σε τουρμπίνες που συνδέονται με ηλεκτρικές γεννήτριες. Έμμεσο σχήμα: ο ατμός προκαθαρίζεται (πριν εισέλθει στις τουρμπίνες) από αέρια που προκαλούν την καταστροφή των σωλήνων. Μικτό κύκλωμα: ο μη επεξεργασμένος ατμός εισέρχεται στους στρόβιλους και στη συνέχεια τα αέρια που δεν έχουν διαλυθεί σε αυτόν απομακρύνονται από το νερό που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης.

Το κόστος του «καυσίμου» ενός τέτοιου σταθμού παραγωγής ενέργειας καθορίζεται από το κόστος των παραγωγικών φρεατίων και του συστήματος συλλογής ατμού και είναι σχετικά χαμηλό. Το κόστος του ίδιου του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι χαμηλό, καθώς δεν διαθέτει φούρνο, λέβητα και καμινάδα.

Στα μειονεκτήματα των γεωθερμικών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων περιλαμβάνεται η πιθανότητα τοπικής καθίζησης των εδαφών και η αφύπνιση της σεισμικής δραστηριότητας. Και τα αέρια που βγαίνουν από το έδαφος μπορεί να περιέχουν τοξικές ουσίες. Επιπλέον, ορισμένες γεωλογικές συνθήκες είναι απαραίτητες για την κατασκευή ενός γεωθερμικού σταθμού.

Αιολική ενέργειαείναι μια βιομηχανία ενέργειας που ειδικεύεται στη χρήση της αιολικής ενέργειας (την κινητική ενέργεια των μαζών αέρα στην ατμόσφαιρα).

Ένα αιολικό πάρκο είναι μια εγκατάσταση που μετατρέπει την κινητική ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική ενέργεια. Αποτελείται από μια ανεμογεννήτρια, μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος, μια συσκευή αυτόματου ελέγχου για τη λειτουργία μιας ανεμογεννήτριας και μια γεννήτρια, εγκαταστάσεις για την εγκατάσταση και τη συντήρησή τους.

Για την απόκτηση αιολικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται διαφορετικά σχέδια: "μαργαρίτες" πολλαπλών λεπίδων. προπέλες σαν έλικες αεροσκαφών. κάθετοι ρότορες κ.λπ.

Τα αιολικά πάρκα είναι πολύ φθηνά στην κατασκευή, αλλά η χωρητικότητά τους είναι μικρή και εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες για να λειτουργήσουν. Επιπλέον, είναι πολύ θορυβώδεις, επομένως τα μεγάλα αιολικά πάρκα πρέπει να απενεργοποιούνται ακόμη και τη νύχτα. Επιπλέον, τα αιολικά πάρκα παρεμβαίνουν στην εναέρια κυκλοφορία, ακόμη και στα ραδιοκύματα. Η χρήση αιολικών σταθμών προκαλεί τοπική εξασθένηση της ισχύος των ρευμάτων αέρα, η οποία παρεμβαίνει στον αερισμό των βιομηχανικών περιοχών και επηρεάζει ακόμη και το κλίμα. Τέλος, η χρήση αιολικών πάρκων απαιτεί τεράστιες εκτάσεις, πολύ περισσότερες από άλλους τύπους ηλεκτροπαραγωγών.

Ενέργεια κυμάτων- μέθοδος λήψης ηλεκτρικής ενέργειας μετατρέποντας τη δυναμική ενέργεια των κυμάτων σε κινητική ενέργεια παλμών και σχηματίζοντας παλμούς σε δύναμη μονής κατεύθυνσης που περιστρέφει τον άξονα μιας ηλεκτρικής γεννήτριας.

Σε σύγκριση με την αιολική και την ηλιακή ενέργεια, η κυματική ενέργεια έχει πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα ισχύος. Έτσι, η μέση κυματική ισχύς των θαλασσών και των ωκεανών, κατά κανόνα, υπερβαίνει τα 15 kW/m. Με ύψος κύματος 2 m, η ισχύς φτάνει τα 80 kW/m. Δηλαδή, κατά την ανάπτυξη της επιφάνειας των ωκεανών, δεν μπορεί να υπάρξει έλλειψη ενέργειας. Μόνο ένα μέρος της κυματικής ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μηχανική και ηλεκτρική ενέργεια, αλλά για το νερό ο συντελεστής μετατροπής είναι υψηλότερος από τον αέρα - έως και 85 τοις εκατό.

Η παλιρροιακή ενέργεια, όπως και άλλοι τύποι εναλλακτικής ενέργειας, είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

Αυτός ο τύπος σταθμού ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιεί παλιρροϊκή ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για τη συσκευή του απλούστερου παλιρροιακού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής (PES), χρειάζεται μια πισίνα - ένας κόλπος αποκλεισμένος από ένα φράγμα ή ένα στόμιο ποταμού. Υπάρχουν οχετοί στο φράγμα και τοποθετούνται υδραυλικοί στρόβιλοι που περιστρέφουν τη γεννήτρια.

Κατά την παλίρροια, το νερό μπαίνει στην πισίνα. Όταν η στάθμη του νερού στη λεκάνη και στη θάλασσα είναι ίσα, οι πύλες των οχετών κλείνουν. Με την έναρξη της άμπωτης, η στάθμη του νερού στη θάλασσα πέφτει και όταν η πίεση γίνει επαρκής, οι τουρμπίνες και οι ηλεκτρικές γεννήτριες που συνδέονται με αυτήν αρχίζουν να λειτουργούν και το νερό σταδιακά φεύγει από την πισίνα.

Θεωρείται οικονομικά εφικτή η κατασκευή παλιρροϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε περιοχές με παλιρροιακές διακυμάνσεις της στάθμης της θάλασσας τουλάχιστον 4 m. Η χωρητικότητα σχεδιασμού ενός παλιρροιακού σταθμού εξαρτάται από τη φύση της παλίρροιας στην περιοχή όπου είναι κατασκευασμένος ο σταθμός, από τον όγκο και την περιοχή της παλιρροιακής λεκάνης και τον αριθμό των στροβίλων που είναι εγκατεστημένοι στο σώμα του φράγματος.

Το μειονέκτημα των παλιρροϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι ότι κατασκευάζονται μόνο στις ακτές των θαλασσών και των ωκεανών, εκτός αυτού, δεν αναπτύσσουν πολύ υψηλή ισχύ και οι παλίρροιες συμβαίνουν μόνο δύο φορές την ημέρα. Και ακόμη και αυτά δεν είναι φιλικά προς το περιβάλλον. Διαταράσσουν την κανονική ανταλλαγή αλατιού και γλυκού νερού και συνεπώς τις συνθήκες διαβίωσης της θαλάσσιας χλωρίδας και πανίδας. Επηρεάζουν επίσης το κλίμα, καθώς αλλάζουν το ενεργειακό δυναμικό των θαλάσσιων υδάτων, την ταχύτητά τους και την περιοχή κίνησης.

Ενέργεια θερμοκρασίας κλίσης. Αυτή η μέθοδος εξαγωγής ενέργειας βασίζεται στη διαφορά θερμοκρασίας. Δεν είναι πολύ διαδεδομένο. Με αυτό, μπορείτε να δημιουργήσετε μια αρκετά μεγάλη ποσότητα ενέργειας με μέτριο κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι περισσότεροι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με κλίση θερμοκρασίας βρίσκονται στην ακτή της θάλασσας και χρησιμοποιούν θαλασσινό νερό για λειτουργία. Οι ωκεανοί του κόσμου απορροφούν σχεδόν το 70% της ηλιακής ενέργειας που πέφτει στη Γη. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ κρύων νερών σε βάθος αρκετών εκατοντάδων μέτρων και ζεστών νερών στην επιφάνεια του ωκεανού είναι μια τεράστια πηγή ενέργειας, που υπολογίζεται σε 20-40 χιλιάδες TW, εκ των οποίων μόνο 4 TW μπορούν να χρησιμοποιηθούν πρακτικά.

Ταυτόχρονα, οι θαλάσσιοι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί που χτίζονται στη διαφορά της θερμοκρασίας του θαλασσινού νερού συμβάλλουν στην απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα, θέρμανση και μείωση της πίεσης των βαθέων υδάτων και ψύξη των επιφανειακών υδάτων. Και αυτές οι διεργασίες δεν μπορούν παρά να επηρεάσουν το κλίμα, τη χλωρίδα και την πανίδα της περιοχής.

ενέργεια βιομάζας. Όταν η βιομάζα σαπίζει (κοπριά, νεκροί οργανισμοί, φυτά), απελευθερώνεται βιοαέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο, το οποίο χρησιμοποιείται για θέρμανση, παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κ.λπ.

Υπάρχουν επιχειρήσεις (χοιροστάσια και βουστάσια κ.λπ.) που εφοδιάζονται με ηλεκτρισμό και θερμότητα λόγω του ότι έχουν αρκετές μεγάλες «δεξαμενές» όπου ρίχνουν μεγάλες μάζες κοπριάς από ζώα. Σε αυτές τις σφραγισμένες δεξαμενές, η κοπριά σαπίζει και το αέριο που απελευθερώνεται πηγαίνει στις ανάγκες του αγροκτήματος.

Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του τύπου ενέργειας είναι ότι ως αποτέλεσμα της χρήσης υγρής κοπριάς για ενέργεια, παραμένει ένα ξηρό υπόλειμμα από την κοπριά, το οποίο είναι εξαιρετικό λίπασμα για τα χωράφια.

Επίσης, τα ταχέως αναπτυσσόμενα φύκια και ορισμένα είδη οργανικών αποβλήτων (μίσχοι καλαμποκιού, ζαχαροκάλαμο κ.λπ.) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιοκαύσιμα.

Το φαινόμενο της μνήμης σχήματος είναι ένα φυσικό φαινόμενο που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τους Σοβιετικούς επιστήμονες Kurdyumov και Chondros το 1949.

Το φαινόμενο μνήμης σχήματος παρατηρείται σε ειδικά κράματα και συνίσταται στο γεγονός ότι τα μέρη που κατασκευάζονται από αυτά αποκαθιστούν το αρχικό τους σχήμα μετά από παραμόρφωση υπό θερμική έκθεση. Κατά την αποκατάσταση του αρχικού σχήματος, μπορεί να πραγματοποιηθεί εργασία που υπερβαίνει σημαντικά αυτή που δαπανήθηκε για παραμόρφωση στην ψυχρή κατάσταση. Έτσι, κατά την αποκατάσταση του αρχικού σχήματος, τα κράματα παράγουν σημαντική ποσότητα θερμότητας (ενέργεια).

Οι μη παραδοσιακές πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν την ενέργεια του ήλιου, του ανέμου, καθώς και αυτή που παράγεται από τις ανθρώπινες μυϊκές προσπάθειες. Μάθετε τις λεπτομέρειες παρακάτω.

Οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι μια ποικιλία υποσχόμενων τρόπων απόκτησης, καθώς και μετάδοσης της ηλεκτρικής ενέργειας που προκύπτει. Ταυτόχρονα, τέτοιες πηγές ενέργειας είναι ανανεώσιμες και επιφέρουν ελάχιστη βλάβη στο περιβάλλον. Αυτές οι πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν ηλιακούς συλλέκτες και ηλιακούς σταθμούς.

Αυτοί, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε 3 τύπους παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιώντας:

• φωτοκύτταρα?
• ηλιακούς συλλέκτες;
• Συνδυασμένες επιλογές.

Είναι δημοφιλής η χρήση συστημάτων καθρέφτη, τα οποία θερμαίνουν το νερό σε υψηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα ατμός που, περνώντας μέσα από ένα σύστημα σωλήνων, περιστρέφει έναν στρόβιλο. Οι ανεμόμυλοι και τα αιολικά πάρκα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας αιολική ενέργεια, η οποία μετατρέπει ειδικά πτερύγια που συνδέονται με γεννήτριες.

Η χρήση της κυματικής ενέργειας, καθώς και των άμπωτων και των ροών, είναι δημοφιλής.

Όπως έδειξαν πειράματα, τέτοιοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι ικανοί να παράγουν περίπου 15 kW, που είναι πολύ πιο ισχυροί από τους σταθμούς ηλιακής και αιολικής ενέργειας.

Από γεωθερμικές πηγές, το ζεστό νερό χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι ενδιαφέρον να χρησιμοποιείται η κινητική ενέργεια σε ορισμένα δωμάτια, για παράδειγμα, σε γυμναστήρια, όπου τα κινούμενα μέρη των προσομοιωτών συνδέονται μέσω ράβδων με γεννήτριες, οι οποίες, ως αποτέλεσμα της κίνησης των ανθρώπων, παράγουν ηλεκτρισμό.

Μη παραδοσιακές πηγές ενέργειας: μέθοδοι απόκτησης

Οι μη παραδοσιακές πηγές παροχής ενέργειας είναι κατά κύριο λόγο η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ανέμου, ηλιακού φωτός, ενέργειας παλιρροϊκών κυμάτων, καθώς και με χρήση γεωθερμικών υδάτων. Αλλά, εκτός από αυτό, υπάρχουν και άλλοι τρόποι που χρησιμοποιούν βιομάζα και άλλες μεθόδους.

Και συγκεκριμένα:

1. Λήψη ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα.Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει την παραγωγή αποβλήτων βιοαερίου, το οποίο αποτελείται από μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Ορισμένες πειραματικές εγκαταστάσεις (υγραντήρας Michael) επεξεργάζονται κοπριά και άχυρο, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λήψη 10–12 m 3 μεθανίου από 1 τόνο υλικού.
2. Λήψη ηλεκτρικής ενέργειας θερμικά.Μετατροπή θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική με θέρμανση ορισμένων διασυνδεδεμένων ημιαγωγών που αποτελούνται από θερμοστοιχεία και ψύξη άλλων. Ως αποτέλεσμα της διαφοράς θερμοκρασίας, προκύπτει ηλεκτρικό ρεύμα.
3. Κύτταρο υδρογόνου.Αυτή είναι μια συσκευή που από το συνηθισμένο νερό με ηλεκτρόλυση σας επιτρέπει να πάρετε μια αρκετά μεγάλη ποσότητα μίγματος υδρογόνου-οξυγόνου. Ταυτόχρονα, το κόστος απόκτησης υδρογόνου είναι ελάχιστο. Αλλά μια τέτοια παραγωγή ενέργειας βρίσκεται ακόμη μόνο στο πειραματικό στάδιο.

Ένας άλλος τύπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι μια ειδική συσκευή που ονομάζεται κινητήρας Stirling. Μέσα σε έναν ειδικό κύλινδρο με έμβολο βρίσκεται ένα αέριο ή υγρό. Με εξωτερική θέρμανση, ο όγκος του υγρού ή του αερίου αυξάνεται, το έμβολο κινείται και κάνει τη γεννήτρια να λειτουργεί με τη σειρά της. Περαιτέρω, το αέριο ή το υγρό, περνώντας μέσα από το σύστημα σωλήνων, ψύχει και μετακινεί το έμβολο πίσω. Αυτή είναι μια μάλλον πρόχειρη περιγραφή, αλλά καθιστά σαφές πώς λειτουργεί αυτός ο κινητήρας.

Εναλλακτικές επιλογές ενέργειας

Στον σύγχρονο κόσμο, λόγω κάποιου περιορισμού των φυσικών πόρων θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, ορισμένοι άνθρωποι χρησιμοποιούν εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Ένας από τους κύριους τομείς της εναλλακτικής ενέργειας είναι η αναζήτηση και χρήση μη παραδοσιακών τύπων και πηγών.

Πηγές με τις οποίες μπορείτε να πάρετε ηλεκτρική ενέργεια:

• Είναι ανανεώσιμες.
• Μπορεί να αντικαταστήσει με επιτυχία τα παραδοσιακά.
• Βελτιωνόμαστε, εξελισσόμαστε και ερευνούμε συνεχώς.

Ο εξοπλισμός πιεζοηλεκτρικών στοιχείων υψηλής ισχύος περιστροφικών πυλώνων στο μετρό και στους σιδηροδρομικούς σταθμούς καθιστά δυνατή, όταν πατάτε σε ειδικές πλάκες, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την πίεση του ανθρώπινου βάρους. Τέτοιες λειτουργικές εγκαταστάσεις έχουν εγκατασταθεί ως πείραμα σε ορισμένες πόλεις της Κίνας και της Ιαπωνίας.

Η πράσινη ενέργεια είναι η παραγωγή βιοαερίου, το οποίο μπορεί αργότερα να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση σπιτιών με φύκια. Έχει διαπιστωθεί ότι έως και 150.000 m 3 αερίου μπορούν να ληφθούν από 1 εκτάριο επιφάνειας νερού που καταλαμβάνεται από πράσινα φύκια. Χρησιμοποιώντας την ενέργεια των αδρανών ηφαιστείων, το νερό αντλείται στο ηφαίστειο, υπό την επίδραση της θερμότητας και των υψηλών θερμοκρασιών, μετατρέπεται σε ατμό, ο οποίος εισέρχεται στον στρόβιλο μέσω ειδικών σωλήνων και τον γυρίζει. Επί του παρόντος, υπάρχουν μόνο 2 τέτοιες πειραματικές εγκαταστάσεις στον κόσμο. Η χρήση λυμάτων με τη βοήθεια ειδικών κυττάρων, τα οποία περιέχουν ειδικά βακτήρια που οξειδώνουν την οργανική ύλη, οδηγεί στο γεγονός ότι κατά τη διάρκεια χημικών διεργασιών παράγονται ηλεκτρόνια και, ως εκ τούτου, ηλεκτρισμός.

Πηγές ενέργειας στο σπίτι: επιλογές

Σε σχέση με την αύξηση των τιμολογίων ενέργειας, πολλοί άνθρωποι αρχίζουν να σκέφτονται όχι μόνο την εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά και για πρόσθετες πηγές ενέργειας. Μερικοί άνθρωποι προτιμούν να κάνουν το δικό τους DIY και κάποιοι προτιμούν οποιεσδήποτε έτοιμες λύσεις, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν ορισμένες επιλογές.

Και συγκεκριμένα:

1. Τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών σε γυαλί, που έχουν υψηλή διαφάνεια, ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν ακόμη και σε πολυώροφα κτίρια. Ταυτόχρονα όμως, η απόδοσή τους ακόμη και σε ηλιόλουστες καθαρές καιρικές συνθήκες δεν ξεπερνά το 10%.
2. Για να φωτιστούν ορισμένες περιοχές του δωματίου, χρησιμοποιούνται LED και λαμπτήρες LED σε μικρές μπαταρίες συνδεδεμένες σε ηλιακό πάνελ. Αρκεί η φόρτιση κατά τη διάρκεια της ημέρας, επομένως, η μπαταρία για να πάρει φωτισμό το βράδυ.
3. Εγκατάσταση παραδοσιακών ηλιακών συλλεκτών που σας επιτρέπουν να φορτίζετε μπαταρίες και από αυτές, μέσω μετατροπέα, να τροφοδοτείτε μερικώς οικιακές συσκευές και λαμπτήρες. Είναι επίσης δυνατή η παραγωγή ζεστού νερού κατά τη διάρκεια της ζεστής περιόδου με την εγκατάσταση μιας αντλίας κενού και ενός συλλέκτη θερμότητας στην οροφή.

Οι κάτοικοι που ζουν σε αστικές περιοχές, δυστυχώς, έχουν περιορισμένη επιλογή πρόσθετων πηγών ενέργειας, σε αντίθεση με αυτούς που ζουν σε εξοχικές κατοικίες. Σε ένα ιδιωτικό σπίτι, υπάρχουν πολύ περισσότερες ευκαιρίες για να κάνετε μια αυτόνομη παροχή ρεύματος. Και επίσης να φτιάξετε αυτόνομα ανεξάρτητα συστήματα θέρμανσης για εξοχική κατοικία ή στην εξοχή.

Θέρμανση για ιδιωτική κατοικία: εναλλακτικές πηγές ενέργειας

Μεταξύ των πιο συνηθισμένων τρόπων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι η κινητήρια δύναμη του ανέμου. Αρκεί να τοποθετήσετε έναν ψηλό ιστό με κινούμενες λεπίδες συνδεδεμένες σε γεννήτρια κοντά στην εξοχική κατοικία για να λάβετε ηλεκτρικό ρεύμα και να φορτίσετε τις μπαταρίες.

Για να αποκτήσετε θερμότητα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αντλίες θερμότητας, όταν τις χρησιμοποιείτε, μπορείτε να πάρετε θερμότητα σχεδόν από οπουδήποτε:

• Αέρας;
• Νερό;
• Γη.

Η αρχή της λειτουργίας τους, όπως σε ένα ψυγείο, μόνο όταν αντλείται αέρας ή νερό μέσω της αντλίας, λαμβάνεται θερμότητα. Τα σπιτικά σχέδια δεν είναι σε καμία περίπτωση κατώτερα από τα βιομηχανικά. Στο σπίτι, μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας τέτοιες κατασκευές, απλά βρείτε τα σχέδια και φτιάξτε έναν ανεμόμυλο για να πάρετε φθηνό ρεύμα κυριολεκτικά από τον αέρα. Υπάρχουν άλλοι τύποι και ευκαιρίες για να αποκτήσετε ηλεκτρισμό και θέρμανση για μια ιδιωτική κατοικία.

Είναι αποτελεσματικό να χρησιμοποιείτε μια συνηθισμένη γεννήτρια, ειδικά στις βόρειες περιοχές της Ρωσίας, καθώς, με έλλειψη ηλιακού φωτός, τα πάνελ είναι απλά άχρηστα.

Το ίδιο ισχύει και για τους θερμικούς θερμοπομπούς, οι οποίοι είναι σχεδιασμένοι να θερμαίνουν νερό. Είναι κάπως ευκολότερο να χρησιμοποιήσετε έναν λέβητα βιοκαυσίμων για την παραγωγή θερμότητας· ως υλικό για τον κλίβανο χρησιμοποιούνται πεπιεσμένο πριονίδι, κόκκοι, συμπεριλαμβανομένου του άχυρου και της τύρφης. Αλλά τέτοιοι λέβητες βιοκαυσίμων είναι κάπως πιο ακριβοί από εκείνους με αέριο.

Φτιάξτο μόνος σου ρεύμα και θερμότητα: εναλλακτική ενέργεια για το σπίτι

Το δωρεάν ηλεκτρικό ρεύμα για ένα διαμέρισμα ή μια ιδιωτική κατοικία ήταν πάντα ενδιαφέρον για τους ανθρώπους, καθώς τα τελευταία χρόνια τα τιμολόγια για τη θέρμανση και το ρεύμα αυξάνονται μόνο. Και για να εξοικονομήσουν χρήματα, πολλοί άνθρωποι προσπαθούν να βρουν επιλογές για δωρεάν θέρμανση και ενέργεια. Για να το κάνουν αυτό, κατασκευάζουν διαφορετικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένης της προσπάθειας να εφεύρουν μια αιώνια πηγή, και βρίσκουν ασυνήθιστους και νέους τρόπους παραγωγής ρεύματος και θερμότητας.

Σχετική δωρεάν ενέργεια (συναρμολόγηση ηλιακών συλλεκτών με τα χέρια σας):

• Είναι δυνατή η αγορά ανταλλακτικών ηλιακών πάνελ στην Κίνα.
• Συλλέξτε τα πάντα μόνοι σας.
• Κατά κανόνα, ένα διάγραμμα συναρμολόγησης προσαρτάται σε κάθε κιτ.
• Όλα αυτά σας επιτρέπουν να συναρμολογήσετε ανεξάρτητα ένα πάνελ και ένα κύκλωμα ισχύος, ιδιαίτερα ένα διαμέρισμα ή μια ιδιωτική κατοικία.

Ελεύθερη ενέργεια χωρίς καύσιμα λαμβάνεται από ηλεκτρομαγνητικά κύματα - τυχόν διακυμάνσεις μπορούν να μετατραπούν σε ηλεκτρική ενέργεια. Είναι αλήθεια ότι η απόδοση τέτοιων κυκλωμάτων είναι πολύ μικρή, αλλά, ωστόσο, με τη βοήθεια ειδικά κατασκευασμένων συσκευών, μπορείτε να φορτίσετε τηλέφωνα και άλλες μικρές οικιακές συσκευές.

Η πραγματική φόρτιση θα διαρκέσει πολύ καιρό.

Για να παράγουν θερμότητα, ορισμένοι τεχνίτες χρησιμοποιούν μεθάνιο, το οποίο με τη σειρά του προέρχεται από κοπριά ζώων και άλλα απόβλητα. Ένα σωστά κατασκευασμένο σύστημα είναι μια καλή επιλογή για την παραγωγή θερμικής ενέργειας και τη θέρμανση του σπιτιού, καθώς και για το μαγείρεμα.

Ήλιος και άνεμος ως εναλλακτικές μορφές ενέργειας

Μια εναλλακτική λύση για την απόκτηση θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας είναι σημαντική για πολλούς ανθρώπους. Η μικρή ηλιακή ενέργεια είναι η χρήση ηλιακών συλλεκτών με βάση το πυρίτιο, η ποσότητα της ενέργειας που λαμβάνεται εξαρτάται από τον αριθμό των μπαταριών, το γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας του σπιτιού ή άλλων εγκαταστάσεων.

Η τεχνολογία λήψης ενέργειας με χρήση γεννητριών είναι ενδιαφέρουσα, αρκεί να συνδέσετε έναν ελεγκτή φόρτισης στη γεννήτρια και να συνδέσετε ολόκληρο το κύκλωμα με μπαταρίες, ώστε να μπορείτε να πάρετε αρκετή ενέργεια.

Επίκαιρη είναι η χρήση ειδικών θερμοηλεκτρικών μετατροπέων θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική, με άλλα λόγια η χρήση θερμοστοιχείου από ημιαγωγούς. Το ένα μέρος του ζεύγους θερμαίνεται, το άλλο ψύχεται, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται δωρεάν ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην καθημερινή ζωή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γεννήτρια ρεύματος για παιδιά, αρκεί να συνδέσετε μια κούνια με ένα δυναμό στην παιδική χαρά για να λάβετε ένα μικρό ποσοστό ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το φωτισμό της παιδικής χαράς.

Φτιάξτο μόνος σου δωρεάν ρεύμα (βίντεο)

Ένας εναλλάκτης ή, πιο απλά, μια γεννήτρια τροφοδοσίας είναι μακράν ο πιο συνηθισμένος τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, παρόλα αυτά, υπάρχουν πολλές ευκαιρίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας εναλλακτικές πηγές σε όλο τον κόσμο.

Τα τελευταία χρόνια, η εναλλακτική ενέργεια έχει γίνει αντικείμενο έντονου ενδιαφέροντος και έντονων συζητήσεων. Απειλούμενη από την κλιματική αλλαγή και το γεγονός ότι οι μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες συνεχίζουν να αυξάνονται κάθε χρόνο, η επιθυμία να βρεθούν μορφές ενέργειας που θα μειώσουν την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, τον άνθρακα και άλλες ρυπογόνες διαδικασίες έχει φυσικά αυξηθεί.

Ενώ οι περισσότερες από τις έννοιες δεν είναι καινούριες, μόνο τις τελευταίες δεκαετίες αυτό το ερώτημα έχει γίνει τελικά επίκαιρο. Χάρη στις βελτιώσεις στην τεχνολογία και την κατασκευή, το κόστος των περισσότερων μορφών εναλλακτικής ενέργειας έχει μειωθεί ενώ η απόδοση έχει αυξηθεί. Τι είναι η εναλλακτική ενέργεια, με απλά και κατανοητά λόγια, και ποια είναι η πιθανότητα να γίνει η κύρια;

Προφανώς, υπάρχει κάποια διαμάχη ως προς το τι σημαίνει «εναλλακτική ενέργεια» και σε τι μπορεί να ισχύει η φράση. Από τη μία πλευρά, αυτός ο όρος μπορεί να αποδοθεί σε μορφές ενέργειας που δεν οδηγούν σε αύξηση του αποτυπώματος άνθρακα της ανθρωπότητας. Ως εκ τούτου, μπορεί να περιλαμβάνει πυρηνικές εγκαταστάσεις, υδροηλεκτρικούς σταθμούς, ακόμη και φυσικό αέριο και «καθαρό άνθρακα».

Από την άλλη πλευρά, ο όρος χρησιμοποιείται επίσης για να αναφερθεί σε ό,τι θεωρούνται επί του παρόντος αντισυμβατικές ενεργειακές μέθοδοι - ηλιακή, αιολική, γεωθερμία, βιομάζα και άλλες πρόσφατες προσθήκες. Αυτό το είδος ταξινόμησης αποκλείει μεθόδους εξόρυξης ενέργειας, όπως οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί, που υπάρχουν εδώ και περισσότερα από εκατό χρόνια και είναι αρκετά διαδεδομένοι σε ορισμένες περιοχές του κόσμου.

Ένας άλλος παράγοντας είναι ότι οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας πρέπει να είναι «καθαρές», να μην παράγουν επιβλαβείς ρύπους. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, αυτό σημαίνει συχνότερα διοξείδιο του άνθρακα, αλλά μπορεί επίσης να αναφέρεται σε άλλες εκπομπές - μονοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου, οξείδιο του αζώτου και άλλα. Με αυτές τις παραμέτρους, η πυρηνική ενέργεια δεν θεωρείται εναλλακτική πηγή ενέργειας επειδή παράγει ραδιενεργά απόβλητα που είναι εξαιρετικά τοξικά και πρέπει να αποθηκεύονται κατάλληλα.

Σε όλες τις περιπτώσεις, ωστόσο, ο όρος χρησιμοποιείται για να αναφερθεί στους τύπους ενέργειας που θα αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα και τον άνθρακα ως κυρίαρχη μορφή παραγωγής ενέργειας την επόμενη δεκαετία.

Τύποι εναλλακτικών πηγών ενέργειας
Αυστηρά μιλώντας, υπάρχουν πολλά είδη εναλλακτικής ενέργειας. Και πάλι, εδώ είναι που οι ορισμοί έφτασαν σε αδιέξοδο, γιατί στο παρελθόν η «εναλλακτική ενέργεια» χρησιμοποιήθηκε για να αναφερθεί σε μεθόδους που δεν θεωρούνταν απαραίτητες ή λογικές. Αλλά αν λάβετε τον ορισμό με μια ευρεία έννοια, θα περιλαμβάνει μερικά ή όλα από αυτά τα σημεία:

Υδροηλεκτρική ενέργεια. Αυτή είναι η ενέργεια που παράγεται από τα υδροηλεκτρικά φράγματα όταν το νερό που πέφτει και ρέει (σε ​​ποτάμια, κανάλια, καταρράκτες) περνά μέσα από μια συσκευή που περιστρέφει τουρμπίνες και παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Πυρηνική δύναμη. Η ενέργεια που παράγεται κατά τη διαδικασία των καθυστερημένων αντιδράσεων σχάσης. Ράβδοι ουρανίου ή άλλα ραδιενεργά στοιχεία θερμαίνουν το νερό, μετατρέποντάς το σε ατμό, και ο ατμός μετατρέπει τουρμπίνες, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.

Ενέργεια που λαμβάνεται απευθείας από τον Ήλιο. (συνήθως αποτελείται από ένα υπόστρωμα πυριτίου, παρατεταγμένο σε μεγάλες σειρές) μετατρέπουν τις ακτίνες του ήλιου απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η θερμότητα που παράγεται από το ηλιακό φως χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, που είναι γνωστή ως ηλιακή θερμική ενέργεια.

Αιολική ενέργεια. Ενέργεια που παράγεται από τη ροή του αέρα. γιγάντιες ανεμογεννήτριες περιστρέφονται υπό την επίδραση του ανέμου και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.

γεωθερμική ενέργεια. Αυτή η ενέργεια παράγεται από τη θερμότητα και τον ατμό που παράγονται από τη γεωλογική δραστηριότητα στον φλοιό της γης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι σωλήνες τοποθετούνται στο έδαφος πάνω από γεωλογικά ενεργές ζώνες, περνώντας ατμό μέσα από τουρμπίνες, παράγοντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια.

Παλιρροιακή ενέργεια. Τα παλιρροιακά ρεύματα κατά μήκος των ακτών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η καθημερινή αλλαγή στις παλίρροιες κάνει το νερό να ρέει μέσα από τους στρόβιλους εμπρός και πίσω. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται και μεταφέρεται σε χερσαίους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Βιομάζα.Αυτό ισχύει για καύσιμα που λαμβάνονται από φυτά και βιολογικές πηγές - αιθανόλη, γλυκόζη, φύκια, μύκητες, βακτήρια. Θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τη βενζίνη ως πηγή καυσίμου.

Υδρογόνο.Ενέργεια που προέρχεται από διεργασίες που περιλαμβάνουν αέριο υδρογόνο. Σε αυτούς περιλαμβάνονται οι καταλυτικοί μετατροπείς, στους οποίους τα μόρια του νερού διασπώνται και ανασυνδυάζονται κατά την ηλεκτρόλυση. κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, στις οποίες το αέριο χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία μιας μηχανής εσωτερικής καύσης ή για την περιστροφή θερμαινόμενης τουρμπίνας· ή πυρηνική σύντηξη, κατά την οποία τα άτομα υδρογόνου συντήκονται υπό ελεγχόμενες συνθήκες, απελευθερώνοντας απίστευτες ποσότητες ενέργειας.

Εναλλακτικές και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Σε πολλές περιπτώσεις, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας είναι επίσης ανανεώσιμες. Ωστόσο, οι όροι δεν είναι εντελώς εναλλάξιμοι καθώς πολλές μορφές εναλλακτικών πηγών ενέργειας βασίζονται σε περιορισμένους πόρους. Για παράδειγμα, η πυρηνική ενέργεια βασίζεται σε ουράνιο ή άλλα βαριά στοιχεία που πρέπει πρώτα να εξορυχθούν.

Ταυτόχρονα, η αιολική, η ηλιακή, η παλιρροιακή, η γεωθερμική και η υδροηλεκτρική ενέργεια βασίζονται σε πηγές που είναι πλήρως ανανεώσιμες. Οι ακτίνες του ήλιου είναι η πιο άφθονη πηγή ενέργειας από όλες και, αν και περιορίζονται από τον καιρό και την ώρα της ημέρας, είναι βιομηχανικά ανεξάντλητες. Ο άνεμος επίσης δεν φεύγει, χάρη στις αλλαγές στην πίεση στην ατμόσφαιρά μας και στην περιστροφή της Γης.

Ανάπτυξη
Επί του παρόντος, η εναλλακτική ενέργεια εξακολουθεί να βιώνει τη νεολαία της. Αλλά αυτή η εικόνα αλλάζει γρήγορα υπό την επίδραση διεργασιών πολιτικής πίεσης, παγκόσμιων περιβαλλοντικών καταστροφών (ξηρασίες, λιμοί, πλημμύρες) και βελτιώσεων στις τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Για παράδειγμα, από το 2015, οι ενεργειακές ανάγκες του κόσμου εξακολουθούσαν να καλύπτονται κυρίως από άνθρακα (41,3%) και φυσικό αέριο (21,7%). Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί και η πυρηνική ενέργεια αντιστοιχούσαν σε 16,3% και 10,6%, αντίστοιχα, ενώ οι «ανανεώσιμες πηγές ενέργειας» (ηλιακή, αιολική, βιομάζα κ.λπ.) - μόνο 5,7%.

Αυτό έχει αλλάξει πολύ από το 2013, όταν η παγκόσμια κατανάλωση πετρελαίου, άνθρακα και φυσικού αερίου ήταν 31,1%, 28,9% και 21,4% αντίστοιχα. Η πυρηνική και η υδροηλεκτρική ενέργεια αντιπροσώπευαν το 4,8% και το 2,45%, ενώ οι ανανεώσιμες πηγές μόλις το 1,2%.

Επιπλέον, έχει αυξηθεί ο αριθμός των διεθνών συμφωνιών για τον περιορισμό της χρήσης ορυκτών καυσίμων και την ανάπτυξη εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Για παράδειγμα, η οδηγία για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, που υπεγράφη από την Ευρωπαϊκή Ένωση το 2009, η οποία θέτει στόχους για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για όλα τα κράτη μέλη έως το 2020.

Στον πυρήνα της, αυτή η συμφωνία συνεπάγεται ότι η ΕΕ θα καλύψει τουλάχιστον το 20% των συνολικών ενεργειακών αναγκών της με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έως το 2020 και τουλάχιστον το 10% των καυσίμων για τις μεταφορές. Τον Νοέμβριο του 2016, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή αναθεώρησε αυτούς τους στόχους και όρισε 27% ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως το 2030.

Ορισμένες χώρες έχουν γίνει ηγέτες στην ανάπτυξη της εναλλακτικής ενέργειας. Για παράδειγμα, στη Δανία, η αιολική ενέργεια καλύπτει έως και το 140% των αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας. Τα πλεονάσματα αποστέλλονται σε γειτονικές χώρες, τη Γερμανία και τη Σουηδία.

Η Ισλανδία, λόγω της θέσης της στον Βόρειο Ατλαντικό και των ενεργών ηφαιστείων της, πέτυχε 100% εξάρτηση από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ήδη από το 2012 μέσω ενός συνδυασμού υδροηλεκτρικής ενέργειας και γεωθερμικής ενέργειας. Το 2016, η Γερμανία υιοθέτησε μια πολιτική για τη σταδιακή κατάργηση της εξάρτησης από το πετρέλαιο και την πυρηνική ενέργεια.

Οι μακροπρόθεσμες προοπτικές για εναλλακτική ενέργεια είναι εξαιρετικά θετικές. Σύμφωνα με έκθεση του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (IEA) του 2014, η φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια και η ηλιακή θερμική ενέργεια θα αντιπροσωπεύουν το 27% της παγκόσμιας ζήτησης έως το 2050, καθιστώντας την τη μεγαλύτερη πηγή ενέργειας. Ίσως, χάρη στην πρόοδο στη σύνθεση, οι πηγές ορυκτών καυσίμων θα είναι απελπιστικά παρωχημένες μέχρι το 2050.

Όταν μιλάμε για εναλλακτική ενέργεια, συνήθως εννοούν εγκαταστάσεις για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές - ηλιακό φως και άνεμος. Ταυτόχρονα, οι στατιστικές αποκλείουν σταθμούς που χρησιμοποιούν την ισχύ της θαλάσσιας και παλίρροιας των ωκεανών, καθώς και γεωθερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Ωστόσο, αυτές οι πηγές ενέργειας είναι επίσης ανανεώσιμες. Ωστόσο, είναι παραδοσιακά και χρησιμοποιούνται σε βιομηχανική κλίμακα εδώ και πολλά χρόνια.

Η ιδέα της χρήσης της ισχύος της αιολικής και ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι αρκετά ελκυστική. Μετά από όλα, αυτό θα σας επιτρέψει να αρνηθείτε τη χρήση καυσίμου. Ακόμα και το γνώριμο τοπίο θα πρέπει να αλλάξει. Σωλήνες θερμοηλεκτρικών σταθμών, πυρηνικές σαρκοφάγοι θα εξαφανιστούν. Πολλές χώρες δεν θα εξαρτώνται πλέον από την αγορά ορυκτών καυσίμων. Άλλωστε, ο ήλιος και ο άνεμος είναι παντού στη Γη.

Μπορεί όμως μια τέτοια ενέργεια να αντικαταστήσει την παραδοσιακή; Οι αισιόδοξοι πιστεύουν ότι αυτό θα συμβεί. Οι απαισιόδοξοι έχουν διαφορετική άποψη για το πρόβλημα.

Οι παγκόσμιες στατιστικές το δείχνουν Η αύξηση των επενδύσεων στην εναλλακτική ενέργεια είναι πτωτική από το 2012. Υπάρχει ακόμη και μείωση σε απόλυτους αριθμούς. Η πτώση σε παγκόσμια κλίμακα οφειλόταν κυρίως στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, τις χώρες της Δυτικής Ευρώπης. Δεν μπορούσε καν να αντισταθμίσει την ανάπτυξη των ιαπωνικών και κινεζικών επενδύσεων.

Ίσως τα στατιστικά είναι κάπως παραμορφωμένα, γιατί στην πράξη δεν μπορούν να μετρηθούν σημειακοί παραγωγοί εναλλακτικής ενέργειας - μεμονωμένα ηλιακά πάνελ στις στέγες κτιρίων κατοικιών, ανεμογεννήτριες που εξυπηρετούν μεμονωμένα αγροκτήματα. Και σύμφωνα με τους ειδικούς, αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο του συνόλου της εναλλακτικής ενέργειας.

Η Γερμανία δικαίως θεωρείται πρωτοπόρος στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές.Από πολλές απόψεις, ο ενεργειακός της τομέας είναι ένα είδος δοκιμαστικού πεδίου για την ανάπτυξη πολλά υποσχόμενων μοντέλων. Η εγκατεστημένη ισχύς της αιολικής και ηλιακής παραγωγής του είναι 80 GW. Το 40% της χωρητικότητας ανήκει σε ιδιώτες, περίπου το 10% σε αγρότες. Και μόνο τα μισά - σε εταιρείες και το κράτος.

Περίπου κάθε δωδέκατος Γερμανός πολίτης έχει έναν εναλλακτικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής. Περίπου τα ίδια στοιχεία χαρακτηρίζουν την Ιταλία και την Ισπανία. Οι ηλιακοί σταθμοί είναι συνδεδεμένοι σε ένα κοινό δίκτυο, έτσι οι ιδιοκτήτες τους παράγουν και καταναλώνουν ταυτόχρονα ηλεκτρική ενέργεια.

Τα προηγούμενα χρόνια, οι καταναλωτές μπορούσαν να λαμβάνουν εναλλακτική ενέργεια μόνο σε ηλιόλουστες καιρικές συνθήκες, αλλά επί του παρόντος, η χρήση ολόκληρων συγκροτημάτων στα οποία οι ηλιακές μπαταρίες συμπληρώνονται με μπαταρίες - παραδοσιακό μόλυβδο ή σύγχρονο λίθιο - επεκτείνεται ενεργά. Έτσι, καθίσταται δυνατή η συσσώρευση περίσσειας ενέργειας, ώστε αργότερα να μπορεί να χρησιμοποιηθεί τη νύχτα ή σε κακές καιρικές συνθήκες.

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι μια τέτοια δέσμη επιτρέπει σε μια μέση ευρωπαϊκή οικογένεια τεσσάρων ατόμων να εξοικονομήσει το 60 τοις εκατό της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται. Τριάντα τοις εκατό εξοικονόμηση θα προέλθει απευθείας από τα ηλιακά πάνελ και άλλα τριάντα από τις μπαταρίες.

Η εξοικονόμηση είναι σημαντική, αλλά το κόστος μιας τέτοιας ενέργειας είναι πολύ υψηλό. Μια μπαταρία έξι kWh κοστίζει κατά μέσο όρο 5.000 ευρώ.Αν προσθέσουμε το κόστος εγκατάστασης, συντήρησης, φόρους και άλλα έξοδα, τότε μια εγκατάσταση έξι kWh θα κοστίσει μεταξύ δέκα και είκοσι χιλιάδων ευρώ. Τώρα στη Γερμανία υπάρχει τιμολόγιο ρεύματος περίπου 25 λεπτών. Επομένως, η περίοδος απόσβεσης για μια εναλλακτική εγκατάσταση για μία οικογένεια θα είναι περίπου τριάντα χρόνια.

Είναι σαφές ότι καμία μπαταρία δεν θα διαρκέσει τόσο πολύ. Αλλά αυτό ισχύει μόνο για τις σημερινές τεχνολογίες. Σύμφωνα με τους ειδικούς, το κόστος τόσο των μπαταριών όσο και των ηλιακών συλλεκτών θα μειωθεί, ενώ τα τιμολόγια του ρεύματος θα αυξηθούν. Τέτοιες προοπτικές βλέπουν οι ιδιοκτήτες πολλών εταιρειών, ιδίως η Google. Είναι αυτή η εταιρεία που κατέχει ηγετική θέση στις επενδύσεις στην ανάπτυξη εναλλακτικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες. Για να τονιστεί αυτή η περίσταση, έχουν τοποθετηθεί ηλιακοί συλλέκτες στο χώρο στάθμευσης του κεντρικού της γραφείου.

Στη Δυτική Ευρώπη, ορισμένα μεταλλουργεία και παραγωγοί τσιμέντου λένε ότι είναι έτοιμοι να χρησιμοποιήσουν εν μέρει την ενέργεια των ηλιακών συλλεκτών στο εγγύς μέλλον.

Ορισμένοι ειδικοί προβλέπουν απότομη μείωση της ζήτησης για παραδοσιακούς τύπους μεταφορέων ενέργειας και εξαφάνιση της πυρηνικής ενέργειας στο άμεσο μέλλον. Μάλλον τέτοιες εκτιμήσεις ακούνε και αμερικανικές εταιρείες ενέργειας. Έτσι, τα τελευταία χρόνια στις Ηνωμένες Πολιτείες, η επιτροπή που ρυθμίζει την πυρηνική ενέργεια δεν έχει εγκρίνει κανένα από τα έργα των NPP.

Ωστόσο, με όλες τις λαμπρές προοπτικές, η εναλλακτική ενέργεια εγείρει ερωτήματα που δεν έχουν ακόμη σαφείς απαντήσεις. Ένα από τα βασικά προβλήματα είναι ότι η ανάπτυξη του κλάδου γίνεται κυρίως με κολοσσιαία κρατική υποστήριξη.Είναι η αβεβαιότητα για το εάν αυτή η κατάσταση θα συνεχιστεί τα επόμενα χρόνια που προκάλεσε την πτώση του επενδυτικού ενδιαφέροντος στις Ηνωμένες Πολιτείες, για την οποία γράφτηκε νωρίτερα. Η ίδια εικόνα παρατηρείται και στην Ιταλία, η κυβέρνηση της οποίας μείωσε τα feed-in tariffs για να μειώσει το έλλειμμα του προϋπολογισμού.

Η Γερμανία παράγει περίπου το ένα τέταρτο του συνόλου της ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας εναλλακτικές πηγές, και μάλιστα την εξάγει. Το πρόβλημα είναι ότι αυτή η ενέργεια έχει προτεραιότητα για την είσοδο στην αγορά. Και αυτό ήδη κάνει διακρίσεις σε βάρος των παραδοσιακών προμηθευτών και παραβιάζει τα οικονομικά τους συμφέροντα. Το κράτος επιδοτεί την παραγωγή χρησιμοποιώντας εναλλακτική τεχνολογία, αλλά τα χρήματα για τις επιδοτήσεις τα παίρνει με την αύξηση των τιμολογίων. Περίπου το 20% του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας για τους Γερμανούς είναι υπερπληρωμή.

Όσο περισσότερη πράσινη ηλεκτρική ενέργεια παράγεται, τόσο πιο δύσκολο είναι για τις παραδοσιακές εταιρείες ενέργειας να επιβιώσουν. Η επιχείρησή τους στη Γερμανία απειλείται ήδη σήμερα. Οι μεγάλοι παραγωγοί ενέργειας, επενδύοντας σε εναλλακτική παραγωγή, έπεσαν οι ίδιοι στην παγίδα τους. Ένα μεγάλο μερίδιο της πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας έχει ήδη μειώσει τις τιμές χονδρικής.

Οι ηλιακές μπαταρίες, οι ανεμογεννήτριες δεν μπορούν να παράγουν ενέργεια τις συννεφιασμένες μέρες, ελλείψει ανέμου, επομένως, εξακολουθεί να μην είναι ρεαλιστικό να αρνούνται θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, αλλά λόγω της προτεραιότητας της εναλλακτικής ηλεκτρικής ενέργειας, οι παραγωγικές δυνατότητες των ΣΗΘ αναγκάζονται να μείνουν αδρανείς. ο καιρός είναι ηλιόλουστος και τις μέρες με αέρα, και αυτό αυξάνει το κόστος της δικής τους γενιάς και επηρεάζει τους καταναλωτές.

Όταν μιλάμε για εναλλακτική ηλεκτρική ενέργεια, δικαιολογώντας τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητάς της στο μέλλον, συνήθως λειτουργούν μόνο με βάση το κόστος των ίδιων των εγκαταστάσεων. Αλλά για να λειτουργήσει ολόκληρο το ενεργειακό σύστημα και ο καταναλωτής να λαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς διακοπή, είναι απαραίτητο να διατηρηθούν έτοιμες οι παραδοσιακές δυναμικότητες, οι οποίες ως αποτέλεσμα θα φορτωθούν μόνο κατά το ένα πέμπτο της παραγωγικής τους ικανότητας, και αυτό είναι πρόσθετο κόστος. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να εκσυγχρονιστεί ριζικά το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, να γίνει «έξυπνο» προκειμένου να διασφαλιστεί η ροή ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτό με νέες αρχές. Όλα αυτά απαιτούν επενδύσεις πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων και δεν είναι ακόμη σαφές ποιος θα τις χρηματοδοτήσει.

Στον Τύπο, η εναλλακτική ενέργεια παρουσιάζεται ως μια βιομηχανία σχεδόν χωρίς προβλήματα που υπόσχεται να λαμβάνει φθηνή και φιλική προς το περιβάλλον ηλεκτρική ενέργεια στο μέλλον, αλλά οι σοβαρές επιχειρήσεις κατανοούν τους κινδύνους που συνδέονται με αυτήν. Η κρατική στήριξη δεν είναι πολύ αξιόπιστη πηγή χρηματοδότησης, είναι επικίνδυνο να βασιστείς σε αυτήν. Μια τέτοια «άνοιξη» μπορεί να στεγνώσει ανά πάσα στιγμή.

Και άλλο ένα σημαντικό πρόβλημα. Οι ηλιακές και αιολικές εγκαταστάσεις απαιτούν την αποξένωση τεράστιων εκτάσεων γης. Αν για τις συνθήκες των Ηνωμένων Πολιτειών αυτό δεν είναι μεγάλο πρόβλημα, τότε η Δυτική Ευρώπη είναι πυκνοκατοικημένη. Ως εκ τούτου, μεγάλα έργα που σχετίζονται με την εναλλακτική ενέργεια δεν έχουν ακόμη υλοποιηθεί.

Οι εταιρείες ενέργειας, επιδιώκοντας να ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο, επενδύουν από κοινού με διάφορα ταμεία, συμπεριλαμβανομένων των συνταξιοδοτικών και ασφαλιστικών εταιρειών. Αλλά ακόμη και στη Γερμανία, όλα τα έργα που βρίσκονται σε εξέλιξη δεν είναι μεγάλης κλίμακας, αλλά στοχευμένα. Δεν υπάρχει ακόμη εμπειρία στη δημιουργία και μακροχρόνια λειτουργία μεγάλων παραγωγικών δυναμικών στον κόσμο.

Ενώ τα προβλήματα της εναλλακτικής ενέργειας, οι κίνδυνοι της συζητούνται κυρίως από ειδικούς, και ως εκ τούτου δεν φαίνονται σχετικά με την κοινωνία. Η ενέργεια, όπως κάθε άλλο πολύπλοκο, διακλαδισμένο και καλά εδραιωμένο σύστημα, έχει μεγάλη αδράνεια. Και μόνο χρόνια ανάπτυξης κάθε νέας τάσης μπορούν να το μετακινήσουν από τη θέση του. Για το λόγο αυτό, πιθανότατα, η ανάπτυξη της εναλλακτικής ενέργειας θα συνεχίσει να γίνεται με κρατική υποστήριξη και να έχει την πιο ευνοημένη χώρα.

Το «πράσινο» λόμπι δραστηριοποιείται ολοένα και περισσότερο στις ΗΠΑ. Ακόμη και σοβαροί ερευνητές βασίζονται στην εναλλακτική ενέργεια. Έτσι, σύμφωνα με έκθεση του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, η πολιτεία της Νέας Υόρκης έως το 2030 μπορεί να ικανοποιήσει πλήρως τις ανάγκες της σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ηλιακών και αιολικών εγκαταστάσεων. Ταυτόχρονα, η έκθεση αναφέρει ότι εάν βρίσκονται σωστά σε όλη την πολιτεία, τότε δεν υπάρχει ανάγκη διατήρησης αποτελεσματικών θερμικών δυναμικών παραγωγής σε εφεδρεία. Είναι αλήθεια ότι οι συντάκτες της έκθεσης δεν προτείνουν την πλήρη εγκατάλειψη της παραδοσιακής ενέργειας.

Η εναλλακτική ενέργεια έχει ήδη πάψει να είναι εξωτική, υπάρχει πραγματικά. Είναι σαφές ότι όσο εξελίσσεται, ο αριθμός των προβλημάτων που συνδέονται με αυτό θα αυξηθεί.