미래의 에너지: 현실과 환상. 대체 에너지원. 대체 에너지

대체 에너지는 우리가 사용하는 에너지(석탄, 가스, 핵연료, 석유 등)와 다른 에너지입니다. 화석 연료의 제한된 가용성과 유해한 온실 가스가 대기로 방출되는 상황에서 더 자주 사용됩니다. 대체 에너지는 상대적으로 새로운 산업입니다(예를 들어 석탄보다 덜 효율적이지만 더 깨끗한 것을 찾을 필요가 없었기 때문에). 많은 지지자를 찾지 못하지만 대체 에너지로의 전환은 불가피합니다. 많은 양의 전기를 생산(오히려 저장)하고, 수소 및 기타 요소, 효율적인 태양열 또는 열핵 에너지를 사용하여 일반적인 소스를 대체하는 방법을 찾을 때 세상은 인식할 수 없을 정도로 바뀔 것입니다.

2006년부터 중국 허페이시는 현재 에너지를 생성하는 핵융합 과정을 시뮬레이션하기 위해 "인공 태양"을 개발하고 있습니다. 무한한 대체 에너지원을 얻기 위해 과학자들은 플라즈마를 가열하여 토카막(tokamak)이라는 특수 챔버 내부의 온도를 기록합니다. 11월에 연구자들은 플라즈마를 섭씨 1억도의 온도로 가열하는 데 성공했으며 이제 중국의 "태양"이 2019년에 완전히 완성될 것으로 알려졌습니다.

대체 에너지는 전통적인 에너지만큼 널리 보급되지는 않았지만 환경에 해를 끼칠 위험이 낮고 수익성이 높기 때문에 관심이 있는 에너지를 얻는 유망한 방법입니다.

대체 에너지- 전통적인 방법만큼 널리 보급되지는 않았지만 환경에 해를 끼칠 위험이 낮은 사용의 수익성 때문에 관심이 있는 에너지를 얻는 유망한 방법 세트.

대체 에너지원- 전기 에너지(또는 기타 필요한 유형의 에너지)를 얻고 석유, 생산된 천연 가스 및 석탄에서 작동하는 기존 에너지원을 대체할 수 있는 방법, 장치 또는 구조.

대체 에너지의 유형:태양 에너지, 풍력 에너지, 바이오 매스 에너지, 파력 에너지, 구배 온도 에너지, 형상 기억 효과, 조력 에너지, 지열 에너지.

태양 에너지- 광전지 및 열역학적 방법으로 태양 에너지를 전기로 변환합니다. 광전 방식의 경우 광양자(광자)의 에너지를 전기로 직접 변환하는 광전 변환기(PEC)가 사용됩니다.

먼저 태양 에너지를 열로 변환한 다음 기계적 에너지로 변환한 다음 전기 에너지로 변환하는 열역학 설비에는 "태양열 보일러", 터빈 및 발전기가 포함됩니다. 그러나 지구에 떨어지는 태양 복사는 낮은 에너지 플럭스 밀도, 일별 및 계절적 순환성, 기상 조건에 대한 의존성과 같은 여러 가지 특징을 가지고 있습니다. 따라서 열 조건의 변화는 시스템 작동에 심각한 제한을 초래할 수 있습니다. 이러한 시스템에는 작동 모드의 무작위 변동을 배제하거나 시간이 지남에 따라 필요한 에너지 생산 변화를 보장하는 저장 장치가 있어야 합니다. 태양광 발전소를 설계할 때 기상 요인을 정확하게 평가할 필요가 있습니다.

지열 에너지- 지구 내부의 열(뜨거운 증기 수원의 에너지)을 전기 에너지로 변환하여 전기를 생산하는 방식.

이 발전 방식은 암석의 온도가 깊이에 따라 증가하고 지표면에서 2~3km 지점에서 100°C를 초과한다는 사실에 근거합니다. 지열 발전소에서 전기를 생산하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

직접 방식: 천연 증기는 파이프를 통해 발전기에 연결된 터빈으로 보내집니다. 간접 방식: 증기는 사전에(터빈에 들어가기 전에) 파이프를 파괴하는 가스를 제거합니다. 혼합 방식 : 원시 증기가 터빈에 들어간 다음 응축의 결과로 형성된 물에서 용해되지 않은 가스가 제거됩니다.

이러한 발전소의 "연료" 비용은 우물 및 증기 수집 시스템 생산 비용에 의해 결정되며 상대적으로 낮습니다. 동시에 용광로, 보일러 플랜트 및 굴뚝이 없기 때문에 발전소 자체의 비용이 낮습니다.

지열 전기 설비의 단점은 토양의 국부적 침강 가능성과 지진 활동의 각성 가능성을 포함합니다. 그리고 땅에서 나오는 가스에는 독성 물질이 포함될 수 있습니다. 또한 지열발전소 건설에는 일정한 지질조건이 필요하다.

풍력 발전풍력 에너지(대기에 있는 기단의 운동 에너지) 사용을 전문으로 하는 에너지의 한 분야입니다.

풍력 발전 단지는 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 설비입니다. 그것은 풍력 터빈, 전류 발전기, 풍력 터빈 및 발전기의 작동을 제어하는 ​​자동 장치, 설치 및 유지 보수 시설로 구성됩니다.

풍력 에너지를 얻기 위해 다양한 디자인이 사용됩니다. 다중 블레이드 "데이지"; 비행기 프로펠러와 같은 프로펠러; 수직 로터 등

풍력 발전소는 제조 비용이 매우 저렴하지만 용량이 작고 운영이 날씨에 따라 다릅니다. 또한, 그들은 매우 시끄 럽기 때문에 대형 풍력 발전소는 밤에 꺼야합니다. 또한 풍력 발전 단지는 항공 교통과 전파를 방해합니다. 풍력 발전소의 사용은 기류의 힘을 국부적으로 약화시켜 산업 지역의 환기를 방해하고 심지어 기후에 영향을 미칩니다. 마지막으로 풍력 발전 단지를 사용하려면 다른 유형의 발전기보다 훨씬 더 많은 면적이 필요합니다.

파동 에너지- 파동의 위치 에너지를 맥동의 운동 에너지로 변환하고, 맥동을 발전기의 축을 회전시키는 일방향 힘으로 형성하여 전기 에너지를 얻는 방법.

풍력 및 태양 에너지에 비해 파력 에너지는 훨씬 더 높은 전력 밀도를 가지고 있습니다. 따라서 바다와 바다의 평균 전력은 원칙적으로 15kW / m를 초과합니다. 2m의 파고로 전력은 80kW / m에 이릅니다. 즉, 해양 표면을 개발할 때 에너지가 부족할 수 없습니다. 파력의 일부만이 기계 및 전기 에너지에 사용될 수 있지만 물의 경우 변환 계수가 공기의 경우보다 최대 85% 더 높습니다.

다른 유형의 대체 에너지와 마찬가지로 조력 에너지는 재생 가능한 에너지원입니다.

이러한 유형의 발전소는 조력 에너지를 사용하여 전기를 생성합니다. 가장 단순한 조력 발전소(TES) 건설을 위해서는 댐이나 하구로 막힌 만인 수영장이 필요합니다. 댐에는 발전기를 회전시키는 암거와 수력 터빈이 있습니다.

만조가 되면 물이 수영장으로 들어옵니다. 유역과 바다의 수위가 같아지면 암거가 닫힙니다. 썰물이 시작되면 바다의 수위가 낮아지고 압력이 충분해지면 연결된 터빈과 발전기가 작동하기 시작하고 수영장의 물이 점차 떠납니다.

해수면의 조석 변동이 4m 이상인 지역에 조력 발전소를 건설하는 것이 경제적으로 실현 가능한 것으로 간주됩니다. 조력 발전소의 설계 용량은 역 건설 지역의 조수의 특성에 따라 다릅니다. 갯벌의 부피와 면적, 댐 본체에 설치된 터빈의 수.

조력 발전소의 단점은 바다와 바다의 기슭에만 건설되며, 또한 매우 높은 전력을 개발하지 못하고 하루에 두 번만 조수가 있다는 것입니다. 그리고 심지어 그들은 환경 친화적이지 않습니다. 그들은 소금과 담수의 정상적인 교환을 방해하여 해양 동식물의 생활 조건을 방해합니다. 그들은 또한 해수의 에너지 잠재력, 속도 및 이동 영역을 변경하기 때문에 기후에 영향을 미칩니다.

구배 온도 에너지... 이 에너지 생산 방법은 온도 차이를 기반으로 합니다. 그것은 매우 널리 퍼져 있지 않습니다. 그것의 도움으로 적당한 전기 생산 비용으로 상당히 많은 양의 에너지를 생성하는 것이 가능합니다.

온도 경사도 발전소의 대부분은 해변에 위치하고 있으며 운영에 바닷물을 사용합니다. 세계의 바다는 지구로 떨어지는 태양 에너지의 거의 70%를 흡수합니다. 수백 미터 깊이의 찬물과 해수면의 따뜻한 물의 온도차는 20-40,000TW로 추정되는 거대한 에너지원이며 그 중 4TW만 실제로 사용할 수 있습니다.

동시에 해수 온도의 차이를 기반으로 구축된 해양 화력 발전소는 다량의 이산화탄소를 방출하여 심해의 압력을 낮추고 가열하고 지표수를 냉각시킵니다. 그리고 이러한 과정은 그 지역의 기후, 동식물에 영향을 미칠 수밖에 없습니다.

바이오매스 에너지... 바이오매스가 분해되면(분뇨, 죽은 유기체, 식물) 메탄 함량이 높은 바이오가스가 방출되어 난방, 발전 등에 사용됩니다.

많은 양의 동물 분뇨가 버려지는 여러 개의 큰 "통"이 있기 때문에 전기와 열을 제공하는 기업 (돼지 돼지 및 외양간 등)이 있습니다. 이 밀봉된 탱크에서 분뇨가 썩고 방출된 가스는 농장의 필요에 따라 이동합니다.

이러한 유형의 에너지의 또 다른 장점은 에너지 생산을 위해 습식 분뇨를 사용한 결과 분뇨에서 마른 잔류물이 남게 되며 이는 밭을 위한 우수한 비료입니다.

또한 빠르게 성장하는 조류와 일부 유기 폐기물(옥수수 줄기, 지팡이 등)을 바이오 연료로 사용할 수 있습니다.

형상기억 효과는 1949년 소련 과학자 쿠르듀모프와 콘드로스가 처음 발견한 물리적 현상이다.

형상 기억 효과는 특수 합금에서 관찰되며 열 작용으로 변형된 후 부품이 초기 모양을 복원한다는 사실로 구성됩니다. 원래 모양을 복원할 때 차가운 상태에서 변형에 소요된 작업을 훨씬 초과하는 작업을 수행할 수 있습니다. 따라서 합금은 원래 모양으로 복원될 때 상당한 양의 열(에너지)을 발생합니다.

비전통적 에너지원에는 태양, 바람 및 인간의 근육 노력에 의해 생성되는 에너지가 포함됩니다. 아래에서 자세히 알아보세요.

대체 에너지원은 수신된 전기를 얻고 전송하는 다양한 유망한 방법입니다. 동시에 이러한 에너지원은 재생 가능하며 환경에 대한 피해를 최소화합니다. 이러한 에너지원에는 태양광 패널과 태양광 발전소가 포함됩니다.

그들은 차례로 다음과 같은 도움을 받아 3 가지 유형의 에너지 생산으로 나뉩니다.

• 광전지;
• 태양 전지 패널;
• 결합된 옵션.

물을 고온으로 가열하여 파이프 시스템을 통과하여 터빈을 돌리는 증기를 생성하는 미러 시스템을 사용하는 것이 일반적입니다. 풍차와 풍력 발전소는 풍력 에너지에서 전류를 생성하고 발전기에 연결된 특수 블레이드를 돌립니다.

밀물과 썰물뿐만 아니라 파도의 에너지를 대중적으로 사용합니다.

실험에 따르면 이러한 발전소는 약 15kW를 생성할 수 있으며, 이는 태양광 및 풍력 발전소보다 훨씬 우수한 전력입니다.

지열 온천에서 뜨거운 물은 전기를 생산하는 데 널리 사용됩니다. 시뮬레이터의 움직이는 부분이 막대를 통해 사람의 움직임의 결과로 전기를 생성하는 발전기에 연결되는 체육관과 같은 일부 방에서 운동 에너지를 사용하는 것은 흥미 롭습니다.

비전통적인 에너지원: 얻는 방법

비전통적인 에너지 공급원은 우선 지열수를 사용하는 것뿐만 아니라 바람, 햇빛, 밀물과 썰물의 에너지를 사용하여 전기를 얻는 것입니다. 그러나 이 외에도 바이오매스 및 기타 방법을 사용하는 다른 방법이 있습니다.

즉:

1. 바이오매스에서 전기를 얻습니다.이 기술은 메탄과 이산화탄소로 구성된 폐기물에서 바이오 가스를 생산하는 것을 의미합니다. 일부 실험 설비(Michael의 가습기)는 분뇨, 짚을 처리하여 1톤의 재료에서 10-12m3의 메탄을 얻을 수 있습니다.
2. 열 방식으로 전기를 얻습니다.열전소자로 구성된 일부 상호 연결된 반도체를 가열하고 다른 반도체를 냉각하여 열 에너지를 전기로 변환합니다. 온도 차이의 결과로 전류가 생성됩니다.
3. 수소전지.이것은 전기분해를 통해 일반 물에서 충분히 많은 양의 수소-산소 혼합물을 얻을 수 있는 장치입니다. 동시에 수소 생산 비용은 최소화됩니다. 그러나 이러한 전기 생산은 아직 실험 단계에 불과합니다.

또 다른 유형의 발전은 스털링 엔진이라는 특수 장치입니다. 피스톤이 있는 특수 실린더 내부에 기체 또는 액체가 있습니다. 외부 가열로 액체 또는 가스의 양이 증가하고 피스톤이 움직여 발전기가 차례로 작동하도록 합니다. 또한 파이프 시스템을 통과하는 가스 또는 액체는 냉각되어 피스톤을 뒤로 움직입니다. 이것은 다소 조잡한 설명이지만 이 엔진이 어떻게 작동하는지에 대한 아이디어를 제공합니다.

대체 에너지 옵션

현대 사회에서는 열과 전기의 천연 자원의 한계로 인해 일부 사람들은 대체 에너지 원을 사용합니다. 대체 에너지의 주요 방향 중 하나는 비전통적인 유형 및 소스의 검색 및 사용입니다.

전기를 얻을 수 있는 소스:

• 재생 가능합니다.
• 그들은 전통적인 것을 성공적으로 대체 할 수 있습니다.
• 끊임없이 개선, 개발 및 연구합니다.

지하철과 기차역에 개찰구의 고출력 압전 소자를 장착하면 특수 판을 밟을 때 사람의 체중 압력으로 전기를 생산할 수 있습니다. 이러한 운영 시설은 중국과 일본의 일부 도시에서 실험으로 설치되었습니다.

녹색 에너지 - 바이오 가스 생산, 이후에 해초로 집을 난방하는 데 사용할 수 있습니다. 녹조류가 서식하는 수면 1헥타르에서 최대 150,000m3의 가스를 얻을 수 있다는 것이 확인되었습니다. 휴화산의 에너지를 사용하여 열과 고온의 영향으로 물이 화산으로 펌핑되어 증기로 바뀌고 특수 파이프를 통해 터빈으로 흘러 터빈을 돌립니다. 현재 전 세계적으로 이러한 실험 설비는 단 2개뿐입니다. 유기물을 산화시키는 특수 박테리아를 포함하는 특수 세포의 도움으로 폐수를 사용하면 전자가 생성되고 결과적으로 화학 공정 중에 전기가 발생합니다.

가정 에너지원: 옵션

에너지 요금이 인상되면서 많은 사람들이 에너지 절약뿐만 아니라 추가 에너지원에 대해 생각하기 시작했습니다. 어떤 사람들은 직접 하는 것을 선호하고 어떤 사람들은 특정 옵션이 적용될 수 있는 일종의 기성 솔루션을 선호합니다.

즉:

1. 투명도가 높은 유리에 태양광 패널을 설치하여 다층 건물에도 설치할 수 있습니다. 그러나 동시에 맑은 맑은 날씨에도 효율성은 10%를 초과하지 않습니다.
2. 방의 일부 영역을 밝히기 위해 LED 및 LED 램프는 태양 전지판에 연결된 소형 배터리에 사용됩니다. 낮에는 배터리를 충전하면 충분하므로 저녁에 배터리를 켤 수 있습니다.
3. 배터리를 충전하고 인버터를 통해 가전 제품 및 램프에 부분적으로 전원을 공급할 수있는 기존 태양 전지 패널 설치. 지붕에 진공 펌프와 집열기를 설치하여 따뜻한 계절에 온수를 생성할 수도 있습니다.

불행히도 도시 지역에 거주하는 거주자는 시골집에 거주하는 사람들과 달리 추가 에너지원에 대한 선택이 제한적입니다. 개인 주택에는 자율 전원 공급 장치를 만들 기회가 훨씬 더 많습니다. 또한 시골집이나 시골에서 자율적인 독립 난방 시스템을 만들기도 합니다.

개인 주택 난방 : 대체 에너지 원

전기를 생산하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 풍력입니다. 전류를 받고 배터리를 충전하려면 발전기에 연결된 움직이는 블레이드가있는 시골집 근처에 높은 돛대를 두는 것으로 충분합니다.

열을 얻으려면 열 펌프를 사용할 수 있습니다. 열 펌프를 사용할 때 거의 모든 곳에서 열을 얻을 수 있습니다.

• 공기;
• 물;
• 지구.

작동 원리는 냉장고와 동일하며 공기 또는 물이 펌프를 통해 펌핑될 때만 열을 얻습니다. 수제 디자인은 산업 디자인보다 열등하지 않습니다. 집에서 그러한 구조를 독립적으로 만들 수 있습니다. 도면을 찾고 풍력 터빈을 만들어 문자 그대로 얇은 공기에서 저렴한 전기를 얻는 것으로 충분합니다. 개인 주택에 전기와 난방을 공급하는 다른 유형과 가능성이 있습니다.

햇빛이 부족하면 패널이 단순히 쓸모가 없기 때문에 특히 러시아 북부 지역에서 일반 발전기를 사용하는 것이 효과적입니다.

물을 가열하도록 설계된 열 대류기에도 동일하게 적용됩니다. 열을 발생시키기 위해 바이오 연료 보일러를 사용하는 것이 다소 더 쉽고, 짚과 이탄으로 만든 것을 포함하여 압축 톱밥, 펠릿이 용광로의 재료로 사용됩니다. 그러나 그러한 바이오 연료 보일러는 가스 연소 보일러보다 다소 비쌉니다.

DIY 전류 및 열: 가정을 위한 대체 에너지

최근 몇 년 동안 난방 및 전기 요금이 증가하고 있기 때문에 아파트 또는 개인 주택의 무료 전기는 항상 사람들에게 관심이되었습니다. 그리고 비용을 절약하기 위해 많은 사람들이 무료로 열과 에너지를 얻을 수 있는 옵션을 찾으려고 합니다. 이를 위해 그들은 영원한 근원을 발명하려는 시도를 포함하여 다양한 시스템을 만들고 전류와 열을 얻는 독특하고 새로운 방법을 고안합니다.

상대 자유 에너지(DIY 태양 전지판 조립):

• 중국에서 태양광 패널 부품을 구입할 수 있습니다.
• 모든 것을 스스로 수집하십시오.
• 일반적으로 각 키트에는 어셈블리 다이어그램이 포함되어 있습니다.
• 이 모든 것을 통해 패널과 전원 공급 회로, 특히 아파트 또는 개인 주택을 독립적으로 조립할 수 있습니다.

연료가 없는 자유 에너지는 전자기파에서 얻습니다. 모든 진동은 전기로 변환될 수 있습니다. 사실, 이러한 회로의 효율성은 매우 작지만 특수 제작된 장치의 도움으로 전화 및 기타 소형 가전 제품을 충전할 수 있습니다.

그러나 충전에는 꽤 오랜 시간이 걸립니다.

열을 얻기 위해 일부 장인은 메탄을 사용하며, 이는 동물의 분뇨와 기타 폐기물에서 얻습니다. 적절하게 설계된 시스템은 열을 생성하고 가정을 데우고 요리를 하기 위한 좋은 옵션입니다.

대체 에너지 형태로서의 태양과 바람

열과 전기를 모두 얻는 대안은 많은 사람들에게 관련이 있습니다.소형 태양 에너지는 실리콘 기반 태양 전지를 사용하는 것이며 받는 에너지의 양은 배터리 수, 집 또는 기타 건물의 위도에 따라 다릅니다.

발전기를 이용하여 에너지를 생성하는 흥미로운 기술은 충전 컨트롤러를 발전기에 연결하고 전체 회로를 배터리로 연결하면 충분한 양의 에너지를 얻을 수 있습니다.

열 에너지를 전기로 변환하는 특수 열전 변환기의 사용, 즉 반도체 열전대의 사용이 실제입니다. 증기의 한 부분은 가열되고 두 번째 부분은 냉각되어 일상 생활에서 사용할 수 있는 무료 전기가 나타납니다. 그것은 아이들을 위한 에너지 생성으로 사용될 수 있습니다. 운동장을 밝히는 데 사용할 수 있는 작은 비율의 전기를 받기 위해 운동장에 있는 발전기와 그네를 연결하는 것으로 충분합니다.

무료 DIY 전기(비디오)

교류 발전기 또는 더 간단히 말하면 전원 공급 장치는 전기 에너지를 얻는 가장 일반적인 방법입니다. 그러나 이것에도 불구하고 전 세계적으로 대체 소스를 사용하여 전기를 생성할 수 있는 많은 기회가 있습니다.

최근 몇 년 동안 대체 에너지에 대한 뜨거운 관심과 열띤 토론의 대상이 되었습니다. 기후 변화의 위협과 지구 평균 기온이 매년 계속 상승하고 있다는 사실로 인해 화석 연료, 석탄 및 기타 오염 과정에 대한 의존도를 줄일 에너지 형태를 찾는 노력이 자연스럽게 커졌습니다.

대부분의 개념이 새로운 것은 아니지만 이 문제가 마침내 관련성이 있게 된 것은 지난 수십 년 동안뿐입니다. 기술과 제조의 발전으로 대부분의 대체 에너지 비용은 하락했지만 효율성은 높아졌습니다. 간단하고 이해하기 쉬운 말로 말하면 대체 에너지는 무엇이며 주요 에너지가 될 확률은 무엇입니까?

분명히, "대체 에너지"가 무엇을 의미하고 그 문구가 적용될 수 있는지에 대해 약간의 논란이 남아 있습니다. 한편으로 이 용어는 인류의 탄소 발자국을 증가시키지 않는 에너지 형태에 기인할 수 있습니다. 따라서 원자력 시설, 수력 발전소, 천연 가스 및 "청정 석탄"까지 포함될 수 있습니다.

다른 한편, 이 용어는 현재 비전통적인 에너지 방법으로 간주되는 태양열, 풍력, 지열 발전, 바이오매스 및 기타 최근 추가된 방법을 지칭하는 데에도 사용됩니다. 이러한 종류의 분류는 수력 발전소와 같은 에너지 생산 방법을 제외합니다. 수력 발전소는 100년 이상 존재했으며 세계 일부 지역에서 매우 일반적입니다.

또 다른 요인은 대체 에너지원이 "깨끗해야" 하고 유해한 오염 물질을 생성하지 않아야 한다는 것입니다. 언급한 바와 같이 이것은 대부분 이산화탄소를 의미하지만 일산화탄소, 이산화황, 산화질소 등의 다른 배출에도 적용될 수 있습니다. 이러한 매개변수에 따르면 원자력은 독성이 높고 적절하게 저장해야 하는 방사성 폐기물을 생성하기 때문에 대체 에너지원으로 간주되지 않습니다.

그러나 모든 경우에 이 용어는 향후 10년 동안 주요 에너지 생산 형태로 화석 연료와 석탄을 대체할 에너지 유형을 나타내는 데 사용됩니다.

대체 에너지원의 종류
엄밀히 말하면 대체 에너지에는 여러 유형이 있습니다. 다시 말하지만, 정의는 여기서 막다른 골목에 도달합니다. 과거에는 "대체 에너지"를 방법이라고 불렀고 그 사용은 기본적이거나 합리적이지 않은 것으로 간주되었기 때문입니다. 그러나 넓은 의미에서 정의를 취하면 다음 사항 중 일부 또는 전체가 포함됩니다.

수력발전. 이것은 수력발전 댐이 떨어지는 물(강, 운하, 폭포)이 터빈을 돌려 전기를 생성하는 장치를 통과할 때 생성되는 에너지입니다.

원자력. 지연된 핵분열 반응 동안 생성되는 에너지. 우라늄 막대 또는 기타 방사성 원소는 물을 가열하여 증기로 만들고 증기는 터빈을 돌려 전기를 생성합니다.

태양으로부터 직접 받는 에너지; (일반적으로 큰 배열로 배열된 실리콘 웨이퍼로 구성됨) 태양 광선을 직접 전기 에너지로 변환합니다. 어떤 경우에는 햇빛에 의해 생성된 열을 전기를 생산하는 데 사용하기도 하는데 이를 태양열 에너지라고 합니다.

풍력 에너지. 기류에 의해 생성된 에너지; 거대한 풍력 터빈은 바람에 의해 구동되어 전기를 생산합니다.

지열 에너지. 이 에너지는 지각의 지질 활동에 의해 생성된 열과 증기에 의해 생성됩니다. 대부분의 경우 파이프는 지질 활성 지역 위의 지반에 배치되어 증기가 터빈을 통과하여 전기를 생성합니다.

조수의 에너지. 해안선을 따라 흐르는 조류도 전기를 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 썰물과 흐름의 일일 변화로 인해 물이 터빈을 통해 앞뒤로 흐릅니다. 전기가 생성되어 육상 발전소로 전송됩니다.

바이오매스.이것은 에탄올, 포도당, 조류, 곰팡이, 박테리아와 같은 식물 및 생물학적 공급원에서 얻은 연료에 적용됩니다. 휘발유를 연료로 대체할 수 있습니다.

수소.수소 가스와 관련된 공정에서 파생된 에너지입니다. 여기에는 물 분자가 분해되고 전기 분해 중에 재결합되는 촉매 변환기가 포함됩니다. 가스가 내연 기관에 동력을 공급하거나 가열된 터빈을 회전시키는 데 사용되는 수소 연료 전지; 또는 수소 원자가 통제된 조건에서 융합하여 엄청난 양의 에너지를 방출하는 핵융합.

대체 및 재생 가능한 에너지원
많은 경우 대체 에너지원도 재생 가능합니다. 그러나 많은 형태의 대체 에너지원이 제한된 자원에 의존하기 때문에 이러한 용어는 완전히 상호 교환할 수 없습니다. 예를 들어, 원자력은 먼저 채굴해야 하는 우라늄 또는 기타 중원소에 의존합니다.

동시에 풍력, 태양열, 조력, 지열 및 수력 발전은 완전히 재생 가능한 자원에 의존합니다. 태양 광선은 가장 풍부한 에너지원이며 날씨와 시간에 따라 제한되지만 산업적 관점에서 보면 고갈되지 않습니다. 우리 대기의 압력 변화와 지구의 자전 덕분에 바람도 아무데도 가지 않습니다.

개발
현재 대체 에너지는 여전히 젊음을 경험하고 있습니다. 그러나 이러한 상황은 정치적 압력, 지구적 환경 재해(가뭄, 기근, 홍수) 및 재생 가능 에너지 기술의 발전의 영향으로 빠르게 변화하고 있습니다.

예를 들어, 2015년 현재 세계의 에너지 수요는 여전히 주로 석탄(41.3%)과 천연 가스(21.7%)로 충족됩니다. 수력 발전소와 원자력 발전소는 각각 16.3%와 10.6%를 차지한 반면 "재생 에너지 원"(태양, 풍력, 바이오 매스 등의 에너지)은 5.7 %에 불과합니다.

이는 전 세계 석유, 석탄 및 천연 가스 소비가 각각 31.1%, 28.9% 및 21.4%였던 2013년 이후 많이 변경되었습니다. 원자력과 수력은 4.8%와 2.45%를 차지한 반면 재생 에너지는 1.2%에 불과했습니다.

또한 화석연료 사용과 대체 에너지원 개발을 억제하기 위한 국제 협약이 증가하고 있습니다. 예를 들어, 2009년 유럽 연합이 서명한 재생 에너지 지침은 2020년까지 모든 회원국의 재생 에너지 사용 목표를 설정했습니다.

이 협정의 핵심은 EU가 2020년까지 총 에너지 수요의 최소 20%와 운송 연료의 최소 10%를 재생 가능 에너지로 충족할 것임을 의미합니다. 2016년 11월, 유럽연합 집행위원회는 이러한 목표를 수정하고 2030년까지 최소 재생 에너지 소비량의 27%를 이미 설정했습니다.

일부 국가는 대체 에너지 개발의 선두 주자가 되었습니다. 예를 들어, 덴마크에서는 풍력 에너지가 국가 전력 수요의 최대 140%를 제공합니다. 잉여분은 이웃 국가인 독일과 스웨덴으로 배송됩니다.

아이슬란드는 북대서양과 활화산 덕분에 수력 발전과 지열 에너지의 결합을 통해 이미 2012년에 재생 가능 에너지에 100% 의존했습니다. 2016년 독일은 석유와 원자력에 대한 의존도를 단계적으로 철폐하는 정책을 채택했습니다.

대체 에너지에 대한 장기적 전망은 매우 긍정적입니다. 국제 에너지 기구(IEA)의 2014년 보고서에 따르면 태양광 태양 에너지와 태양열 에너지는 2050년까지 전 세계 수요의 27%를 차지하여 가장 큰 에너지원이 될 것입니다. 아마도 융합의 발전 덕분에 화석 연료는 2050년까지 절망적으로 쓸모없게 될 것입니다.

대체 에너지에 대해 이야기할 때 일반적으로 태양광과 바람과 같은 재생 가능 자원으로부터 전기를 생산하기 위한 설비를 의미합니다. 단, 해수면력과 조석력을 이용하는 관측소와 지열발전소는 통계에서 제외된다. 그러나 이러한 에너지원도 재생 가능합니다. 그러나 그들은 전통적이며 수년 동안 산업 규모로 사용되었습니다.

풍력과 태양 에너지를 이용하여 전기를 생산한다는 아이디어는 상당히 매력적입니다. 결국 이것은 연료 사용을 제거합니다. 평범한 풍경조차도 바뀌어야 할 것입니다. 화력 발전소의 파이프와 핵 석관이 사라질 것입니다. 많은 국가들이 더 이상 화석 연료 구매에 영구적으로 의존하지 않을 것입니다. 결국 태양과 바람은 지구 어디에나 있습니다.

그러나 그러한 에너지가 전통적인 에너지를 대체할 수 있을까요? 낙관론자들은 이것이 일어날 것이라고 믿습니다. 비관론자들은 문제에 대해 다른 견해를 가지고 있습니다.

세계 통계에 따르면 2012년 이후 대체 에너지 투자 증가율 감소... 절대적인 수치의 감소도 있습니다. 글로벌 규모의 감소는 주로 미국과 서유럽 국가 때문이었습니다. 일본과 중국 투자의 성장을 보상조차 할 수 없었습니다.

실제로 주거용 건물 지붕의 개별 태양 전지판, 개별 농장에 서비스를 제공하는 풍력 설비와 같은 대체 에너지의 포인트 생산자를 실제로 고려할 수 없기 때문에 통계가 다소 왜곡될 수 있습니다. 그리고 전문가들에 따르면, 그것들은 모든 대체 에너지의 약 3분의 1을 차지합니다.

독일은 재생 가능 자원에서 전기 생산의 선두 주자로 간주됩니다.여러 면에서 에너지 부문은 유망한 모델 개발을 위한 일종의 시험장입니다. 풍력 및 태양광 발전 설비 용량은 80GW입니다. 용량의 40%는 개인, 약 10%는 농부에 속합니다. 그리고 절반 만 - 회사와 국가에.

약 12명의 독일 시민이 대체 발전소를 소유하고 있습니다. 대략 같은 수치가 이탈리아와 스페인의 특징입니다. 태양광 발전소는 공통 그리드에 연결되어 소유자가 동시에 전기를 생산하고 소비합니다.

이전에는 소비자가 맑은 날씨에만 대체 에너지를받을 수 있었지만 현재는 기존 납 또는 현대 리튬 배터리로 태양 전지를 보충하는 전체 단지의 사용이 활발히 확대되고 있습니다. 따라서 나중에 어둡거나 악천후에서 사용하기 위해 여분의 에너지를 축적하는 것이 가능하게 됩니다.

전문가들은 이러한 묶음으로 유럽 평균 4인 가족이 소비하는 전력의 60%를 절약할 수 있다고 추정합니다. 태양 전지판과 30개의 배터리를 통해 직접 30%를 절약할 수 있습니다.

절약은 상당하지만 그러한 에너지 비용은 매우 높습니다. 6kWh 배터리는 평균 5,000유로입니다.설치, 유지 관리, 세금 및 기타 비용을 추가하면 6kWh 설치 비용은 만 유로에서 2만 유로 사이입니다. 이제 독일은 약 25센트의 전기 요금을 부과합니다. 따라서 대체 단독 주택에 대한 투자 회수 기간은 약 30년이 될 것입니다.

배터리가 그렇게 오래 가지 않을 것이 분명합니다. 그러나 이것은 오늘날의 기술에만 해당됩니다. 전문가들에 따르면, 축전지와 태양광 패널의 비용은 모두 감소하는 반면 전기 요금은 인상될 것입니다. 이것은 많은 회사, 특히 Google 소유자의 비전입니다. 미국의 대체 에너지 개발에 대한 투자의 선두 주자가 바로 이 회사입니다. 이를 강조하기 위해 본사 주차장에 태양광 패널을 설치했다.

서유럽의 일부 제련소와 시멘트 생산업체는 가까운 장래에 태양 에너지를 부분적으로 사용할 준비가 되었다고 말합니다.

많은 전문가들은 가까운 미래에 전통적인 유형의 에너지에 대한 수요가 급격히 감소하고 원자력 에너지가 사라질 것이라고 예측합니다. 아마도 미국 에너지 회사들도 그러한 평가를 들을 것입니다. 따라서 최근 몇 년 동안 미국에서는 원자력을 규제하는 위원회에서 원자력 발전소 프로젝트를 승인하지 않았습니다.

그러나 모든 밝은 전망과 함께 대체 에너지는 아직 명확한 답이 없는 질문을 던집니다. 주요 문제 중 하나는 산업의 발전이 막대한 정부 지원으로 주로 이루어지고 있다는 것입니다.이러한 상황이 앞으로 몇 년 동안 계속될지 여부에 대한 불확실성이며 앞서 쓴 미국에 대한 투자자의 관심도를 떨어뜨렸습니다. 정부가 재정 적자를 줄이기 위해 녹색 관세를 인하한 이탈리아에서도 같은 상황이 관찰됩니다.

독일은 대체 소스에서 전체 전력의 약 4분의 1을 생산하고 심지어 수출합니다. 문제는 이 에너지가 시장 진입에 우선권이 있다는 점이다. 그리고 이것은 이미 전통적인 공급자를 차별하고 그들의 경제적 이익을 침해합니다. 국가는 대체 기술을 사용하여 생산에 보조금을 제공하지만 보조금에 대한 자금은 관세 인상으로 가져갑니다. 독일인의 전기 비용의 약 20%는 초과 지불입니다.

더 많은 녹색 전기가 생산될수록 전통적인 에너지 회사가 생존하기가 더 어려워집니다. 독일에서의 그들의 사업은 이미 위협을 받고 있습니다. 대체 발전에 투자하는 대규모 에너지 생산자들은 스스로 함정에 빠졌습니다. 녹색 전력의 상당 부분은 이미 도매 가격을 낮추었습니다.

태양광 패널, 풍력 설비는 흐린 날에는 바람이 없으면 에너지를 공급할 수 없으므로 화력 발전소를 포기하는 것은 여전히 ​​현실적이지 않지만 대체 전기의 우선 순위로 인해 CHP 발전소의 발전 용량은 유휴 상태입니다. 화창한 날씨와 바람이 부는 날에는 비용이 증가하고 소비자에게 영향을 미칩니다.

대체 전기에 대해 논쟁하고 미래에 경제를 정당화하면서 일반적으로 설치 비용으로 만 운영합니다. 그러나 전체 에너지 시스템이 작동하고 소비자가 중단 없이 전기를 받으려면 기존 용량을 준비해야 하며, 결과적으로 발전 용량의 5분의 1에 불과합니다. 추가 비용. 또한 새로운 원칙에 따라 전력의 흐름을 보장하기 위해 전력망을 "스마트"하게 만들기 위해 전력망을 근본적으로 현대화해야 합니다. 이 모든 것은 수십억 달러의 투자를 필요로 하며, 그들이 누구를 희생할 것인지는 아직 명확하지 않습니다.

언론에서 대체 에너지는 미래에 저렴하고 환경 친화적인 전기를 얻을 것을 약속하는 거의 문제가 없는 산업으로 제시되지만 진지한 기업은 이와 관련된 위험을 이해합니다. 국가 지원은 신뢰할 수 있는 자금 출처가 아니므로 이에 베팅하는 것은 위험합니다. 그러한 "봄"은 언제든지 마를 수 있습니다.

그리고 중요한 문제가 하나 더 있습니다. 태양열 및 풍력 설비는 광대한 토지의 소외를 필요로 합니다. 미국의 상황에서 이것이 큰 문제가 아니라면 서유럽은 인구 밀도가 높습니다. 따라서 대체 에너지와 관련된 대규모 프로젝트는 아직 실행되지 않습니다.

위험을 최소화하고자 하는 에너지 기업은 연금, 보험 등 다양한 펀드와 함께 투자합니다. 그러나 독일에서도 진행 중인 모든 프로젝트는 대규모가 아니라 대상을 대상으로 합니다. 아직까지는 세계적으로 대규모 발전용량의 생성 및 장기 운영에 대한 경험이 전무하다.

대체 에너지의 문제와 그 위험은 주로 전문가들에 의해 논의되므로 사회와 관련이 없어 보입니다. 에너지는 다른 복잡하고 분지되고 잘 확립된 시스템과 마찬가지로 큰 관성을 가지고 있습니다. 그리고 몇 년 동안의 새로운 트렌드 개발만이 그것을 제자리에서 움직일 수 있습니다. 이러한 이유로 대체 에너지의 개발은 여전히 ​​국가 지원으로 진행되며 최혜국 대우를받을 것입니다.

미국의 녹색 로비는 점점 더 활발해지고 있습니다. 진지한 연구자들도 대체 에너지에 베팅하고 있습니다. 따라서 Stanford University의 보고서에 따르면 뉴욕주는 2030년까지 태양열 및 풍력 설비의 전기 수요를 완전히 충족할 수 있습니다. 동시에 보고서에 따르면 주 전체에 올바르게 위치하면 작동 가능한 열 생성 용량을 예비로 유지할 필요가 없습니다. 사실, 보고서의 저자는 전통적인 전력 공학을 완전히 포기할 것을 제안하지 않습니다.

대체 에너지는 더 이상 이국적이지 않으며 실제로 존재합니다. 그것이 발전함에 따라 그것과 관련된 문제의 수가 증가할 것이 분명합니다.