Alternativní zdroje energie. Druhy zdrojů energie a jejich využití. Alternativní zdroje tepelné energie: kde a jak získat teplo

Nejprve si tedy pojďme definovat, co je alternativní energie. A definice je následující. alternativní energie je soubor slibných metod výroby energie, které nejsou tak rozšířené jako tradiční, ale jsou velmi zajímavé, protože jsou ziskové a lze je používat s nízkým rizikem nepříznivých dopadů na životní prostředí. Na základě toho alternativní zdroje energie jedná se o palivo pro alternativní energii.

Většina bude souhlasit s tím, že jednoho dne se budeme muset vzdát obvyklého paliva. Je příčinou válek, znečištění a klimatických změn. Vědci však již mnoho let zkoumají alternativní zdroje, jako je slunce, vítr a voda.

Systémy větrné energie a solární panely jsou však ve srovnání se zpracováním uhlí a ropy stále dražší a nejsou vhodné pro všechny oblasti.

Z tohoto důvodu výzkumníci nepřestávají hledat nová řešení a postupně obracejí svou pozornost k méně oblíbeným metodám. Některé jsou docela neobvyklé, některé hloupé, nereálné a někdy i hnusné.

Kreativní přístup k hledání alternativních zdrojů energie nás přibližuje k řešení otázek energetické bezpečnosti. A nemusí se jednat o rozsáhlé projekty. Není nic špatného na řešeních, která jsou navržena pro použití na malé úrovni – ve vesnicích nebo osadách v rozvojových zemích.

10 Alternativní zdroje energie

Energie budoucnosti. Alternativní zdroje energie budoucnosti

1) Dávat cukr do nádrže auta je starý a zdaleka ne neškodný vtip, který může vést k poškození motoru. Ale cukr může být výborným palivem pro vaše auto. Specialisté Virginia Institute of Technology pracují na výrobě vodíku z cukru, který lze použít jako čisté, levné palivo, které neuvolňuje toxické látky ani zápach. Vědci rozpouštějí cukr ve vodě pomocí třinácti silných enzymů v reaktoru, který ze směsi vyrábí vodík.

Vodík je zachycován a pumpován do baterie k výrobě energie. Výsledkem je, že se vyrábí 3x více vodíku než tradičními metodami, což ovlivňuje cenu technologie.

Bohužel to bude ještě dalších tucet let, než budou moci spotřebitelé do svých aut tankovat cukr. V blízké budoucnosti bude nejreálnější design cukrových baterií do notebooků, mobilních telefonů a dalších elektrozařízení. Tyto baterie budou fungovat déle a spolehlivěji než dnešní analogy.

Andrej Voronin. Alternativní zdroje energie

2) Energie, 100 miliardkrát více, než v současnosti spotřebuje celé lidstvo planety, máme doslova na dosah ruky. Tento sluneční větrná energie– proud nabitých částic, které Slunce vyzařuje. Brooke Harrop, fyzik z Washington State University v Pullmanu, a fyzik Dirk Schulze-Makuch z Washington State Institute for Environmental and Natural Resources Research věří, že tyto částice by mohl zachytit satelit, který obíhá kolem Slunce na oběžné dráze Země.

Podle tohoto projektu bude mít satelit měděný drát, který se nabíjí zde umístěnou baterií, aby se vytvořilo magnetické pole, které bude sbírat elektrony z tohoto větru. Energie elektronů se odtud bude přenášet na Zemi pomocí infračerveného laseru a nebude ji ovlivňovat zemská atmosféra.

Existují také překážky pro realizaci tohoto projektu. Nejprve musíme vyřešit otázku ochrany satelitu před vesmírným odpadem. Za druhé, zemská atmosféra může absorbovat určitou energii, která je přenášena z velké vzdálenosti. A namířit infračervený paprsek na zvolené místo není snadný úkol.

Tento vývoj má vyhlídky na poskytování energie kosmickým lodím.

3) Velké množství lidí se domnívá, že moč a výkaly by měly být okamžitě zlikvidovány. Ale exkrementy, které produkují jak lidé, tak zvířata, obsahují metan, který nemá barvu ani zápach, ale dokáže vyrábět energii lépe než zemní plyn.

Myšlenku transformace psích výkalů rozvíjejí minimálně 2 skupiny výzkumníků – jedna v Cambridge (Massachusetts), druhá specialisté ze společnosti NorcalWaste, San Francisco. Dvě skupiny naznačují, že majitelé zvířat používají při venčení svých mazlíčků pytle na sběr odpadu. Poté jsou pytle vhozeny do „reaktorů“, kde vzniká metan, který lze použít k osvětlení ulic.

Farmy v Pensylvánii hledají hnůj hospodářských zvířat jako nový zdroj energie. 600 krav vyprodukuje denně asi 70 000 kg hnoje, což - při použití - ušetří farmě asi 60 000 dolarů ročně. Tento odpad lze využít jako hnojivo a pro osvětlení a vytápění domácností. A americká společnost Hewlett-Packard popsala, jak mohou zemědělci zvýšit své příjmy tím, že je pronajímají poskytovatelům internetu, aby mohli využívat metanovou energii pro počítače.

Lidský odpad není o nic méně cenný. V Austrálii existuje Volkswagen Beetle, který jezdí na metan z čištění odpadních vod. A podle inženýrů z britské společnosti WessexWater vyprodukuje odpad ze 70 domů dostatek metanu na to, aby auto ujelo 16 000 km bez zastavení.

Nezapomínejte ani na moč. Vědci z Fakulty fyzikálních věd a inženýrství Heriot-Watt University se snaží vytvořit první močovou baterii na světě. Tato technologie by mohla najít uplatnění jak v kosmickém, tak vojenském průmyslu, což umožní výrobu energie na cestách. Močovina je dostupná a netoxická organická látka bohatá na dusík. Takže lidé v sobě doslova nosí chemickou sloučeninu, která může být zdrojem energie.

Lidské tělo

4) Když jedete v horkém dni ve vagónu metra, zkuste přemýšlet o čem teplo, které vaše tělo produkuje, dost na vytopení celé budovy. To si myslí ve Stockholmu a Paříži. Společnost Jernhuset pro správu nemovitostí vyvíjí plán, jak využít teplo generované cestujícími ve vlaku metra, který projíždí stockholmským hlavním nádražím. Teplo ohřeje vodu protékající potrubím a vstupující do ventilačních systémů budov. A v Paříži chce majitel rezidenčního komplexu v Paříži pomocí cestujících metra vytopit 17 bytů poblíž centra Pompidou.

Ať to zní jakkoli zvláštně, neméně pravděpodobný je projekt využívající energii mrtvých těl k vytápění budovy. Tuto metodu používá jedno krematorium v ​​Británii, které vytápí jeho „klienti“. Teplo ze spalování těl mrtvých bylo dříve zachycováno systémem odstraňování rtuti, ale nyní se teplo předává potrubím k vytápění budov.

5) Odtrhněte se a pomozte přírodě – tento slogan lze použít k propagaci nové strategie. Rotterdamský klub Watt využívá vibrace od chodících a tančících zákazníků k podpoře světelné show. Je to možné díky použití piezoelektrických materiálů, který dokáže pod tlakem přeměnit vibrace na .

O využití piezoelektriky k výrobě energie má zájem i americká armáda. Piezoelektrika je umístěna v botách vojáků, aby poskytovala energii pro vysílačky a další elektrická zařízení. I přes svůj obrovský potenciál není tato technologie příliš rozšířená. Především kvůli jeho vysoké ceně. Pro instalaci takové podlahy na 2500 m2. klub Watt utratil 257 000 dolarů, což se nikdy nevyplatilo. V budoucnu však bude tento povlak vylepšen, aby se zvýšilo množství generované energie - tanec bude skutečně energický!

6) Každý rok pouze v Kalifornii vyprodukuje se více než 700 000 tun kalů– nerozpustné usazeniny parních kotlů jako kal nebo v pevné formě. Ne každý si ale uvědomuje, že tento materiál stačí na výrobu 10 000 000 kilowatthodin elektřiny za den. Vědci z University of Nevada vysušují kal, aby jej přeměnili na palivo pro další zplyňování, které povede k výrobě elektřiny. Vědci přišli s instalací, která mění viskózní sediment na prášek pomocí písku, který se „vaří“ při nízké teplotě. Ve výsledku tak získáme levné, ale kvalitní palivo.

Tato technologie přeměňuje odpad na palivo a může pracovat přímo ve výrobě, čímž šetří peníze za dopravu a likvidaci kalů. Tyto studie ještě nejsou dokončeny, ale předběžné odhady naznačují, že systém, pracující na plný výkon, by teoreticky mohl generovat 25 000 kilowatthodin energie za den.

7) Medúzy, které žijí v hlubinách a obsahují látky, které se mohou stát zdroji energie. Svítí díky zelené fluorescenční bílkovině. Tým Chalmers University umístil tento protein na elektrody a ozářil je UV paprsky a látka začala emitovat elektrony.

Z tohoto proteinu bylo vytvořeno biologické palivo, které vyrábí elektřinu bez zdroje světla, místo toho byla použita směs látek - hořčík s biokatalyzátorem luciferázou, který se nachází u světlušek.

8) Existují tři "explodující jezera", které dostaly své jméno kvůli velkým objemům oxidu uhličitého a metanu, které se hromadí v hloubkách kvůli rozdílu teplot a hustoty vody.

Pokud se úroveň teploty změní, plyny budou z jezera unikat jako korek z láhve od sody a zabíjet veškerý život na dosah. K takové tragédii došlo v roce 1984 v Kamerunu, kdy jezero Nyos uvolnilo velký oblak oxidu uhličitého, který způsobil smrt stovek lidí a zvířat.

Podobné jezero (Kivu) je ve Rwandě. Místní vláda se však rozhodla tento smrtící plyn definitivně využít a postavila zde elektrárnu, ta čerpá plyny z jezera a používá je k pohonu 3 generátorů, které produkují 3,6 MW energie. Vláda předpovídá, že tato elektrárna bude brzy schopna vyrábět dostatek energie pro pokrytí potřeb třetiny země.

9) V přírodě žijí miliardy bakterií a jako každý živý tvor mají svou vlastní strategii pro přežití, pokud není dostatek potravy. Například bakterie E. coli má rezervu mastných kyselin, které svým složením připomínají polyester. Tyto stejné mastné kyseliny se používají při výrobě bionafty. Když vědci viděli tuto vlastnost bakterií, předvídají velké vyhlídky na způsob, jak je geneticky zlepšit, aby produkovaly obrovské množství kyselin.

Nejprve vědci odstranili enzymy z bakterií, poté dehydratovali mastné kyseliny, aby odstranili kyslík. V důsledku toho přeměnili bakterie na něco jako motorovou naftu.

10) jsou prázdné trubice, které se skládají z atomů uhlíku. Rozsah jejich použití je velmi široký: od brnění až po vytvoření „výtahů“, které mohou přepravovat různé náklady na Měsíc. A nedávno skupina vědců z Massachusettského institutu objevila možnost využití nanotrubic ke sběru sluneční energie a účinnost těchto trubic je 100x lepší než u nám dnes známých fotovoltaických článků. Tohoto efektu je dosaženo díky tomu, že nanotrubice fungují jako antény pro zachycení slunečního světla a jeho přesměrování na solární panely, které je přemění na sluneční světlo. Člověk, který chce využít solární energii pomocí uhlíkových nanotrubic, místo aby pokryl celou střechu svého domu solárními panely, zabere zlomek plochy.

Energie byla vždy nejdůležitějším faktorem existence a pokroku lidské civilizace. Bez ní je jakákoli lidská činnost nemyslitelná, na ní rozhodujícím způsobem závisí ekonomiky zemí a v konečném důsledku i lidský blahobyt. Průměrný člověk je natolik zvyklý a přizpůsobený jeho různým projevům, že si problému jednoduše nevšimne a bezmyšlenkovitě spotřebovává zdánlivě nekonečné zdroje.

Limity a možnosti tradičních zdrojů energie však nejsou nevyčerpatelné. Výmluvně to dokládá energetická politika většiny největších hospodářsky vyspělých zemí planety, OSN a dalších předních světových organizací. Všichni zájemci již více než půl století aktivně hledají a vyvíjejí další, alternativní způsoby výroby elektřiny a tepla.

Rozvoj alternativní energie úzce souvisí s rozsáhlými ekologickými problémy. Globální znečištění životního prostředí, světových oceánů, děsivé statistiky emisí škodlivých sloučenin do atmosféry – to vše jasně naznačuje, že v 21. století budou alternativní energie a ekologie nerozlučně spjaty.

Vývoj a hledání nekonvenčních zdrojů energie je jedním z nejdůležitějších úkolů, kterým čelí světová vědecká komunita. Na jeho řešení závisí ekologie planety, situace s blížící se totální energetickou krizí, další ekonomický rozvoj zemí a v důsledku toho i životní úroveň jejich obyvatel.

Lidstvo si již dlouho uvědomovalo potřebu získávat energii a naučilo se ji využívat, čímž získalo hmatatelné výhody.

Využití větrné energie vedlo ke vzniku plachet, válečných lodí a obchodních lodí. Vznikly vojenské flotily a začal se rozvíjet námořní obchod.

Vynález mlýnů na výrobu chleba byl založen na využití vodní energie produkované pohybem vodního kola. Jejich vzhled měl pozitivní dopad na demografickou situaci zemí starověkého světa a průměrná délka života lidí se prudce zvýšila.

Od nepaměti používání domovního odpadu a zbytků vyhynulých rostlin jako paliva pomáhalo při přípravě jídla a sloužilo jako základ pro vznik rané metalurgie.

Pak přišly lidstvu na pomoc důležité geologické objevy. Vědeckotechnický pokrok a průmyslová revoluce vedly k tomu, že již koncem 19. století se hlavním zdrojem energie staly uhlovodíky. Plachtu, vesla a svalovou sílu koní a dalších zvířat nahradily levné motory spalující fosilní paliva.

Ekonomiky drtivé většiny států se přeměnily na uhlovodíky, rozvíjela se vodní energie a od poloviny 20. století na scénu vstoupila jaderná energetika.

Takový progresivní vývoj by mohl pokračovat dále, kdyby civilizace v 60.–70. letech 20. století nečelila problému globálního znečištění Země, úzce souvisejícího s antropogenní změnou klimatu.

Moderní energie sebevědomě drží dlaň v chemickém, radioaktivním, aerosolovém a dalších typech znečištění životního prostředí. Řešení jeho relevantních problémů přímo ovlivní pozitivní možnost eliminace problémů životního prostředí.

Hlavní problém moderního energetického problému spočívá ve skutečnosti, že tento zpracovatelský průmysl se velmi rychle rozšiřuje. Pro srovnání, pokud se počet obyvatel Země zdvojnásobí v průměru každých půl století, pak se spotřeba energie lidstva zdvojnásobí každých 15 let.

Superpozice tempa populačního přírůstku a růstu v energetice tedy vede k lavinovému efektu: potřeby a požadavky na energii na hlavu neustále rostou.

V tuto chvíli nejeví žádné známky poklesu jeho spotřeby. Aby lidstvo mohlo v blízké budoucnosti neustále splňovat tyto požadavky, musí si rychle odpovědět na několik důležitých otázek:

• jaký reálný dopad mají klíčové druhy energií na noosféru (sféru lidské činnosti), jak se změní jejich podíl na energetické bilanci v blízké i vzdálené budoucnosti;
• jak neutralizovat negativní vliv používání tradičních metod výroby energie a jejího využívání;
• jaké možnosti existují, jsou dostupné technologie pro výrobu alternativní energie, jaké zdroje k tomu lze využít, mají alternativní zdroje energie budoucnost.

Alternativní energie jako nealternativní budoucnost lidstva

Co je alternativní energie? Tento koncept v sobě skrývá zcela nové odvětví, které spojuje všechny druhy slibného vývoje zaměřeného na hledání a využívání alternativních zdrojů energie.

Rychlý přechod na alternativní zdroje energie je nutný kvůli následujícím faktorům:

Státy využívající alternativní druhy energie získají neocenitelný bonus – prakticky nevyčerpatelné, neomezené zásoby, protože lví podíl těchto zdrojů je obnovitelný.

Hlavní druhy alternativních zdrojů energie

V poslední době bylo prakticky vyzkoušeno mnoho nekonvenčních možností výroby energie. Statistiky říkají, že se stále bavíme o tisícinách procenta potenciálního využití.

Typickými obtížemi, s nimiž se vývoj alternativních zdrojů energie nevyhnutelně potýká, jsou úplné mezery v zákonech většiny zemí týkajících se využívání přírodních zdrojů jako majetku státu. S nedostatečným právním rozvojem úzce souvisí problém nevyhnutelného zdanění alternativní energie.

Podívejme se na 10 nejpoužívanějších alternativních zdrojů energie.

Vítr

Energii větru člověk odjakživa využíval. Úroveň rozvoje moderních technologií umožňuje, aby byl téměř nepřetržitý.

Elektřina se vyrábí pomocí větrných mlýnů, podobných mlýnům, a speciálních zařízení. Vrtule větrného mlýna prostřednictvím rotujících lopatek přenáší kinetickou energii větru do generátoru, který vyrábí proud.

Takové větrné elektrárny jsou běžné zejména v Číně, Indii, USA a zemích západní Evropy. Nepochybným lídrem v této oblasti je Dánsko, které je mimochodem průkopníkem větrné energie: první instalace se zde objevily na konci 19. století. Dánsko tímto způsobem pokrývá až 25 % své celkové potřeby elektřiny.

Na konci 20. století byla Čína schopna dodávat elektřinu do horských a pouštních oblastí pouze pomocí větrných generátorů.

Využití větrné energie je možná nejpokročilejší způsob výroby energie. Jedná se o ideální možnost syntézy, která kombinuje alternativní energii a ekologii. Mnoho vyspělých zemí světa neustále zvyšuje podíl elektřiny získané tímto způsobem na své celkové energetické bilanci.

slunce

Již delší dobu se také objevují pokusy o využití slunečního záření k výrobě energie, v současnosti jde o jeden z nejslibnějších způsobů rozvoje alternativní energie. Samotný fakt, že slunce svítí po celý rok v mnoha zeměpisných šířkách planety a přenáší na Zemi desetitisíckrát více energie, než kolik spotřebuje celé lidstvo za rok, inspiruje k aktivnímu využívání solárních stanic.

Většina největších stanic se nachází ve Spojených státech, ale solární energie je rozšířena téměř ve stovce zemí. Základem jsou fotočlánky (konvertory slunečního záření), které se spojují do velkoplošných solárních panelů.

Teplo Země

Teplo zemských hlubin se přeměňuje na energii a využívá pro lidské potřeby v mnoha zemích světa. Tepelná energie je velmi účinná v oblastech sopečné činnosti, v místech, kde je mnoho gejzírů.

Lídrem v této oblasti jsou Island (hlavní město země Reykjavík je plně zásobeno geotermální energií), Filipíny (podíl na celkové bilanci - 20 %), Mexiko (4 %) a USA (1 %) .

Omezení využití tohoto typu zdroje je způsobeno nemožností transportu geotermální energie na větší vzdálenosti (typický lokální zdroj energie).

V Rusku je zatím v provozu pouze jedna podobná stanice (kapacita - 11 MW) na Kamčatce. Probíhá zde výstavba nové stanice (výkon - 200 MW).

Mezi deset nejslibnějších zdrojů energie v blízké budoucnosti patří:

• solární stanice založené ve vesmíru (hlavní nevýhodou projektu jsou enormní finanční náklady);
• lidská svalová síla (požadovaná především pro mikroelektroniku);
• energetický potenciál přílivů a odlivů (nevýhoda - vysoké stavební náklady, gigantické výkyvy výkonu za den);
• palivové (vodíkové) kontejnery (nutnost výstavby nových čerpacích stanic, vysoké náklady na automobily, které se s nimi budou tankovat);
• rychlé jaderné reaktory (palivové tyče ponořené v kapalném Na) – technologie je mimořádně perspektivní (možnost opětovného využití vyhořelého odpadu);
• biopalivo - již hojně využívané rozvojovými zeměmi (Indie, Čína), výhody - obnovitelnost, šetrnost k životnímu prostředí, nevýhoda - využití zdrojů, půda určená k produkci plodin, venčení dobytka (zvýšení ceny, nedostatek potravin);
• atmosférická elektřina (akumulace potenciálu energie blesku), hlavní nevýhodou je pohyblivost atmosférických front, rychlost vybíjení (obtížnost akumulace).

Alternativní energie jsou netradiční způsoby získávání, přenosu a využití energie. Také známý jako "zelená" energie. Alternativní zdroje označují obnovitelné zdroje (jako je voda, sluneční záření, vítr, energie vln, geotermální zdroje, nekonvenční spalování obnovitelných paliv).

Na základě tří principů:

1. Obnovitelnost.
2. Šetrnost k životnímu prostředí.
3. Hospodárný.

Alternativní energie musí ve světě vyřešit několik naléhavých problémů: plýtvání nerostnými zdroji a uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry (k tomu dochází u standardních metod výroby energie prostřednictvím plynu, ropy atd.), což s sebou nese globální oteplování, nevratné změny v životním prostředí a skleníkový efekt.

Rozvoj alternativní energie

Směr je považován za nový, ačkoli pokusy o využití větrné, vodní a sluneční energie byly učiněny již v 18. století. V roce 1774 byla zveřejněna první vědecká práce o hydraulickém inženýrství, „Hydraulic Architecture“. Autorem díla je francouzský inženýr Bernard Forest de Belidor. Po zveřejnění práce vývoj zeleného směru na téměř 50 let zamrzl.

• 1846 - první větrná turbína, konstruktér - Paul la Cour.
• 1861 - patent na vynález solární elektrárny.
• 1881 - výstavba vodní elektrárny u Niagarských vodopádů.
• 1913 - stavba první geotermální stanice, inženýr - Ital Piero Ginori Conti.
• 1931 - výstavba první průmyslové větrné farmy na Krymu.
• 1957 - instalace výkonné větrné turbíny (200 kW) v Nizozemí, připojené ke státní síti.
• 1966 - výstavba první stanice vyrábějící energii na bázi vln (Francie).

Alternativní energetika dostala nový impuls pro rozvoj během těžké krize 70. let. Od 90. let do začátku 21. století byl ve světě zaznamenán kritický počet havárií v elektrárnách, které se staly další pobídkou pro rozvoj zelené energie.

Alternativní energie v Rusku

Podíl alternativní energie je u nás přibližně 1 % (podle Ministerstva energetiky). Do roku 2020 se plánuje toto číslo zvýšit na 4,5 %. Rozvoj zelené energie bude probíhat nejen z prostředků vlády. Ruská federace přitahuje soukromé podnikatele a slibuje malou náhradu (2,5 kopejky za 1 kW za hodinu) těm podnikatelům, kteří jsou úzce zapojeni do alternativního rozvoje.

Potenciál pro rozvoj zelené energie v Ruské federaci je obrovský:

• oceánská a mořská pobřeží, Sachalin, Kamčatka, Čukotka a další území mohou být vzhledem k nízkému počtu obyvatel a rozvoji využívány jako zdroje větrné energie;
• zdroje solární energie celkem převyšují množství zdrojů, které se vyrábí zpracováním ropy a plynu - nejvýhodnější jsou v tomto ohledu území Krasnodar a Stavropol, Dálný východ, Severní Kavkaz atd.

(Největší solární elektrárna na Altaji v Rusku)

V posledních letech se financování tohoto odvětví snížilo: úroveň 333 miliard rublů klesla na 700 milionů.To se vysvětluje globální ekonomickou krizí a přítomností naléhavých problémů. Alternativní energie není v současné době v ruském průmyslu prioritou.

Alternativní energie v zemích po celém světě

(Větrné generátory v Dánsku)

Nejdynamičtěji se rozvíjí vodní energie (kvůli dostupnosti vodních zdrojů). Větrná a solární energie výrazně zaostávají, i když některé země se rozhodnou postupovat těmito směry.

S pomocí větrných turbín se tedy vyrábí energie (z celkového počtu):

• 28 % v Dánsku;
• 19 % v Portugalsku;
• 16 % ve Španělsku;
• 15 % v Irsku.

Poptávka po solární energii je nižší než nabídka: polovina zdrojů, které mohou výrobci dodat, je instalována.

(Solární elektrárna v Německu)

TOP-5 lídrů ve výrobě zelené energie (údaje z portálu Vesti.ru):

1. USA (24,7 %) – (všechny druhy zdrojů, nejvíce se podílí sluneční záření).
2. Německo - 11,7 % (všechny druhy alternativních zdrojů).
3. Španělsko - 7,8 % (větrné zdroje).
4. Čína - 7,6 % (všechny typy zdrojů, polovina z nich je větrná energie).
5. Brazílie – 5 % (biopaliva, solární a větrné zdroje).

(Největší solární elektrárna ve Španělsku)

Jedním z nejobtížněji řešitelných problémů jsou finance. Často je levnější používat tradiční zdroje energie než instalovat nová zařízení. Jedním z potenciálně pozitivních řešení tohoto problému je prudké zdražení elektřiny, plynu apod. s cílem donutit lidi šetřit a časem zcela přejít na alternativní zdroje.

Předpovědi vývoje se značně liší. Asociace pro větrnou energii tedy slibuje, že do roku 2020 se podíl zelené energie zvýší na 12 % a EREC předpokládá, že v roce 2030 bude již 35 % světové spotřeby energie zajišťováno z obnovitelných zdrojů.

Energie je velmi důležitou součástí lidského života. Bez energie je nemožná existence jak lidského těla, tak jakéhokoli zařízení existujícího na Zemi. Lidé se proto vždy snažili najít zdroje energie schopné pokrýt všechny výrobní potřeby.

Potřeby obyvatel každým dnem rostou, a proto jsou zapotřebí nové energeticky náročnější zdroje, které mohou uspokojit potřeby lidí. Jestliže dříve bylo uhlí a ropy docela dost, nyní jsou zásoby vyčerpány a potřeba každým dnem jen roste. Proto se nyní aktivně vyvíjejí nové alternativní druhy energie.

Možnosti alternativních druhů energie – jsou schopny zajistit pohodlnou lidskou existenci?

Alternativní energie se již dávno přesunula z kategorie sci-fi do široce používaného formátu pro organizaci zásobování energií mnoha podniků a sídel. Výzkum a vývoj nepřichází vniveč. A jestliže před pár desítkami let byly typy alternativních zdrojů energie omezeny na větrné elektrárny a využití solárních panelů, nyní se tento seznam rozšířil a výrazně doplnil.

Jaké druhy alternativních zdrojů energie v současnosti existují?

Solární baterie byly vynalezeny již před dlouhou dobou a nyní je nepravděpodobné, že by jimi někdo mohl být skutečně překvapen. V dnešní době se takový zdroj energie aktivně využívá v mnoha oblastech. Používá se jak pro průmyslové účely, tak pro zásobování energií v soukromých oblastech. Konstrukce a princip fungování takového zařízení je poměrně jednoduchý. Jeho cena však stále nikomu neumožňuje používat tento typ autonomního zásobování energií.

Pro produktivní provoz solárních panelů je velmi důležité klima. Oblast, kde má být tento systém instalován, by měla mít velký počet teplých slunečných dnů v roce. Instalace takového zařízení v deštivých a chladnějších oblastech bude méně praktická.

Dalším poměrně oblíbeným typem alternativního zdroje energie je vítr. Nejvýnosnější je umístit takové elektrárny ve venkovských oblastech, v blízkosti polí, na pláních. Mechanická energie větru je přeměňována speciálními generátory na elektřinu. Lopatky větrných turbín rotují, aby přijímaly větrnou energii, která se pak přeměňuje na elektřinu, kterou používáme.

Cena tohoto zařízení také není veřejně dostupná, je poměrně vysoká. Potřebné klimatické podmínky se však nacházejí na větší ploše a jsou přijatelnější.

Tento typ dodávky energie je méně populární než předchozí. Je to dáno tím, že horké prameny jsou poměrně vzácné a není jich mnoho. I takový zdroj však existuje. Princip činnosti zařízení na výrobu takové energie spočívá v tom, že turbíny jsou poháněny párou, po které začnou fungovat elektrické generátory.

V oblastech, kde je přístup k moři nebo oceánu, se často úspěšně využívá vodní energie. Mechanická síla vody během přílivu a odlivu způsobuje rotaci speciálních turbín instalovaných na stanici. Tím se přemění na elektřinu.

Elektrárny tohoto typu nejsou tak běžné. Jejich návratnost není vždy dostatečně vysoká, takže jejich účinnost někdy nepřináší skutečné výhody.

Reakce vodíku může být také typem alternativního zdroje energie. Během tohoto procesu se může uvolňovat voda a teplo a může se vyrábět elektřina. Tento způsob výroby energie je zároveň ekologický a má vysokou účinnost.

Jakýkoli vědecký vývoj a výzkum jsou zaměřeny především na zlepšení života lidí. Jednou z těchto oblastí, která může výrazně změnit lidskou existenci, je rozvoj energetického sektoru budoucnosti. Proto je pro rozvoj společnosti velmi důležitý proces hledání a uvádění do provozu nových metod výroby energie.

Geotermální energie a její využití. Aplikace vodních zdrojů. Slibné technologie solární energie. Princip činnosti větrných turbín. Energie vln a proudů. Stav a perspektivy rozvoje alternativní energie v Rusku.

Permská státní univerzita

Fakulta filozofická a sociologická

Alternativní zdroje energie

a možnosti jejich využití v Rusku

Katedra sociologie a

politická věda

Student: Uvarov P.A.

Skupina: Kurz STSG-2

Perm, 2009

Úvod

1 Pojem a hlavní druhy alternativní energie

1.1 Geotermální energie (teplo země)

1.2 Solární energie

1.3 Větrná energie

1.4 Vodní energie

1,5 Vlnová energie

1.6 Energie proudů

2. Stav a perspektivy rozvoje alternativní energetiky v Rusku

Závěr

Seznam použitých zdrojů

Úvod

Ne nadarmo se říká: „Energie je chlebem průmyslu“. Čím rozvinutější průmysl a technologie, tím více energie potřebují. Existuje dokonce speciální koncept - „pokročilý rozvoj energie“. To znamená, že nelze postavit ani jeden průmyslový podnik, ani jedno nové město nebo jen dům, dokud nebude identifikován nebo vytvořen nový zdroj energie, který budou spotřebovávat. Proto lze podle množství vyrobené a spotřebované energie celkem přesně posoudit technickou a ekonomickou sílu, nebo jednodušeji bohatství jakéhokoli státu.

V přírodě jsou zásoby energie obrovské. Je unášena slunečními paprsky, větry a pohybujícími se masami vody, je uložena v ložiskách dřeva, plynu, ropy a uhlí. Energie „uzavřená“ v jádrech atomů hmoty je prakticky neomezená. Ale ne všechny jeho formy jsou vhodné pro přímé použití.

Během dlouhé historie energie se nashromáždilo mnoho technických prostředků a metod pro výrobu energie a její přeměnu do forem, které lidé potřebují. Ve skutečnosti se člověk stal člověkem, až když se naučil přijímat a využívat tepelnou energii. Oheň ohňů zapálili první lidé, kteří ještě nepochopili jeho podstatu, ale tento způsob přeměny chemické energie na teplo je zachován a zdokonalován po tisíce let.

Lidé přidali svalovou energii zvířat k energii svých vlastních svalů a ohně. Vynalezli techniku ​​odstraňování chemicky vázané vody z hlíny pomocí tepelné energie ohně – hrnčířské pece, ve kterých se vyráběly trvanlivé keramické výrobky. Člověk se samozřejmě o procesech probíhajících během tohoto procesu dozvěděl až o tisíce let později.

Pak lidé přišli s mlýny – technikou přeměny energie větrných proudů a větru na mechanickou energii rotujícího hřídele. Ale teprve s vynálezem parního stroje, spalovacího motoru, hydraulických, parních a plynových turbín, elektrického generátoru a motoru mělo lidstvo k dispozici dostatečně výkonná technická zařízení. Jsou schopny přeměnit přírodní energii na jiné typy, které jsou vhodné pro použití a produkují velké množství práce. Hledání nových zdrojů energie tím neskončilo: byly vynalezeny baterie, palivové články, měniče solární energie na elektrickou a již v polovině dvacátého století byly vynalezeny jaderné reaktory.

Problém dodávek elektrické energie do mnoha odvětví světového hospodářství, neustále rostoucí potřeby více než šesti miliard lidí na Zemi, jsou nyní stále naléhavější.

Základem moderní světové energetiky jsou tepelné a vodní elektrárny. Jejich rozvoj však brzdí řada faktorů. Náklady na uhlí, ropu a plyn, na které fungují tepelné elektrárny, rostou a přírodní zdroje těchto druhů paliv se snižují. Mnoho zemí navíc nemá vlastní zdroje paliv nebo je postrádá. Při výrobě elektřiny v tepelných elektrárnách se do ovzduší uvolňují škodlivé látky. Pokud je navíc palivem uhlí, zejména hnědé uhlí, které je pro jiné druhy využití málo hodnotné a obsahuje vysoký obsah zbytečných nečistot, dosahují emise kolosálních rozměrů. A konečně havárie v tepelných elektrárnách způsobují velké škody na přírodě, srovnatelné se škodami jakéhokoli velkého požáru. V nejhorším případě může být takový požár doprovázen výbuchem, při kterém vznikne oblak uhelného prachu nebo sazí.

Vodní zdroje ve vyspělých zemích jsou téměř zcela využívány: většina říčních úseků vhodných pro výstavbu vodních staveb je již postavena. A jaké škody způsobují vodní elektrárny přírodě! Emise z vodních elektráren do ovzduší nedochází, ale způsobují poměrně velké škody ve vodním prostředí. Za prvé, ryby trpí, protože nemohou překonat vodní přehrady. Na řekách, kde se staví vodní elektrárny, zvláště je-li jich více – tzv. kaskády vodních elektráren – se množství vody před a za přehradami dramaticky mění. Obrovské nádrže se rozlévají na nížinných řekách a zatopené země jsou nenávratně ztraceny pro zemědělství, lesy, louky a lidské osídlení. Co se týče havárií na vodních elektrárnách, v případě proražení kterékoli vodní elektrárny se vytvoří obrovská vlna, která smete všechny níže umístěné hráze vodních elektráren. Většina z těchto přehrad se však nachází v blízkosti velkých měst s několika stovkami tisíc obyvatel.

Východisko z této situace bylo vidět v rozvoji jaderné energetiky. Na konci roku 1989 bylo ve světě postaveno a provozováno více než 400 jaderných elektráren (JE). Jaderné elektrárny však dnes již nejsou považovány za zdroj levné a ekologické energie. Palivem pro jaderné elektrárny je uranová ruda – drahá a obtížně těžitelná surovina, jejíž zásoby jsou omezené. Stavba a provoz jaderných elektráren jsou navíc spojeny s velkými obtížemi a náklady. Pouze několik zemí nyní pokračuje ve výstavbě nových jaderných elektráren. Vážnou překážkou dalšího rozvoje jaderné energetiky je problém znečištění životního prostředí. To vše dále komplikuje postoj k jaderné energetice. Stále častěji se objevují výzvy k úplnému opuštění používání jaderného paliva, uzavření všech jaderných elektráren a návratu k výrobě elektřiny v tepelných elektrárnách a vodních elektrárnách a také k využívání tzv. obnovitelných - malých, popř. „netradiční“ – druhy výroby energie. K těm patří především instalace a zařízení využívající energii větru, vody, slunce, geotermální energii a také teplo obsažené ve vodě, vzduchu a zemi.

1. OHlavní druhy alternativní energie

1.1 Geotermální energie (teplo ze Země)

Geotermální energie doslova znamená: zemská tepelná energie. Objem Země je přibližně 1085 miliard kubických km a celá s výjimkou tenké vrstvy zemské kůry má velmi vysokou teplotu.

Vezmeme-li v úvahu i tepelnou kapacitu zemských hornin, vyjde najevo, že geotermální teplo je bezpochyby největším zdrojem energie, kterým člověk v současnosti disponuje. Navíc se jedná o energii ve své čisté formě, protože již existuje jako teplo, a proto k jejímu získání nevyžaduje spalování paliva ani vytváření reaktorů.

V některých oblastech příroda dodává geotermální energii na povrch ve formě páry nebo přehřáté vody, která se vaří a po dosažení povrchu se mění v páru. Přírodní páru lze přímo použít k výrobě elektřiny. Jsou také oblasti, kde lze geotermální vody z pramenů a studní využít k vytápění domů a skleníků (ostrovní stát na severu Atlantského oceánu – Island; a naše Kamčatka a Kurilské ostrovy).

Nicméně obecně, zejména s přihlédnutím k velikosti hlubinného tepla Země, je využití geotermální energie ve světě extrémně omezené.

Pro výrobu elektřiny pomocí geotermální páry se pevné látky oddělují od páry průchodem přes separátor a poté se posílají do turbíny. „Náklady na palivo“ takové elektrárny jsou určeny kapitálovými náklady na těžební vrty a systém sběru páry a jsou relativně nízké. Náklady na samotnou elektrárnu jsou také nízké, protože ta nemá topeniště, kotelnu ani komín. V této pohodlné, přirozené formě je geotermální energie nákladově efektivním zdrojem elektrické energie. Bohužel se na Zemi zřídka vyskytují povrchové vývody přírodní páry nebo přehřátých (tedy s teplotou mnohem vyšší než 100 o C) vod, které se vaří a tvoří dostatečné množství páry.

Hrubý globální potenciál geotermální energie v zemské kůře v hloubce až 10 km se odhaduje na 18 000 bilionů. t konv. paliva, což je 1700krát více než světové geologické zásoby organického paliva. Jen v Rusku dosahují zdroje geotermální energie v horní vrstvě zemské kůry v hloubce 3 km 180 bilionů. t konv. palivo. Využití pouze asi 0,2 % tohoto potenciálu by mohlo pokrýt energetické potřeby země. Jedinou otázkou je racionální, hospodárné a ekologické využívání těchto zdrojů. Právě proto, že tyto podmínky při pokusu o vytvoření pilotních zařízení pro využití geotermální energie v zemi dosud nebyly splněny, dnes nemůžeme průmyslově rozvíjet tak nespočet energetických zásob.

Geotermální energie je z hlediska doby využití nejstarším zdrojem alternativní energie. V roce 1994 fungovalo ve světě 330 bloků takových stanic a dominovaly zde USA (168 bloků na gejzírových „polích“ v Údolí gejzírů, Imperial Valley aj.). Obsadila druhé místo. Itálie, ale v posledních letech ji předběhla Čína a Mexiko. Největší podíl využívané geotermální energie je v Latinské Americe, ale stále je to něco málo přes 1 %.

V Rusku jsou v tomto smyslu perspektivní oblasti Kamčatka a Kurilské ostrovy. Od 60. let úspěšně funguje na Kamčatce na Kurilských ostrovech, stanice na ostrově, plně automatizovaná geotermální elektrárna Pauzhetskaya o výkonu 11 MW. Kunashir. Takové stanice mohou být konkurenceschopné pouze v oblastech s vysokou prodejní cenou elektřiny a na Kamčatce a na Kurilských ostrovech je velmi vysoká kvůli velké vzdálenosti přepravy paliva a chybějící železnici.

1.2 Energie slunce

Celkové množství sluneční energie dopadající na zemský povrch je 6,7krát větší než globální potenciál zdrojů fosilních paliv. Použití pouhých 0,5 % této zásoby by mohlo zcela pokrýt světové energetické potřeby na tisíciletí. Na sever Technický potenciál solární energie v Rusku (2,3 miliardy tun konvenčního paliva ročně) je přibližně 2x vyšší než dnešní spotřeba paliva.

Celkové množství sluneční energie dopadající na zemský povrch za týden převyšuje energii všech světových zásob ropy, plynu, uhlí a uranu. A v Rusku má solární energie největší teoretický potenciál, více než 2000 miliard tun ekvivalentu paliva (toe). Přes tak velký potenciál v novém energetickém programu Ruska je příspěvek obnovitelných zdrojů energie pro rok 2005 stanoven ve velmi malém objemu - 17-21 milionů tce. Je rozšířený názor, že solární energie je exotická a její praktické využití je otázkou vzdálené budoucnosti (po roce 2020). V tomto příspěvku ukážu, že tomu tak není a že solární energie je vážnou alternativou tradiční energie již v současnosti.

Je známo, že každý rok svět spotřebuje tolik ropy, kolik se v přírodních podmínkách vytvoří za 2 miliony let. Enormní míry spotřeby neobnovitelných zdrojů energie za relativně nízké ceny, které neodrážejí skutečné celkové náklady společnosti, v podstatě znamenají živobytí z úvěrů, půjček od budoucích generací, které nebudou mít přístup k energii za tak nízkou cenu. Energeticky úsporné technologie pro solární dům jsou nejpřijatelnější z hlediska ekonomické efektivity jejich využití. Jejich použití sníží spotřebu energie v domácnostech až o 60 %. Příkladem úspěšné aplikace těchto technologií je projekt „2000 solárních střech“ v Německu. Ve Spojených státech jsou solární ohřívače vody s celkovou kapacitou 1 400 MW instalovány v 1,5 milionu domácností.

S účinností solární elektrárny (SPP) 12% lze veškerou moderní spotřebu elektřiny v Rusku získat z SPP s aktivní plochou asi 4000 m2, což je 0,024% území.

Nejpraktičtějšími aplikacemi ve světě jsou hybridní solární elektrárny s těmito parametry: účinnost 13,9 %, teplota páry 371 stupňů C, tlak páry 100 bar, náklady na vyrobenou elektřinu 0,08-0,12 dolaru/kWh, celkový výkon v USA 400 MW za cenu 3 dolary/W. Solární elektrárna pracuje ve špičkovém režimu za prodejní cenu za 1 kWh elektřiny v elektrizační soustavě: od 8 do 12 hodin - 0,066 USD a od 12 do 18 hodin - 0,353 USD Účinnost solární elektrárny lze zvýšit až na 23 % - průměrná účinnost systému elektráren a náklady na elektřinu se snižují díky kombinované výrobě elektrické energie a tepla.

Hlavním technologickým úspěchem tohoto projektu je vytvoření technologie pro výrobu skleněného parabolicko-cylindrického koncentrátoru o délce 100 m s aperturou 5,76 m, optickou účinností 81 % a životností německou firmou Flachglass Solartechnik GMBH. 30 let. Vzhledem k dostupnosti takové zrcadlové technologie v Rusku je vhodné hromadně vyrábět solární elektrárny v jižních oblastech, kde jsou plynovody nebo malá ložiska plynu a přímé sluneční záření přesahuje 50 % z celkového počtu.

VIESKh navrhla zásadně nové typy solárních koncentrátů využívajících holografickou technologii.

Jeho hlavními vlastnostmi jsou kombinace kladných vlastností solárních elektráren s modulárním centrálním přijímačem a možnost použít jako přijímač jak tradiční parní ohřívače, tak solární články na křemíkové bázi.

Jednou z nejperspektivnějších technologií solární energie je vytvoření fotovoltaických stanic se solárními články na bázi křemíku, které přeměňují přímé a difúzní složky slunečního záření na elektrickou energii s účinností 12-15%. Laboratorní vzorky mají účinnost 23 %. Celosvětová produkce solárních článků přesahuje 50 MW ročně a každoročně se zvyšuje o 30 %. Současná úroveň výroby solárních článků odpovídá počáteční fázi jejich použití pro osvětlení, zvedání vody, telekomunikační stanice, napájení domácích spotřebičů v určitých oblastech a ve vozidlech. Náklady na solární články jsou 2,5-3 dolary/W, zatímco náklady na elektřinu jsou 0,25-0,56 dolaru/kWh. Solární energetické systémy nahrazují petrolejové lampy, svíčky, suché články a baterie a ve značné vzdálenosti od energetického systému a nízké zátěže elektrické generátory a elektrické vedení.

1.3 Větrná energie

Když lidé viděli, jaké ničení mohou bouře a hurikány přinést, velmi dlouho přemýšleli o tom, zda je možné využít větrnou energii.

Staří Peršané byli první, kdo před více než 1,5 tisíci lety postavil větrné mlýny s křídly a plachtami vyrobenými z látky. Později byly větrné mlýny vylepšeny. V Evropě nejen mleli mouku, ale také odčerpávali vodu a stloukli máslo jako například v Holandsku. První elektrický generátor byl navržen v Dánsku v roce 1890. Po 20 letech již v zemi fungovaly stovky podobných instalací.

Větrná energie je velmi silná. Jeho zásoby podle odhadů Světové meteorologické organizace dosahují 170 bilionů kWh ročně. Tuto energii lze získat bez znečišťování životního prostředí. Vítr má ale dvě významné nevýhody: jeho energie je velmi rozptýlená v prostoru a je nepředvídatelný – často mění směr, náhle utichá i v největrnějších oblastech zeměkoule a někdy dosahuje takové síly, že se větrné mlýny rozbijí.

Stavba, údržba a opravy větrných turbín, které pracují nepřetržitě za každého počasí pod širým nebem, nejsou levné. Větrná elektrárna stejného výkonu jako vodní elektrárna, tepelná elektrárna nebo jaderná elektrárna musí ve srovnání s nimi zabírat větší plochu. Větrné elektrárny navíc nejsou neškodné: ruší let ptáků a hmyzu, vydávají hluk, odrážejí rádiové vlny rotujícími lopatkami, ruší příjem televizních programů v blízkých obydlených oblastech.

Princip činnosti větrných turbín je velmi jednoduchý: lopatky, které se otáčejí vlivem síly větru, přenášejí mechanickou energii přes hřídel do elektrického generátoru. To zase vytváří elektrickou energii. Ukazuje se, že větrné elektrárny fungují jako autíčka na baterie, jen princip jejich fungování je opačný. Místo přeměny elektrické energie na mechanickou energii se větrná energie přeměňuje na elektrický proud.

Pro získávání větrné energie se používají různá provedení: vícelopatkové „sedmikrásky“; vrtule jako vrtule letadel se třemi, dvěma nebo dokonce jedním listem (pak má protizávaží); vertikální rotory připomínající hlaveň podélně rozříznuté a namontované na ose; druh vrtule helikoptéry „stojící na konci“: vnější konce jejích listů jsou ohnuté nahoru a navzájem spojené. Vertikální konstrukce jsou dobré, protože zachycují vítr z jakéhokoli směru. Zbytek se musí otočit s větrem.

Aby se proměnlivost větru nějak kompenzovala, staví se obrovské „větrné farmy“. Větrné turbíny tam stojí v řadách na obrovském prostoru a pracují pro jednu síť. Na jednom okraji „farmy“ může foukat vítr, zatímco na druhém je zároveň klid. Větrné turbíny by neměly být umístěny příliš blízko, aby se navzájem neblokovaly. Farma proto zabírá hodně místa. Takové farmy jsou v USA, Francii, Anglii a v Dánsku byla „větrná farma“ umístěna v mělkých pobřežních vodách Severního moře: tam to nikomu nevadí a vítr je stabilnější než na souši.

Pro snížení závislosti na proměnlivém směru a síle větru jsou součástí systému setrvačníky, které částečně vyhlazují poryvy větru, a různé typy baterií. Nejčastěji jsou elektrické. Používají ale také vzduch (větrný mlýn pumpuje vzduch do válců; odtud jeho rovnoměrný proud roztáčí turbínu s elektrickým generátorem) a hydraulický (sílou větru stoupá voda do určité výšky a klesá dolů , otáčí turbínou). Instalovány jsou také elektrolýzové baterie. Větrný mlýn produkuje elektrický proud, který rozkládá vodu na kyslík a vodík. Jsou uloženy ve válcích a podle potřeby spalovány v palivovém článku (tj. v chemickém reaktoru, kde se energie paliva přeměňuje na elektřinu) nebo v plynové turbíně, opět přijímající proud, ale bez prudkých výkyvů napětí s tím spojených. s rozmary větru.

Ve světě nyní funguje více než 30 tisíc větrných turbín různých kapacit. Německo získává 10 % své elektřiny z větru a v celé západní Evropě vítr dodává 2 500 MW elektřiny. Jak se větrné elektrárny samy platí a jejich konstrukce se zlepšují, cena režijní elektřiny klesá. V roce 1993 tak ve Francii byly náklady na 1 kWh elektřiny vyrobené na větrné farmě 40 centimů a do roku 2000 se snížily 1,5krát. Pravda, energie jaderné elektrárny stojí pouze 12 centimů za 1 kWh.

1.4 Vodní energie

Hladina vody na mořských pobřežích se během dne třikrát mění. Takové výkyvy jsou zvláště patrné v zálivech a ústích řek vlévajících se do moře. Staří Řekové vysvětlovali kolísání vodních hladin vůlí vládce moří Poseidona. V 18. stol Anglický fyzik Isaac Newton rozluštil záhadu mořských přílivů a odlivů: obrovské masy vody ve světových oceánech jsou poháněny gravitačními silami Měsíce a Slunce. Každých 6 hodin 12 minut se příliv změní na odliv. Maximální amplituda přílivu a odlivu na různých místech naší planety není stejná a pohybuje se od 4 do 20 m.

Ke zřízení jednoduché přílivové elektrárny (TPP) potřebujete bazén – přehrazený záliv nebo ústí řeky. Přehrada má propustky a instalované turbíny. Při přílivu teče voda do bazénu. Když se hladina vody v bazénu a moře vyrovná, vrata propustků se uzavřou. S nástupem odlivu se hladina vody v moři snižuje, a když je tlak dostatečný, začnou pracovat turbíny a elektrické generátory na něj napojené a voda postupně opouští bazén. Za ekonomicky proveditelné se považuje vybudování přílivové elektrárny v oblastech s kolísáním hladiny moře minimálně 4 m. Projektová kapacita přílivové elektrárny závisí na charakteru přílivu v oblasti, kde se stanice staví, na přílivové elektrárně. na objemu a ploše přílivové nádrže a na počtu turbín instalovaných v tělese přehrady.

V dvojčinných přílivových elektrárnách fungují turbíny tak, že pohybují vodu z moře do pánve a zpět. Dvojčinný PES je schopen vyrábět elektřinu nepřetržitě po dobu 4-5 hodin s přestávkami 1-2 hodiny čtyřikrát denně. Pro zvýšení provozní doby turbín existují složitější schémata - se dvěma, třemi nebo více bazény, ale náklady na takové projekty jsou velmi vysoké.

První přílivová elektrárna o výkonu 240 MW byla spuštěna v roce 1966 ve Francii při ústí řeky Rance, která se vlévá do Lamanšského průlivu, kde je průměrná přílivová amplituda 8,4 m. 24 vodních bloků TPP generuje v průměru 502 milionů kW ročně. hodina elektřiny. Pro tuto stanici byla vyvinuta přílivová kapslová jednotka umožňující tři přímé a tři zpětné provozní režimy: jako generátor, jako čerpadlo a jako propust, což zajišťuje efektivní provoz TPP. Tepelná elektrárna na řece Rance je podle odborníků ekonomicky opodstatněná, roční provozní náklady jsou nižší než u vodních elektráren a dosahují 4 % kapitálových investic. Elektrárna je součástí francouzského energetického systému a využívá se efektivně.

V roce 1968 byla na Barentsově moři nedaleko Murmansku uvedena do provozu pilotní průmyslová elektrárna o projektovaném výkonu 800 kW. Místo jeho výstavby, Kislaya Guba, je úzký záliv široký 150 m a dlouhý 450 m. Přestože je výkon TPP Kislogubskaya malý, jeho výstavba byla důležitá pro další výzkumné a vývojové práce v oblasti využití přílivové energie.

Existují projekty velkých TPP o výkonu 320 MW (Kola) a 4000 MW (Mezenskaya) na Bílém moři, kde je přílivová amplituda 7-10 m. Počítá se také s využitím obrovského potenciálu Moře ​​​​Okhotsk, kde na některých místech, například v zálivu Penzhinskaya, je výška přílivu 12, 9 m a v zálivu Gizhiginskaya - 12-14 m.

Práce v této oblasti probíhají i v zahraničí. V roce 1985 byla uvedena do provozu přílivová elektrárna o výkonu 20 MW v zálivu Fundy v Kanadě (přílivová amplituda je zde 19,6 m). V Číně byly postaveny tři malé přílivové elektrárny. Ve Spojeném království se vyvíjí projekt přílivové elektrárny o výkonu 1000 MW v ústí řeky Severn, kde je průměrná přílivová amplituda 16,3 m.

Z hlediska životního prostředí má PES nespornou výhodu oproti tepelným elektrárnám spalujícím ropu a uhlí. Příznivé předpoklady pro širší využití přílivové energie jsou spojeny s možností využití nedávno vytvořeného Gorlova tubusu, který umožňuje výstavbu přílivových elektráren bez přehrad, snižujících náklady na jejich výstavbu. První bezpřehradní TPP mají být postaveny v příštích letech v Jižní Koreji.

1.5. Energie vln

Myšlenku výroby elektřiny z mořských vln nastínil již v roce 1935 sovětský vědec K.E. Ciolkovskij.

Provoz vlnových energetických stanic je založen na působení vln na pracovní tělesa vyrobená ve formě plováků, kyvadel, lopatek, mušlí atd. Mechanická energie jejich pohybů se přeměňuje na elektrickou energii pomocí elektrických generátorů. Jak se bóje houpe podél vlny, hladina vody uvnitř ní se mění. V důsledku toho vzduch buď opouští, nebo vstupuje. Pohyb vzduchu je ale možný pouze horním otvorem (to je konstrukce bóje). A je tam nainstalovaná turbína, která se točí vždy jedním směrem, bez ohledu na to, kterým směrem se vzduch pohybuje. Dokonce i docela malé vlny o výšce 35 cm způsobují, že turbína vyvine více než 2000 otáček za minutu. Dalším typem instalace je něco jako stacionární mikroelektrárna. Navenek to vypadá jako krabice namontovaná na podpěrách v malé hloubce. Vlny pronikají krabicí a pohánějí turbínu. A tady k práci stačí velmi mírné vlnění moře. Svítí i 20 cm vysoké svítící žárovky s celkovým výkonem 200 W.

V současné době se zařízení využívající energii vln používají k napájení autonomních bójí, majáků a vědeckých přístrojů. Podél cesty mohou být velké vlnové stanice použity pro vlnovou ochranu pobřežních vrtných plošin, otevřených usedlostí a mořských kulturních farem. Začalo průmyslové využití energie vln. Po celém světě je asi 400 majáků a navigačních bójí poháněno vlnovými instalacemi. V Indii funguje plovoucí maják v přístavu Madras z energie vln. Od roku 1985 funguje v Norsku první průmyslová vlnová stanice na světě o výkonu 850 kW.

Vytvoření vlnových elektráren je dáno optimální volbou vodní plochy oceánu se stabilním přísunem energie vln, efektivním návrhem stanice, která zahrnuje vestavěná zařízení pro vyhlazení nerovnoměrného vlnového režimu. Předpokládá se, že vlnové stanice mohou efektivně pracovat s výkonem asi 80 kW/m. Zkušenosti z provozu stávajících instalací ukázaly, že elektřina, kterou vyrábějí, je stále 2-3krát dražší než tradiční, ale v budoucnu se očekává výrazné snížení jejích nákladů.

Ve vlnových instalacích s pneumatickými měniči pod vlivem vln proudění vzduchu periodicky mění svůj směr na opačný. Pro tyto podmínky byla vyvinuta Wellsova turbína, jejíž rotor má rektifikační účinek, přičemž při změně směru proudění vzduchu zachovává nezměněný směr otáčení, tudíž zůstává nezměněn i směr otáčení generátoru. Turbína našla široké uplatnění v různých vlnových elektrárnách.

Vlnová elektrárna "Kaimei" ("Sea Light") - nejvýkonnější provozní elektrárna s pneumatickými měniči - byla postavena v Japonsku v roce 1976. Při své práci využívá vlny vysoké až 6 - 10 m. Na člunu 80 m dlouhé, 12 m široké m a s výtlakem 500 tun je instalováno 22 vzduchových komor, dole otevřených. Každá dvojice komor pohání jednu Wellsovu turbínu. Celkový výkon instalace je 1000 kW. První testy byly provedeny v letech 1978 - 1979. poblíž města Tsuruoka. Energie byla přenášena na břeh pomocí podvodního kabelu o délce asi 3 km. V roce 1985 byla v Norsku, 46 km severozápadně od města Bergen, postavena průmyslová vlnová stanice sestávající ze dvou instalací. První instalace na ostrově Toftestallen fungovala na pneumatickém principu. Byla to železobetonová komora zakopaná ve skále; nad ní byla instalována ocelová věž o výšce 12,3 mm a průměru 3,6 m. Vlny vstupující do komory způsobily změnu objemu vzduchu. Výsledný průtok ventilovým systémem roztáčel turbínu a s ní spojený generátor o výkonu 500 kW, roční výkon byl 1,2 mil. kW. h. Při zimní bouři na konci roku 1988 byla zničena nádražní věž. Vypracovává se projekt nové železobetonové věže.

Návrh druhé instalace sestává z kuželovitého kanálu v soutěsce dlouhé asi 170 m s betonovými stěnami o výšce 15 m a šířce 55 m u základny, ústící do nádrže mezi ostrovy, oddělené od moře přehradami a přehrada s elektrárnou. Vlny procházející zužujícím se korytem zvyšují svou výšku z 1,1 na 15 m a vlévají se do nádrže, jejíž hladina je 3 m nad mořem. Z nádrže voda prochází nízkotlakými hydraulickými turbínami o výkonu 350 kW. Stanice ročně vyrobí až 2 miliony kWh elektrické energie.

A ve Spojeném království se vyvíjí originální design zařízení na výrobu energie z vln typu „škeble“, ve kterém se jako pracovní části používají měkké skořepiny - komory. Obsahují vzduch pod tlakem o něco větším, než je tlak atmosférický. Jak se vlny navíjejí, komory se stlačují a tvoří uzavřený proud vzduchu z komor do instalačního rámu a zpět. Podél cesty proudění jsou instalovány vzduchové turbíny Wells s elektrickými generátory. V současné době vzniká experimentální plovoucí instalace 6 komor namontovaných na rámu o délce 120 m a výšce 8 m. Předpokládaný výkon je 500 kW. Další vývoj ukázal, že největšího efektu se dosáhne umístěním kamer do kruhu. Ve Skotsku byla na jezeře Loch Ness testována instalace skládající se z 12 komor a 8 turbín. Teoretický výkon takové instalace je až 1200 kW.

Konstrukce vlnového člunu byla poprvé patentována v SSSR již v roce 1926. V roce 1978 byly ve Velké Británii testovány experimentální modely oceánských elektráren založené na podobném řešení. Vlnový raft Kokkerel se skládá z kloubových sekcí, jejichž vzájemný pohyb je přenášen na čerpadla s elektrickými generátory. Celá konstrukce je držena na místě pomocí kotev. Třídílný vlnový raft Kokkerel o délce 100 m, šířce 50 m a výšce 10 m může poskytnout výkon až 2 tisíce kW.

V SSSR byl model vlnového raftu testován v 70. letech. u Černého moře. Měla délku 12 m, šířka plováků byla 0,4 m. Na vlnách vysokých 0,5 m a dlouhých 10 - 15 m vyvinula instalace výkon 150 kW.

Projekt, známý jako Salter duck, je konvertor energie vln. Pracovní strukturou je plovák („kachna“), jehož profil je vypočítán podle zákonů hydrodynamiky. Projekt počítá s instalací velkého počtu velkých plováků, postupně namontovaných na společné hřídeli. Plováky se vlivem vln začnou pohybovat a silou vlastní váhy se vracejí do původní polohy. V tomto případě se čerpadla aktivují uvnitř šachty naplněné speciálně upravenou vodou. Prostřednictvím soustavy trubek různých průměrů vzniká tlakový rozdíl, který pohání turbíny instalované mezi plováky a zvednuté nad mořskou hladinu. Vyrobená elektřina je přenášena podmořským kabelem. Pro efektivnější rozložení zátěže by mělo být na hřídeli nainstalováno 20–30 plováků. V roce 1978 byl testován model instalace skládající se z 20 plováků o průměru 1 m. Vyrobený výkon byl 10 kW. Je vypracován projekt výkonnější instalace 20 - 30 plováků o průměru 15 m, namontovaných na hřídeli dlouhé 1200 m. Předpokládaný výkon instalace je 45 tisíc kW. Podobné systémy instalované u západního pobřeží Britských ostrovů by mohly pokrýt potřeby Spojeného království na elektřinu.

1.6 Energie proudů

Nejsilnější mořské proudy jsou potenciálním zdrojem energie. Současná úroveň technologie umožňuje odebírat energii proudů při rychlostech proudění větších než 1 m/s. V tomto případě je výkon z 1 m 2 průtočného průřezu cca 1 kW. Slibně se jeví využití tak silných proudů, jako je Golfský proud a Kuroshio, které přenášejí 83 a 55 milionů metrů krychlových vody rychlostí až 2 m/s, a Floridský proud (30 milionů metrů krychlových/s, zrychlení až 1,8 m/s).

Pro energii oceánů jsou zajímavé proudy v Gibraltarském průlivu, Lamanšském průlivu a Kurilském průlivu. Vznik oceánských elektráren využívajících energii proudů je však stále spojen s řadou technických potíží, především s vytvářením velkých elektráren, které představují hrozbu pro lodní dopravu.

Coriolisův program počítá s instalací 242 turbín se dvěma oběžnými koly o průměru 168 m, otáčejících se v opačných směrech, ve Floridském průlivu, 30 km východně od města Miami. Dvojice oběžných kol je umístěna uvnitř duté hliníkové komory, která zajišťuje vztlak turbíny. Pro zvýšení účinnosti mají být lopatky kol vyrobeny docela ohebné. Celý Coriolisův systém o celkové délce 60 km bude orientován podél hlavního toku; jeho šířka s turbínami uspořádanými ve 22 řadách po 11 turbínách bude 30 km. Jednotky mají být odtaženy na místo instalace a zakopány 30 m, aby nerušily navigaci.

Poté, co většina jižního pasátového proudu vstoupí do Karibského moře a Mexického zálivu, voda se odtud vrací do Atlantiku přes Floridský záliv. Šířka proudu se stává minimální - 80 km. Zároveň zrychlí svůj pohyb na 2 m/s. Když je Floridský proud posílen Antilským proudem, proudění vody dosáhne svého maxima. Vyvine se síla, která zcela postačuje k uvedení turbíny se zametacími lopatkami, jejichž hřídel je spojena s elektrickým generátorem, do pohybu. Dále je to přenos proudu podvodním kabelem na břeh.

Materiál turbíny je hliník. Životnost - 80 let. Její stálé místo je pod vodou. Zvedání na hladinu vody je pouze pro preventivní opravy. Jeho provoz je prakticky nezávislý na hloubce ponoření a teplotě vody. Lopatky se pomalu otáčejí a umožňují tak malým rybám volně proplouvat turbínou. Velký vchod je ale uzavřen bezpečnostní sítí.

Američtí inženýři se domnívají, že stavba takové stavby je ještě levnější než stavba tepelných elektráren. Není potřeba stavět budovu, pokládat silnice nebo zařizovat sklady. A provozní náklady jsou výrazně nižší.

Čistý výkon každé turbíny s přihlédnutím k provozním nákladům a ztrátám při přenosu na břeh bude 43 MW, což uspokojí potřeby státu Florida (USA) z 10 %.

První prototyp takové turbíny o průměru 1,5 m byl testován ve Floridském průlivu. Vypracována je také konstrukce pro turbínu s oběžným kolem o průměru 12 m a výkonu 400 kW.

2 Stav a perspektivy rozvoje alternativní energie v Rusku

Podíl energie z tradičních paliv na globální energetické bilanci bude neustále klesat a bude nahrazen netradiční - alternativní energií založenou na využití obnovitelných zdrojů energie. A nejen její ekonomický blahobyt, ale také nezávislost, její národní bezpečnost závisí na tempu, jakým se to v konkrétní zemi děje.

Situaci s obnovitelnými zdroji energie lze v Rusku, jako téměř u všeho u nás, nazvat unikátní. Zásoby těchto zdrojů, které lze již na dnešní technické úrovni využít, jsou obrovské. Zde je jeden z odhadů: energie slunečního záření – 2300 miliard TUT (tuny standardního paliva); vítr - 26,7 miliard TOE, biomasa - 10 miliard TOE; teplo Země - 40000 miliard TU; malé řeky - 360 miliard; moře a oceány – 30 miliard. Tyto zdroje daleko převyšují současnou úroveň spotřeby energie v Rusku (1,2 miliardy TEU ročně). Ze všeho toho nepředstavitelného množství však nelze ani říci, že se používají drobky - mikroskopická množství. Stejně jako ve světě jako celku je větrná energie v Rusku nejrozvinutějším typem obnovitelné energie. Zpátky ve třicátých letech minulého století. U nás se sériově vyrábělo více typů větrných turbín o výkonu 3-4 kW, ale v 60. letech. jejich výroba byla ukončena. V posledních letech SSSR vláda opět věnovala pozornost této oblasti, ale nestihla své plány realizovat. Nicméně od roku 1980 do roku 2006. Rusko vyvinulo velkou vědeckou a technickou rezervu (ale v praktickém využití obnovitelných zdrojů energie má Rusko vážné zpoždění). Dnes je celková kapacita větrných turbín a větrných farem provozovaných, ve výstavbě a plánovaná na uvedení do provozu v Rusku 200 MW. Výkon jednotlivých větrných turbín vyrobených ruskými podniky se pohybuje od 0,04 do 1000,0 kW. Jako příklad uvedeme několik vývojářů a výrobců větrných turbín a větrných elektráren. V Moskvě LLC SKTB Iskra vyrábí větrné elektrárny M-250 o výkonu 250 W. V Dubně v Moskevské oblasti vyrábí společnost State Design Bureau "Raduga" snadno instalovatelné větrné elektrárny o výkonu 750W, 1kW a 8kW; Petrohradský výzkumný ústav Elektropribor vyrábí větrné turbíny do 500 W.

V Kyjevě od roku 1999 Výzkumná a výrobní skupina WindElectric vyrábí domácí větrné elektrárny WE-1000 o výkonu 1 kW. Specialisté skupiny vyvinuli unikátní vícelopatkovou, univerzálně vysokorychlostní a absolutně tichou turbínu malých rozměrů, která efektivně využívá jakýkoli proud vzduchu.

Khabarovsk "Company LMV Wind Energy" vyrábí větrné elektrárny o výkonu 0,25 až 10 kW, ty lze kombinovat do systémů s výkonem až 100 kW. Od roku 1993 Tento podnik vyvinul a vyrobil 640 větrných elektráren. Většina je instalována na Sibiři, Dálném východě, Kamčatce, Čukotce. Životnost větrných elektráren dosahuje 20 let v jakémkoli klimatickém pásmu. Společnost také dodává solární panely, které fungují ve spojení s větrnými elektrárnami (výkon takových větrných solárních elektráren se pohybuje od 50 W do 100 kW).

Z hlediska zdrojů větrné energie v Rusku jsou nejslibnějšími oblastmi pobřeží Severního ledového oceánu, Kamčatka, Sachalin, Čukotka, Jakutsko a také pobřeží Finského zálivu, Černé a Kaspické moře. Vysoká průměrná roční rychlost větru, nízká dostupnost centralizovaných energetických sítí a množství nevyužitých ploch činí tyto oblasti téměř ideálními pro rozvoj větrné energie. U solární energie je situace podobná. Sluneční energie dodávaná na území naší země za týden převyšuje energii všech ruských zdrojů ropy, uhlí, plynu a uranu. V této oblasti dochází k zajímavému domácímu vývoji, ale chybí pro něj podpora ze strany státu, a tudíž ani trh s fotovoltaikou. Objem výroby solárních panelů se však měří v megawattech. V roce 2006 bylo vyrobeno asi 400 MW. Existuje tendence k určitému nárůstu. Kupující ze zahraničí však projevují větší zájem o produkty různých výzkumných a výrobních sdružení vyrábějících solární články, pro Rusy jsou stále drahé; zejména proto, že suroviny pro výrobu krystalických filmových prvků se musí dovážet ze zahraničí (v sovětských dobách byly závody na výrobu křemíku umístěny v Kyrgyzstánu a na Ukrajině) Nejvýhodnějšími oblastmi pro využití solární energie v Rusku jsou Severní Kavkaz , území Stavropol a Krasnodar, oblast Astrachaň, Kalmykia, Tuva, Burjatsko, oblast Čita, Dálný východ.

Největší úspěchy ve využití sluneční energie byly zaznamenány v oblasti vytváření systémů zásobování teplem pomocí plochých solárních kolektorů. První místo v Rusku v implementaci takových systémů zaujímá Krasnodarské území, kde se v posledních letech v souladu se současným regionálním programem úspor energie vytvořilo asi sto velkých solárních systémů zásobování teplou vodou a mnoho malých instalací pro individuální použití. byla postavena. Solární instalace pro vytápění prostor zaznamenaly největší rozvoj na území Krasnodar a v Burjatské republice. V Burjatsku jsou různá průmyslová a sociální zařízení - nemocnice, školy, závod Elektromashina atd., stejně jako soukromé obytné budovy vybaveny solárními kolektory s kapacitou 500 až 3000 litrů teplé vody (90-100 stupňů Celsia) za den. Poměrně zvýšená pozornost je věnována rozvoji geotermálních elektráren, které jsou našim energetickým manažerům zjevně známější a dosahují větších kapacit, a proto lépe zapadají do obvyklého konceptu energetického gigantismu. Odborníci se domnívají, že zásoby geotermální energie na Kamčatce a Kurilských ostrovech mohou poskytnout elektrárny o výkonu až 1000 MW.

Ještě v roce 1967 Na Kamčatce byla postavena geotermální elektrárna Pauzhetskaya o výkonu 11,5 MW. Byla to pátá geotermální elektrárna na světě. V roce 1967 Byla uvedena do provozu geotermální elektrárna Paratunka - první na světě s binárním Rankinovým cyklem. V současné době se staví geotermální elektrárna Mutnovskaja o výkonu 200 MW s využitím domácích zařízení vyráběných Turbínou Kaluga. Tento závod také zahájil sériovou výrobu modulárních bloků pro zásobování geotermální elektřinou a teplem. Pomocí takových bloků mohou být Kamčatka a Sachalin téměř kompletně zásobovány elektřinou a teplem z geotermálních zdrojů. Geotermální zdroje s poměrně velkým energetickým potenciálem jsou k dispozici na území Stavropol a Krasnodar. Dnes je příspěvek geotermálních systémů zásobování teplem 3 miliony Gcal/rok.

Podle odborníků není při nesčetných zásobách tohoto druhu energie vyřešena otázka racionálního, hospodárného a ekologického využívání geotermálních zdrojů, což brání vzniku jejich průmyslového rozvoje. Barbarským způsobem jsou například využívány vytěžené geotermální vody: neupravené odpadní vody obsahující řadu nebezpečných látek (rtuť, arsen, fenoly, síra atd.) jsou vypouštěny do okolních vodních útvarů a způsobují nenapravitelné škody na přírodě. Navíc všechna potrubí geotermálních topných systémů rychle selhávají kvůli vysoké mineralizaci geotermálních vod. Proto je nutná radikální revize technologie využití geotermální energie.

Nyní je vedoucím podnikem pro výrobu geotermálních elektráren v Rusku Kaluga Turbine Plant a JSC Nauka, které vyvinuly a vyrábějí modulární geotermální elektrárny o výkonu 0,5 až 25 MW. Byl vyvinut a začal být realizován program na vytvoření geotermální energie pro Kamčatku, v důsledku čehož se ročně ušetří asi 900 tis. TADY. V Kubanu se těží 10 ložisek geotermální vody. Pro roky 1999-2000 Úroveň výroby tepelné energetické vody v kraji byla cca 9 mil. m3, což umožnilo ušetřit až 65 tis. TEU. Podnik Turbocon, vzniklý v závodě Kaluga Turbine Plant, vyvinul mimořádně slibnou technologii, která umožňuje získávat elektřinu z horké vody odpařující se pod tlakem a rotující turbínu vybavenou namísto obvyklých lopatek speciálními nálevkami - tzv. Lavalovy trysky. Výhody takových instalací, nazývaných hydro-parní turbíny, jsou minimálně dvojnásobné. Za prvé, umožňují úplnější využití geotermální energie. K výrobě energie se obvykle používá pouze geotermální pára nebo hořlavé plyny rozpuštěné v geotermální vodě, zatímco u hydroparní turbíny lze k výrobě energie přímo použít i horkou vodu. Dalším možným využitím nové turbíny je výroba elektřiny v městských teplárenských sítích z vody vracející se od spotřebitelů tepla. Nyní je teplo této vody promarněno, zatímco kotelně by mohla poskytnout nezávislý zdroj elektřiny.

Teplo z nitra Země může nejen vypouštět do vzduchu fontány gejzírů, ale také zahřívat domovy a vyrábět elektřinu. Velké geotermální zdroje mají Kamčatka, Čukotka, Kurilské ostrovy, Primorské území, Západní Sibiř, Severní Kavkaz, Krasnodarské a Stavropolské území a Kaliningradská oblast. Vysoce kvalitní tepelné teplo (směs páry a vody nad 100 stupňů Celsia) umožňuje přímou výrobu elektřiny.

Obvykle se tepelná směs pára-voda získává z vrtů vrtaných do hloubky 2-5 km. Každý vrt je schopen poskytnout elektrický výkon 4-8 MW z oblasti geotermálního pole o rozloze asi 1 km 2 . Zároveň je z ekologických důvodů nutné mít i studny pro čerpání odpadní geotermální vody do nádrže.

V současné době jsou na Kamčatce v provozu 3 geotermální elektrárny: Pauzhetskaya GeoPP, Verkhne-Mutnovskaya GeoPP a Mutnovskaya GeoPP. Celková kapacita těchto geotermálních elektráren je více než 70 MW. To umožňuje pokrýt 25 % potřeby elektřiny v regionu a snížit závislost na dodávkách drahého dováženého topného oleje.

V oblasti Sachalin na ostrově. Kunashir uvedl do provozu první blok o výkonu 1,8 MW geotermální elektrárny Mendělejevskaja a geotermální termální stanici GTS-700 s výkonem 17 Gcal/h. Většina nekvalitní geotermální energie se využívá ve formě tepla v bydlení a komunálních službách a zemědělství. Na Kavkaze je tedy celková plocha skleníků vytápěných geotermálními vodami přes 70 hektarů. V Moskvě byla postavena a úspěšně funguje experimentální vícepodlažní budova, ve které se teplá voda pro domácí potřeby ohřívá pomocí nekvalitního tepla ze Země.

Nakonec je třeba zmínit i malé vodní elektrárny. Situace u nich je z hlediska konstrukčního vývoje poměrně dobrá: zařízení pro malé vodní elektrárny se vyrábí nebo jsou připravena k výrobě v mnoha podnicích energetického průmyslu, s hydraulickými turbínami různých provedení - axiální, radiálně-axiální, vrtulové , úhlopříčka, kbelík. Náklady na zařízení vyráběné v domácích podnicích přitom zůstávají výrazně nižší než světová cenová hladina. V Kubáni na řece probíhá výstavba dvou malých vodních elektráren (MVE). Beshenka v oblasti obce Krasnaja Poljana v Soči a vypouštění cirkulačního systému zásobování technickou vodou Krasnodarské tepelné elektrárny. Plánuje se výstavba malé vodní elektrárny na výtlaku z nádrže Krasnodar o výkonu 50 MW. Byly zahájeny práce na obnově systému malých vodních elektráren v Leningradské oblasti. V 70. letech 20. století tam v důsledku kampaně na konsolidaci zásobování energií v regionu přestalo fungovat více než 40 takových stanic. Plody krátkozraké gigantomanie musí být napraveny nyní, když je potřeba malých zdrojů energie zřejmá.

Závěr

Je třeba poznamenat, že v Rusku zatím neexistují zákony, které by regulovaly alternativní energii a stimulovaly její rozvoj. Stejně jako neexistuje struktura, která by chránila zájmy alternativní energetiky. Například ministerstvo pro atomovou energii se samostatně zabývá jadernou energetikou. Plánuje se zpráva vládě o zdůvodnění potřeby a vývoje koncepce návrhu federálního zákona „O rozvoji obnovitelných zdrojů energie“. Za přípravu této zprávy odpovídají čtyři ministerstva: Ministerstvo energetiky, Ministerstvo hospodářského rozvoje, Ministerstvo průmyslu a vědy a Ministerstvo spravedlnosti. Kdy se dohodnou, není známo.

Aby se průmysl rychle a plně rozvíjel, musí zákon poskytnout daňové pobídky pro podniky vyrábějící zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů (např. snížení sazby DPH alespoň na 10 %). Důležité jsou také otázky certifikace a licencí (především ve vztahu k zařízením), protože priorita obnovitelné energie musí splňovat také kvalitativní požadavky.

Rozvoj alternativních způsobů výroby energie brzdí výrobci a těžaři tradičních energetických zdrojů: mají silné pozice u moci a mají možnost hájit své zájmy. Alternativní energie je stále poměrně drahá ve srovnání s tradiční energií, protože téměř všechny výrobní podniky vyrábějí zařízení v pilotních sériích ve velmi malých množstvích, a proto jsou velmi drahé. Organizace hromadné výroby a certifikace instalací vyžadují značné investice, které zcela chybí. Snížit náklady by mohla státní podpora. To je však v rozporu se zájmy těch, jejichž podnikání je založeno na výrobě tradičních uhlovodíkových paliv. Nikdo nepotřebuje extra konkurenci.

Primární využití obnovitelných zdrojů a rozvoj alternativní energie je tak upřednostňováno především v regionech, kde jde o nejzřetelnější řešení stávajících energetických problémů. Rusko má značné zdroje větrné energie, a to i v těch regionech, kde neexistuje centralizované zásobování energií - pobřeží Severního ledového oceánu, Jakutsko, Kamčatka, Čukotka, Sachalin, ale ani v těchto oblastech neexistuje téměř žádný pokus o řešení energetických problémů. cesta.

O dalším rozvoji alternativní energie pojednává „Ruská energetická strategie na období do roku 2020“. Čísla, kterých musí naše alternativní energetika dosáhnout, jsou velmi nízká, úkolů je minimum, takže v ruské energetice nelze očekávat obrat. Do roku 2020 se plánuje úspora méně než 1 % všech palivových zdrojů prostřednictvím alternativní energie. Rusko si ve své „energetické strategii“ zvolilo jaderný průmysl jako prioritu jako „nejdůležitější součást energetického sektoru země“.

V poslední době byly podniknuty určité kroky směrem k rozvoji alternativní obnovitelné energie. Ministerstvo energetiky zahájilo jednání s Francouzi o perspektivách spolupráce v oblasti alternativní energetiky. Obecně lze konstatovat, že stav a vyhlídky rozvoje alternativní energetiky na dalších 10-15 let se obecně jeví tristní.

Seznam použitých zdrojů

1. Kopylov V.A. Geografie průmyslu v Rusku a zemích SNS. Tutorial. – M.: Marketing, 2001 – 184 s.

2. Vidyapin M.V., Stepanov M.V. Ekonomická geografie Ruska. – M.: Infra – M., 2002 – 533 s.

3. Morozová T.G. Ekonomická geografie Ruska - 2. vyd., vyd. - M.: UNITI, 2002 - 471 s.

4. Arustamov E.A. Leváková I.V. Barkalová N.V. Ekologické základy environmentálního managementu. M. Ed. "Dashkov a K." 2002.

5. V. Volodin, P. Khazanovsky Energy, jednadvacáté století.-M 1998

6. A. Goldin „Oceány energie“. M: UNITY 2000

7. Popov V. Biosféra a problémy její ochrany. Kazaň. 1981.

8. Rahilin V. společnost a divoká zvěř. M. Science. 1989.

9. Lavrus V.S. Zdroje energie K: NiT, 1997

10. E. Berman. Geotermální energie - Moskva: Mir, 1978.

11. L. S. Yudasin. Energie: problémy a naděje. M: JEDNOTA. 1999.