Какие альтернативные источники энергии вам известны

Доклад «Альтернативные источники энергии»

Какие альтернативные источники энергии вам известны

С развитием технологий и производства в условиях ограниченности ресурсов возникает проблема поисков альтернативных источников энергии, которые с одной стороны смогут обеспечить достаточное количество добываемой энергии, а с другой — не нанести весомый вред окружающей среде.

Солнечная энергия

Данное направление альтернативной энергетики использует возобновляемый и экологически чистый ресурс — солнечное излучение.

Первые шаги к открытию этого вида получения энергии предпринял французский ученый Эдмунд Беккерель. В 1839 году он создал на базе хлорида серебра и кислотного раствора ячейку, генерирующую электроэнергию под воздействием солнечных лучей.

Позднее в 1876 году лондонский профессор Уильям Гриллс Адамс наблюдал фотогальванический эффект при воздействии света на селен, таким образом возникла идея создания фотогальванической ячейки, которую в 1883 году создал Чарльз Фриттс.

Наконец, в 1905 году Альберт Эйнштейн довел все до конца и теоретически обосновал возникновение фотоэлектрического эффекта, за что получил Нобелевскую Премию. После этого развитие данного вида энергетики получило большее распространение.

Преимуществами солнечной энергетики являются неисчерпаемость и доступность источника энергии, в то время как цены на сырье для традиционной энергетики продолжают расти. Также этот способ полностью экологичен, так как не вызывает негативных последствий в окружающей среде.

Однако здесь есть и несколько недостатков, например, сильная зависимость от погодных условий местности, довольно высокая стоимость конструкций, необходимых для поглощения солнечного света, необходимость использования больших территорий.

Перспективы развития неоднозначны. С одной стороны, по прогнозам, себестоимость генерации энергии с помощью солнечного излучения приравняется к стоимости получения такого же количества энергии с помощью топливных ресурсов, однако, эффективность данного метода все еще невелика из-за сильного нагревания фото-пластин в процессе поглощения излучения.

Ветровая энергия

Это направление альтернативной энергетики получило огромную популярность, особенно в таких странах, как Китай, США, Индия из-за своей простоты и эффективности.

История использования людьми ветряной энергии уходит еще в первый век до н. э., но более современное ее развитие началось, когда первая ветряная турбина, созданная профессором Джеймсом Блитом, была использована в Шотландии в 1888 году. Турбина была способна обеспечить энергией целый дом.

В 1895 Пол Ля Кур изобрел подобие ветряной электростанции, которая была способна снабжать энергией уже целую деревню. В 1927 году была основана компания Jacobs Wind, производящая ветрогенераторы. В 1980 году был построен первый ветропарк с 20 турбинами.

Ветровая энергетика продолжает свое развитие усиливающимися темпами и по сей день.

Преимуществ использования ветряной энергии достаточно много. Отсутствие выбросов в окружающую среду, использование неисчерпаемого ресурса в производстве, компактность, низкие затраты на обслуживание.

Из недостатков: зависимость количества производимой энергии от погоды (ветренности), опасность для птиц, значительный шум.

Многие страны уже производят как минимум половину необходимой энергии за счет ветра, некоторые еще только к этому стремятся. Ветроэнергетика растет стремительными темпами и на данный момент опережает солнечную и водную.

Гидроэнергетика

За основу этого направления взята энергия водяного потока, которая преобразуется в электрическую на специальных сооружениях, естественных и искусственных подсистемах.

Впервые для выработки электричества гидроэнергия была использована англичанином Уильямом Армстронгом в 1878 году. В 1882 году бизнесмен Якоб Шоелкоппф, присоединив к водяному колесу электрогенератор, создал первую гидроэлектростанцию на Ниагарском водопаде.

Преимуществами использования энергии потока воды являются возобновляемость ресурса, дешевизна, отсутствие экологического вреда, смягчение глобального изменения климата, за счет незначительности выбросов углекислого газа.

Недостатки: возможное затопление близлежащих земель, перестройка экосистем и нарушение природного баланса в областях строительства ГЭС.

Гидроэнергетика все еще остается хоть и не лидирующей, по активно развивающейся и перспективной отраслью производства электроэнергии.

Источник: https://spadilo.ru/doklad-alternativnye-istochniki-energii/

Что такое альтернативная энергетика, ее основные виды и сферы применения

Какие альтернативные источники энергии вам известны

Природное топливо не безгранично, современное энергообеспечение может оказаться под ударом. Решение этой проблемы —  альтернативные источники энергии, которые представляют собой комплекс способов добычи энергии из возобновляемых или практически неисчерпаемых ресурсов. Каждый день специалисты по всеми миру занимаются поиском новых видов топлива для замены традиционных источников.

Зачем нужны альтернативные источники энергии

Когда исчерпаемые источники энергии (ископаемые топлива) закончатся, человечеству придется перейти на АИЭ (альтернативные источники энергии). По данным на 2017 год 35% вырабатываемой в России электроэнергии добыты безуглеродным способом — на АЭС и ГЭС.

Использовать традиционные источники энергии проблематично по следующим причинам:

  • ТЭС использует топливо, которое закончится в ближайшем будущем. По худшим оценкам это произойдет через 30 лет;
  • Стоимость ископаемого топлива растет, поэтому поднимается цена на электроэнергию;
  • Продукты производства электроэнергии загрязняют окружающую среду;
  • Тепло, выделяемое на станциях, вызывает глобальное потепление.

У человечества один путь — переход на АИЭ.

Основные виды

Виды альтернативных источников добычи энергии не ограничиваются солнечным светом и ветром.

Вода

  • Первый тип — приливная станция. Принцип действия основан на следующем: напор воды заставляет лопасти вращаться и приводить в действие генератор. Несмотря на высокие капитальные затраты на строительство комплексов, низкие затраты на обеспечение работы делают технологию выгодной и привлекательной.Турбины гидроэлектростанции
  • Второй тип — волновая электростанция. Станции не только получают электроэнергию, но и гасят волны, спасая порты от разрушений. Однако ВЭС нарушают естественную экосистему водоемов, что может привести к вымиранию целых видов рыб.Проект волновой электрической станции

Основная проблема ГЭС – существенное негативное влияние на экологию.

Тепло земли

Еще одно направление альтернативной энергетики — производство электроэнергии из тепла земной коры. Этот способ безопасен: он использует практически неисчерпаемый ресурс. Вопреки заблуждениям геотермальные станции не влияют на остывание земного ядра.

В этой отрасли выделяют гидротермальную (водная) энергетику и петротермальную (горная).

Геотермальная станция Hellisheidi в Исландии

Главное достоинство этого способа добычи — независимость от времени года, суток.

У геотермальной энергетики есть свои недостатки. Необходимо бурить глубокие скважины (для достижения геотермического градиента в 30°C нужно достигнуть глубины в километр). Этот способ также может косвенно влиять на экологию: использованная для добычи вода содержит соли тяжелых металлов.

Биотопливо

Как выглядит биодизель

Биотопливо — это топливо из животного или растительного сырья. Главное отличие от ископаемого — большая экологичность. Делится по агрегатному состоянию на газообразное, жидкое и твердое. Для создания биотоплива используются дерево, солома, а также синтетические вещества. Например, биодизель.

Для производства биотоплива берут три поколения растений:

  • Первое поколение. Это сельскохозяйственные культуры, содержащие большое количество жиров и крахмала. Недостаток этого поколения в увеличении площади используемых земель и повышении цен на продукты, так как пищевые культуры применяются все шире;
  • Второе поколение. Это древесина, трава и остатки растений, непригодные для питания. Подобное сырье просто перерабатывать, но оно занимает большие пространства и плохо воспроизводится;
  • Третье поколение. К этому виду относятся водоросли. Они быстро воспроизводятся и содержат большую долю биомассы, при этом занимают небольшую площадь.

Сейчас чаще встречается первое поколение, хотя второе исследуется для внедрения.

Ядерная энергетика

Атомная электростанция Ясловское Богунице в Словении

Для выработки электричества этим способом используют ядерную энергию (обычно вызывают цепную реакцию урана-235 или плутония-239). Работа атомных электростанций характеризуется экологичностью (при условии безаварийной работы) и дешевой выработкой энергии. Мощность при этом можно наращивать долго.

Другими проблемами этого вида добычи являются стоимость утилизации отработанного материала и тепловое загрязнение, при котором выброс тепла сказывается на ускорении глобального потепления.

Ветер

Источник: https://cleanbin.ru/terms/alternative-energy

Топ-10 альтернативных источников энергии

Какие альтернативные источники энергии вам известны

Уголь, нефть, газ, ядерное топливо – все эти традиционные источники энергии давно знакомы человечеству и используются с разной степенью эффективности. Поиск альтернативных источников энергии ведется по целому ряду причин. Это и экономия затрат на тепло- и электроснабжение, и улучшение экологической ситуации, и ограниченность имеющихся энергетических ресурсов.

Сегодня предлагаем изучить наш Топ-10 альтернативных источников энергии. Далеко не все источники когда-либо получат широкое распространение, однако, некоторые уже обеспечивают энергией миллионы людей по всей планете.

10. Энергия ветра

Ветрогенераторы давно и довольно успешно применяются в Дании, Нидерландах, Великобритании, Китае и Индии. Дания около 25% энергии получает именно за счет ветряных установок. По оценкам аналитиков Россия также могла бы применять энергию ветра, обеспечивая до 10% своих энергетических потребностей.

9. Биотопливо

Биодизель и биоэтанол можно получать из различных продуктов: древесных отходов, соломы, биогаза, растительных масел, водорослей. В России основной продукт для производства биодизеля – рапсовое масло. В странах Евросоюза работает более 245 заводов по производству биодизеля.

8. Управляемый термоядерный синтез

Процесс получения более тяжёлых атомных ядер из более лёгких может служить источником энергии в том случае, если является управляемым. В современной атомной энергетике используется реакция распада, а не синтеза. В настоящее время управляемый ядерный синтез для получения энергии на практике не используется, так как остается открытым вопрос рентабельности и безопасности такой деятельности.

7. Энергия морских приливов

На берегах морей, где гравитационное воздействие луны вызывает изменение уровня вода дважды в сутки, строятся приливные электростанции (ПЭС). На сегодняшний день ПЭС работают в Великобритании, Франции, Канаде, Китае и Индии. В России с 1968 года функционирует экспериментальная ПЭС на побережье Баренцева моря.

6. Космическая энергетика

Получение энергии в фотоэлектрических элементах, вынесенных на орбиту Земли, считается перспективным источником энергии. Однако некоторые ученые уверяют, что масштабная реализация подобных проектов приведет к глобальному потеплению. В настоящее время на практике получение энергии таким способом с доставкой ее на Землю не проводится.

5. Тепло человеческого тела

В Стокгольме и Париже власти намерены использовать тепло, которое выделяют пассажиры вагона метро во время поездки. Так, в Париже владелец жилого дома, расположенного над веткой метрополитена, разработал проект обогрева 17 квартир за счет тепла тел пассажиров.

4. Геотермальная энергетика

Термальные источники имеются на территории многих стран. В Центральной Америке, Филиппинах, Исландии их научились использовать для отопления. В этих же районах работают и геотермальные электростанции.

3. Водородная энергетика

Водород считается экологически чистым источником энергии. Однако для производства водорода на сегодняшний день требуется больше энергии, чем можно получить при его использовании. Поэтому эффективным источником энергии водород пока не стал.

2. Энергия морских и океанских волн

Страны, имеющие протяженную береговую линию, вполне могут покрывать часть своих энергетических потребностей за счет морской волны. По расчетам аналитиков, Великобритания может получить таким образом до 5% требуемой электроэнергии. С этой целью именно в Соединенном Королевстве был построен волновой генератор Oyster.

1. Энергия солнца

Более чем в 30 странах мира работают солнечные электростанции, а сотни тысяч домашних хозяйств обеспечивают себя энергией за счет установки солнечных батарей. Кстати, самая мощная солнечная электростанция в мире – «Перово», расположенная в Крыму. Солнце, пожалуй, — самый популярный среди альтернативных источников энергии на сегодняшний день.

Источник: https://basetop.ru/top-10-alternativnyih-istochnikov-energii/

Плюсы и минусы 4 общих альтернативных источников энергии 2020

Есть много причин, по которым мир ищет альтернативные источники энергии, чтобы уменьшить загрязняющие вещества и парниковые газы. Альтернативные или возобновляемые источники энергии показывают значительные перспективы в сокращении количества токсинов, являющихся побочными продуктами использования энергии, и помогают сохранить многие природные ресурсы, которые мы в настоящее время используем в качестве источников энергии.

Чтобы понять, как использование альтернативной энергии может помочь сохранить нежный экологический баланс планеты и помочь нам сохранить невозобновляемые источники энергии, такие как ископаемые виды топлива, важно знать, какой тип альтернативной энергии существует.

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных источников.

1. Энергия ветра

Энергия ветра использует силу ветра, чтобы продвигать лопасти ветряных турбин. Вращение лопаток турбины преобразуется в электрический ток с помощью электрического генератора. В старых ветряных мельницах энергия ветра использовалась для превращения механического оборудования в физическую работу, например, измельчение зерна или перекачивание воды. Ветровые башни обычно строятся на ветровых электростанциях.

Теперь электрические токи запрягаются крупными ветровыми электростанциями, которые используются национальными электрическими сетями, а также небольшими индивидуальными турбинами, используемыми для обеспечения электричества в изолированных местах или в отдельных домах. В 2005 году мировая мощность ветрогенераторов составляла 58 982 мегаватт, а их производство составляло менее 1 процента мирового потребления электроэнергии.

Pros

  • Ветровая энергия не производит загрязнения, которое может загрязнять окружающую среду. Поскольку никаких химических процессов не происходит, как при сжигании ископаемого топлива, вредных побочных продуктов не осталось.
  • Поскольку ветрогенерация является возобновляемым источником энергии, мы никогда не закончим ее.
  • Сельское хозяйство и выпас скота все еще могут иметь место на земле, занятой ветряными турбинами, которая может помочь в производстве биотоплива.
  • Ветровые фермы могут быть построены за пределами берега.

The Cons

  • Энергия ветра прерывистая. Для непрерывной выработки электроэнергии необходим постоянный ветер. Если скорость ветра уменьшается, задерживается турбина и меньше электричества.
  • Большие ветряные фермы могут негативно повлиять на пейзаж.

2. Солнечная энергия

Солнечная энергия используется обычно для отопления, приготовления пищи, производства электроэнергии и даже для опреснения морской воды. Солнечная энергия работает, захватывая солнечные лучи в солнечные батареи, где этот солнечный свет затем преобразуется в электричество.

Кроме того, солнечная энергия использует солнечный свет, который поражает солнечные тепловые панели, чтобы преобразовать солнечный свет, чтобы нагреть воду или воздух.

Другие методы включают использование солнечного света, который поражает параболические зеркала, чтобы нагреть воду (создавая пар) или просто открывая жалюзи в комнатах или оттенки окна, чтобы позволить солнечному свету пассивно нагревать комнату.

The Pros

  • Солнечная энергия — это возобновляемый ресурс. Пока Солнце существует, его энергия достигнет Земли.
  • Выработка солнечной энергии не приводит к загрязнению водой или воздухом, поскольку отсутствует химическая реакция от сжигания топлива.
  • Солнечная энергия может использоваться очень эффективно для практических целей, таких как отопление и освещение.
  • Преимущества солнечной энергии часто видны для обогрева бассейнов, курортов и резервуаров для воды во всем мире.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  В чем разница между ваттами и вольт Амперами

3. Геотермальная энергия

Геотермальная буквально означает «земное тепло». Геотермальная энергия использует тепловую энергию, находящуюся под Землей. Горячие камни под землей нагревают воду для производства пара. Когда отверстия пробурены в области, пар, который стреляет вверх, очищается и используется для привода турбин, которые питают электрические генераторы.

Плюсы

  • Если все сделано правильно, геотермальная энергия не производит вредных побочных продуктов.
  • Как только построено геотермальное растение, оно, как правило, самодостаточно энергично.
  • Геотермальные электростанции, как правило, небольшие и мало влияют на природный ландшафт.

4. Гидроэнергетическая энергия

Гидроэнергетика исходит из потенциальной энергии воды с водой, управляющей гидротурбиной и генератором.

Другим вариантом является использование кинетической энергии воды или неподготовленных источников, таких как приливная сила. Гидроэнергетика работает за счет использования гравитационного спуска реки, которая с давних пор сжимается в одном месте с плотиной или дном.

Это создает место, где концентрированное давление и поток воды могут использоваться для вращения турбин или водяных колес для привода электрического генератора.

Электрические генераторы, работающие от гидроэлектроэнергии, могут работать в обратном направлении в качестве двигателя, чтобы откачивать воду для последующего использования.

Перспективы использования альтернативных источников энергии

Традиционные источники энергии становятся неактуальными. Множество причин заставляет человечество отказываться от них. Сегодня основное внимание направлено на альтернативные способы, уже применяющиеся на практике и планируемые на будущее.

Исследования продолжаются, поэтому наука движется вперёд, не останавливаясь на достигнутых результатах. Сейчас можно оценить некоторые достижения, уже давшие первые результаты, чтобы понять, насколько выгодными станут новые направления через несколько лет.

 

Виды альтернативной энергии

Альтернативная энергия продолжает распространяться. Причиной являются её явные преимущества перед традиционными источниками, которые сложно опровергнуть. В некоторых странах правительство ведёт сложные государственные программы с колоссальными денежными вложениями для постепенной замены, но пока результаты остаются незначительными.

Какие основные виды можно выделить?

  • Энергия солнца;
  • Энергия ветра;
  • Энергия воды;
  • Энергия земли;
  • Энергия молнии;
  • Энергия атома.

Бесконечные исследования позволяют сопоставить возможности, предлагаемые природой. Человечество продолжает искать новые направления, которые в будущем наверняка превратятся в идеальную замену традиционных источников. Подробное описание даст общую информацию, а также укажет, какие виды уже нашли применение в повседневной жизни населения планеты.
Вернуться
 

Энергия солнца

Энергия солнца используется человеком давно. Первоначальные попытки делались в древние времена, когда посредством направленного луча люди зажигали дерево. Современные способы основываются на использовании больших площадей батарей, собирающих потоки для последующей обработки и накопления в аккумуляторах.

При помощи такой энергии летают все космические станции и спутники. На орбите доступ к звезде открыт, но и на Земле некоторые страны активно пользуются новым источником. Одним из примеров являются целые «поля» батарей, обеспечивающие небольшие городки. Хотя намного интереснее рассмотреть новые небольшие автономные источники, где площадь поверхности не превышает крыши маленького дома. Они устанавливаются в частном порядке по всему миру, чтобы осуществлять отопление без лишних затрат.

Вернуться
 

Энергия ветра

Энергия ветра используется человечеством испокон веков. Лучшим примером этого являются парусники, двигающиеся за счёт постоянного воздушного потока. Теперь научные исследования позволили создать специальные генераторы, обеспечивающие электричеством целые города. Причём они работают по двум принципам:

  • Автономно;
  • Параллельно с основной сетью.

В обоих случаях удаётся постепенно заменять традиционный источник, сокращая пагубное воздействие на окружающую среду. Сейчас можно оценить достигнутые результаты, подтверждающие правильность выбора.

Данные подсказывают, что в Дании 25% получаемой энергии приходится именно на ветряные электростанции. Многие страны стараются постепенно перейти на новые источники, но это возможно только на открытых пространствах.

Из-за чего в отдельных районах использование лучшего варианта остаётся недоступным.

Вернуться

 

Энергия воды

Энергия воды остаётся незаменимой. Раньше она применялась на простых мельницах и кораблях, а сейчас огромные турбинные ГЭС поставляют электричество в целых регионах. Последние разработки предлагают человечеству познакомиться с фантастическим будущим, которое будет построено на новейших источниках. Какие альтернативы уже используются странами?

  • Приливные электростанции;
  • Волновые электростанции;
  • Микро и мини ГЭС;
  • Аэро ГЭС.

Приливные электростанции используют энергию приливов. Их высота и мощь зависит от воздействия Луны, поэтому стабильность подачи остаётся некоторой проблемой. Хотя во Франции, Индии, Великобритании и нескольких других государствах проект воплощён в жизнь и успешно используется в качестве незаменимой поддержки.

Волновые электростанции строятся на берегах океанов, где мощь регулярных ударов о побережье превышают мыслимые пределы. В этом случае ограничением становится недостаточная сила. Она не позволяет получить достаточное количество энергии.

Микро и мини ГЭС подходят для узких горных рек. Их небольшие размеры позволяют свободно найти время, а их мощность подходит для обеспечения маленьких поселений. Опытные модели проверены, поэтому сейчас строятся действующие объекты, обладающие неплохими показателями.

Аэро ГЭС – новейшая технология, которая пока ещё проходит проверку. Она основана на конденсации влаги из атмосферы. Действующие установки пока остаются призрачной мечтой, но есть определённые показатели, подтверждающие целесообразность вложения денежных средств в разработки.

Вернуться
 

Энергия земли

Геотермальная энергия остаётся распространённой. Такой альтернативный источник используется несколькими различными способами. Он остаётся одним из самых интересных для определённых регионов, поэтому отказ от неё не имеет смысла. Единственной проблемой является высокая стоимость установок, что ограничивает их количество. Какие варианты возможны?

  • Тепловые электростанции;
  • Грунтовые теплообменники.

Тепловые электростанции построены на принципе забора энергии у нагретых грунтовых вод. Их технология строительства хорошо изучена и широко применяется в Исландии и на Филиппинах. Посредством этих электростанций удаётся обеспечить стабильную подачу, а при необходимости также переориентировать получаемое тепло в системы отопления.

Грунтовые теплообменники работают с использованием тепла грунта. Их применение остаётся на стадии опытных образцов, так как пока невозможно оценить мощность, чтобы узнать целесообразность вложения средств в строительство. Хотя в будущем они рассматриваются в качестве полезного источника.
Вернуться
 

Энергия молнии

Энергия молнии – новое веяние. Это направление только начинает разрабатываться, но учёные утверждают, что есть возможность использования доступных гигаватт. Они теряются впустую, уходя в грунт. Американская компания приступила к исследованиям, которые ориентированы на создание специальных установок для улавливания гроз.

Энергия молнии – мощный источник, способный обеспечить электроэнергией крупный район мегаполиса. Ориентировочные денежные затраты на строительство должны окупаться в течение 5─7 лет, так что целесообразность подобных вложений остаётся неоспоримой. Остаётся только дождаться окончания исследований для внедрения новой технологии в широкий обиход.

Вернуться
 

Энергия атома

Энергия атома используется человечеством десятилетиями. Поначалу она рассматривалась исключительно в качестве идеального источника для электростанций, где применяются управляемые реакции распада. После этого учёные приступили к массовым разработкам, позволившим значительно уменьшить размеры. В результате были выпущены ядерные реакторы, которые до сих пор устанавливаются на подводных лодках и кораблях.

Использование энергии ядерного распада – сложная технология. Учёные хорошо изучили её, но все равно смогли прикоснуться только к части бесконечного мира атома. В нём таятся неисчерпаемые запасы тепла, но его нужно научиться использовать во благо. Сложность разработок заставляет продолжать исследования, чтобы исключить катастрофические случайности.

Вернуться

 

Тенденции развития альтернативной энергии

Альтернативная энергия – отличный выбор для многих стран. Традиционные источники остаются неприемлемыми по разным причинам. Крупные исследовательские группы продолжают разработки для получения дешёвого электричества. Они остаются сложными и медленно дают нужные результаты, но в ближайшем будущем можно ожидать осуществления планов. Какие причины побуждают к продолжению исследований?

  • Экологическая чистота;
  • Возобновляемые ресурсы;
  • Выгодность вложений.

Экологическая чистота новых источников электроэнергии – главный показатель. Традиционные станции годами наносят непоправимый вред окружающей среде, постепенно разрушая и атмосферу, и гидросферу, и биосферу. Если не остановить этот процесс, через несколько десятилетий планета станет непригодной для жизни.

Возобновляемые ресурсы давно привлекают внимание исследователей. Полезные ископаемые постепенно теряют актуальность, поэтому их себестоимость продолжает расти. Для некоторых стран подобные расходы остаются недопустимыми, и им приходится искать новые варианты, разрабатывая совершенные конструкции.

Выгодность вложений остаётся под сомнением. Запланированное строительство новых крупномасштабных объектов требует огромных денежных вложений. Хотя исследователи провели необходимые расчёты, подтвердив быструю окупаемость каждой электростанции. Причём длительный срок эксплуатации подсказывает, что пора уже вкладывать средства в будущее своих детей, которым не придётся искать полезные ископаемые или продолжать разработки источников.

Альтернативные источники электроэнергии – будущее всего человечества. Планета постепенно исчерпывает свои ресурсы, поэтому через несколько столетий придётся отказаться от традиционных способов добычи электричества. Сегодня исследовательским группам удалось добиться хороших результатов, но их недостаточно для обеспечения всех домов.

В городах расход продолжает расти, поэтому с каждым днём потребности населения увеличиваются. Из-за чего проекты постепенно воплощаются в реальность для оценки мощности и размера требующихся денежных вложений.
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта.

Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Вернуться

Источник: https://akbinfo.ru/alternativa/ispolzovanie-alternativnyh-istochnikov-jenergii.html

Альтернативные источники энергии — описание

В начале 2012 года ситуация с глобальной энергетикой обстоит так, что совершенно не нужно убеждать людей в необходимости строить и использовать альтернативные источники энергии. Большинство развитых стран уже используют такие источники.

Короткая справка: альтернативные источники энергии – это приборы и оборудование, которые предназначены для улавливания и аккумулирования неисчерпаемой энергии нашей природной среды.

Таких систем изобретено несколько видов, их возможно использовать как в масштабах производства, так и для отдельной семьи (дома), не причиняя вреда природе, и имя огромную экономическую выгоду. Сейчас мы рассмотрим применение некоторых источников альтернативной энергии, которые возможно применять именно в быту.

Тепловые насосы:

Тепловой насос предоставляет возможность применять низкотемпературную энергию различных природных сред на нужды нагрева воды и отопления помещения.

Такой альтернативный источник энергии, для своей работы, не нуждается в применении топлива, практически не выделяет вредных выбросов и экономит около 80% энергии.

Так как свою энергию тепловой насос получает из природной среды, оплачивать нужно лишь те 20%, которые используются для работы компрессора и циркуляционного насоса.

Обобщенный принцип действия теплового насоса основан на том том, что он передает тепловую энергию из источника с меньшей температурой к теплоносителю с более высокой температурой. Подобная технология аналогична обычному холодильнику. Основу теплового насоса составляет конденсатор, испаритель и компрессор, объединённые в общий контур, который заполняется хладагентом.

Рассмотрим, как работает такой насос более подробно:

  • Теплоноситель (антифриз, тосол, вода, воздух) протекает по проложенному в земле трубопроводу, при этом нагреваясь на несколько градусов. Проходя через испаритель насоса, теплоноситель выделяет тепло, полученное из земли, во внутренний контур конструкции, который заполнен хладогеном.
  • Хладаген переходит из жидкого в газообразное состояние, и поступает в компрессор, где при сжатии нагревается ещё больше. После этого горячий газ подается в конденсатор, где и происходит теплообмен между хладогеном и теплоносителем системы отопления, а затем к отопительным приборам помещения. Отдав тепловую энергию, хладоген возвращается в жидкое состояние. После этого через клапан он подается в испаритель, давление снижается, и описанный цикл повторяется. Из этого следует, что, тепловой насос можно использовать и как источник для нагрева воды для бытовых нужд и отопления, и как кондиционер.

Типы бытовых тепловых насосов

По принципу действия тепловые насосы делят на компрессионные (для полноценной работы насоса используется механическая энергия) и абсорбционные (источником энергии является тепло).

По источнику получения тепла делятся на:

  1. Геотермальные. Используется температура земли или подземных вод. Эти тепловые насосы бывают замкнутого и открытого типа. Замкнутого типа делятся на вертикальные (коллектор устанавливается вертикально в скважину), горизонтальные (коллектор укладывается кольцами в траншеях на глубине около 1,5 м от поверхности) и водные (прокладываются в водоёмах в слое не замерзающей воды);
  2. Воздушные. Здесь источником тепловой энергии является воздух в помещении или вне его (или и то и другое). Полученное тепло может передаваться горячему водоснабжению, бассейну, «тёплому полу», воздуху для прогрева помещения.
  3. Использующие вторичное тепло. Эффективен для применения в местах, где постоянно работают источники паразитарного тепла, требующие его использования.

По типу теплоносителя делятся на:

  • «грунт—антифриз», «грунт—воздух»,
  • «вода—антифриз»,
  • «вода—воздух»,
  • «воздух—антифриз»,
  • «воздух—воздух».

Оценка и перспективы:

Понятно что, главным преимуществом тепловых насосов является их способ получения энергии — это альтернативный источник энергии. Недостатком же в наше время является высокая цена для установки оборудования, и закупки элементов самой конструкции.

Ветрогенераторы:

Ветроэнергетика сегодня – одна из самых быстроразвивающихся и высокоэффективных отраслей альтернативной энергетики в мире. К 2012 году общая мощность всех существующих ветроэлектростанций на Земле составила 196,6 гигаВт. Использовать ветер как возобнавляемый источник энергии в наших странах очень выгодно, так как европейская часть материка обладает самым мощным ветровым потенциалом в мире.

Принцип действия и материалы

Ветроэнергетика — возобновляемый вид энергии которая производится ветровыми генераторами, которые оборудуются на возвышенностях и открытых пространствах, не исключая водные. Производство и устройство механизма очень просты: ветер вращает ветровую турбину, которая в свою очередь передает свою энергию на вал, соединённый с редуктором, приводящими в действие электрогенератор. Для бытового использования достаточно «ветряка» мощностью до 100 КВт.

Современный ветрогенератор производиться из углепластика и стекловолокна. Отдельные детали конструкции оборудуются различными датчиками, для контроля работоспособности и износа электростанции, поэтому узлы и агрегаты можно менять загодя, не дожидаясь их выхода из строя. Бытовую ветроэлектростанцию можно изготовить из полимерных материалов, или можно изготовить твердых пород древесины.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как рассчитать затраты на электроэнергию

Что нужно знать перед приобретением ветрогенератора:

Перед тем как приобретать ветрогенератор, нужно определить, насколько эффективно его наличие для той местности, где Вы планируете его установку. Есть определённые характеристики, исходя из которых необходимо расценивать действенность установки предоставленного восстанавливаемого источника энергии на определенной местности. Из кадастра ветроэнерго ресурсов необходимо найти, во-1-х, среднегодовую( v ср. год.) и среднемесячную( v ср. мес.

) силу ветра на уровне ветроколеса( м/ с). Затем, время отключения ветряной станции (энерго затиший) в следствии мощных потоков ветра на том же уровне( t, час). Основные режимы ветростанции определяют три типа скорости ветра: малая, или пусковая( vmin), рабочая, т. е. та, при которой вырабатывается номинальная мощность( vh), и буревая, т. е. та, при которой ветроустановку нужно приостановить, чтобы предотвратить механические неисправности.

Для эффективной работы бытовых крыльчатых ветроэлектростанций с горизонтальнойосью вращения, являющеися самыми элементарными и наиболее распространёнными на

нынешний день, vmin = 2, 0-4, 0 м/ с, v cp. год.> 2, 0 м/ с. Нужно отметить, что для установки ветроэлектростанции высотой до 30 метров и максимальной мощностью до 75 кВт оформление никаких справок и документов не требуется.

Касательно техники безопасности: настоятельно не рекомендуется установка оборудования на крышах помещений, так как от микровибраций возникают трещины приводящие к общей не надежности здания. Не стоит устанавливать ветряки вблизи дома т.к. есть возможность внезапного обрушения конструкции.

Физически, для человека, электромагнитное поле, образующееся вблизи небольшого ветряка, не представляет угрозы.

Источник: https://alternattiveenergy.com/alternativnyie-istochniki-energii-opisanie/

Альтернативная энергетика в России: развитие, достижения и проблемы

Альтернативная энергетика в наше время является одним из самых популярных направлений для активной деятельности инновационных компаний и их разработок. В этой сфере ведётся огромное количество исследований, здесь заняты тысячи учёных, работающих в разных странах мира. А как же обстоят дела с альтернативной энергетикой в России? Если вы хотите знать ответ на данный вопрос, тогда эта статья может быть вам интересна.

Что такое альтернативная энергетика?

Прежде чем понять, что представляет собой альтернативная энергетика в России, необходимо разобраться с тем, что называется альтернативной энергетикой. Если говорить кратко, то альтернативная энергетика – это комплекс мер и способов, позволяющих получать энергию, используя для этого возобновляемые ресурсы.

К возобновляемым источникам энергии относится:

  • Солнечная;
  • Энергия вод;
  • Ветровая;
  • Приливная;
  • Геотермальная энергия и многие другие источники энергии.

Ускоренные темпы развития являются характерной чертой для современной альтернативной энергетики во многих странах мира. Причина заключается в попытке снизить зависимость человечества от невозобновляемых источников энергии. Хорошей демонстрацией текущей зависимости человечества от нефти, газа и других подобных ресурсов стало такое известное событие, как нефтяной кризис 1973 года, который во многом способствовал поиску новых решений в сфере альтернативной энергетики.

Что касается положения России, то долгое время она не торопилась вести активные исследования в этой сфере, так как обладает большим количеством невозобновляемых источников энергии. На данный момент Россия обладает опытом в создании электростанций, которые используют в своей работе альтернативные источники энергии. Главной проблемой в этом направлении является отсутствие необходимой поддержки со стороны государства.

Виды альтернативной энергетики

На данный момент существует большое количество видов альтернативной энергетики.

Био

Биомасса (энергоносители растительного происхождения) может быть успешно использована для получения энергии. Важно отметить, что некоторая часть биомассы относится к традиционным источникам энергии (древесина, опилки, стружка и т. д.). Что же касается альтернативных источников энергии, то к понятию «биомасса» относятся растения, сельскохозяйственные отходы. Для сжигания биомассы используются два основных подхода:

  • Использование котлов высокого давления (КПД такого процесса составляет 40–50%);
  • Использование газовых турбин (КПД такого процесса составляет 93%);

Чтобы сжигание биомассы было экономически выгодным, необходимо выполнять её переработку вблизи источников сырья. По той причине, что источником сырья чаще всего выступают фермы и сельскохозяйственные предприятия, большая часть объектов, занимающихся переработкой биомассы, располагается вблизи них. Такой подход позволяет получить довольно большое количество энергии по небольшой цене.

Что касается России, то наиболее подходящими регионами для переработки биомассы являются Черноземье, Краснодарский край, Центральная часть России, Юг Сибири.

Ветровая

Ветер успешно используется для получения энергии. По целому ряду причин, наиболее выгодным местом для размещения ветряков является береговая линия (не меньше чем в 10 км от моря). В случае с Россией, наиболее подходящими местами для размещения ветряных электростанций является прибрежная линия Крайнего Севера, а также Дальний Восток.

Водородная

Альтернативная энергия из водорода может быть получена несколькими методами:

  • Из природного газа;
  • Из лёгкой нефти;
  • Методом разложения воды на составляющие элементы (водород и кислород);
  • Из микроорганизмов;
  • Из ферментов;

Следует отметить, что водородный двигатель по эффективности превосходит стандартный двигатель внутреннего сгорания примерно в 2–3 раза, что делает альтернативную энергию, полученную из водорода, очень перспективным направлением как во всём мире, так и в РФ.

Геотермальная

Геотермальный способ получения альтернативной энергии позволяет использовать тепло земной коры. Использование геотермальной энергетики актуально лишь в определённых местах планеты, где это будет экономически целесообразно. На данный момент больше всего геотермальных электростанций находится на территории Италии, США, Ирландии и Новой Зеландии.

Мировое производство энергии с использованием геотермальных источников составляет 19,3 тыс. МВт. Россия производит порядка 10% все геотермальной энергии мира. Однако геотермальная энергетика в России должна развиваться и дальше, так как её потенциал очень велик. По оценке некоторых экспертов, только Камчатка способна производить порядка 5 тыс. МВт энергии, используя геотермальные источники.

Солнечная

Солнечная энергетика является одним из самых перспективных направлений, так как Солнце – это мощнейший источник энергии, который способен полностью решить все энергетические проблемы нашей планеты. Кроме того, солнечная энергетика является полностью «зелёной», она не причиняет никакого вреда экологии.

На данный момент солнечная энергия производится во многих страна с использованием специальных фотоэлементов. Они устанавливаются на крышах зданий, солнечные батареи установлены на космических объектах. Специальные гелиостанции устанавливаются в местах с большим количеством солнечных дней.

Одной из основных проблем солнечной энергетики является низкий КПД используемых фотоэлементов, который в лучшем случае достигает 23%. Это не касается солнечных батарей, развернутых в космосе: от них КПД очень высок. Среди других недостатков также следует отметить непостоянный объём производства энергии, а также необходимость большого количества свободной территории для установки фотоэлементов.

В Российской Федерации лучшими местами для строительства гелиостанций являются Краснодарский край, Кубань, Приморье и Восточная Сибирь.

Термоядерная

Одним из самых многообещающих направлений в альтернативной энергетике является контролируемый термоядерный синтез, при помощи которого может быть полностью решена энергетическая проблема не только конкретных стран, но и всего человечества.

Среди главных преимуществ термоядерной энергетики нельзя не отметить:

  • Неиссякаемые источники;
  • Экологическую безопасность;
  • Экономическую эффективность.

На данный момент ещё не удалось создать станций термоядерного синтеза, которые были бы экономически выгодными. Однако в этом направлении ведутся активные работы.

У истоков контролируемого термоядерного синтеза стоят известные учёные Илья Тамм, Игорь Курчатов и Андрей Сахаров. Первые исследования в этом направлении начали вестись ещё в 1950-е годы в СССР.

Одним из самых перспективных проектов в этом направлении является международный проект ITER, который должен дать первые серьёзные результаты, по прогнозам, в 2040–2050-е годы. Россия, как и многие другие страны, является участником этой программы.

Состояние альтернативной энергетики в России

В 90-е годы, в связи с определёнными событиями (распад СССР), многие программы по исследованиям в сфере альтернативной энергетики были частично или полностью прекращены. Затем были попытки вновь начать исследования в этом направлении, и даже определились регионы Российской Федерации, в которых развитие данной сферы особенно перспективно. Но несмотря на это в 2000-е годы исследования в этой сфере были практически прекращены.

Одной из причин прекращения работы в данной сфере стала высокая цена на нефть, что, в свою очередь, отбило желание у государства вкладывать средства в поиски новых способов получения энергии.

Достижения России в альтернативной энергетике

На данный момент исследования в направлении «зеленой» энергетики в России практически не ведутся, однако государство имеет определённые достижения в этой сфере.

Среди таких достижений можно отметить наличие целого ряда ветряных электростанций, а также наличие геотермальных станций.

Развитие солнечной энергетики в России также даёт свои определённые плоды, на территории страны работает несколько солнечных станций. Определённое развитие получила и приливная энергетика.

Проблемы

Одной из главных проблем для всех занимающихся альтернативной энергетикой в России является отсутствие господдержки, а также отсутствие нормативно-правовой базы для этого рода деятельности.

Среди других проблем следует отметить отсутствие выгоды от вложений в эту сферу, а также неконкурентоспособность электростанций, использующих альтернативные источники энергии, по сравнению с использующими традиционные.

Следует отметить, что в период с 2000 до 2010 год процент использования возобновляемых источников в российском энергетическом балансе увеличился. Однако причиной этого стало большее использование традиционно возобновляемых источников – таких, как отходы деревообрабатывающей промышленности.

Ещё одним серьёзным недостатком является отсутствие необходимой инфраструктуры для развития альтернативной энергетики, а также недостаток кадров, способных работать в этом направлении, особенно высококвалифицированных.

Причины этого заключаются в том, что инвестиции в эту сферу пока что невыгодны, поэтому их практически нет. Даже несмотря на то, что альтернативные источники энергии в России имеются в большом достатке.

Данную проблему способна решить господдержка, хотя бы на ранних стадиях проектов, пока они не достигнут окупаемости.

Источник: https://ekoenergia.ru/alternativnaya-gidroenergetika/alternativnaya-energetika-v-rossii.html

Альтернативные источники энергии для дома

Традиционно частный дом отапливают газовым котлом. Но что делать, если участок не подключен к газовой магистрали? Или с подачей газа бывают перебои и вы хотите иметь страховку на этот случай? Либо же вы просто хотите уменьшить зависимость от газа и государства.

В таком случае необходимо рассмотреть вариант альтернативного отопления дома. И далее мы разберем, что можно использовать. Какие приборы послужат полноценной заменой газовому котлу и обеспечат отопление без газа, а какие можно использовать только в качестве дополнения.

Отопление без газа: 7 альтернативных источников тепла для частного дома

Так как традиционно дом отапливают газовым котлом, то под альтернативным отоплением дома будем подразумевать любой отопительный прибор, который работает не на газу.

Когда это актуально

  1. У вас нет возможности подключиться к газовой сети или это стоит слишком дорого;
  2. Вы хотите уменьшить зависимость от газа и иметь страховку в случае сильных морозов или перебоев с его подачей;
  3. Для экономии на отоплении. Комбинирование и правильное управление источниками тепла сократит ваши расходы на отопление.

Типы альтернативных источников энергии

Условно, альтернативные источники тепла делятся на два вида:

  1. Которые работают в дополнение к котлу. В силу разных причин они не способны полноценно обеспечить здание теплом. Основную отопительную мощность покрывает газовый котел, а другие источники поддерживают его работу в пиковые нагрузки или межсезонье.
  2. Которые заменяют газовый котел. Это те источники тепла, которые способны вырабатывать достаточную отопительную мощность, чтобы обогреть здание.

Рассмотрим, какие приборы можно использовать в каждом случае.

Тепловой насос

Тепловой насос — один из самых экономичных способов отопления. Он работает от электросети и преобразовывает природную энергию в тепло для обогрева дома. В зависимости от типа, насос может быть единственным источником тепла в доме и полноценно обеспечить отопление без газа, либо же работать в дополнение к котлу.

  • Грунтовые тепловые насосы — полноценная альтернатива газовому котлу. Они работают одинаково эффективно независимо от уличной температуры и полностью обеспечивают здание теплом. Их недостатки: высокая начальная стоимость, окупаемость более 10 лет и необходимое наличие большого участка земли, чтобы закопать грунтовый коллектор.
  • Воздушные тепловые насосы дешевле и проще в установке. Они также могут заменить газовое отопление, но при нуле градусов и минусовой температуре их КПД сильно падает. Отопление становится экономически невыгодным. Поэтому, «воздушники» оптимально использовать в паре с котлом: весной и осенью, когда на улице тепло, в основном работает насос, а зимой и при морозах в работу подключается газовый котел.

В дополнение к тепловому насосу вы можете подключить двухтарифный счетчик электроэнергии, который позволит еще на 30-50% сократить затраты на отопление.

Котлы на твердом топливе

Твердотопливные и пеллетные котлы — один из самых доступных способов отопления частного дома без газа. Они дешевле теплового насоса и способны полностью обеспечить здание теплом независимо от времени суток и уличной температуры.

Но при выборе и установке котлов на твердом топливе нужно учитывать:

  • Нужно постоянно контролировать горение и 1-2 раза в сутки добавлять дрова. Конечно это не так сложно, но в сравнении с газовым котлов доставляет неудобства. В пеллетных котлах с этим проще, так как в них предусмотрена автоматическая подача пеллет в топку из бункера.
  • Не во всех регионах развита деревообработка и возможно, хорошие дрова придется везти издалека. Поэтому убедитесь, что у вас есть доступ минимум к 2-3 продавцам дров.
  • Покупать дрова нужно за один год до начала отопительного сезона. Год — необходимый срок, чтобы дрова просохли и набрали энергетическую ценность. Начальная низкая влажность только у топливных брикетов.
  • Вы становитесь зависимы от дров, вместо газа.
  • При определенных объемах потребления, отопление дровами не дешевле газового.
  • Нужно место для складирования. Если дрова хранить неправильно, они намокнут и потеряют энергетический потенциал. См. статью как хранить дрова.
  • Время от времени вам придется чистить дымоход и внутренности котла от сажи.

Солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы — хороший способ уменьшить расход газа и дополнить работу газового котла.

Полноценно отапливать дом за счет коллекторов не получится. К ним в пару обязательно нужен второй (основной) источник тепла, потому что зимой световой день короче и солнечная интенсивность намного слабее, чем летом. Подробнее про интенсивность солнца на примерах читайте в статье про солнечную электростанцию для дома.

Коллектора идеально подойдут для нагрева воды для ГВС летом, весной и осенью. А зимой их можно использовать только для поддержки отопления.

Камин с водяным контуром

Такой камин это совмещение традиционного камина и твердотопливного котла: его устанавливают в помещении и подключают в общую систему отопления.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как происходит электризация

Внутри камина установлена емкость с водой, которая нагревается во время горения дров.

За счет этого вы не только греете воздух в помещении, но и подогреваете воду в системе отопления, которая потом поступает в радиаторы, теплый пол или бак-накопитель.

Теоретически, камин с водяным контуром может стать альтернативой газовому отоплению. Но так как у него нет автоматической подачи топлива и новые дрова нужно подкидывать каждые 2-4 часа, сильно на него рассчитывать не стоит. Если вовремя не подкинуть дрова, огонь погаснет и дом остынет.

А потому, такой камин стоит рассматривать как дополнение к основному источнику тепла.

Обычные воздушные камины

Обычные камины дешевле и проще в установке.  Для него не нужно заранее подводить трубу, устанавливать бак-накопитель и предусматривать термозащиту. Достаточно только выделить место и построить дымоход.

Камин греет воздух только вокруг себя. И чтобы увеличить его эффективность, можно провести  от камина воздушные каналы в каждую комнату. За счет этого камин будет обогревать не только помещение в котором установлен, но и другие комнаты, куда проведены воздушные каналы.

Сложности с обычным камином те же: он не заменит газовый котел, дрова так же придется регулярно подбрасывать и следить за горением. Это отличный дополнительный и альтернативный источник тепла, но не более.

Пеллетный камин

Пеллетный камин также греет воздух только вокруг себя. Но у него есть два важных преимущества:

  • Необязательно заранее иметь дымоход. Для такого камина нужен небольшой диаметр трубы, которую выводят в стену, а не через все этажи здания.
  • Есть автоматическая подача топлива. То есть вам не нужно постоянно контролировать горение. Достаточно лишь поддерживать запас топливных гранул в бункере. А потому, пеллетный камин вполне сойдет как альтернативное отопление без газа. Но с практической точки зрения это неудобно: камин эффективен локально и греет только помещение, в котором установлен. Использовать тепло в масштабах всего дома — невозможно.

Из недостатков:

  • Нужен доступ к качественным пеллетам, которые не будут сильно забивать горелку сажей и хорошо гореть.

Кондиционеры

Кондиционер — самый доступный и простой альтернативный источник отопления дома. Можно установить один мощный на весь этаж или по одному в каждой комнате.

Самый оптимальный вариант использования кондиционера – поздней весной или ранней осенью, когда на улице еще не слишком холодно и газовый котел можно пока не запускать. Это позволит сократить расход газа за счет электричества и не превысить месячную норму потребления газа.

Важные моменты:

  • Котел и кондиционер должны быть увязаны между собой для работы в паре. То есть, котел должен видеть, что работает кондиционер и не включаться в работу пока в помещении тепло. Здесь не обойтись без настенного термостата.
  • Отопление электричеством не дешевле газа. Поэтому не стоит полностью переключаться на обогрев кондиционерами.
  • Не все кондиционеры можно использовать при нуле и морозах.

Личный опыт

Я использую для обогрева дома четыре источника тепла: газовый котел (основной), камин с водяным контуром, шесть плоских солнечных коллекторов и инверторный кондиционер.

Зачем это нужно

  1. Иметь второй (резервный) источник тепла, если газовый котел выйдет из строя или его мощности станет недостаточно (сильные морозы).
  2. Экономить на отоплении. За счет разных источников тепла можно контролировать месячную и годовую норму потребления газа, чтобы не переходить в более дорогой тариф.

Немного статистики

Средний расход газа в январе 2016 года – 12 кубометров в сутки. При отапливаемой площади 200м2 и дополнительно подвала.

Октябрь Ноябрь Январь
Расход в месяц 63,51 140 376
Минимальный 0,5 0,448 7,1
Максимальный 5,53 10,99 21,99
Средний в день 2,76 4,67 12,13

Колебания расхода по дням в течение месяца связан с разной уличной температурой и наличием солнца: в солнечные дни работают коллектора, и расход газа снижается.

Отопление без газа возможно. Одни источники тепла служат полноценной заменой газовому котлу, другие можно использовать лишь в дополнение. Для удобства, объединим все в таблицу:

Альтернатива газу Дополнение
Грунтовый тепловой насосТвердотопливный котелПеллетный котел Камин с водяным контуромВоздушный каминПеллетный каминСолнечные коллекторыИнверторные кондиционерыВоздушный тепловой насосЭлектрические котлы

Есть и другие альтернативные способы обогрева здания, которые не вошли в список: печи, булерьяны, электрические котлы и другие отопительные приборы.

И, конечно же, важно помнить, что установка других источников тепла – не единственный способ экономить газ и сократить зависимость от него. Нужно работать над повышением общей энергоэффективности здания: выявить и устранить все утечки тепла, более рационально использовать тепло и минимизировать теплопотери здания.

Источник: https://akkummaster.com/prochee/alternativnaya-energiya/alternativnaya-energiya-dlya-doma.html

♻Альтернативные источники энергии: что это такое и есть ли перспективы

Казалось бы, чего не хватает современному человеку – живёт на всём готовом: свет, газ, вода — в избытке (исключая страны Африки и ЮАР). Но не каждый знает, что по прогнозам ученых уже в 2033 году некоторые страны будут полностью зависимы от поставок пресной воды. Именно поэтому большинство государств уже на протяжении последних 20-30 лет ищут альтернативные источники энергии. Инаходят. Сегодня мы расскажем о некоторых из них и заглянем в недалекое, но прогрессивное будущее.

Альтернативные источники энергии – это не только будущее, но и современность

Альтернативные источники энергии – что это такое

Альтернативный источник энергии (во многих источниках вы можете встретить сокращение АИЭ) – это те ресурсы, для выработки которых не нужно прикладывать усилий, они уже вокруг нас. Это энергия солнца, отходы переработки живых организмов, вода, ветер, вторсырье.  В отличие от традиционных ресурсов они более эффективны, дешевле и экологически безопасны. Россия, благодаря своей огромной территории, находится в одном из лучших положений.

Россия – удивительная страна, её климатические зоны позволяют управлять стихиями, максимально эффективно используя АИЭ

Виды альтернативных источников энергии

Виды установок отличаются способом выработки энергии: они могу быть активными и пассивными, автономными и зависимыми. Кроме того, важную роль играет выбор источника энергии.

Энергия ветра и солнца

Если вы считаете, что такие приборы и установки – дело будущего, вы ошибаетесь. Солнечные батареи давно и эффективно используются в разных уголках планеты. Более того, такие батареи можно приобрести в обычном магазине. Вопрос только в расчете эффективности использования их в том или ином месте.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния

Энергия солнца используется для работы тепловых установок. Там специальные солнечные коллекторы, накапливая энергию, преобразуют её в энергию тепловую. Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Если говорить об энергии ветров, то этот вид получения энергии основан на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями. Очень часто целые поля «ветряков» располагаются в долинах и пустынях, где сила ветров бывает колоссальной.

Основой ветровых установок служит ветровой генератор

Исполнение их может быть разным. Все генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции. Они могут быть  с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различаться типом и количеством лопастей, могут располагаться даже в море.

Сила воды и тепло земли

Каждому ещё со школьной поры знакомо такое понятие как гидроэлектростанция. Мощнейшая сила воды используется на благо человеку не один десяток лет. Многокилометровые платины сдерживают давление огромных масс воды, течение которых помогают вырабатывать энергию.

Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций

Ещё один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Вариантом использования альтернативных источников энергии – использование геотермальных вод. Кипящая вода помогает воздавать электроэнергию и передает тепло. Это происходит с помощью специального теплового насоса.

Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии

Плюсы и минусы использования

Как и любого топлива, у альтернативных источников энергии есть свои плюсы и минусы.

Плюсами использования являются:

  • возобновляемость;
  • экологичность;
  • разнообразие вариантов использования;
  • низкая себестоимость энергии.

Минусы использования:

  • затраты на приобретение и установку оборудования, которое требует дорогостоящего ремонта;
  • зависимость от внешних факторов (погодные условия);
  • низкая мощность установок.

Альтернативные источники энергии – не дешевое удовольствие. Однако, такие вложения быстро окупаются

Альтернативные источники энергии для частных домов

Владельцы частных домов, благодаря использованию альтернативных источников энергии, могут существенно снизить расходы по коммунальным счетам или полностью отказаться от услуг поставщиков газа, электричества и тепла.

Солнечные виды энергетики

Если вы живете в относительно солнечном регионе (не жарком, а солнечном, к таковым может относится даже северный регион), вы можете поставить себе солнечную батарею или биоустановку. Тогда вы обеспечите себя электричеством и теплом.

Так, например, солнечная батарея площадью 1,4 м2 при хорошей освещённости выдаёт 24 В при мощности порядка 270 Вт.

Однако, чтобы создать полноценную систему, не зависящую от внешних факторов, придётся приложить усилия.

Необходимо создать целую систему, которая включает в себя: аккумулятор (АКБ) для накопления излишков электроэнергии (задействуется в тёмное время суток и ненастную погоду); контроллер (необязателен, но рекомендован) предназначен для мониторинга уровня заряда АКБ, чтобы не допустить полной разрядки или перезаряда, а также для оптимизации работы солнечных панелей; инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и позволяющий получить напряжение в 220−230 В.

К сведению! В нашей стране уже работает ряд солнечных электростанций. Из них наиболее крупными являются: Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области; Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан.  На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

Ветрогенераторы

В основе ветровых установок – также, как и для солнечных станций, электронные устройства. Контроллер и инвертор собираются достаточно просто с использованием существующих электрических схем и из элементов заводского производства. Самый важный элемент, ветрогенератор – можно изготовить из имеющихся запасных частей и материалов. Такие конструкции как правило устанавливают на возвышенностях и на больших открытых пространствах, даже в море.

Использование силы ветра для получения электричества особенно актуально в тех регионах планеты, где нет возможности использовать другие источники энергии

Установка для получения биогаза

Биогаз – один из экологически чистых альтернативных источников энергии, способ получения которого не оказывает большого влияния на окружающую среду. Этот вид топлива получают путём брожения сырья (отходов человека и животных). Они скапливаются в специальном резервуаре, для переработке которых оно населяется специальными бактериями, которые ускоряют процесс.

Этот вид биотоплива один из самых перспективных. Время «раскачки» зависит от объемов сырья и самой конструкции

В результате подобной переработки вырабатывается горючая смесь (60% метана, 35% углекислоты и 5% прочих видов газов), а также сероводород, который является потенциально опасным для человека. Полученный продукт проходит очистку и по трубам поступает к приборам-потребителям (отопительным котлам, газовым печам и т.д.) или при излишках в накопитель (газгольдер).

Важно! Ёмкость, где проходит брожение необходимо регулярно чистить. Остатки сырья используются в качестве удобрения. Таким образом вы получаете практически замкнутый цикл.

Биореактор можно приобрести в специализированных компаниях, заказать или сделать своими руками.

Статья по теме:

Дом с нулевым энергопотреблением: преимущества. Что нужно знать для перевода дома на нулевое энергопотребление; экономим на солнечных батареях: что требуется для сохранения бюджета, первоначальные затраты — читайте в публикации.

Есть ли будущее у альтернативных источников энергии

Альтернативные источники возобновляемой энергии достаточно интересное и перспективное направление. К примеру, существует несколько эффективных приёмом выработки воды из воздуха. Правда здесь необходимо использовать генератор. Будут ли найдены новые подходы к решению этих проблем и к усовершенствованию методик – покажет время.

Получится ли использовать ресурсы с умом – большой вопрос

Надеемся, наша статья была для вас полезной, а если остались вопросы, то задавайте их в комментариях, и наши эксперты с радостью на них ответят.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://homius.ru/alternativnyie-istochniki-energii-chto-eto-takoe.html

Альтернативная энергия — будущее человечества

Человечество на протяжении практически всего своего существования находится в постоянном поиске новых источников получения энергии. В настоящее время для получения необходимого количество электрической энергии применяются не возобновляемые источники, которые представляют собой природные ископаемые, такие как уголь, нефть или природный газ.

Применение этих видов топлива способно обеспечить человека необходимым количеством энергии, но в последнее время становится все более актуальным вопрос поиска нового вида топливных ресурсов, в качестве которого могут выступать альтернативные источники электроэнергии.

Эта проблема является насущной, поскольку по прогнозам большинства ученых запасы природных ископаемых, применяемых в электроэнергетике, за последнее время стремительно снижаются, что обусловлено ростом потребностей человека в энергии.

Развитие энергетики является очень важной задачей, которая сможет решить проблему нехватки топлива для обеспечения потребностей.

Альтернативные источники энергии — шанс на спасение

Поиск новых источников топлива, которые принято называть альтернативными, является одной из составляющих частей такого понятия, как альтернативная энергетика.

Альтернативная энергетика — это новая отрасль энергетики, представляющая собой общность перспективных направлений, ставящие своей задачей поиск новых способов получения, передачи и применения энергии, источником которой являются альтернативные источники энергетики.

При этом одним из направлений развитии данной отрасли является использование любого вида энергетики, который представляет интерес с экономической точки зрения, в силу низкой стоимости за единицу получаемой энергии и с экологической точки зрения, поскольку альтернативные виды энергии, как правило, отличаются своей безопасностью и не наносят вред окружающей среде.

Использование альтернативных источников — это возможность получать практически бесконечную энергию, поскольку большинство альтернативных видов источников относятся к возобновляемым ресурсам, что делает их неисчерпаемыми.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрогенератор
Какой кабель нужен для 3 квт

Закрыть