Bách khoa toàn thư về an toàn cháy nổ

Ví dụ về sử dụng năng lượng tái tạo. Năng lượng tái tạo ở Nga: Đứng yên hay đi bước đầu Năng lượng tái tạo trong lĩnh vực năng lượng là gì?

Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo lớn tiếp theo, cung cấp 3,3% mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu và 15,3% sản lượng điện toàn cầu trong năm 2010. Năm 2010, 16,7% lượng tiêu thụ năng lượng toàn cầu đến từ các nguồn tái tạo. Tỷ trọng năng lượng tái tạo đang giảm, nhưng điều này là do tỷ trọng sinh khối truyền thống giảm, chỉ còn 8,5% vào năm 2010. Tỷ trọng năng lượng tái tạo hiện đại đang tăng lên và năm 2010 lên tới 8,2%, bao gồm thủy điện 3,3%, để sưởi ấm và đun nóng nước (sưởi ấm và sưởi ấm nước sinh khối, năng lượng mặt trời và địa nhiệt) 3,3%; nhiên liệu sinh học 0,7%; sản xuất điện (gió, năng lượng mặt trời, nhà máy điện địa nhiệt và sinh khối trong TPP) 0,9%. Việc sử dụng năng lượng gió đang tăng khoảng 30% mỗi năm trên toàn thế giới với công suất lắp đặt là 196.600 megawatt (MW) vào năm 2010 và được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu và Hoa Kỳ. Sản lượng hàng năm trong ngành quang điện đạt 6.900 MW vào năm 2008. Các nhà máy điện mặt trời rất phổ biến ở Đức và Tây Ban Nha. Các nhà máy nhiệt điện mặt trời đang hoạt động ở Mỹ và Tây Ban Nha, trong đó lớn nhất là nhà máy ở sa mạc Mojave với công suất 354 MW. Công trình lắp đặt địa nhiệt lớn nhất thế giới là Nhà máy Geysers ở California, với công suất định mức là 750 MW. Brazil có một trong những chương trình năng lượng tái tạo lớn nhất thế giới, sản xuất ethanol nhiên liệu từ mía. Rượu ethyl hiện đáp ứng 18% nhu cầu nhiên liệu ô tô của đất nước. Nhiên liệu ethanol cũng được cung cấp rộng rãi ở Hoa Kỳ.

Ví dụ về năng lượng tái tạo

Năng lượng gió

Đây là một nhánh năng lượng chuyên chuyển đổi động năng của khối không khí trong khí quyển thành điện, nhiệt và bất kỳ dạng năng lượng nào khác để sử dụng trong nền kinh tế quốc dân. Sự biến đổi xảy ra với sự trợ giúp của máy phát điện gió (để sản xuất điện), cối xay gió (để sản xuất năng lượng cơ học) và nhiều loại thiết bị khác. Năng lượng gió là hệ quả của hoạt động của mặt trời nên được xếp vào dạng năng lượng tái tạo.

Trong tương lai, người ta có kế hoạch sử dụng năng lượng gió không phải thông qua máy phát điện gió mà theo một cách độc đáo hơn. Tại thành phố Masdar (UAE), người ta dự kiến ​​xây dựng một nhà máy điện hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện. Đó sẽ là một rừng thân cây polymer được bao phủ bởi các tấm áp điện. Những thân cây dài 55 mét này sẽ uốn cong dưới tác động của gió và tạo ra dòng điện.

Năng lượng Hidro

Ưu điểm của PES là thân thiện với môi trường và chi phí sản xuất năng lượng thấp. Nhược điểm là chi phí xây dựng cao và điện năng thay đổi trong ngày, đó là lý do tại sao PES chỉ có thể vận hành trong một hệ thống điện duy nhất với các loại nhà máy điện khác.

Năng lượng sóng

Năng lượng từ ánh sáng mặt trời

Loại năng lượng này dựa trên sự chuyển đổi bức xạ mặt trời điện từ thành năng lượng điện hoặc nhiệt.

SES của hành động gián tiếp bao gồm:

  • Tòa tháp- kính định nhật tập trung ánh sáng mặt trời vào tháp trung tâm chứa đầy dung dịch muối.
  • Mô-đun- tại các nhà máy điện mặt trời này, chất làm mát, thường là dầu, được cung cấp cho thiết bị thu tại tâm của mỗi bộ tập trung gương hình trụ parabol rồi truyền nhiệt vào nước, làm nó bay hơi.

Sơ đồ ao năng lượng mặt trời:
1 - lớp nước ngọt; 2 - lớp chuyển màu;
3 - lớp nước muối dốc; 4 - bộ trao đổi nhiệt.

Nhà máy điện loại này lớn nhất đặt tại Israel, công suất 5 MW, diện tích ao nuôi là 250.000 m2, độ sâu 3 m.

Năng lượng địa nhiệt

Nhà máy điện loại này là nhà máy nhiệt điện sử dụng nước nóng làm chất làm mát. Do không cần làm nóng nước nên các nhà máy điện địa nhiệt thân thiện với môi trường hơn đáng kể so với các nhà máy nhiệt điện. Các nhà máy điện địa nhiệt được xây dựng ở khu vực núi lửa, nơi ở độ sâu tương đối nông, nước bị nóng quá mức trên điểm sôi và thấm lên bề mặt, đôi khi xuất hiện dưới dạng mạch nước phun. Việc tiếp cận các nguồn ngầm được thực hiện bằng giếng khoan.

Năng lượng sinh học

Lĩnh vực năng lượng này chuyên sản xuất năng lượng từ nhiên liệu sinh học. Nó được sử dụng trong sản xuất cả năng lượng điện và năng lượng nhiệt.

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất

  • Tảo là những sinh vật sống đơn giản thích nghi để phát triển và sinh sản trong nước bị ô nhiễm hoặc nước mặn (chứa lượng dầu nhiều hơn tới hai trăm lần so với các nguồn thế hệ đầu tiên như đậu nành);
  • Camelina (cây) - trồng luân canh với lúa mì và các loại cây ngũ cốc khác;
  • Jatropha curcas hay Jatropha - mọc ở đất khô cằn, có hàm lượng dầu từ 27 đến 40% tùy theo loài.

Trong số các loại nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai được bán trên thị trường, nổi tiếng nhất là BioOil do công ty Dynamotive của Canada sản xuất và SunDiesel của công ty CHOREN Industries GmbH của Đức.

Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Đức (Deutsche Energie-Agentur GmbH) (với công nghệ hiện nay), việc sản xuất nhiên liệu bằng nhiệt phân sinh khối có thể đáp ứng 20% ​​nhu cầu nhiên liệu ô tô của Đức. Đến năm 2030, với sự phát triển của công nghệ, nhiệt phân sinh khối có thể cung cấp 35% lượng nhiên liệu tiêu thụ cho ô tô của Đức. Chi phí sản xuất sẽ dưới 0,80 € mỗi lít nhiên liệu.

Mạng lưới Nhiệt phân (PyNe) được thành lập - một tổ chức nghiên cứu tập hợp các nhà nghiên cứu từ 15 quốc gia ở Châu Âu, Hoa Kỳ và Canada.

Việc sử dụng các sản phẩm nhiệt phân lỏng của gỗ lá kim cũng rất hứa hẹn. Ví dụ, hỗn hợp gồm 70% nhựa thông cao su, 25% metanol và 5% axeton, nghĩa là các phần chưng cất khô của gỗ thông nhựa, có thể được sử dụng thành công để thay thế cho xăng A-80. Hơn nữa, chất thải gỗ được sử dụng để chưng cất: cành, gốc cây, vỏ cây. Năng suất của các phần nhiên liệu đạt tới 100 kg mỗi tấn chất thải.

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba- nhiên liệu thu được từ tảo.

Việc sử dụng các quy trình liên tục trái ngược với việc khai thác các nguồn năng lượng hóa thạch như than, dầu, khí tự nhiên hoặc than bùn. Theo nghĩa rộng, chúng cũng có thể tái tạo được, nhưng không phải theo tiêu chuẩn của con người, vì quá trình hình thành của chúng mất hàng trăm triệu năm và việc sử dụng chúng nhanh hơn nhiều.

Các biện pháp hỗ trợ nguồn năng lượng tái tạo

Hiện tại, có khá nhiều biện pháp hỗ trợ các nguồn năng lượng tái tạo. Một số trong số đó đã chứng tỏ mình có hiệu quả và dễ hiểu đối với những người tham gia thị trường. Trong số các biện pháp này, cần xem xét chi tiết hơn:

  • Chứng chỉ xanh;
  • Hoàn trả chi phí kết nối công nghệ;
  • Giá cước kết nối;
  • Hệ thống đo đếm lưới;

Chứng chỉ xanh

Chứng chỉ xanh được hiểu là chứng chỉ xác nhận việc sản xuất một lượng điện năng nhất định dựa trên các nguồn năng lượng tái tạo. Những chứng chỉ này chỉ được nhận bởi các nhà sản xuất được cơ quan có thẩm quyền chứng nhận. Theo quy định, chứng chỉ xanh xác nhận việc tạo ra 1 MWh, mặc dù giá trị này có thể khác. Giấy chứng nhận xanh có thể được bán cùng với điện được sản xuất hoặc bán riêng, nhằm hỗ trợ thêm cho nhà sản xuất điện. Để theo dõi vấn đề và quyền sở hữu “chứng chỉ xanh”, các công cụ phần cứng và phần mềm đặc biệt được sử dụng (WREGIS, M-RETS, NEPOOL GIS). Theo một số chương trình, chứng chỉ có thể được tích lũy (để sử dụng trong tương lai) hoặc mượn (để thực hiện nghĩa vụ trong năm hiện tại). Động lực đằng sau cơ chế lưu hành chứng chỉ xanh là nhu cầu các công ty phải thực hiện các nghĩa vụ được chính phủ đảm nhận một cách độc lập hoặc do chính phủ áp đặt. Trong tài liệu nước ngoài, “chứng chỉ xanh” còn được gọi là: Chứng chỉ năng lượng tái tạo (REC), Thẻ xanh, Tín dụng năng lượng tái tạo.

Hoàn trả chi phí kết nối công nghệ

Để tăng tính hấp dẫn đầu tư của các dự án sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, cơ quan nhà nước có thể đưa ra cơ chế bù đắp một phần hoặc toàn bộ chi phí kết nối công nghệ của các máy phát điện sử dụng nguồn năng lượng tái tạo vào mạng lưới. Ngày nay, chỉ ở Trung Quốc, các tổ chức mạng lưới mới chịu hoàn toàn mọi chi phí kết nối công nghệ.

Giá cố định cho năng lượng tái tạo

Kinh nghiệm tích lũy trên khắp thế giới cho phép chúng ta coi biểu giá cố định là biện pháp thành công nhất để kích thích phát triển các nguồn năng lượng tái tạo. Các biện pháp hỗ trợ các nguồn năng lượng tái tạo này dựa trên ba yếu tố chính:

  • đảm bảo kết nối mạng;
  • hợp đồng dài hạn mua toàn bộ lượng điện được sản xuất bằng nguồn năng lượng tái tạo;
  • đảm bảo mua điện sản xuất theo giá cố định.

Biểu giá cố định cho năng lượng RES có thể khác nhau không chỉ đối với các nguồn năng lượng tái tạo khác nhau mà còn tùy thuộc vào công suất lắp đặt của RES. Một lựa chọn cho hệ thống hỗ trợ dựa trên biểu giá cố định là sử dụng phần bù cố định cho giá thị trường của năng lượng RES. Theo quy định, phí bảo hiểm cho giá điện sản xuất hoặc biểu giá cố định được trả trong một khoảng thời gian khá dài (10-20 năm), do đó đảm bảo hoàn vốn cho các khoản đầu tư vào dự án và tạo ra lợi nhuận.

Hệ thống đo đếm mạng

Biện pháp hỗ trợ này cung cấp khả năng đo lượng điện cung cấp cho mạng lưới và tiếp tục sử dụng giá trị này trong các thỏa thuận chung với tổ chức cung cấp điện. Theo “hệ thống đo đếm ròng”, chủ sở hữu nguồn năng lượng tái tạo sẽ nhận được tín dụng bán lẻ với số tiền bằng hoặc lớn hơn lượng điện được tạo ra. Theo quy định của pháp luật, ở nhiều quốc gia, các tổ chức cung cấp điện được yêu cầu tạo cơ hội cho người tiêu dùng thực hiện đo đếm mạng.

Đầu tư

Trên toàn cầu, năm 2008, 51,8 tỷ USD được đầu tư vào năng lượng gió, 33,5 tỷ USD vào năng lượng mặt trời và 16,9 tỷ USD vào nhiên liệu sinh học. Năm 2008, các nước châu Âu đầu tư 50 tỷ USD vào năng lượng thay thế, các nước Mỹ - 30 tỷ USD, Trung Quốc - 15,6 tỷ USD, Ấn Độ - 4,1 tỷ USD.

Năm 2009, đầu tư vào năng lượng tái tạo trên toàn thế giới là 160 tỷ USD và 211 tỷ USD vào năm 2010. Năm 2010, 94,7 tỷ USD được đầu tư vào năng lượng gió, 26,1 tỷ USD vào năng lượng mặt trời và 11 tỷ USD vào công nghệ sản xuất năng lượng từ sinh khối và chất thải.

Xem thêm

Ghi chú

Liên kết

  • Bạn và năng lượng “xanh”, mục trên trang web của Quỹ Động vật Hoang dã Thế giới

Khái niệm “năng lượng tái tạo” hay năng lượng tái tạo, tức là “năng lượng xanh”, có nghĩa là các nguồn năng lượng không bao giờ cạn kiệt theo tiêu chuẩn của con người. Trong môi trường, nó được thể hiện dưới dạng quang phổ rộng - mặt trời, gió, nước, bao gồm sóng và dòng hải lưu, lực thủy triều đại dương, sinh khối, nhiệt địa nhiệt.


Trong những năm gần đây, năng lượng thay thế đã có sự phát triển rộng rãi. Nó được đại diện bởi nhiều loại nguồn năng lượng tái tạo, được đổi mới liên tục.

Thuật ngữ “nguồn năng lượng tái tạo” dùng để chỉ một số dạng năng lượng nhất định được tạo ra trong điều kiện tự nhiên, do các quá trình tự nhiên xảy ra trên bề mặt Trái đất.

Thông thường, chúng được chia thành các lớp – tái tạo và không tái tạo:

  • Loại thứ nhất bao gồm các nguồn có nguồn năng lượng vô tận theo tiêu chuẩn của con người. Chúng liên tục được bổ sung một cách tự nhiên khi hành tinh trải qua một chu kỳ nhất định;
  • loại thứ hai được đại diện bởi các tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo, bao gồm khí đốt, dầu, than và uranium. Chúng đề cập đến các nguồn năng lượng bị giảm dần theo thời gian mà không được đổi mới về quy mô trước đó.

Năng lượng tái tạo được cung cấp bởi các nguồn tài nguyên bao gồm ánh sáng mặt trời, dòng nước, thủy triều và nhiệt địa nhiệt. Sự đổi mới của chúng được tạo điều kiện thuận lợi bởi vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên, tính chu kỳ của nó được xác định theo thời gian trong năm. Hiện tượng này thúc đẩy việc bổ sung năng lượng liên tục một cách tự nhiên.

RES được chia thành các nhóm - nguồn truyền thống và phi truyền thống

Nhóm đầu tiên bao gồm:

  • năng lượng thủy lực của nước, được chuyển thành năng lượng điện. Mỗi nhà máy điện sản xuất ra nó thông qua hoạt động của thiết bị thủy lực lắp đặt trên đó;
  • năng lượng sinh khối thu được bằng cách đốt than, củi và than bùn. Nó chủ yếu được sử dụng để tạo ra nhiệt cung cấp cho hệ thống sưởi ấm của các tòa nhà dân cư và phi dân cư;
  • năng lượng địa nhiệt, là kết quả của sự phân hủy tự nhiên và sự hấp thụ năng lượng mặt trời bởi các khoáng chất nằm trong lòng trái đất. Về bản chất, mặt trời là nguồn năng lượng vô tận. Bức xạ nhiệt của nó được chuyển đổi thành năng lượng điện bằng cách sử dụng tế bào quang điện và động cơ nhiệt.

Nhóm thứ hai bao gồm năng lượng tồn tại trong thiên nhiên xung quanh con người:

  • nhiều nắng;
  • gió;
  • sóng biển và dòng chảy;
  • thủy triều;
  • nhiên liệu sinh học;
  • nhiệt cấp thấp.

Nguyên tắc sử dụng năng lượng tái tạo là khai thác nó từ các quá trình địa chất liên tục diễn ra trong môi trường. Nó được cung cấp cho người tiêu dùng, người sử dụng nó để giải quyết các vấn đề kỹ thuật và đáp ứng nhu cầu của họ.

Đặc điểm của RES riêng lẻ

Nhiều nguồn năng lượng tái tạo và phi truyền thống có thể dễ dàng lắp đặt trong các tòa nhà dân cư. Một số loại của nó có thể được sử dụng trong công nghiệp nặng và nhẹ, lắp đặt trong các tòa nhà công nghiệp. Chúng bao gồm các nguồn tài nguyên tái tạo được cung cấp cho con người bởi chính thiên nhiên.

Năng lượng sinh khối, một trong những loại “năng lượng xanh”, ngày càng được ưa chuộng. Nó cho phép sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên của hành tinh. Nguồn tài nguyên này là chất thải từ ngành công nghiệp chế biến gỗ và giấy, các ngành nông nghiệp, bao gồm cả rác thải sinh hoạt và xây dựng, từ đó khí mê-tan được tạo ra một cách tự nhiên.

Các khối không khí của khí quyển là một loại nguồn vô tận vĩnh cửu, bởi vì chúng có động năng rất lớn. Chúng di chuyển dưới tác động của hoạt động địa chất gió. Năng lượng của nó được chuyển đổi thành năng lượng điện bằng cách sử dụng tua-bin gió. Mặc dù chi phí khá cao nhưng chúng được sử dụng thành công ở những khu vực có cảnh quan yên tĩnh.

Một nguồn năng lượng vĩnh cửu khác là Mặt trời. Năng lượng mặt trời là một trong những lĩnh vực cung cấp nguồn năng lượng tái tạo, dựa trên việc sử dụng trực tiếp bức xạ mặt trời để sản xuất năng lượng. Nó là một nguồn miễn phí có thể tái tạo. Ngoài ra, nó còn được xếp vào loại “năng lượng sạch”, không tạo ra chất thải độc hại. Nhưng việc lắp đặt năng lượng mặt trời chỉ được áp dụng ở những vĩ độ trên hành tinh nơi có đủ ánh sáng mặt trời để tạo ra năng lượng điện.

Dòng nước là nguồn vô tận với động năng và thế năng. Trong quá trình hoạt động, nó được chuyển đổi thành dòng điện. Một ví dụ nổi bật về việc sử dụng năng lượng thủy lực của sông và nước là việc xây dựng các nhà máy thủy điện nhỏ và siêu nhỏ cũng như các nhà máy thủy điện lớn có công suất lớn.

Các nhà máy thủy điện nhỏ và siêu nhỏ đã trở nên phổ biến ở nhiều nước, sử dụng năng lượng tái tạo của các dòng nước nhỏ để tạo ra dòng điện. Cần lưu ý rằng trong những năm gần đây việc xây dựng các nhà máy thủy điện lớn đã giảm xuống mức tối thiểu.

“Năng lượng xanh” được thể hiện bằng năng lượng lên xuống của thủy triều, sóng biển và dòng hải lưu. Để sử dụng, các trạm thủy triều được xây dựng trên bờ biển và đại dương. Chúng chuyển đổi động năng quay của Trái đất phát sinh do lực hấp dẫn của Mặt trăng và Mặt trời làm thay đổi mực nước hai lần một ngày.

Ưu điểm và nhược điểm của nguồn năng lượng tái tạo

Ưu điểm chính là tài nguyên tái tạo là nguồn năng lượng rẻ. Đây là nguồn năng lượng vô tận, được cung cấp với số lượng vô hạn trong môi trường, không phải là hệ quả của hoạt động có chủ ý của con người.

Cần lưu ý rằng các nguồn năng lượng tái tạo có một nhược điểm. Nó bao gồm mức độ tập trung thấp, do đó năng lượng thu được không thể được truyền qua khoảng cách xa. Theo quy định, RES nên được sử dụng gần người tiêu dùng.

Năng lượng tái tạo của tương lai

Các nhà khoa học trên thế giới đang phát triển hơn nữa công nghệ nhiên liệu hydro, giải phóng năng lượng thông qua phản ứng tổng hợp các nguyên tử hydro thành nguyên tử helium. Trong tương lai, họ dự định thu được các nguồn tài nguyên tái tạo không chỉ bằng cách sử dụng các công trình trên mặt đất mà còn cả các vệ tinh Trái đất để sử dụng năng lượng vũ trụ nằm trong các lỗ đen.

Các điều kiện tiên quyết chính để phát triển các nguồn năng lượng tái tạo ở Liên bang Nga:

  • bảo đảm an ninh năng lượng đất nước;
  • bảo vệ môi trường, đảm bảo an toàn môi trường;
  • đạt được tầm cao mới trên thị trường năng lượng tái tạo toàn cầu như đã nêu trong kế hoạch phát triển chiến lược chung của nhà nước;
  • thực hiện các biện pháp giúp bảo tồn nguồn tài nguyên tái tạo của chúng ta cho các thế hệ tương lai;
  • tăng tiêu thụ nguyên liệu thô được sử dụng làm nhiên liệu.

Trong tương lai, việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo sẽ cho phép nhân loại bù đắp sự thiếu hụt nhiên liệu và giảm chi phí sản xuất nhiên liệu, nhiệt và dầu động cơ. Ngoài ra, việc sử dụng chúng giúp làm sạch bầu không khí, điều này chắc chắn sẽ giúp cải thiện tình hình môi trường của hành tinh.

Tóm lại, cần lưu ý rằng các nguồn năng lượng tái tạo có lợi thế chắc chắn. Nó nằm ở tính vô tận và độ tinh khiết của môi trường. Một người có thể sử dụng chúng mà không hề sợ hãi vì chúng không làm đảo lộn sự cân bằng năng lượng của hành tinh. Ngoài ra, các nguồn tài nguyên tái tạo được tìm thấy ở khắp mọi nơi xung quanh nó.

Năng lượng tái tạo

Khái niệm nguồn năng lượng tái tạo (RES) bao gồm các dạng năng lượng sau: năng lượng mặt trời, địa nhiệt, gió, năng lượng sóng biển, dòng chảy, thủy triều và đại dương, năng lượng sinh khối, thủy điện, nhiệt năng cấp thấp và các dạng năng lượng “mới” khác. năng lượng tái tạo.

Người ta thường chia RES thành hai nhóm:

Truyền thống: năng lượng thủy lực được chuyển hóa thành dạng năng lượng sử dụng được từ các nhà máy thủy điện có công suất trên 30 MW; năng lượng sinh khối dùng để sản xuất nhiệt bằng phương pháp đốt truyền thống (gỗ, than bùn và một số loại nhiên liệu sưởi ấm khác); Năng lượng địa nhiệt.
Phi truyền thống: năng lượng mặt trời, gió, năng lượng sóng biển, dòng chảy, thủy triều và đại dương, năng lượng thủy lực được chuyển hóa thành dạng năng lượng sử dụng được bởi các nhà máy thủy điện nhỏ và siêu nhỏ, năng lượng sinh khối không dùng để sản xuất nhiệt bằng phương pháp truyền thống, năng lượng nhiệt cấp thấp và các loại năng lượng tái tạo “mới” khác.
Triển vọng năng lượng tái tạo

Trong những năm gần đây, xu hướng ngày càng tăng trong việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo (RES) đã trở nên khá rõ ràng. Các vấn đề về phát triển năng lượng tái tạo được thảo luận ở mức cao nhất. Vì vậy, tại hội nghị thượng đỉnh ở Okinawa (tháng 6 năm 2000), nguyên thủ 8 quốc gia, trong đó có Tổng thống Nga V.V. Putin, đã thảo luận về các vấn đề phát triển toàn cầu của cộng đồng thế giới và trong số đó có vấn đề về vai trò và vị trí của các nguồn năng lượng tái tạo. Người ta đã quyết định thành lập một nhóm làm việc để đưa ra các khuyến nghị nhằm triển khai đáng kể các thị trường năng lượng tái tạo. Hầu hết các nước phát triển đều đang hình thành và thực hiện các chương trình phát triển năng lượng tái tạo.
Điều gì gây ra sự quan tâm như vậy đối với vấn đề này?

Nói về xu hướng này, cần nhấn mạnh một điểm mới về cơ bản. Cho đến gần đây, có một mô hình rõ ràng trong việc phát triển năng lượng: sự phát triển được dành cho những lĩnh vực năng lượng mang lại hiệu quả kinh tế trực tiếp khá nhanh chóng. Các tác động xã hội và môi trường liên quan đến các khu vực này chỉ được coi là ngẫu nhiên và vai trò của chúng trong việc ra quyết định là không đáng kể.

Với cách tiếp cận này, các nguồn năng lượng tái tạo chỉ được coi là nguồn năng lượng của tương lai, khi các nguồn năng lượng truyền thống cạn kiệt hoặc khi việc sản xuất chúng trở nên cực kỳ tốn kém và sử dụng nhiều lao động. Vì tương lai này dường như khá xa vời (và ngay cả bây giờ cũng chỉ còn quá xa để nói một cách nghiêm túc về sự cạn kiệt tiềm năng của các nguồn năng lượng truyền thống), việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo có vẻ khá thú vị, nhưng trong điều kiện hiện đại, nó còn kỳ lạ hơn là thực tế. .

Tình hình đã thay đổi đáng kể nhờ nhận thức của nhân loại về các giới hạn sinh thái của sự tăng trưởng. Sự gia tăng nhanh chóng theo cấp số nhân của các tác động tiêu cực do con người gây ra đối với môi trường dẫn đến sự suy thoái đáng kể của môi trường con người. Duy trì môi trường này ở trạng thái bình thường và khả năng tự bảo tồn của nó trở thành một trong những mục tiêu ưu tiên của xã hội. Trong những điều kiện này, những đánh giá kinh tế hạn hẹp trước đây về các lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ và quản lý khác nhau rõ ràng là không đủ vì chúng không tính đến các khía cạnh xã hội và môi trường.

Lần đầu tiên, động lực phát triển chiều sâu các nguồn năng lượng tái tạo không phải là những tính toán kinh tế hứa hẹn mà là áp lực dư luận dựa trên yêu cầu về môi trường. Ý kiến ​​cho rằng việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo sẽ cải thiện đáng kể tình hình môi trường trên thế giới là cơ sở của áp lực này.

Tiềm năng kinh tế của các nguồn năng lượng tái tạo trên thế giới hiện ước tính khoảng 20 tỷ T.e. mỗi năm, gấp đôi sản lượng hàng năm của tất cả các loại nhiên liệu hóa thạch. Và hoàn cảnh này chỉ ra con đường phát triển năng lượng trong tương lai gần.

Ưu điểm chính của nguồn năng lượng tái tạo là tính vô tận và thân thiện với môi trường. Việc sử dụng chúng không làm thay đổi sự cân bằng năng lượng của hành tinh. Những phẩm chất này là lý do cho sự phát triển nhanh chóng của năng lượng tái tạo ở nước ngoài và là những dự báo rất lạc quan về sự phát triển của chúng trong thập kỷ tới.

Theo Hiệp hội Kỹ sư Điện Hoa Kỳ, nếu năm 1980 tỷ trọng điện sản xuất từ ​​các nguồn năng lượng tái tạo trên thế giới là 1% thì đến năm 2005 sẽ đạt 5%, đến năm 2020 - 13% và đến năm 2060 - 33%. Theo Bộ Năng lượng Mỹ, tại nước này đến năm 2020 sản lượng điện sản xuất dựa trên nguồn năng lượng tái tạo có thể tăng từ 11 - 22%. Tại các nước thuộc Liên minh Châu Âu, người ta có kế hoạch tăng tỷ lệ sử dụng để sản xuất năng lượng nhiệt và điện từ 6% (1996) lên 12% (2010). Tình hình ban đầu ở các nước EU lại khác. Và nếu ở Đan Mạch tỷ lệ sử dụng RES vào năm 2000 đạt 10% thì Hà Lan có kế hoạch tăng tỷ trọng RES từ 3% năm 2000 lên 10% vào năm 2020. Kết quả chính trong bức tranh tổng thể được xác định bởi Đức, nước có kế hoạch tăng tỷ trọng RES từ 5,9% năm 2000 lên 12% năm 2010 chủ yếu từ gió, mặt trời và sinh khối.

Có 5 lý do chính quyết định sự phát triển của các nguồn năng lượng tái tạo:

· đảm bảo an ninh năng lượng;
· giữ gìn môi trường và đảm bảo an toàn môi trường;
· chinh phục thị trường toàn cầu về các nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là ở các nước đang phát triển;
· Bảo tồn nguồn năng lượng dự trữ cho thế hệ tương lai;
· tăng tiêu thụ nguyên liệu thô để sử dụng nhiên liệu phi năng lượng.

Quy mô tăng trưởng sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo trên thế giới trong 10 năm tới được trình bày trong Bảng. 1. Để hình dung quy mô của các con số, chúng ta hãy chỉ ra rằng công suất điện của các nhà máy điện sử dụng nguồn năng lượng tái tạo (không tính các nhà máy thủy điện lớn) sẽ là 380-390 GW, vượt quá công suất của tất cả các nhà máy điện ở Nga (215 GW) gấp 1,8 lần.

Bảng 1

Loại thiết bị hoặc công nghệ

2000

2010

Quang điện

0,938 (0,26)

Tua bin gió kết nối với lưới điện

Nhà máy thủy điện nhỏ

Nhà máy điện sinh khối

Trạm nhiệt động mặt trời

Trạm địa nhiệt

380,9 - 392,45

Trạm và công trình nhiệt địa nhiệt, GW

Hệ thống và bộ thu năng lượng mặt trời,


Nga chứa 45% trữ lượng khí đốt tự nhiên của thế giới, 13% dầu mỏ, 23% than đá, 14% uranium. Những nguồn dự trữ nhiên liệu và năng lượng như vậy có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng nhiệt và điện của đất nước trong hàng trăm năm. Tuy nhiên, thực tế sử dụng chúng gặp nhiều khó khăn, nguy hiểm, không đáp ứng được nhu cầu năng lượng của nhiều vùng, gây thất thoát không thể khắc phục được nguồn nhiên liệu, năng lượng (lên tới 50%), đe dọa thảm họa môi trường tại các khu vực khai thác. và sản xuất các nguồn nhiên liệu và năng lượng. Thiên nhiên có thể không chịu được thử thách như vậy. Khoảng 22-25 triệu người sống trong các khu vực cung cấp năng lượng tự trị hoặc cung cấp năng lượng tập trung không đáng tin cậy, chiếm hơn 70% lãnh thổ Nga.

Tiềm năng kinh tế của các nguồn năng lượng tái tạo trên lãnh thổ Nga, tính bằng tấn nhiên liệu tiêu chuẩn (t.e.), theo loại nguồn: năng lượng mặt trời - 12,5 triệu, năng lượng gió - 10 triệu, nhiệt lượng Trái đất - 115 triệu, năng lượng sinh khối - 35 triệu, năng lượng từ sông nhỏ - 65 triệu, năng lượng từ các nguồn nhiệt có tiềm năng thấp - 31,5 triệu, tổng cộng - 270 triệu t.e.

Các nguồn này theo khối lượng chiếm khoảng 30% khối lượng tiêu thụ nhiên liệu và tài nguyên năng lượng ở Nga, lên tới 916 triệu tấn nhiên liệu tương đương. mỗi năm, tạo ra triển vọng thuận lợi cho việc giải quyết các vấn đề về năng lượng, xã hội và môi trường trong tương lai.

Một đặc điểm của tình trạng phát triển khoa học kỹ thuật và sử dụng thực tế các nguồn năng lượng tái tạo hiện nay là chi phí năng lượng được sản xuất (nhiệt và điện) vẫn cao hơn so với năng lượng thu được từ các nhà máy điện truyền thống lớn. Nhưng sự liên quan của vấn đề này không biến mất. Ở Nga có nhiều khu vực rộng lớn, do điều kiện kinh tế, môi trường và xã hội nên ưu tiên phát triển năng lượng tái tạo, bao gồm cả năng lượng phi truyền thống và năng lượng quy mô nhỏ. Bao gồm các:

  • các khu vực cung cấp năng lượng phi tập trung với mật độ dân số thấp, chủ yếu là các vùng Viễn Bắc và các vùng lãnh thổ tương đương;
  • các khu vực cung cấp năng lượng tập trung bị thiếu hụt điện năng lớn và tổn thất vật chất đáng kể do người tiêu dùng năng lượng thường xuyên bị mất điện;
  • các thành phố và địa điểm giải trí và điều trị tập trung cho người dân có hoàn cảnh môi trường khó khăn do khí thải độc hại vào khí quyển từ các lò hơi công nghiệp và đô thị hoạt động bằng nhiên liệu hóa thạch;
  • các khu vực có vấn đề về cung cấp năng lượng cho từng nhà ở, trang trại, nơi làm việc thời vụ và mảnh vườn.
Trên thực tế, việc sử dụng rộng rãi các nguồn năng lượng tái tạo phù hợp với các ưu tiên và mục tiêu cao nhất trong chiến lược năng lượng của Nga.

Ví dụ, an ninh năng lượng phần lớn được hình thành ở cấp độ khu vực. Mức độ các khu vực được cung cấp nguồn nhiên liệu và năng lượng riêng là một trong những chỉ số chính về mức độ nhạy cảm của khu vực trước các mối đe dọa đối với an ninh năng lượng. Việc phát triển và sử dụng các nguồn năng lượng địa phương (thủy điện của sông nhỏ, than bùn, trữ lượng nhỏ nhiên liệu hydrocarbon, v.v.), cũng như việc sử dụng các nguồn năng lượng khác, chủ yếu là tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh khối) sẽ cho phép nhiều vùng trong cả nước chuyển đổi sang cung cấp năng lượng từ các nguồn năng lượng tái tạo, đảm bảo sự độc lập về năng lượng của họ.

Trong một số lĩnh vực sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, Nga có những kết quả khoa học lớn tương đương trình độ thế giới. Những cơ hội tiềm năng to lớn trong việc sử dụng các nguồn năng lượng này để giải quyết các vấn đề về năng lượng và môi trường trong thời gian tới đã được xác định.

Nhân loại từ lâu đã học cách sản xuất năng lượng tái tạo (tái tạo) bằng sức mạnh của các dòng sông. Nhưng đến cuối thế kỷ XX, do khủng hoảng năng lượng, trữ lượng khí đốt suy giảm nhanh chóng, môi trường suy thoái nên vấn đề sử dụng các nguồn khác trong môi trường đã nảy sinh. Nhờ sự phát triển của các nhà khoa học, người ta có thể khai thác năng lượng từ mặt trời, gió, thủy triều và nước địa nhiệt.

Hấp dẫn! Trên toàn cầu, 18% năng lượng đến từ các nguồn năng lượng tái tạo, trong đó gỗ chiếm 13%.

Theo dữ liệu do Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế IRENA cung cấp cho tạp chí Forbes, đến năm 2015, tỷ lệ năng lượng được sản xuất theo cách này trên thế giới là khoảng 60%. Trong tương lai, đến năm 2030, các nguồn năng lượng tái tạo sẽ đứng đầu trong sản xuất điện, đẩy việc sử dụng than xuống vị trí thứ hai.

Năng lượng thủy điện đã được sản xuất từ ​​rất lâu, nhưng các loại nguồn năng lượng tái tạo mới như gió, nước địa nhiệt, mặt trời và thủy triều chỉ mới bắt đầu được sử dụng gần đây - khoảng 30-40 năm. Năm 2014, tỷ trọng thủy điện là 16,4%, năng lượng mặt trời và năng lượng gió là 6,3% và trong tương lai, đến năm 2030, tỷ trọng này có thể bằng nhau.

Ở các nước châu Âu và Mỹ, mức tăng sản lượng năng lượng từ gió hàng năm là khoảng 30% (196.600 MW). Ở Đức, Tây Ban Nha và Mỹ, phương pháp quang điện được sử dụng rộng rãi. Nhà máy địa nhiệt California Geyser sản xuất 750 MW mỗi năm.

Hấp dẫn! Các nhà máy điện gió của Đan Mạch đã cung cấp 42% năng lượng vào năm 2015 và trong tương lai, đến năm 2050, nước này dự kiến ​​đạt thiết kế sản xuất 100% “năng lượng xanh” và từ bỏ hoàn toàn tài nguyên hóa thạch.

Ví dụ về các nguồn năng lượng tái tạo

Việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo sẽ giúp giải quyết vấn đề năng lượng ở những khu vực có điều kiện môi trường kém. Cung cấp điện đến các vùng sâu, vùng xa mà không cần sử dụng đường dây điện. Việc lắp đặt như vậy sẽ giúp phân cấp việc cung cấp năng lượng ở những khu vực mà việc cung cấp nhiên liệu không hiệu quả về mặt kinh tế. Hầu hết các dự án đang được phát triển đều liên quan đến các nguồn năng lượng tự trị hoạt động dựa trên nguyên liệu thô như các nguồn năng lượng tái tạo phi truyền thống thu được từ sinh khối, than bùn, chất thải của động vật và con người cũng như rác thải sinh hoạt.

AES đã được phát triển tích cực ở Mỹ, Canada, New Zealand và Nam Phi. Những nguồn năng lượng như vậy được người tiêu dùng Trung Quốc, Ấn Độ, Đức, Ý và Scandinavi sử dụng. Ở Nga, ngành công nghiệp này chưa đạt trình độ công nghiệp nên việc sử dụng năng lượng tái tạo rất thấp.

Hành tinh có thể sử dụng nhiều hơn là chỉ các nguồn năng lượng tái tạo được cung cấp bởi tài nguyên thiên nhiên. Các công nghệ sản xuất năng lượng nhiệt hạch và hydro hiện đang được phát triển. Theo các nghiên cứu gần đây, trữ lượng mặt trăng của đồng vị helium-3 là rất lớn, vì vậy việc chuẩn bị hiện đang được tiến hành để cung cấp nhiên liệu này ở dạng hóa lỏng. Theo tính toán của học giả người Nga E. Alimov (RAS), hai tàu con thoi là khá đủ để cung cấp điện cho toàn bộ hành tinh trong cả năm.

Nguồn năng lượng tái tạo ở Nga

Không giống như cộng đồng thế giới, nơi “năng lượng xanh” đã được sử dụng thành công từ lâu, ở Nga, vấn đề này mới được đưa ra khá gần đây. Và, trong khi thủy điện từ lâu đã cung cấp điện cho các thành phố và thị trấn, các nguồn tái tạo được coi là không có triển vọng. Tuy nhiên, sau năm 2000, do tình hình môi trường ngày càng xấu đi, nguồn tài nguyên thiên nhiên suy giảm và các yếu tố quan trọng không kém khác, rõ ràng cần phải phát triển các nguồn sản xuất năng lượng thay thế.

Hướng hứa hẹn nhất là phát triển các công trình lắp đặt chuyển đổi trực tiếp bức xạ mặt trời thành điện năng. Họ sử dụng pin quang dựa trên đơn tinh thể, đa tinh thể và silicon vô định hình. Điện được sản xuất ngay cả dưới ánh sáng mặt trời khuếch tán. Nguồn có thể được điều chỉnh bằng cách loại bỏ hoặc thêm các mô-đun. Chúng thực tế không tiêu thụ năng lượng, tự động hóa, đáng tin cậy, an toàn và có thể sửa chữa được.

Để phát triển các nguồn năng lượng tái tạo ở Dagestan, vùng Rostov, vùng Stavropol và Krasnodar, các bộ thu năng lượng mặt trời đã được lắp đặt và đang vận hành, cung cấp cho người tiêu dùng năng lượng tự trị.

Hấp dẫn! 1 m 2 bộ thu năng lượng mặt trời giúp tiết kiệm tới 150 kg nhiên liệu tiêu chuẩn mỗi năm.

Ở Nga, sản xuất điện dựa trên năng lượng gió có thể đạt tới 20.000 MW. Việc sử dụng các hệ thống lắp đặt như vậy với tốc độ gió trung bình 6 m/s và công suất 1 MW giúp tiết kiệm 1000 tấn nhiên liệu tiêu chuẩn mỗi năm. Dựa trên dữ liệu khoa học, sự phát triển hiện đang được tiến hành và các tổ hợp năng lượng đang được đưa vào hoạt động. Tuy nhiên, việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như gió còn gặp khó khăn ở Nga. Theo một đạo luật được thông qua năm 2008, tuabin gió phải sử dụng nền móng thật chắc chắn và đường dẫn đến công trình phải được trải nhựa tốt. Ví dụ, ở các nước châu Âu và Mỹ, sơn lót được sử dụng.

Hấp dẫn! Nếu việc lắp đặt được sử dụng ở vùng Tyumen, Magadan, Kamchatka và Sakhalin thì có thể thu được 2,5-3,5 triệu kWh từ 1 km vuông. Hiện tại mức tiêu thụ năng lượng này cao hơn 200 lần.

Đến nay, các nhà máy điện địa nhiệt đã được xây dựng và đang hoạt động ở Kamchatka và Quần đảo Kuril. Ba mô-đun của Verkhne-Mutnovskaya GeoTPP (Kamchatka) sản xuất 12 MW, việc xây dựng Mutnovskaya GeoTPP cho 4 tổ máy, sẽ sản xuất 100 MW, đang được hoàn thành. Trong tương lai, có thể sử dụng nước địa nhiệt ở khu vực này để tạo ra 1.000 MW, cộng với nước tách và nước ngưng tụ có thể sưởi ấm các tòa nhà.

Trong nước có 56 mỏ đã được khai thác, trong đó các giếng có thể sản xuất hơn 300 nghìn mét khối nước địa nhiệt mỗi ngày.

Triển vọng phát triển nguồn điện thủy triều

Năm 1968, nhà máy điện thủy triều thử nghiệm đầu tiên trên thế giới, tạo ra công suất 450 kW/h, vận hành trên Bán đảo Kola. Dựa trên hoạt động của dự án này, người ta đã quyết định tiếp tục phát triển các nhà máy điện thủy triều ở Nga như một nguồn năng lượng tái tạo đầy hứa hẹn trên bờ biển Thái Bình Dương và Bắc Cực. Việc xây dựng đã bắt đầu tại Lãnh thổ Khabarovsk của Nhà máy điện Tugurskaya, công suất thiết kế sẽ là 6,8 triệu kW. Nhà máy điện Mezenskaya đang được xây dựng ở Biển Trắng với công suất thiết kế 18,2 triệu kW. Những cài đặt như vậy hiện đang được phát triển và cài đặt cho người tiêu dùng Trung Quốc, Hàn Quốc và Ấn Độ. Thiết bị năng lượng thủy triều thay thế cũng được thể hiện trong hình ảnh đầu tiên của bài viết này.

Nguồn năng lượng tái tạo hay còn gọi là nguồn thay thế là một bước tiến lớn trong việc cung cấp năng lượng cho nhân loại. Hạn chế duy nhất là chi phí thực hiện cao. Việc hoàn vốn cho nhà đầu tư được thực hiện trong vài năm. Những công nghệ này đã đạt được động lực lớn trong thế kỷ qua và hiện chiếm khoảng 20% ​​lượng tiêu thụ.

Vì vậy, nguồn tái tạo là nguồn tài nguyên thiên nhiên có khả năng phục hồi nhanh chóng một cách tự nhiên.


Bể sản xuất khí sinh học, tấm quang điện và máy phát điện gió

Bao gồm các:

  • Ánh sáng mặt trời
  • sự lên xuống của thủy triều (sử dụng gián tiếp lực hấp dẫn của mặt trăng)
  • năng lượng sóng
  • gió
  • dòng nước
  • địa nhiệt

Ánh sáng mặt trời

Có lẽ nguồn năng lượng thay thế nổi tiếng và giật gân nhất trên các phương tiện truyền thông. Mức tiêu thụ cao nhất của nó là vào năm 1958, khi người Mỹ lần đầu tiên sử dụng các tấm pin mặt trời trên vệ tinh của họ. Ngày nay chúng ta thường xuyên nhìn thấy chúng, chúng đã trở thành một hiện tượng quen thuộc, dễ nhận biết đối với chúng ta.


Nguyên tắc khai thác rất đơn giản. Pin bao gồm một tấm có hai miếng silicon được gấp lại với nhau. Tấm đầu tiên được phủ bằng boron và tấm thứ hai được phủ phốt pho. Một lớp phủ phốt pho có các electron tự do, trong khi một lớp phủ boron không có electron. Dưới tác động của tia, các electron bắt đầu chuyển động của các hạt và giữa chúng xuất hiện một dòng điện. Sau đó, sử dụng dây dẫn đồng nhỏ, dòng điện được lưu trữ trong pin.

Ngoài ra còn có các nhà máy nhiệt điện trong đó nước được đun sôi bằng các tia tập trung và sau đó được tiêu thụ. Nhưng phương pháp này có hiệu quả quá thấp nên không được sử dụng.


Nhà máy điện mặt trời lớn nhất ở Mojave

Mạch tích cực là:

  • Dễ dàng truy cập ở hầu hết các châu lục và các nơi trên thế giới
  • chi phí dịch vụ thấp
  • sự không ồn ào
  • dễ dàng cài đặt
  • dễ sử dụng

Mặt tiêu cực:

  • tỷ lệ hiệu quả thấp, bây giờ nó không vượt quá 30-40%
  • chi phí pin cao
  • diện tích lắp đặt lớn

Toàn bộ quá trình tạo một bảng điều khiển bằng tay của chính bạn

Nước lên và dòng chảy

Đây là một nguồn rất mạnh mẽ và vô tận. Có một thời, Jules Verne quan tâm đến việc sử dụng hiện tượng tự nhiên này và những nhà máy đầy sáng tạo của người Anh đã được xây dựng trên bờ dòng nước chảy vào thế kỷ 11 sau Công nguyên. Tái chế với sự trợ giúp của lực hấp dẫn của Mặt trời và vệ tinh Mặt trăng của Trái đất là một việc không hề dễ dàng và gặp nhiều khó khăn. Bất chấp lực hấp dẫn không ngừng của các thiên thể, việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy điện thủy triều là điều khó khăn. Nó cũng tính đến tần suất thủy triều mỗi ngày, độ cao dâng lên (thay đổi từ 30 cm đến 15 m) và loại đất mà tòa nhà sẽ được xây dựng trên đó.

Một đặc điểm thú vị khác là sự khác biệt giữa ngày âm lịch và ngày mặt trời. Ngày âm lịch ngắn hơn 50 phút và con người sống nhờ đó trong 24 giờ. Kết quả là có sự khác biệt về thời gian với mức sản xuất và mức tiêu thụ tối đa và tối thiểu trong quá trình hoạt động tích cực nhất của con người.

Bản thân nhà máy điện thủy triều khá đơn giản. Một con đập đang được xây dựng ngang qua cửa một con sông lớn chảy ra biển/đại dương. Cấu trúc chặn hoàn toàn giao thông ở cả hai hướng. Những cánh quạt khổng lồ được lắp đặt trong các lỗ hở của đập, chúng chạy dưới dòng điện và quay, đồng thời máy phát điện tạo ra điện.

Bất chấp những khó khăn lớn trong việc cài đặt hệ thống, nó vẫn được sử dụng khá thành công trên toàn thế giới. Do hiệu quả cao và tác động thấp đến môi trường, nhân loại tiếp tục gia tăng số lượng trên toàn cầu.

PES

Nhà máy điện thủy triều (TPP) là một loại nhà máy thủy điện đặc biệt sử dụng năng lượng thủy triều và thực chất là động năng quay của Trái đất. Các nhà máy điện thủy triều được xây dựng trên bờ biển, nơi lực hấp dẫn của Mặt trăng và Mặt trời làm thay đổi mực nước hai lần một ngày. Dao động mực nước gần bờ có thể lên tới 18 mét. Để lấy năng lượng, vịnh hoặc cửa sông bị chặn bằng một con đập trong đó lắp đặt các bộ phận thủy lực, có thể hoạt động ở cả chế độ máy phát điện và chế độ bơm (để bơm nước vào hồ chứa cho hoạt động tiếp theo khi không có thủy triều). Trong trường hợp sau, chúng được gọi là nhà máy thủy điện tích năng.

Lấy từ Wikipedia, biết thêm chi tiết https://ru.wikipedia.org/wiki/Tidal_power station

Năng lượng sóng

Bản chất của nó tương tự như sự lên xuống của thủy triều. Để khai thác từ sóng, có nhà máy điện sóng, hoạt động dựa trên sự chuyển đổi động năng của sóng thành năng lượng điện.

Rắn biển - đây là tên của thiết bị làm việc. Nó bao gồm các phần được cố định giữa các piston thủy lực. Ngoài ra còn có máy phát điện và động cơ thủy lực bên trong mỗi phần.


Chuyển động giống như sóng làm rung chuyển tất cả các kết nối này và dẫn động các pít-tông thủy lực, từ đó làm chuyển động dầu. Dầu được truyền qua động cơ thủy lực. Những động cơ này điều khiển máy phát điện, tạo ra kết quả cuối cùng là tạo ra điện. Hạn chế lớn nhất là cơ chế không ổn định trước sóng bão.

Gió

Gió là nguồn năng lượng tái tạo lâu đời, đã được chứng minh và đáng tin cậy. Người ta đã sử dụng nó từ rất lâu trước khi thuật ngữ này được giới thiệu trên tàu buồm và cối xay gió.

Giờ đây, do sự phát triển của công nghệ, máy phát điện gió đã trở thành một nhân vật khá mạnh trên thị trường và chiếm vị trí vững chắc trong thị trường ngách của mình. Sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất đã buộc họ phải đầu tư mạnh vào việc nghiên cứu máy phát điện gió tối ưu nhất.


Năng lượng gió

Để vận hành tối ưu cối xay gió, các yếu tố sau được tính đến:

  1. độ cao so với mực nước biển hoặc mặt đất. Như bạn đã biết, một khu vực có phạm vi lên tới hai km là hỗn loạn, các luồng không khí ở phía trên làm chậm đáng kể các luồng phía dưới. Nhưng hiệu ứng giảm đi rõ rệt ở độ cao 100 mét. Thêm vào đó, vị trí của cối xay gió trên 100 mét sẽ làm tăng chiều dài của cánh quạt và giải phóng không gian bên dưới thiết bị cho các hoạt động của con người và các hoạt động liên lạc khác.
  2. vị trí. Lựa chọn tốt nhất là bờ biển hoặc biển. Sự thật thú vị! Bây giờ năng lượng gió ngoài khơi đã xuất hiện. Một số nhóm người đang xây dựng các nhà máy điện gió trên biển và đại dương, đồng thời lắp đặt đường dây cung cấp điện dọc bờ biển, nhờ đó trốn thuế.
  3. tốc độ gió. Đặc tính được tính toán dựa trên mức trung bình cho khu vực. Cối xay gió bắt đầu hoạt động ở tốc độ gió 3 m/s và ở tốc độ trên 25 m/s, nó sẽ tắt trong trường hợp khẩn cấp để không làm hỏng thiết bị. Tốc độ tối ưu – 15 m/s
  4. số lượng lưỡi dao. Trong quá trình nghiên cứu xác định ba lưỡi dao là phương án hiệu quả nhất.
  5. Trục quay

Dòng nước

Việc sử dụng dòng nước làm nguồn tái tạo rất phổ biến trên toàn thế giới. Thủy điện là một phần của truyền thông kinh tế dựa trên mức tiêu thụ năng lượng của nước rơi và chuyển đổi thành điện năng.

Để thực hiện nhiệm vụ, sơ đồ đập hoặc sơ đồ chuyển dòng được sử dụng. Cơ sở của nó là tạo ra một con đập khổng lồ để chịu áp lực của khối nước lớn. Sơ đồ chuyển dòng sử dụng ít nước hơn và dựa trên việc chuyển dòng nhân tạo lòng sông vào dòng chuyển hướng, và áp lực được tạo ra do sự khác biệt về độ dốc của hai yếu tố này.

Thuận lợi:


Sai sót:

  • biến đổi khí hậu tại khu vực hồ chứa
  • ngập lụt những vùng đất rộng lớn phù hợp cho cuộc sống và nông nghiệp
  • phá hủy các khu vực rộng lớn của một hệ sinh thái đã được thiết lập
  • phá hủy nơi làm tổ của các loài chim di cư
  • thay đổi đặc tính (do dòng chảy chậm lại, các chất có hại tích tụ dưới đáy hồ chứa)

Địa nhiệt

Đây là nhánh dựa trên việc sản xuất nhiệt từ năng lượng chứa trong lòng trái đất tại các trạm địa nhiệt. Một loài con mồi tương đối trẻ. Sản xuất địa nhiệt sử dụng các vùng địa chấn không ổn định, trong đó nước ngầm tuần hoàn được làm nóng trên điểm sôi bởi dung nham. Hơi nước và nước bốc lên qua các vết nứt trên bề mặt trái đất và xuất hiện dưới dạng mạch nước phun. Khoan giếng sâu cũng được sử dụng để truy cập.

Nước và hơi nước như vậy phù hợp cho cả quá trình xử lý và cung cấp trực tiếp nước nóng cho nhu cầu của người dân. Một lợi thế lớn trong việc sử dụng các nguồn địa nhiệt là tính vô tận và không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và các mùa. Nhược điểm là ô nhiễm nghiêm trọng các chất độc hại (như phenol, asen, cadmium, kẽm, chì, boron, amoniac).


Năng lượng địa nhiệt

Một loại hình sản xuất tương tự là năng lượng nhiệt dầu. Với mỗi lần đi sâu 100 mét vào lòng trái đất, nhiệt độ sẽ tăng trung bình 2,5 ° C và khi đạt tới 5 km. Đạt tới 125°C. Để thực hiện vấn đề khai thác nhiệt bằng thực tế này, hai giếng sâu được khoan. Nước được bơm vào một trong số chúng, nước nóng lên và dâng lên qua kênh liền kề qua kênh kia. Bây giờ loại được trình bày là loại thử nghiệm, vấn đề lợi nhuận của nó đang được giải quyết.

Thiên nhiên đã ban tặng cho chúng ta một nguồn tài nguyên khổng lồ, tất cả những gì chúng ta phải làm là quản lý chúng một cách chính xác. Ưu điểm của chúng so với những loại cổ điển là thân thiện với môi trường.

Ấn phẩm liên quan