Maasoojusenergia ja selle kasutamine. Hüdroenergiaressursside rakendamine. Paljulubavad päikeseenergia tehnoloogiad. Tuuleturbiinide tööpõhimõte. Lainete ja hoovuste energia. Alternatiivse energia arendamise staatus ja väljavaated Venemaal.

Permi osariigi ülikool

Filosoofia ja sotsioloogia teaduskond

Alternatiivsed energiaallikad

ja nende rakendamise võimalus Venemaal

Sotsioloogia osakond ja

politoloogia

Õpilane: Uvarov P.A.

Rühm: STsG-2 kursus

Perm, 2009

Sissejuhatus

1 Alternatiivse energia mõiste ja peamised liigid

1.1 Geotermiline energia (maa soojus)

1.2 Päikesest saadav energia

1.3 Tuuleenergia

1.4 Vee energia

1,5 Laineenergia

1.6 Vooluenergia

2. Alternatiivse energia arengu staatus ja väljavaated Venemaal

Järeldus

Kasutatud allikate loetelu

Sissejuhatus

Pole ime, et nad ütlevad: "Energia on tööstuse leib." Mida arenenum tööstus ja tehnoloogia, seda rohkem energiat nad vajavad. On isegi spetsiaalne mõiste - "energia arenenud arendamine". See tähendab, et ühtegi tööstusettevõtet, uut linna ega isegi maja ei saa ehitada enne, kui on kindlaks tehtud või taastatud nende tarbitav energiaallikas. Seetõttu saab toodetud ja kasutatud energia hulga järgi üsna täpselt hinnata iga riigi tehnilist ja majanduslikku jõudu või lihtsamalt öeldes rikkust.

Looduses on energiavarud tohutud. Seda kannavad päikesekiired, tuuled ja liikuvad veemassid, seda hoitakse puidus, gaasi-, nafta- ja kivisöe leiukohtades. Aine aatomite tuumadesse "suletud" energia on praktiliselt piiramatu. Kuid mitte kõik selle vormid ei sobi otseseks kasutamiseks.

Energiatööstuse pika ajaloo jooksul on energia ammutamiseks ja energiaks muundamiseks kogunenud palju tehnilisi vahendeid ja meetodeid. inimesed vajavad vormid. Tegelikult sai inimene inimeseks alles siis, kui ta õppis soojusenergiat vastu võtma ja kasutama. Lõkete tule süütasid esimesed inimesed, kes selle olemust veel ei mõistnud, kuid selline keemilise energia soojusenergiaks muundamise meetod on säilinud ja täiustatud tuhandeid aastaid.

Oma lihaste ja tule energiale lisasid inimesed loomade lihasenergiat. Nad leiutasid tehnika keemiliselt seotud vee eemaldamiseks savist, kasutades tule soojusenergiat – saviahjud, mis valmistasid vastupidavaid keraamilisi tooteid. Loomulikult õppis inimene samal ajal toimuvaid protsesse alles aastatuhandeid hiljem.

Siis mõtlesid inimesed välja veskid - tehnika tuulevoolude ja tuule energia muundamiseks pöörleva võlli mehaaniliseks energiaks. Kuid ainult aurumasina, mootori leiutamisega sisepõlemine, hüdro-, auru- ja gaasiturbiinid, elektrigeneraator ja mootor, inimkonna käsutuses on üsna võimsad tehnilised seadmed. Nad on võimelised muutma looduslikku energiat selle muudeks tüüpideks, mis on mugavad kasutamiseks ja suure hulga töö tegemiseks. Uute energiaallikate otsimine sellega ei lõppenud: leiutati akud, kütuseelemendid, päikeseenergia muundurid elektrienergiaks ja juba 20. sajandi keskel leiutati tuumareaktorid.

Paljude maailmamajanduse sektorite elektrienergiaga varustamise probleem, enam kui kuue miljardi maakera elaniku pidevalt kasvavad vajadused muutuvad praegu üha pakilisemaks.

Kaasaegse maailma energeetika aluseks on soojus- ja hüdroelektrijaamad. Kuid nende arengut piiravad mitmed tegurid. Soojusjaamu toiteleva kivisöe, nafta ja gaasi hind kasvab ning nende kütuste loodusvarad vähenevad. Lisaks ei ole paljudel riikidel oma kütuseressursse või puuduvad need. Soojuselektrijaamades elektri tootmise käigus tekib emissioon kahjulikud ained atmosfääris. Veelgi enam, kui kütus on kivisüsi, eriti pruun, teist tüüpi kasutuse jaoks väheväärtuslik ja suure tarbetute lisandite sisaldusega, saavutavad heitmed kolossaalsed mõõtmed. Ja lõpuks põhjustavad õnnetused soojuselektrijaamades loodusele suurt kahju, mis on võrreldav iga suurema tulekahjuga. Halvimal juhul võib sellise tulekahjuga kaasneda plahvatus koos söetolmu- või tahmapilve tekkimisega.

Hüdroenergiaressursse kasutatakse arenenud riikides peaaegu täielikult: enamik hüdrotehniliseks ehitamiseks sobivatest jõelõikudest on juba välja töötatud. Ja mis kahju hüdroelektrijaamad loodusele teevad! Hüdroelektrijaamast õhku heitmeid ei satu, kuid see põhjustab veekeskkonnale üsna palju kahju. Esiteks kannatavad kalad, kes ei suuda hüdroelektrijaama tammidest üle saada. Jõgedel, kuhu hüdroelektrijaamu ehitatakse, eriti kui neid on mitu – nn hüdroelektrijaamade kaskaadid – muutub vee hulk enne ja pärast paisu järsult. Tasastel jõgedel voolavad üle tohutud veehoidlad ning üleujutatud maad lähevad põllumajanduse, metsade, niitude ja inimasustuse jaoks pöördumatult kaotsi. Mis puudutab hüdroelektrijaamade õnnetusi, siis iga hüdroelektrijaama läbimurde korral tekib tohutu laine, mis pühib minema kõik paisu all asuvad hüdroelektrijaamad. Kuid enamik neist tammidest asub suurte linnade lähedal, kus elab mitusada tuhat elanikku.

Sellest olukorrast väljapääsu nähti tuumaenergeetika arendamisel. 1989. aasta lõpuks oli maailmas ehitatud ja käitatud üle 400 tuumaelektrijaama (TEJ). Tänapäeval aga ei peeta tuumaelektrijaamu enam odava ja keskkonnasõbraliku energia allikaks. Tuumaelektrijaamu toidab uraanimaak, mis on kallis ja raskesti kaevandatav tooraine, mille varud on piiratud. Lisaks on tuumaelektrijaamade ehitamine ja käitamine seotud suurte raskuste ja kuludega. Vaid vähesed riigid jätkavad praegu uute tuumaelektrijaamade ehitamist. Keskkonnareostuse probleemid on tõsiseks piduriks tuumaenergeetika edasisele arengule. Kõik see muudab suhtumise tuumaenergiasse veelgi keerulisemaks. Üha enam kutsutakse üles loobuma üldisest tuumakütuse kasutamisest, sulgema kõik tuumajaamad ja naasma elektritootmise juurde soojus- ja hüdroelektrijaamades, samuti kasutama nn taastuvat – väikest või " mittetraditsioonilised" - energiatootmise vormid. Viimaste hulka kuuluvad eelkõige paigaldised ja seadmed, mis kasutavad tuule-, vee-, päikese-, maasoojusenergiat, aga ka vees, õhus ja maas sisalduvat soojust.

1. Oalternatiivenergia peamised liigid

1.1 Geotermiline energia (maa soojus)

Geotermiline energia – otsetõlkes tähendab: maa soojusenergia. Maa maht on ligikaudu 1085 miljardit kuupkilomeetrit ja kogu sellel, välja arvatud õhuke maakoore kiht, on väga kõrge temperatuur.

Kui arvestada ka Maa kivimite soojusmahtuvust, saab selgeks, et maasoojus on kahtlemata suurim hetkel inimesele kättesaadav energiaallikas. Ja see on energia puhtal kujul, kuna see on juba soojusena olemas ja seetõttu ei pea selle saamiseks kütust põletama ega reaktoreid looma.

Mõnes piirkonnas toimetab loodus maapinnale geotermilist energiat auru või ülekuumenenud vee kujul, mis pinnale tõustes keeb ja muutub auruks. Looduslikku auru saab otse kasutada elektri tootmiseks. Samuti on piirkondi, kus allikate ja kaevude geotermilist vett saab kasutada kodude ja kasvuhoonete kütmiseks (saareriik Atlandi ookeani põhjaosas – Island; meie Kamtšatka ja Kuriilid).

Üldiselt aga, eriti arvestades Maa sügavsoojuse suurusjärku, on geotermilise energia kasutamine maailmas äärmiselt piiratud.

Geotermilise auru abil elektri tootmiseks eraldatakse sellest aurust tahked osakesed, juhtides selle läbi separaatori ja suunatakse seejärel turbiini. Sellise elektrijaama "kütusekulu" on määratud tootmiskaevude ja auru kogumissüsteemi kapitalikuludega ning on suhteliselt madal. Elektrijaama enda maksumus on samuti madal, kuna viimasel pole ahju, katlajaama ega korstnat. Sellises mugavas looduslikus vormis on geotermiline energia majanduslikult tasuv elektrienergia allikas. Kahjuks on loodusliku auru või ülekuumendatud (st palju kõrgema temperatuuriga kui 100 o C) vee pinnaväljapääsud, mis keevad piisava koguse auru tekkega, Maal harva.

Kuni 10 km sügavusel maakoores leiduva geotermilise energia maailma brutopotentsiaal on hinnanguliselt 18 000 triljonit. t konv. kütust, mis on 1700 korda rohkem kui maailma fossiilkütuste geoloogilised varud. Venemaal on geotermilised energiaallikad ainult pealmine kiht 3 km sügavust maakoort on 180 triljonit. t konv. kütust. Sellest potentsiaalist vaid umbes 0,2% kasutamine võiks katta riigi energiavajaduse. Küsimus on vaid nende ressursside ratsionaalses, kuluefektiivses ja keskkonnasäästlikus kasutamises. Just seetõttu, et neid tingimusi pole veel järgitud katsetel luua maasoojusenergia kasutamiseks maale pilootjaamasid, ei suuda me täna nii suuri energiavarusid tööstuslikult hallata.

Geotermiline energia on vaieldamatult vanim alternatiivenergia allikas. 1994. aastal oli selliseid jaamu maailmas 330 plokki ja siin domineeris USA (168 plokki Geisrite "väljade" juures geisrite orus, Imperial Valley jne). Ta saavutas teise koha. Itaalia, aga viimased aastad edestasid Hiina ja Mehhiko. Suurim kasutatud maasoojusenergia osakaal on Ladina-Ameerikas, kuid siiski veidi üle 1%.

Venemaal on Kamtšatka ja Kuriili saared selles mõttes perspektiivsed alad. Alates 1960. aastatest on Kamtšatkal edukalt töötanud täisautomaatne Pauzhetskaya GeoTPP võimsusega 11 MW; Kunashir. Sellised jaamad võivad olla konkurentsivõimelised vaid kõrge elektrienergia müügihinnaga piirkondades, Kamtšatkal ja Kuriilidel on see aga kütuseveo kauguse ja raudtee puudumise tõttu väga kõrge.

1.2 Päikese energia

Maa pinnale jõudva päikeseenergia koguhulk ületab 6,7 korda globaalset fossiilkütuste ressursipotentsiaali. Sellest reservist vaid 0,5% kasutamine võiks täielikult katta maailma aastatuhandete energiavajaduse. Sev. Päikeseenergia tehniline potentsiaal Venemaal (2,3 miljardit tonni tavakütust aastas) on ligikaudu 2 korda suurem kui tänane kütusekulu.

Nädalaga Maa pinnale jõudev päikeseenergia koguhulk ületab kõigi maailma nafta-, gaasi-, kivisöe- ja uraanivarude energia. Ja Venemaal on päikeseenergial suurim teoreetiline potentsiaal, enam kui 2000 miljardit tonni etalonkütust (toe). Vaatamata nii suurele potentsiaalile Venemaa uues energiaprogrammis on taastuvate energiaallikate panus 2005. aastaks määratud väga väikeses koguses - 17-21 miljonit tonni kütuseekvivalenti. Levinud on arvamus, et päikeseenergia on eksootiline ja selle praktiline kasutamine on kauge tuleviku küsimus (pärast 2020. aastat). Selles artiklis näitan, et see pole nii ja päikeseenergia on praegusel ajal tõsine alternatiiv traditsioonilisele energiale.

Teadaolevalt tarbib maailm igal aastal sama palju naftat, kui seda looduslikes tingimustes 2 miljoni aasta jooksul tekib. Hiiglaslikud taastumatute energiaressursside tarbimismäärad suhteliselt madala hinnaga, mis ei peegelda ühiskonna tegelikke kogukulusid, tähendavad sisuliselt elamist laenudest, laenudest tulevastelt põlvedelt, kes nii madala hinnaga energiat ei saa. . Kõige vastuvõetavamad on päikeseenergia kodu energiasäästlikud tehnoloogiad majanduslik efektiivsus nende kasutamine. Nende kasutamine vähendab energiatarbimist kodudes kuni 60%. Nende tehnoloogiate eduka rakendamise näide on 2000. aasta päikesekatuse projekt Saksamaal. USA-s on päikeseboilerid koguvõimsusega 1400 MW paigaldatud 1,5 miljonisse koju.

Päikeseelektrijaama (SPP) kasutegur on 12%, kogu tänapäevase elektritarbimise Venemaal saab SPP-st, mille aktiivne pindala on umbes 4000 ruutmeetrit, mis moodustab 0,024% territooriumist.

Enamik praktiline kasutamine maailmas said päikeseenergia hübriidelektrijaamad järgmiste parameetritega: kasutegur 13,9%, auru temperatuur 371 °C, aururõhk 100 baari, toodetud elektrienergia maksumus 0,08-0,12 USD/kWh, koguvõimsus USA-s 400 MW maksumus $3/W. SES töötab tipprežiimis 1 kWh elektrienergia müügihinnaga elektrisüsteemis: 8-12 tundi - 0,066 dollarit ja 12-18 tundi - 0,353 dollarit SES-i efektiivsust saab tõsta kuni 23% - keskmine efektiivsussüsteem elektrijaamad ning elektrikulu väheneb tänu elektri ja soojuse koostootmisele.

Selle projekti peamine tehnoloogiline saavutus on Saksa ettevõtte Flachglass Solartechnik GMBH poolt loodud tehnoloogia 100 m pikkuse klaasist paraboolse süvendkontsentraatori tootmiseks, mille ava on 5,76 m, optiline efektiivsus 81% ja kasutusiga 30 aastat. Sellise peeglitehnoloogiaga Venemaal on soovitatav päikeseelektrijaamade masstootmine lõunapoolsetes piirkondades, kus on gaasijuhtmed või väikesed gaasimaardlad ja otsene päikesekiirgus ületab 50% kogusummast.

VIESKh on välja pakkunud põhimõtteliselt uut tüüpi päikesekontsentraate, mis kasutavad holograafiatehnoloogiat.

Selle peamised omadused on päikeseelektrijaamade positiivsete omaduste kombinatsioon moodultüüpi keskvastuvõtjaga ning võimalus kasutada vastuvõtjana nii traditsioonilisi auruküttekehasid kui ka ränipõhiseid päikesepatareisid.

Üks lootustandvamaid päikeseenergia tehnoloogiaid on ränipõhiste päikesepatareidega fotogalvaaniliste jaamade loomine, mis muudavad päikesekiirguse otsesed ja hajutatud komponendid 12-15% efektiivsusega elektrienergiaks. Laboratoorsete proovide efektiivsus on 23%. Maailma päikesepatareide toodang ületab 50 MW aastas ja kasvab igal aastal 30%. Praegune päikesepatareide tootmise tase vastab nende kasutamise algfaasile valgustamiseks, vee tõstmiseks, telekommunikatsioonijaamades, kodumasinate toiteks teatud piirkondades ja sõidukites. Päikesepatareide maksumus on 2,5-3 USD/W, elektrikulu aga 0,25-0,56 USD/kWh. Päikeseenergiasüsteemid asendavad petrooleumilampe, küünlaid, kuivelemente ja patareisid ning olulisel kaugusel elektrisüsteemist ja väikese koormusega võimsusega diiselgeneraatoreid ja elektriliine.

1.3 Tuuleenergia

Inimene mõtles väga pikka aega, nähes, millist hävingut võivad tormid ja orkaanid kaasa tuua, selle üle, kas tuuleenergiat on võimalik kasutada.

Kangast tiibade-purjedega tuulikud olid esimesed, mille ehitasid muistsed pärslased üle 1,5 tuhande aasta tagasi. Edasi tuuleveskid paranenud. Euroopas ei jahvatanud nad mitte ainult jahu, vaid pumbasid ka vett välja, kloppisid võid, nagu näiteks Hollandis. Esimene elektrigeneraator projekteeriti Taanis 1890. aastal. 20 aasta pärast töötasid riigis sadu sarnaseid seadmeid.

Tuuleenergia on väga kõrge. Selle varud ulatuvad Maailma Meteoroloogiaorganisatsiooni andmetel 170 triljoni kWh aastas. Seda energiat on võimalik saada keskkonda reostamata. Tuulel on aga kaks olulist puudust: selle energia on ruumis väga hajutatud ja ettearvamatu – see muudab sageli suunda, rahuneb ootamatult isegi maakera tuulisemates piirkondades ja jõuab mõnikord sellise tugevuseni, et tuulikud purunevad.

Ööpäevaringselt iga ilmaga vabas õhus töötavate tuulikute ehitamine, hooldus, remont ei ole odav. Hüdroelektrijaama, soojuselektrijaama või tuumajaamaga sama võimsusega tuuleelektrijaam peab nendega võrreldes hõivama suure pindala. Lisaks ei ole tuuleelektrijaamad kahjutud: segavad lindude ja putukate lendu, teevad müra, peegeldavad pöörlevate labadega raadiolaineid, segades lähedalasuvates asulates telerivastuvõttu.

Tuulikute tööpõhimõte on väga lihtne: tuule jõu toimel pöörlevad labad edastavad mehaanilise energia võlli kaudu elektrigeneraatorisse. See omakorda toodab elektrienergiat. Selgub, et tuulepargid töötavad nagu akutoitel mänguautod, ainult nende tööpõhimõte on vastupidine. Elektrienergia mehaaniliseks energiaks muutmise asemel muundatakse tuuleenergia elektrivooluks.

Tuuleenergia saamiseks kasutatakse erinevaid konstruktsioone: mitme labaga "karikakrad"; propellerid nagu kolme, kahe ja isegi ühe labaga lennukipropellerid (siis on sellel vastukaal); vertikaalsed rootorid, mis meenutavad piki lõigatud ja teljele paigaldatud tünni; omamoodi "otsas seisev" helikopteri propeller: selle labade välimised otsad on üles painutatud ja üksteisega ühendatud. Vertikaalsed konstruktsioonid on head, sest püüavad kinni mis tahes suuna tuule. Ülejäänud peavad koos tuulega keerama.

Et tuule muutlikkust kuidagi kompenseerida, ehitatakse tohutuid "tuuleparke". Tuuleturbiinid seisavad seal ridamisi suurel alal ja töötavad ühes võrgus. Ühel pool "talu" võib tuul puhuda, teisel pool on sel ajal vaikne. Tuulikuid ei tohiks asetada liiga lähedale, et need üksteist ei blokeeriks. Seetõttu võtab talu palju ruumi. Selliseid farme on USA-s, Prantsusmaal, Inglismaal ja Taanis paigutati Põhjamere madalasse rannikuvette "tuulepark": seal ei sega see kedagi ja tuul on stabiilsem kui maismaal. .

Sõltuvuse vähendamiseks tuule muutuvast suunast ja tugevusest on süsteemi kaasatud tuulehoogusid osaliselt siluvad hoorattad ning mitmesugused akud. Enamasti on need elektrilised. Kuid nad kasutavad ka õhku (tuulik pumpab õhku silindritesse; sealt lahkudes paneb selle sujuv joa pöörlema ​​elektrigeneraatoriga turbiini) ja hüdraulilist (vesi tõuseb tuule jõul teatud kõrgusele ja alla kukkudes pöörab turbiin). Samuti on paigaldatud elektrolüüsi akud. Tuuleveski toodab elektrivoolu, mis lagundab vee hapnikuks ja vesinikuks. Neid hoitakse silindrites ja vajadusel põletatakse kütuseelemendis (st keemiareaktoris, kus kütuse energia muundatakse elektriks) või gaasiturbiinis, saades jällegi voolu, kuid ilma kapriisidega kaasnevate järskude pingekõikumisteta. tuulest.

Nüüd töötab maailmas üle 30 tuhande erineva võimsusega tuuleturbiini. Saksamaa saab 10% oma elektrist tuulest ja tuul annab kogu Lääne-Euroopale elektrit 2500 MW. Kuna tuulepargid tasuvad end ära ja nende konstruktsioonid paranevad, langeb õhuliini elektri hind. Nii oli Prantsusmaal 1993. aastal tuulepargis toodetud elektrienergia 1 kWh maksumus 40 santiimi ja 2000. aastaks oli see vähenenud 1,5 korda. Tõsi, tuumajaama energia maksab vaid 12 santiimi 1 kWh kohta.

1.4 vee energia

Veetase kl mere rannikud päeva jooksul muutub see kolm korda. Sellised kõikumised on eriti märgatavad merre suubuvate jõgede lahtedes ja suudmes. Vanad kreeklased selgitasid veetaseme kõikumist merede valitseja Poseidoni tahtega. XVIII sajandil. Inglise füüsik Isaac Newton harutas lahti mere mõõna ja voolu müsteeriumi: tohutud veemassid ookeanides panevad liikuma Kuu ja Päikese tõmbejõudude toimel. Iga 6 tunni ja 12 minuti järel asendub mõõn mõõnaga. Loodete maksimaalne amplituud meie planeedi erinevates kohtades ei ole sama ja jääb vahemikku 4–20 m.

Lihtsaima loodete elektrijaama (PES) seadme jaoks on vaja basseini - tammi või jõesuudmega blokeeritud lahte. Tammis on truubid ja paigaldatud turbiinid. Tõusu ajal siseneb vesi basseini. Kui veetase basseinis ja meres on võrdne, on truupide väravad suletud. Mõõna saabudes veetase meres langeb ja kui rõhk muutub piisavaks, hakkavad tööle turbiinid ja sellega ühendatud elektrigeneraatorid ning vesi väljub tasapisi basseinist. Elektrijaama ehitamist peetakse majanduslikult otstarbekaks piirkondadesse, kus merepinna kõikumised on vähemalt 4 m. Elektrijaama projekteerimisvõimsus oleneb jaama ehituspiirkonna mõõna iseloomust, mahust ja veetasemest. loodete basseini pindala ja paisu korpusesse paigaldatud turbiinide arv.

Kahepoolse toimega loodete elektrijaamades juhivad turbiine vee liikumine merest basseini ja tagasi. Kahetoimeline PES on võimeline tootma elektrit pidevalt 4-5 tundi 1-2-tunniste katkestustega neli korda päevas. Turbiinide tööaja pikendamiseks on keerulisemad skeemid - kahe, kolme ja enama basseiniga, kuid selliste projektide maksumus on väga kõrge.

Esimene 240 MW võimsusega loodete elektrijaam käivitati 1966. aastal Prantsusmaal La Manche'i suubuva Rance'i jõe suudmes, kus keskmine loodete amplituud on 8,4 m. tund elektrit. Selle jaama jaoks on välja töötatud loodete kapsli seade, mis võimaldab kolme otse- ja kolme tagurpidi töörežiimi: generaatorina, pumbana ja truubina, mis tagab TPP tõhusa töö. Ekspertide hinnangul on Rance jõel asuv TPP majanduslikult põhjendatud, aastased tegevuskulud madalamad kui hüdroelektrijaamadel ja moodustavad 4% kapitaliinvesteeringutest. Elektrijaam on osa Prantsusmaa energiasüsteemist ja seda kasutatakse tõhusalt.

1968. aastal pandi Barentsi mere ääres, Murmanskist mitte kaugel, tööle 800 kW projektvõimsusega tööstuslik katseelektrijaam. Selle ehituskoht - Kislaya Guba on kitsas laht, mille laius on 150 m ja pikkus 450 m. Kuigi Kislogubskaja TEJ võimsus on väike, oli selle ehitamine oluline edasisteks uuringuteks ja projekteerimistöödeks loodete energia valdkonnas.

Valgel merel, kus loodete amplituud on 7-10 m, 9 m ja Gižiginskaja lahes 12-14 m, on suurte elektrijaamade projektid võimsusega 320 MW (Kola) ja 4000 MW (Mezenskaja).

Tööd selles valdkonnas tehakse ka välismaal. 1985. aastal pandi Kanadas Fundy lahes tööle TPP võimsusega 20 MW (siinsete loodete amplituud on 19,6 m). Hiina on ehitanud kolm väikese võimsusega loodete elektrijaama. Ühendkuningriigis arendatakse 1000 MW elektrijaama projekti Severni jõe suudmes, kus keskmine loodete amplituud on 16,3 m

Ökoloogia seisukohalt on PES-il vaieldamatu eelis naftat ja kivisütt põletavate soojuselektrijaamade ees. Soodsad eeldused mere loodete energia laialdasemaks kasutamiseks on seotud võimalusega kasutada hiljuti loodud Gorlovi toru, mis võimaldab ehitada TPP-sid ilma tammideta, vähendades nende ehituskulusid. Esimesed tammideta elektrijaamad plaanitakse ehitada Lõuna-Koreasse lähiaastatel.

1.5. Laineenergia

Idee merelainetest elektri saamiseks visandas juba 1935. aastal Nõukogude teadlane K.E. Tsiolkovski.

Laineelektrijaamade töö põhineb lainete mõjul töökehadele, mis on valmistatud ujukite, pendlite, labade, kestade jms kujul. Nende liikumise mehaaniline energia elektrigeneraatorite abil muudetakse elektrienergiaks. Kui poi mööda lainet kõigub, muutub veetase selle sees. Sellest väljub õhk sealt, seejärel siseneb sinna. Kuid õhu liikumine on võimalik ainult läbi ülemise augu (selline on poi kujundus). Ja sinna on paigaldatud turbiin, mis pöörleb alati samas suunas, olenemata sellest, mis suunas õhk liigub. Isegi üsna väikesed, 35 cm kõrgused lained sunnivad turbiini arendama rohkem kui 2000 pööret minutis. Teist tüüpi paigaldus on midagi statsionaarse mikroelektrijaama sarnast. Väliselt näeb see välja nagu madalal sügavusel tugedele paigaldatud kast. Lained tungivad läbi kasti ja juhivad turbiini. Ja siin piisab töötamiseks üsna väikesest merehäirimisest. Isegi lainetab 20 cm kõrgused valgustatud pirnid koguvõimsusega 200 vatti.

Praegu kasutatakse laineelektrijaamu autonoomsete poide, tuletornide ja teadusinstrumentide toiteks. Teel saab suuri lainejaamu kasutada avamere puurimisplatvormide, avatud teede ja merefarmide lainekaitseks. Algas laineenergia tööstuslik kasutamine. Maailmas on juba umbes 400 tuletorni ja navigatsioonipoid, mis töötavad laineseadmetega. Indias töötab Madrase sadama tulelaev laineenergia jõul. Norras töötab alates 1985. aastast maailma esimene tööstuslainejaam võimsusega 850 kW.

Laineelektrijaamade loomise määrab stabiilse laineenergiaga varustatava ookeaniala optimaalne valik, jaama tõhus disain, kuhu on sisse ehitatud seadmed ebaühtlaste lainetingimuste silumiseks. Arvatakse, et lainejaamad võivad tõhusalt töötada, kasutades umbes 80 kW/m võimsust. Olemasolevate paigaldiste kasutuskogemus on näidanud, et nende toodetav elekter on 2-3 korda kallim kui traditsioonilisel elektril, kuid tulevikus on oodata selle maksumuse olulist langust.

Pneumaatiliste muunduritega laineseadmetes muudab õhuvool lainete toimel perioodiliselt oma suunda vastupidiseks. Nende tingimuste jaoks töötati välja Wellsi turbiin, mille rootor on alaldava toimega, hoides oma pöörlemissuunda õhuvoolu suuna muutumisel muutumatuna, mistõttu jäetakse muutumatuna ka generaatori pöörlemissuund. Turbiin on leidnud laialdast rakendust erinevates lainejõuseadmetes.

Laineelektrijaam "Kaimei" ("Sea Light") - võimsaim töötav pneumaatiliste muunduritega elektrijaam - ehitati Jaapanis 1976. aastal. Oma töös kasutab see kuni 6 - 10 m kõrgust laineid. Praamil 80 m pikk, 12 m ja veeväljasurve 500 tonni, on paigaldatud 22 õhukambrit, mis on alt avatud. Iga kambripaari toidab üks Wellsi turbiin. Jaama koguvõimsus on 1000 kW. Esimesed katsetused viidi läbi aastatel 1978-1979. Tsuruoka linna lähedal. Energia viidi kaldale umbes 3 km pikkuse veealuse kaabli kaudu. 1985. aastal ehitati Norras, 46 km Bergeni linnast loodes, kahest käitisest koosnev tööstuslainejaam. Esimene paigaldus Toftestalleni saarel töötas pneumaatilisel põhimõttel. See oli kaljusse maetud raudbetoonkamber; selle kohale paigaldati 12,3 mm kõrgune ja 3,6 m läbimõõduga terastorn, mille kambrisse sisenevad lained tekitasid õhuhulga muutuse. Saadud vool läbi klapisüsteemi käivitas turbiini ja sellega seotud 500 kW generaatori aastase võimsusega 1,2 miljonit kW. h) Talvetorm 1988. aasta lõpus hävis jaama torn. Töötamisel on uue raudbetoontorni projekt.

Teise installatsiooni kujundus koosneb umbes 170 m pikkusest koonusekujulisest, 15 m kõrguste ja 55 m laiuste põhjaga betoonseintega kurus olevast kanalist, mis suubub saarte vahele, merest tammidega eraldatud veehoidlasse ning tamm elektrijaamaga. Ahenevat kanalit läbivad lained suurendavad oma kõrgust 1,1 meetrilt 15 meetrile ja valavad veehoidlasse, mille tase on 3 m üle merepinna. Veehoidlast läbib vesi madalsurve hüdroturbiine võimsusega 350 kW. Jaam toodab aastas kuni 2 miljonit kWh elektrit.

Ning Ühendkuningriigis töötatakse välja originaalset “karpi” tüüpi lainejõujaama konstruktsiooni, milles töökehadena kasutatakse pehmeid kestasid – kambreid. Need sisaldavad õhurõhku, mis on mõnevõrra suurem kui atmosfäärirõhk. Lainejooksul surutakse kambrid kokku, kambritest moodustub suletud õhuvool paigalduse raamile ja vastupidi. Vooluteele on paigaldatud kaevude õhuturbiinid koos elektrigeneraatoritega. Nüüd luuakse 6-st kambrist eksperimentaalne ujuvjaam, mis on paigaldatud 120 m pikkusele ja 8 m kõrgusele raamile, mille eeldatav võimsus on 500 kW. Edasine areng on näidanud, et kõige suurema efekti annab kaamerate ringikujuline paigutus. Šotimaal Loch Nessil katsetati 12 kambrist ja 8 turbiinist koosnevat installatsiooni. Sellise paigaldise teoreetiline võimsus on kuni 1200 kW.

Esimest korda patenteeriti laineparve konstruktsioon NSV Liidus juba aastal 1926. 1978. aastal katsetati Suurbritannias ookeanielektrijaamade eksperimentaalseid mudeleid, mis põhinesid sarnasel lahendusel. Kokkereli laineparv koosneb liigendatud sektsioonidest, mille liikumine üksteise suhtes edastatakse elektrigeneraatoritega pumpadele. Kogu konstruktsiooni hoiavad paigal ankrud. Kolmeosaline 100 m pikkune, 50 m laiune ja 10 m kõrgune Kokkerela laineparv suudab anda võimsust kuni 2 tuhat kW.

NSV Liidus katsetati laineparve mudelit 70ndatel. Musta mere ääres. Selle pikkus oli 12 m, ujuki laius 0,4 m. 0,5 m kõrgustel ja 10–15 m pikkustel lainetel arendas installatsioon võimsust 150 kW.

Projekt, mis on tuntud kui Salter Duck, on laineenergia muundur. Töökonstruktsiooniks on ujuk ("part"), mille profiil arvutatakse hüdrodünaamika seaduste järgi. Projekt näeb ette suure hulga suurte ujukite paigaldamist, mis on järjestikku paigaldatud ühisele võllile. Lainete mõjul ujukid liiguvad ja naasevad oma raskuse jõul algasendisse. Sel juhul aktiveeritakse pumbad spetsiaalselt ettevalmistatud veega täidetud šahti sees. Läbi erineva läbimõõduga torude süsteemi tekib rõhuerinevus, mis paneb liikuma ujukite vahele paigaldatud ja merepinnast kõrgemale tõstetud turbiinid. Tekkiv elekter edastatakse veealuse kaabli kaudu. Koormuste tõhusamaks jaotamiseks võllile tuleks paigaldada 20–30 ujukit. 1978. aastal katsetati tehase mudelit, mis koosnes 20 ujukist läbimõõduga 1 m. Tekkinud võimsus oli 10 kW. Välja on töötatud projekt võimsama paigalduse jaoks 20 - 30 ujukit läbimõõduga 15 m, monteeritud võllile, pikkusega 1200 m. Paigalduse hinnanguline võimsus on 45 tuhat kW. Sarnased süsteemid on paigaldatud läänekaldale Briti saared, suudab rahuldada Ühendkuningriigi elektrivajadusi.

1.6 Praegune energia

Kõige võimsamad ookeanihoovused on potentsiaalne energiaallikas. Praegune tehnika tase võimaldab eraldada voolude energiat voolukiirusel üle 1 m/s. Sel juhul on võimsus 1 m 2 voolu ristlõikest umbes 1 kW. Tundub paljutõotav kasutada selliseid võimsaid hoovusi nagu Golfi hoovus ja Kuroshio, mis kannavad vett vastavalt 83 ja 55 miljonit kuupmeetrit sekundis kiirusega kuni 2 m/s, ning Florida hoovus (30 miljonit kuupmeetrit sekundis , kiirus kuni 1, 8 m/s).

Ookeani energia osas pakuvad huvi hoovused Gibraltari väinades, La Manche'i väinades ja Kuriilides. Ookeanielektrijaamade loomine hoovuste energial on aga endiselt seotud mitmete tehniliste raskustega, eelkõige elektrijaamade loomisega. suured suurused kujutab endast ohtu navigatsioonile.

Coriolise programm näeb ette Florida väina, 30 km Miami linnast ida pool, 242 turbiini paigaldamise kahe tiivikuga, mille läbimõõt on 168 m ja mis pöörlevad vastassuundades. Paar tiivikuid asetatakse õõnsasse alumiiniumkambrisse, mis tagab turbiinile ujuvuse. Rattalabade efektiivsuse suurendamiseks peaks see olema piisavalt painduv. Kogu Coriolise süsteem kogupikkusega 60 km on orienteeritud piki peavoolu; selle laius koos turbiinide paigutusega 22 reas, millest igaühes on 11 turbiini, on 30 km. Üksused tuleb pukseerida paigalduskohta ja süvendada 30 m võrra, et mitte takistada navigeerimist.

Pärast seda, kui suurem osa lõunaekvatoriaalhoovusest siseneb Kariibi merre ja Mehhiko lahte, naaseb vesi sealt Florida lahe kaudu Atlandi ookeani. Voolu laius muutub minimaalseks - 80 km. Samal ajal kiirendab see oma liikumist kuni 2 m/s. Kui Florida hoovust tugevdavad Antillid, saavutab veevool maksimumi. Tekib jõud, mis on täiesti piisav, et panna käima pühkimislabadega turbiini, mille võll on ühendatud elektrigeneraatoriga. Edasi - voolu edastamine veealuse kaabli kaudu kaldale.

Turbiini materjal on alumiinium. Kasutusiga - 80 aastat. Tema alaline koht on vee all. Tõuske veepinnale ainult ennetavaks hoolduseks. Selle töö praktiliselt ei sõltu sukeldumissügavusest ja veetemperatuurist. Labad pöörlevad aeglaselt ja väikesed kalad võivad vabalt turbiinist läbi ujuda. Aga suur sissepääs on turvavõrguga suletud.

Ameerika insenerid usuvad, et sellise konstruktsiooni ehitamine on isegi odavam kui soojuselektrijaamade ehitamine. Pole vaja ehitada hoonet, rajada teid, korrastada ladusid. Ja jooksvad kulud on palju väiksemad.

Iga turbiini netovõimsus, võttes arvesse tegevuskulusid ja kadusid kaldale edastamisel, on 43 MW, mis rahuldab Florida osariigi (USA) vajadused 10%.

Sellise 1,5 m läbimõõduga turbiini esimest prototüüpi katsetati Florida väinas. Samuti töötati välja 12 m läbimõõduga ja 400 kW tiivikuga turbiini projekt.

2 Alternatiivse energia arendamise staatus ja väljavaated Venemaal

Traditsioonilise kütteenergia osakaal globaalses energiabilansis väheneb pidevalt ning selle asemele tuleb mittetraditsiooniline – taastuvatel energiaallikatel põhinev alternatiivenergia. Ja mitte ainult tema majanduslik heaolu, vaid ka iseseisvus, riiklik julgeolek ei sõltu sellest, millise tempoga see konkreetses riigis toimub.

Olukorda taastuvate energiaallikatega Venemaal, nagu peaaegu kõigega meie riigis, võib nimetada ainulaadseks. Nende allikate varud, mida saab kasutada juba tänasel tehnilisel tasemel, on tohutud. Siin on üks hinnangutest: päikesekiirgusenergia - 2300 miljardit TTÜ (tonni ekvivalentne kütus); tuul - 26,7 miljardit TTÜ, biomass - 10 miljardit TTÜ; Maa soojus - 40 000 miljardit TTÜ; väikejõed - 360 miljardit TTÜ; mered ja ookeanid - 30 miljardit TTÜ. Need allikad ületavad tunduvalt Venemaa praegust energiatarbimise taset (1,2 miljardit TTU-d aastas). Neid kasutatakse aga kogu sellest mõeldamatust küllusest, isegi mitte öelda, et puru on mikroskoopilised kogused. Nagu maailmas tervikuna, on tuuleenergia taastuvatest energiaallikatest Venemaal kõige arenenum. Veel 1930. aastatel. meil hakati masstootma mitut tüüpi tuulikuid võimsusega 3-4 kW, kuid 1960. a. nende vabastamine katkestati. NSV Liidu viimastel aastatel pööras valitsus sellele valdkonnale taas tähelepanu, kuid ei jõudnud oma plaane ellu viia. Kuid 1980.–2006 Venemaal on kogunenud suur teaduslik-tehniline reserv (kuid Venemaal on taastuvate energiaallikate praktilisel kasutamisel tõsine mahajäämus). Tänaseks on Venemaal olemasolevate, ehitatavate ja kasutuselevõetavate tuuleturbiinide ja tuuleparkide koguvõimsus 200 MW. Venemaa ettevõtete toodetud üksikute tuuleturbiinide võimsus on vahemikus 0,04 kuni 1000,0 kW. Näitena toome mitmed tuuleturbiinide ja tuuleparkide arendajad ja tootjad. Moskvas toodab LLC SKTB Iskra tuuleelektrijaamu M-250 võimsusega 250 W. Moskva oblastis Dubnas toodab ettevõte Gos.MKB "Rainbow" kergesti paigaldatavaid tuuleparke võimsusega 750W, 1kW ja 8kW; Peterburi uurimisinstituut "Electropribor" toodab kuni 500 W tuulikuid.

Kiievis alates 1999. aastast. Teadus- ja tootmisgrupp WindElectric toodab kodumaiseid tuuleelektrijaamu WE-1000 võimsusega 1 kW. Kontserni spetsialistid on välja töötanud ainulaadse mitme labaga, universaalse kiirusega ja absoluutselt hääletu väikese suurusega turbiini, mis kasutab tõhusalt igasugust õhuvoolu.

Habarovski "Company LMV Wind Energy" toodab tuuleparke võimsusega 0,25 kuni 10 kW, viimaseid saab kombineerida kuni 100 kW võimsusega süsteemideks. Alates 1993. aastast see ettevõte on välja töötanud ja tootnud 640 WPP-d. Enamik on paigaldatud Siberisse, Kaug-Idas, Kamtšatkas, Tšukotkas. WPP eluiga ulatub mis tahes kliimavööndites 20 aastani. Ettevõte tarnib ka päikesepaneele, mis töötavad koos tuuleparkidega (selliste tuulepäikesepaigaldiste võimsus jääb vahemikku 50W kuni 100 kW).

Tuuleenergia ressursside osas on Venemaal perspektiivikamad Põhja-Jäämere rannik, Kamtšatka, Sahhalin, Tšukotka, Jakuutia, aga ka Soome lahe, Musta ja Kaspia mere rannik. Suured keskmised aastased tuulekiirused, tsentraliseeritud elektrivõrkude vähene varustamine ja kasutamata alade rohkus majanduses muudavad need piirkonnad tuuleenergia arendamiseks peaaegu ideaalseteks. Sarnane on olukord päikeseenergiaga. Meie riigi territooriumile nädalas tulev päikeseenergia ületab kõigi Venemaa nafta-, kivisöe-, gaasi- ja uraaniressursside energia. Selles vallas on küll huvitavaid kodumaiseid arenguid, kuid neile puudub riiklik toetus ja järelikult puudub ka fotogalvaaniline turg. Päikesepaneelide võimsust mõõdetakse aga megavattides. 2006. aastal toodeti umbes 400 MW. Teatavat kasvu on märgata. Välismaalt pärit ostjad näitavad aga suuremat huvi erinevate fotoelemente tootvate teadus- ja tootmisliitude toodete vastu, venelastele on need siiski kallid; eelkõige seetõttu, et kristallkileelementide tootmiseks tuleb toorainet importida välismaalt (nõukogude ajal asusid räni tootmistehased Kõrgõzstanis ja Ukrainas) Päikeseenergia kasutamise soodsaimad piirkonnad Venemaal on Põhja-Kaukaasia , Stavropoli ja Krasnodari piirkonnad, Astrahani piirkond, Kalmõkkia, Tuva, Burjaatia, Chita piirkond, Kaug-Ida.

Suurimaid saavutusi päikeseenergia kasutamisel on täheldatud lamedaid päikesekollektoreid kasutavate soojusvarustussüsteemide loomise valdkonnas. Venemaal on selliste süsteemide juurutamisel esikohal Krasnodari territoorium, kus viimastel aastatel on vastavalt kehtivale piirkondlikule energiasäästuprogrammile umbes sada suurt päikeseenergia soojaveevarustussüsteemi ja palju väikeseid individuaalseks kasutamiseks mõeldud seadmeid. ehitatud. Suurim areng ruumide kütmiseks mõeldud päikesepatareidest sai aastal Krasnodari territoorium ja Burjaatia Vabariik. Burjaatias on päikesekollektorid, mille võimsus on 500–3000 liitrit kuuma vett (90–100 kraadi Celsiuse järgi) päevas, varustatud erinevate tööstus- ja sotsiaalobjektidega – haiglad, koolid, Elektromashina tehas jne, aga ka eraelamud. hooned. Suhteliselt suuremat tähelepanu pööratakse geotermiliste elektrijaamade arendamisele, mis ilmselt on meie energiajuhtidele tuttavamad ja saavutavad kõrge võimsuse ning sobivad seetõttu paremini harjumuspärase energiagigantismi kontseptsiooniga. Eksperdid usuvad, et Kamtšatka ja Kuriili saarte geotermilise energia varud võivad pakkuda kuni 1000 MW võimsusega elektrijaamu.

Tagasi aastal 1967 Kamtšatkas ehitati Pauzhetskaya GeoTPP võimsusega 11,5 MW. See oli viies GeoTPP maailmas. 1967. aastal Kasutusele võeti Paratunskaya GeoTPP – esimene maailmas binaarse Rankine tsükliga. Praegu ehitatakse 200 MW võimsusega Mutnovskaja GeoTPP-d, kasutades Kaluga turbiinitehases toodetud koduseid seadmeid. See tehas on alustanud ka geotermilise elektri- ja soojusvarustuse moodulplokkide seeriatootmist. Selliste plokkide kasutamisega saab Kamtšatka ja Sahhalin peaaegu täielikult varustada elektri ja soojusega maasoojusallikatest. Piisavalt suure energiapotentsiaaliga geotermilised allikad on saadaval Stavropoli ja Krasnodari territooriumil. Tänapäeval on maasoojussüsteemide panus 3 miljonit Gcal/aastas.

Asjatundjate hinnangul pole seda tüüpi energia lugematute varudega lahendatud geotermiliste ressursside ratsionaalse, kulutõhusa ja keskkonnasõbraliku kasutamise küsimus, mis takistab nende tööstuslikku arengut. Näiteks kaevandatud maasoojusvett kasutatakse barbaarsetel meetoditel: puhastamata reovesi, mis sisaldab mitmeid ohtlikke aineid (elavhõbe, arseen, fenoolid, väävel jne), lastakse ümbritsevatesse veekogudesse, põhjustades loodusele korvamatut kahju. Lisaks lähevad kõik maaküttesüsteemide torustikud kiiresti üles maasoojusvee kõrge soolsuse tõttu. Seetõttu on vaja geotermilise energia kasutamise tehnoloogia põhjalikult läbi vaadata.

Nüüd on Venemaa juhtiv geotermiliste elektrijaamade tootmise ettevõte Kaluga turbiinitehas ja JSC Nauka, mis on välja töötanud ja toodavad modulaarseid geotermilisi elektrijaamu võimsusega 0,5–25 MW. Kamtšatka geotermilise energiavarustuse loomiseks on välja töötatud ja käivitatud programm, mille tulemusena hoitakse aastas kokku umbes 900 000 kWh elektrienergiat. SIIN. Kubanis kasutatakse 10 geotermilise vee maardlat. Aastateks 1999-2000 soojus- ja elektrivee tootmise tase piirkonnas ulatus ca 9 miljoni m3, mis võimaldas säästa kuni 65 tuhat TTÜ. Kaluga turbiinitehases loodud ettevõte Turbokon on välja töötanud äärmiselt paljutõotava tehnoloogia, mis võimaldab saada elektrit kuumast veest, mis aurustub rõhu all ja pöörab tavaliste labade asemel spetsiaalsete lehtritega varustatud turbiini - nn Lavali düüsid. . Selliste paigaldiste, mida nimetatakse hüdroauruturbiinideks, eelised on vähemalt kahekordsed. Esiteks võimaldavad need geotermilist energiat paremini kasutada. Tavaliselt kasutatakse energia tootmiseks ainult geotermilist auru või maasoojusvees lahustunud põlevaid gaase, hüdroauruturbiiniga saab aga ka kuuma vett otse energia tootmiseks kasutada. Uue turbiini teine ​​võimalik rakendus on elektrienergia tootmine linnade soojusvõrkudes soojustarbijatelt tagasitulevast veest. Nüüd on selle vee soojus raisatud, samas kui see võiks anda katlaruumidele iseseisva elektrienergia allika.

Maa soolte kuumus ei paiska õhku mitte ainult geisrite purskkaevu, vaid ka soojendab kodusid ja toodab elektrit. Kamtšatka, Tšukotka, Kuriilid, Primorski krai, Lääne-Siber, Põhja-Kaukaasia, Krasnodar ja Stavropoli territoorium, Kaliningradi oblastis. Suure potentsiaaliga soojussoojus (auru-vee segu üle 100 kraadi Celsiuse järgi) võimaldab toota elektrit otse.

Tavaliselt ammutatakse auru-vee termiline segu 2-5 km sügavusele puuritud kaevudest. Iga puurkaev on võimeline tootma elektrienergiat 4-8 MW umbes 1 km 2 suurusest geotermilisest maardlast. Samas on keskkonnakaalutlustel vajalikud ka kaevud geotermilise heitvee pumpamiseks reservuaari.

Praegu töötab Kamtšatkal 3 geotermilist elektrijaama: Pauzhetskaya GeoPP, Verkhne-Mutnovskaya GeoPP ja Mutnovskaya GeoPP. Nende maasoojuselektrijaamade koguvõimsus on üle 70 MW. See võimaldab katta piirkonna elektrivajadust 25% võrra ja vähendada sõltuvust kalli importkütteõli tarnetest.

Sahhalini piirkonnas umbes. Kunashir pani tööle Mendelejevi GeoTPP esimese ploki võimsusega 1,8 MW ja geotermilise soojuselektrijaama GTS-700 võimsusega 17 Gcal/h. Suurem osa madala kvaliteediga geotermilisest energiast kasutatakse soojusena elamutes ja põllumajandus. Seega on Kaukaasias geotermilise veega köetavate kasvuhoonete kogupindala üle 70 hektari. Moskvas on ehitatud ja edukalt kasutusel eksperimentaalne mitmekorruseline hoone, milles sooja vett olmevajadusteks soojendatakse Maa madala potentsiaaliga soojusega.

Lõpetuseks tuleks ära mainida ka väikesed hüdroelektrijaamad. Olukord nendega on disaini arenduste osas suhteliselt soodne: paljudes energeetikatööstuse ettevõtetes toodetakse või on tootmiseks valmis väikeste hüdroelektrijaamade seadmeid, millel on erineva konstruktsiooniga hüdroturbiinid - aksiaalsed, radiaal-aksiaalsed, propeller, diagonaal, ämber. Samal ajal jääb kodumaistes ettevõtetes toodetud seadmete maksumus oluliselt alla maailma hinnataseme. Kubanis ehitatakse jõele kaks väikest hüdroelektrijaama (SHPP). Beshenka Krasnaja Poljana küla lähedal Sotšis ja Krasnodari koostootmisjaama tehnilise veevarustuse tsirkulatsioonisüsteemi tühjendamine. Krasnodari veehoidla väljalaskeava juurde on kavas rajada SHEP võimsusega 50 MW. Leningradi oblastis on alustatud väikeste hüdroelektrijaamade süsteemi taastamist. 1970. aastatel seal lakkas piirkonna elektrivarustuse suurendamise kampaania tulemusena töötamast üle 40 sellise jaama. Lühinägeliku gigantomaania vilju tuleb korrigeerida praegu, kui vajadus väikeste energiaallikate järele on ilmnenud.

Järeldus

Tuleb märkida, et Venemaal pole siiani selliseid seadusi, mis reguleeriksid alternatiivenergiat ja stimuleeriksid selle arengut. Samuti puudub struktuur, mis kaitseks alternatiivenergia huve. Kuna näiteks tuumaenergeetikaga tegeleb eraldiseisvalt aatomienergiaministeerium. Valitsusele on kavandatud aruanne föderaalseaduse „Taastuvate energiaallikate arendamise“ eelnõu vajaduse põhjendamise ja kontseptsiooni väljatöötamise kohta. Käesoleva aruande koostamise eest vastutavad neli ministeeriumi: energeetikaministeerium, majandusarengu ministeerium, tööstus- ja teadusministeerium ning justiitsministeerium. Millal nad kokku lepivad, pole teada.

Tööstuse kiireks ja täielikuks arenguks tuleks seadusega ette näha maksusoodustused taastuvenergia tarbeks seadmeid tootvatele ettevõtetele (näiteks käibemaksumäära alandamine vähemalt 10%-ni). Olulised on ka sertifitseerimise ja litsentsimise küsimused (eriti seadmete osas), sest taastuvenergia prioriteet peab vastama ka kvaliteedinõuetele.

Alternatiivsete energia hankimise viiside väljatöötamist takistavad traditsiooniliste energiaallikate tootjad ja kaevandajad: neil on tugev võimupositsioon ja võimalus oma huve kaitsta. Alternatiivenergia on traditsioonilise energiaga võrreldes endiselt üsna kallis, sest peaaegu kõik tootmisettevõtted toodavad seadmeid pilootpartiidena väga väikestes kogustes ja on seetõttu väga kallid. Seeriatootmise korraldamine ja käitiste sertifitseerimine nõuavad olulisi investeeringuid, mis puuduvad täielikult. Riigi toetus võib aidata kulusid vähendada. See on aga vastuolus nende huvidega, kelle äritegevus põhineb traditsioonilise süsivesinikkütuse kaevandamisel. Keegi ei taha lisakonkurentsi.

Sellest tulenevalt eelistatakse valdavalt taastuvate allikate kasutamist ja alternatiivenergia arendamist peamiselt neis piirkondades, kus see on olemasolevatele energiaprobleemidele kõige ilmsem lahendus. Venemaal on märkimisväärsed tuuleenergia ressursid, sealhulgas neis piirkondades, kus puudub tsentraliseeritud elektrivarustus - Põhja-Jäämere rannik, Jakuutia, Kamtšatka, Tšukotka, Sahhalin, kuid isegi neis piirkondades ei üritata energiaprobleeme peaaegu üldse lahendada. nii.

Alternatiivse energia edasiarendamist käsitletakse Venemaa energiastrateegias kuni 2020. aastani. Numbrid, mida meie alternatiivenergiatööstus peab saavutama, on väga madalad, ülesanded minimaalsed, seega pole vaja oodata pöördepunkti Venemaa energiasektoris. Alternatiivenergia tõttu plaanitakse aastaks 2020 säästa alla 1% kõigist kütuseressurssidest. Oma "energiastrateegia" prioriteediks valib Venemaa tuumatööstuse "riigi energia kõige olulisemaks osaks".

Viimasel ajal on astutud mõningaid samme alternatiivse taastuvenergia arendamise suunas. Energeetikaministeerium on alustanud prantslastega läbirääkimisi alternatiivenergia valdkonna koostööperspektiivide üle. Üldjoontes võib tõdeda, et alternatiivenergia seis ja väljavaated järgmise 10-15 aasta arendamiseks on üldiselt nukrad.

Kasutatud allikate loetelu

1. Kopylov V.A. Tööstuse geograafia Venemaal ja SRÜ riikides. Õpetus. - M.: Turundus, 2001 - 184 lk.

2. Vidjapin M.V., Stepanov M.V. Venemaa majandusgeograafia. - M.: Infra - M., 2002 - 533 lk.

3. Morozova T.G. Venemaa majandusgeograafia - 2. väljaanne, toim - M.: UNITI, 2002 - 471 lk.

4. Arustamov E.A. Levakova I.V. Barkalova N.V. Keskkonna põhialused looduskorraldus. M. Ed. "Daškov ja K". 2002.

5. V. Volodin, P. Khazanovski Energia, 21. sajand.-M 1998

6. A. Goldin "Energia ookeanid". M: ÜHTSUS 2000

7. Popov V. Biosfäär ja selle kaitse probleemid. Kaasan. 1981. aastal.

8. Rakhilin V. seltskond ja Elav loodus. M. Teadus. 1989.

9. Lavrus V.S. Energiaallikad K: NiT, 1997

10. E. Berman. Geotermiline energia – Moskva: Mir, 1978.

11. L. S. Yudasin. Energia: probleemid ja lootused. M: ÜHTSUS. 1999. aastal.

Energeetikaministeeriumi kütuse- ja energiakompleksi energiatõhususe, kaasajastamise ja arendamise osakonna direktori Pavel Svistunovi sõnul seob programm riigi toetusmeetmed ja rahastamismahud ning sihtnäitajad, mille poole püüelda. Venemaal on kolossaalsed taastuvad energiaallikad. Nende ressursside tehniline potentsiaal on viis korda suurem kui primaarenergia ressursside aastane tarbimine Venemaal ning majanduslik potentsiaal suudab katta Venemaa majanduse aastased energiavajadused kolmandiku võrra. Kuni viimase ajani seda potentsiaali praktiliselt ei kasutatud. Selle põhjuseks on asjaolu, et elektri hulgimüügiturul valitsev hinnatase on madalam kui taastuvenergial põhineva elektritootmise maksumus.

Vahepeal on tänaseks tekkinud ettevõtete ring, kes peavad taastuvenergiat üheks oma arengu võtmevaldkonnaks ja kellel on turu moodustamiseks piisavalt ressursse. Need on Renova, Russian Technologies, Rosatom ja Rusnano.

Positiivseks teguriks, mis võib ergutada alternatiivenergia arengut Venemaal, võib loomulikult nimetada Rahvusvahelise Finantskorporatsiooni (IFC) taastuvenergia arendamise programmi käivitamist. Selle eesmärk on avada Venemaa alternatiivenergia turu potentsiaal.

Viie aasta jooksul plaanib IFC Venemaa partnerite, sealhulgas Venemaa Energiaagentuuri ja RusHydro toel ellu viia vähemalt 30 pilootprojekti koguvõimsusega 205 MW. Koguinvesteering on umbes 366 miljonit dollarit, millest 150 miljonit dollarit annab IFC. Prioriteetseteks valdkondadeks on tuuleenergia (riigi lõuna- ja kirdeosas, aga ka Kaug-Idas) ning biomassienergia (peamiselt Venemaa lõunaosas).

IFC hinnangul on selleks, et viia valitsuse kavandatud taastuvenergia tootmise tase 2020. aastaks 4,5%ni, vaja investeeringuid summas 50 miljardit dollarit. Seetõttu suunab korporatsioon täiendavalt 10 miljonit dollarit, et luua tingimused investeeringuteks föderaalsel ja piirkondlikul tasandil, samuti aidata pankadel välja töötada taastuvenergia finantstooteid.

Sellegipoolest ei ole seni peamised investeeringud Venemaa alternatiivenergia sektori arendamisse suunatud mitte "puhta" energia tootmisele, vaid energiaseadmete või energiatootmise allikate, näiteks kütusegraanulite, tootmisele.

Ebatraditsioonilistest allikatest energia tootmise arendamisel on juhtivad riigid Island (umbes 25% on taastuvenergia, maasoojusenergia), Taani (20,6%, tuuleenergia), Portugal (18%, laine-, päikese- ja tuuleenergia), Hispaania (17,7%, peamine allikas on päikeseenergia) ja Uus-Meremaa (15,1%, peamiselt kasutatakse maasoojus- ja tuuleenergiat).

OECD-välistest riikidest investeerisid 2010. aastal alternatiivenergia arendamisse Vatikan, Hiina ja India.

Vatikanis lõpetati 2010. aastal Euroopa suurima päikeseelektrijaama ehitus, mis võimaldab riigil peaaegu täielikult loobuda muude energiaallikate kasutamisest. India plaanib investeerida ka päikeseenergia arendusprojektidesse. Hiina valitsus jätkab aktiivselt alternatiivenergia rahastamist. Hiinast sai 2010. aastal USA järel maailma suuruselt teine ​​tuuleenergia tootja, edestades Saksamaad.

Töö tekst on paigutatud ilma kujutiste ja valemiteta.
Töö täisversioon on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".

Sissejuhatus

Teema asjakohasus. Isegi koolilapsed teavad, et nafta, gaasi ja kivisöe varud pole lõputud. Energiahinnad tõusevad pidevalt, sundides maksjaid sügavalt ohkama ja oma sissetulekute suurendamisele mõtlema. Vaatamata tsivilisatsiooni saavutustele on väljaspool linnu palju kohti, kus gaasi ei anta ja mõnel pool pole isegi elektrit. Seal, kus selline võimalus on, ei vasta süsteemi paigaldamise maksumus mõnikord absoluutselt elanikkonna sissetulekute tasemele. Pole üllatav, et isetegemise alternatiivenergia pakub tänapäeval huvi nii suurte ja väikeste maamajade omanikele kui ka linlastele.

Kogu meid ümbritsev maailm on täis energiat, mis ei sisaldu mitte ainult maa sisikonnas. Veel koolipõlves saime geograafiatundides teada, et tuule, päikese, loodete, langeva vee, maa tuuma ja muude sarnaste energiakandjate energiat on võimalik suure kasuteguriga kasutada tervete riikide ja mandrite mastaabis. Alternatiivseid energiaallikaid saab aga kasutada ka eraldi maja kütmiseks.

Õppeobjekt- alternatiivsete energiaallikate rakendus- ja kasutussüsteem praktilise ökoloogia seisukohast.

Õppeaine- alternatiivsete energiaallikate kasutamisel tekkivad majanduslikud, keskkonna- ja õiguskaitsesuhted.

Eesmärk- analüüsida alternatiivsete energiaallikate kasutamise võimalust ja efektiivsust.

Kooskõlas eesmärgiga on vaja lahendada järgmine ülesanded:

1. Uurida alternatiivenergia mõistet, potentsiaali ja arengusuundi;

2. Kirjeldage alternatiivenergia arendamise ja edendamise globaalseid väljavaateid;

3. Kaaluda strateegiaid taastuvenergia arendamiseks maailmas;

4. Määrata kindlaks võimalused ja probleemid väikese ja ebatraditsioonilise energeetika arendamiseks Venemaal;

5. Analüüsida taastuvate energiaallikate kasutamise seadusandlikku toetust.

Uurimistöö hüpotees- põhineb kaasaegsed saavutused teaduse ja tehnoloogia abil on võimalik tõhusalt kasutada alternatiivseid energiaallikaid.

Nagu metoodiline alus kasutati süstemaatilise lähenemise meetodit, analüüsimeetodit. Samuti kasutati selliseid üldteoreetilisi meetodeid nagu üldistus, võrdlev juriidiline meetod, kirjandusallikate ja -dokumentide analüüs ning mõned konkreetsed teaduslikud tunnetusmeetodid.

Praktiline tähtsus uurimistöö seisneb selles, et töö tulemusi saab kasutada edasistes teadusuuringutes ning praktikas alternatiivsete energiaallikate kasutuselevõtu projektide väljatöötamise alusena.

1. Alternatiivenergia mõiste, potentsiaal ja arengusuunad

Väikehüdroenergia - elektrijaamad kuni 10 MW, mis asuvad väikestel jõgedel, kanalitel, koskedel. Tehniliselt on need tammid (tammide kaskaadid), mis tagavad generaatorile langeva voolu, või generaatorid, mis on paigaldatud järjestikku, mis on langetatud võimsaks veevooluks, mis suudab anda piisava kineetilise energia selle elektrienergiaks muundamiseks.

Päikeseenergia – päikeseenergia kasutamine:

klaas- või plastikkattega lamekollektorid, mille optiline kasutegur on vähemalt 60-88%. Neid kasutatakse peamiselt kuuma vee tootmiseks;

vajaliku suuruse ja konfiguratsiooniga pooljuhtkattega modulaarsed päikesevastuvõtjad. Kasutatakse elektri tootmiseks 1 .

Tuuleenergia – tuuleenergiat kasutatakse kahe või kolme labaga tuuleturbiinide kaudu elektrijaam horisontaalse ajamiga ja mastile asetatud pöörleva (tuules) seadmega. Kasutusvõimalused väikeste suvilapaigaldiste näol kuni suuremahuliste tuuleparkide loomiseni.

Biomass – kasutatakse ringlussevõtu kaudu:

puidu päritolu kiud, muu taimne orgaaniline aine ja selle derivaadid mootori- ja kodukütuste (bioetanool, biodiisli) tootmiseks;

olme-, olme- ja tööstusjäätmete ning loomsete ja inimeste orgaaniliste jäätmete taaskasutamine biogaasiks.

Geotermiline - soojuse eemaldamine maasoojusest ja vulkaanilisest tegevusest soojuspumpade kaudu.

Ookeanide energia - loodete ja lainete hüdroelektrijaamad.

Vesinikenergia on vesinikkütuse tootmine, eraldades selle veest ja/või süsivesinikest (maagaas).

Alternatiivenergia toetub peamiselt taastuvatele energiaallikatele (RES), mis olenevalt kasutustehnoloogiast jagunevad traditsioonilisteks ja mittetraditsioonilisteks.

Traditsioonilised taastuvenergia allikad hõlmavad suuremahulist hüdroenergiat, aga ka traditsioonilise biomassi (küttepuud, guzapoya, sõnnik jne) kasutamist energia otsesel põletamisel.

Vastavalt IEA (Rahvusvahelise Energiaagentuuri) metoodikale hõlmavad mittetraditsioonilised taastuvenergiad:

kuni 10 MW väikehüdroenergia ressurss (s.t. v.a suured hüdroelektrijaamad), mis muudavad vee kineetilise energia elektrienergiaks (vesi ei kao kuhugi);

maapõuest looduslikult kuuma vee, soojuse või auruna pärinevad geotermilised allikad;

päikeseenergia;

ookeanienergia (mõõnad, lained, hoovused jne);

tuuleenergia;

tööstus- ja olmejäätmed (tahked, vedelad, gaasilised), mis põlemisel, biolagunemisel või muul viisil töötlemisel on võimelised tootma elektrit;

erineva päritoluga biomass, mis on põllumajandus- ja metsasaaduste töötlemise saadus, samuti spetsiaalselt selleks kasvatatud taimed (ressursi iga-aastane taastootmine on võimalik) 2 .

Lisaks on viimasel ajal suurt tähelepanu pööratud mittetraditsioonilise energia uuele suunale – vesinikuenergiale. Samuti hõlmab alternatiivenergia tuumaenergiat ja termotuumasünteesi. Põhimõtteliselt võivad alternatiivsed energiaallikad hõlmata mis tahes kõige eksootilisemaid allikaid, mis võivad asendada traditsioonilisi süsivesinike tooraineid.

RES eelisteks on energiatootmise põhiressursi taastoodetav iseloom, samuti kõrge keskkonnasõbralikkus.

RES peamiste puuduste hulgas on piiratud juurdepääs teatud tüüpi ressurssidele (kõikidel riikidel pole juurdepääsu merele, jõgede hüdroressurssidele, piisaval tasemel tuulte tase, piisav arv päikesepaistelisi päevi aastas, piisav hulk maad ja veevarud bioenergia ressursside kasvatamiseks jne), samuti taastuvenergial põhinevate käitiste loomise endiselt kõrge hind.

Lisaks ei seostata looduslikel protsessidel põhinevaid alternatiivseid allikaid (tuul, päikesepaistelised päevad jne) elektritootmise aja mõttes alati selle vajaduse perioodiga, mistõttu need allikad ei ole hooajalisuse ja perioodilisuse osas piisavalt stabiilsed ning tootmise rütm, samuti nõuab nende kombineerimist traditsiooniliste allikatega.

Samas on taastuvenergia väljavaated seotud nende jätkusuutlikkusega pikemas perspektiivis, kuna nende potentsiaal on tohutu ja lähitulevikus paljude liikide puhul praktiliselt piiramatu.

Maailma energiatarbimise lõppbilansis on aga taastuvenergia osakaal endiselt ca 13% ning suuri hüdroelektrijaamu arvesse võttes ei ületa see 18-20%. Samal ajal moodustavad mittetraditsioonilised energiaallikad vaid 2,5-3,5%.

On ilmne, et taastuvenergia teoreetilise potentsiaali (alternatiivsete energiaressursside teoreetilise hinnangu) ja tegeliku kasutatava potentsiaali vahel on väga suur lõhe. RES-i teoreetiline potentsiaal (isegi raskesti arendatavat geotermilist energiat välja jättes) ületab maailma taastuvenergia aastatoodangu mahu ligi 9 tuhat korda. Suurima teoreetilise potentsiaaliga on päikeseenergia, mis iseenesest ületab olemasolevat primaarenergiaressursside tootmismahtu 8,8 tuhat korda (tabel 1).

Isegi taastuvenergia tehniline potentsiaal (olemasolevate tehnoloogiatega taastuvenergial põhinevate käitiste potentsiaalne võimsus) on praegu 17 korda suurem kõigi primaarressursside aastasest globaalsest toodangust (2006. aastal 445 EJ).

Tabel 1. RES potentsiaal maailmas* EJ/aastas

Arvestades, et ekspertide hinnangul on peamiste süsivesinike ressursside praegused varud praeguse kasutustaseme juures piisavad 40-50 aastaks, on üsna ilmne, et see periood on vabastatud, et tagada nende asendamine alternatiivkütustega. .

Kõige enam kasutatakse taastuvenergiat Hiinas, USA-s, Saksamaal, Hispaanias, Indias ja Jaapanis.

2. Maailma väljavaated alternatiivenergia arendamiseks ja edendamiseks

Alternatiivse energia arendamise strateegiate keskmes arenenud ja individuaalses arengus välisriigid on arusaam, et:

ülioluline on eelnevalt luua alternatiiv ammenduvatele energiaallikatele. Nende defitsiit nende allikatega riikides suureneb perioodil 2020–2030. järsu süvenemisega 2050. aastaks. See toob kaasa energiahindade järsu tõusu riikides, kus neid ressursse ei ole, ja seab ohtu arengu riikide majandused;

alternatiivsed energiaallikad on kasvuhoonegaaside heitkoguste poolest kõige keskkonnasõbralikumad ja on muutumas hädavajalik tingimus kliimakatastroofi ärahoidmiseks;

Linnadest kaugemate asulate energiaallikate varustamine sõltub peaaegu täielikult väikeste alternatiivsete energiaallikate jaotusest 3 .

Olulisemad valdkonnad, kus alternatiivsed energiaallikad võiksid praegusel ajal asendada traditsioonilist süsivesinike toorainet, on elektri tootmine ja mootorikütuse tootmine.

Rahvusvaheline Energiaagentuur (IEA) töötas 2008. aastal välja baasprognoosi taastuvenergia arenguks maailmas elektrivaldkonnas aastaks 2030.

Selle prognoosi kohaselt on suurte HEJde arengus omane kõige aeglasem kiirus - mitte rohkem kui 2% aastas keskmiselt, mis toob kaasa selle elektrienergia allika osakaalu vähenemise 14,4%-lt 2006. aastal 12,4%-le. % 2030. aastal. Selle põhjuseks on suurte HEJde hüdroressursside ammendumine.

Väikehüdroelektrijaamade toodetud elekter kasvab keskmiselt 4,7% aastas, mis suurendab selle osakaalu maailma energiatootmises vastavalt 1,4%-lt 2,2%-le.

Kõrgeimad määrad on prognoositud päikesesoojusenergia (19% aastas) ja päikesevalguse (17,6%) arendamisele. Kuid ka sel juhul ei ületa nende osatähtsus kogu elektritootmises maailmas 1%. Kõigi taastuvenergia liikide osatähtsus kasvab kokku ligi 3 korda - 3,5%-lt 10,2%-le, kuid ka see näitaja pole traditsiooniliste energiaallikate asendamise seisukohalt märkimisväärne (tabel 2).

Tabel 2. Mittetraditsiooniliste taastuvenergia osakaal elektritootmises maailmas.

Sama IEA arvutuste järgi katavad biokütused (2008. aastal kokku ca 80 miljardit liitrit) praegu vaid 1,2-1,4% mootorikütuse kulust. Arvestades biokütuste kasutamise laiendamise võimalusele seatud piiranguid eelmises punktis välja toodud majandusliku efektiivsuse teguriga, ei ületa selle võimalik tootmismaht aastaks 2030 300 miljardit liitrit, millest 80% moodustab etanool ja 20% biodiislikütus. (kokku kasv 2008. aastaga võrreldes 2,8 korda) ning selle osakaal mootorikütuse kogumahus võib kasvada kuni 5,5%. Samas suure tõenäosusega, välja arvatud teatud riigid, kus biokütuse tootmine on kliimatingimuste tõttu ülimalt tulus (Brasiilia), hakatakse teistes riikides seda rohkem kasutama tavapärase mootorikütuse lisandina.

Samal ajal alustatakse lähitulevikus laialdasemalt teise põlvkonna biokütuste kasutamist, mis saadakse põllumajandusjäätmete hüdrolüüsil (Usbekistani puhul näiteks guzapay hüdrolüüsi võimalus), aga ka gaaside gaasistamise teel. loomakasvatussaaduste orgaanilised jäätmed.

Aktiivsem taastuvenergia kasutamine toimub pärast 2030. aastat. IEA andmetel 2050. aastaks aktsia olemasolevad liigid mittetraditsiooniliste taastuvenergiate osakaal suureneb kuni 25% 4 .

3. Taastuvenergia arendamise strateegia maailmas

Ühendkuningriik kavatseb suurendada taastuvatest energiaallikatest saadava energia hulka 1%-lt kogu tarbitud energiast 2005. aastal 15%-le 2020. aastal, vähendades CO2 heitkoguseid 2030. aastaks 750 Mt võrra, vähendades nõudlust ja vastavalt ka imporditava gaasi mahtu. 2020. aastaks 20–30%. Alates aprillist 2010 energiatarnijad on võtnud kohustuse toota osa oma energiast taastuvatest allikatest. Transpordisektoris on oodata 2. ja 3. põlvkonna biokütuste kasutamist, sealhulgas raudteetranspordis, Hiina plaanib 2020. aastaks suurendada taastuvate energiaallikate panust praeguselt 1%-lt 12%-le.

Nende sihtparameetrite saavutamiseks on oodata taastuvenergia arendamise seaduse vastuvõtmist. Selle seaduse peamised eesmärgid on järgmised: taaskinnitada taastuvate energiaallikate tähtsust Hiina riiklikus strateegias; barjääride ja takistuste kõrvaldamine taastuvenergia turu arenguks; taastuvenergia arendamise finantstagatiste süsteemi loomine; taastuvenergia arengut soodustava sotsiaalse kliima loomine.

Strateegia põhineb 4 põhiprintsiibil

Ühiskonna, majanduse ja keskkonna harmoonilise arengu toetamine, seades prioriteediks taastuvate energiaallikate arendamise.

Väikehüdroelektrijaamade, päikese soojaveesüsteemide, maasoojusenergia ja muude taastuvenergia tehnoloogiate arendamine.

Uute taastuvenergia tehnoloogiate, sealhulgas tuuleenergia, biomassienergia aktiivne toetamine stimuleerivate meetmete kasutamise kaudu turu nõudlus ja tehniline areng.

Pikaajalise tehnoloogilise arengu strateegia integreerimine lühiajaliste programmidega taastuvate energiaallikate kasutamise laiendamiseks.

Ukraina peaaegu neljakordistab ebatraditsiooniliste energiaallikate kasutamist 10,9 miljonilt toe-lt. (miljonit tonni naftaekvivalenti) 2005. aastal 40,4 miljoni toe. aastal 2030. See algatus nõuab energiasektorisse investeeringuid ligikaudu 60,4 miljardi grivna ehk 7,9 miljardi euro ulatuses. Suurimat kasvu on oodata päikeseenergia, tuuleparkide ja madala potentsiaaliga soojuse kasutuses, kuid nende massiline rakendamine algab tühisest tasemest, kuna kogu installeeritud võimsus (koos väikehüdroga) on hetkel vaid 0,18 GW. Elektrijaamade koguvõimsus alternatiivsetest energiaallikatest elektrienergia tootmiseks (v.a biokütused ja väikehüdrojaamad) peaks aga 2030. aastal kasvama 2,1 GW-ni.

Vastuvõetud strateegia näeb ette taastuvate energiaallikate arendamist vastavalt Euroopa julgeolekustrateegia aluspõhimõtetele, konkurentsivõimeline ja säästev energia. Ukraina energiastrateegias on sätestatud mitmeid eeliseid taastuvatest allikatest toodetud energia tootmise ja kasutamise stimuleerimiseks.

Euroopa valitsus teeb aktiivselt koostööd ja viib ellu energiasäästu ning uute ja taastuvate energiaallikate arendamise projekte finantsasutuste ja rahvusvaheliste organisatsioonidega nagu NEFCO, ADEME, IFC, Euroopa Rekonstruktsiooni- ja Arengupank, Maailmapank jt.

Ebatraditsiooniliste ja taastuvate energiaallikate ning väikeste hüdroelektrijaamade arendamiseks on Saksamaal riikliku toetuse programm. Taastuvenergia eesmärk aastaks 2030 on 19% kogutootmisest. EL eraldab energiastrateegia elluviimise toetamiseks 27,7 miljonit eurot. IFC teatas oma kavatsusest investeerida 2010. aastal ligikaudu 500 miljonit dollarit, et toetada erinevate projektide (sh energeetikaga seotud) elluviimist. EBRD kiitis heaks 50 miljoni dollari eraldamise alternatiivenergia arendamiseks Saksamaal. Maailmapank eraldab 2010. aastal energiaprojektide elluviimiseks 250 miljonit USA dollarit 6 .

4. Väikese ja ebatraditsioonilise energeetika arendamise võimalused ja probleemid Venemaal

Inimkonnal on piisavalt energiaressursse, mis aga on ebaühtlaselt jaotunud, arenenud ja halvasti tarbitud. Kütus ja energia kallinevad pidevalt. Säästlik orienteerumine nafta, maagaasi, kivisöe (mille varud on piiratud) kasutamisele, mis ilmselt jätkub vähemalt 21. sajandi keskpaigani, tekitab juba teatud keskkonnaprobleeme.

Samas ei ole taastuvate energiaallikate ja ebatraditsiooniliste energiatehnoloogiate arengutempo kõrgem kui 2-4% aastas, s.o oluliselt madalam kui 10 aastat tagasi eeldati. Foto- ja tuuleenergia on viimastel aastatel elektrienergia tööstuse kõige kiiremini kasvavad valdkonnad, kus kasvumäärad ületavad 10-20% aastas ning on prognoositud ka 2020. aastani.

Ebatraditsioonilise energeetika kiire areng välismaal algas pärast energiakriisi 70. aastate keskel. eelmise sajandi aastad. Tabelis 3 on välja toodud võimalused "uute" taastuvate energiaallikate panuse prognoosimiseks Maailma Energeetikanõukogu andmetel 2020. aastal miljonites naftaekvivalendi tonnides (miljon toe).

Taastuvenergia osakaal, mis täna on umbes 2%, peaks oluliselt kasvama ja võib 2020. aastaks ületada 8-12%.

Paljudes riikides (Taani, Austraalia, Hispaania, Kanada, Saksamaa jt) hakkab taastuvenergia osakaal olema juba 10-20% ning need mõjutavad oluliselt energiavarustuse seisu ja taset. 2040. aasta tasemel on see mitmete rahvusvaheliste organisatsioonide hinnangul 45–50%. Venemaa on vaatamata märkimisväärsetele kogemustele ja suurele teaduslikule ja tehnilisele reservile peaaegu kõigis taastuvenergia valdkondades praegu selles valdkonnas juhtivatest riikidest märkimisväärselt maha jäänud. Taastuvate energiaressursside (peamiselt hüdroelektrijaamade) kasutamise osakaal on hinnanguliselt 10%.

Ebakonventsionaalne energia moodustab elektritootmisel alla 0,5% ja soojuse tootmisel ligikaudu 4%.

Tabel 3. "Uute" taastuvate energiaallikate panuse prognoosimise võimalused Maailma Energeetikanõukogu andmetel 2020. aastal miljonites tonnides naftaekvivalendis (miljoni toe).

Seoses ühepoolse orientatsiooniga XX sajandi 60-80ndatel suurte soojuselektrijaamade, hüdroelektrijaamade, tuumaelektrijaamade ehitamisele pidurdus väikeenergia areng ja taastuvenergia kasutamine peaaegu täielikult, ja paljud olemasolevad väikesed elektrijaamad suleti.

Samal ajal ei ole umbes 70% Venemaa territooriumist, kus elab alaliselt kuni 20 miljonit inimest ja millel puudub arenenud infrastruktuur, praegu tsentraliseeritud energiavarustussüsteem ning energiaressursse on väga raske importida ja kasutada. seal suurte raskustega. Need on riigi kauged ja ligipääsmatud äärealad - Kaug-Põhja, Kaug-Ida, Siber, Kamtšatka, Burjaatia, Jakuutia, Kuriili saared ja loomulikult Altai.

Rannikutel Musta ja Aasovi mered, Baikalis, Altai territooriumil ja paljudes teistes piirkondades on ebasoodne keskkonnaolukord kujunenud suures osas vananenud väikese võimsusega elektrijaamade kahjulike heitkoguste tõttu.

Riigil on märkimisväärsed taastuvad ressursid, mis on hinnanguliselt 300 miljonit tonni kütuseekvivalenti. aastal. Samas on teada, et Geo-TPP-d, TEJ-d, SPP-d, TPP-d on keskkonna seisukohalt atraktiivsemad kui tänapäeval töötavad suured TPP-d, TEJ-d ja HEJ-d.

Taastuvenergia kohta energiasäästu probleemide lahendamisel saab hinnata selliste näidete põhjal. 1 MW võimsusega tuulik keskmise aastase tuulekiiruse 6 m/s juures säästab 1 tuhat tonni kütuseekvivalenti ning sama võimsusega maasoojusjaam või SHEP kuni 3 tuhat tonni kütuseekvivalenti. aastal. 1 m2 pindalaga päikesekollektor Kesk-Venemaal säästab kuni 150 kg. etalonkütust aastas. Soojuspumbad on 3-4 korda efektiivsemad kui elektriboilerid. Suured lootused on seotud kütuseelementide loomisega, mille kasutegur ületab 90% 7 .

Väikese ja ebatraditsioonilise energeetika arengut pärsivad viimastel aastatel toimunud muutused kapitaalehituse ning T&A rahastamise korras. Üleminek omafinantseeringule riikliku tariifide reguleerimisega on rahalisi ressursse järsult piiranud. Investeeringute maht näiteks elektrienergia tööstuses on alates 1990. aastast vähenenud enam kui 3 korda. Riigi toetusmeetmed, läbimõeldud teadus- ja tehnikapoliitika, föderaalseaduse „On avalik kord mittetraditsiooniliste taastuvate energiaallikate kasutamisel”, mida meie riigis aga ei eksisteeri.

Tuleb selgelt mõista, et taastuvad energiaallikad on tootja jaoks üks olulisi konkreetseid, tõhusaid energiasäästu suundi ja tarbija jaoks üks energiasäästu viise.

VNIE kasutuselevõttu toetavad aktiivselt paljude piirkondade administratsioonid, elanikkond, "roheline" (Kaliningradi, Murmanski, Rostovi oblastid; Krasnodari, Primorski territooriumid jne). Nad on sotsiaal-majanduslikus poliitikas oluline tegur, üsna atraktiivne investeerimispiirkond, sh. välismaa, "Lääne tehnoloogiate ülekandmise" suund.

VNIE kasutamine vähendab CO2, NO2 jne heitkoguseid ning nende rahastamine on võimalik "heitekvootide" eest tasu kaasamise raames. Taastuvenergia kasutamist toetavad aktiivselt IBRD, EBRD, ÜRO, EMÜ eriprogrammid- TACIS jne. Turumuutuste raames tundub, et väikesemahulise elektritootmise, "sõltumatute energiatootjate" toetamine on lihtsalt vajalik, arvestades ettevõtte olemasolevat mahajäämust ning organisatsioonide ja struktuuride kogemusi. NRES võimaldab omada elektrisüsteemides lisavõimsusi ja suurendab reguleerimise paindlikkust energiavarustuse otsuste tegemisel.

Tootmisvõimsuste hajutamine toob need tarbijatele lähemale ning peaks kaasa tooma soojus- ja elektrivõrkude kadude vähenemise ning energiajulgeoleku suurenemise.

Uute taastuvenergial põhinevate võimsuste loomine parandab energiaettevõtete finantsolukorda, kaasab täiendavaid finantsallikaid ja loob ühisettevõtteid ekspordile suunatud toodetega - väikeste hüdroelektrijaamade komplektsed hüdroelektrijaamad, tuulikud ja VDPP, fotogalvaanilised patareid, päikeseenergia. kollektorid, soojuspumbad, gaasigeneraatorid, turboekspanderipaigaldised .

5. Taastuvate energiaallikate kasutamise seadusandlik toetamine

Taastuvate energiaallikate kui uue perspektiivika energiavaldkonna arendamine nõuab riiklikku reguleerimist ja juhtimist, selle arendamise algperioodil - rahalist toetust ja majanduslikke stiimuleid, samuti selles valdkonnas tegutsevate üksuste vaheliste suhete õiguslikku reguleerimist.

Miks toimub taastuvenergia areng maailmas erinevates riikides, olenemata nende suurusest, kiiremas tempos? geograafiline asukoht, majanduslik olukord ja energiaressursibaas? Selle oluliseks teguriks on nende allikate keskkonnakasu ja pidevalt arenevad tehnoloogiad nende keskkonnaohutuse parandamiseks; kasvuhoonegaaside emissioon puudub. Paljudes riikides on traditsioonilistest allikatest ja taastuvatest energiaallikatest toodetud energia hind ühtlustumas eelkõige keskkonnanõuete karmistamise ning traditsiooniliste, eriti kivisöel töötavate elektrijaamade energia kallinemise ja taastuvenergia kallinemise tõttu. ka varustus väheneb pidevalt tänu tehnoloogilisele arengule.

2000. aasta lõpu seisuga oli taastuvenergia koguvõimsus maailmas 123 GW elektri ja 230 GW soojusenergia osas. 2015. aastaks on installeeritud võimsus vastavalt 380-390 GW(e) ja ligikaudu 500 GW(th). paigaldatud elektrivõimsus suureneb ligikaudu kolm korda ja soojusvõimsus - rohkem kui kaks korda.

Seega ulatus tuuleparkide installeeritud võimsus maailmas 2003. aasta lõpus kokku 40 301 GW-ni. Saavutatud energia- ja majandusliku efektiivsuse näitajad on muutnud tuulikud üsna konkurentsivõimeliseks traditsiooniliste energiaallikatega. Praegu võimaldavad tootmistehnoloogiad luua tuulikuid ühikuvõimsusega 4,5-5,0 MW.

Aastaks 2020 peaks maailmas tuuleturbiinide installeeritud koguvõimsus olema 1200 GW, aastaks 2040 võib tuuleparkide installeeritud võimsus maailmas olla 3100 GW.

2002. aastal ületas fotogalvaaniliste süsteemide aastane toodang esmakordselt 500 MW, 2003. aastal jõuab see 970 MW-ni. 2015. aastal peaksime ootama toodangut ca 10 GW ja 2030. aastal - 140 GW aastas.

2010. aastal toodeti biomassist elektrit üle 30 GW ja soojusenergiat 200 GW. Aastaks 2015 peaks sellel energialiigil põhineva energiatootmise kasv olema vastavalt 90 ja 400 GW.

2001. aastal ulatus väikehüdrojaamade installeeritud võimsus maailmas 73 GW-ni ja 2015. aastal võib nende võimsus ulatuda 175 GW-ni.

Venemaal oli taastuvenergia elektrijaamade võimsus 2001. aastal umbes 1300 MW ning 2015. aastaks on "Strateegia ..." kohaselt kavas vetesse lisada veel 1000 MW ja kahekordistada elektritootmist (tabel 4). ). Selline kasv eeldab loomulikult asjakohast riigipoolset toetust, st vastava föderaalse seadusandliku akti vastuvõtmist.

Tabel 4. Taastuvate energiaallikate osakaal Venemaa elektritootmise bilansis (v.a suured HEJd)

Välismaist õiguskaitsepraktikat taastuvenergia valdkonnas iseloomustab nii raamseaduste kui ka otsese tegevuse seaduste olemasolu. Seadusandlikud aktid on saadaval peaaegu kõigis Euroopa riikides, Hiinas, Jaapanis, USA-s, Kanadas ja Indias. Eriti üksikasjalikud õigusaktid on Saksamaal, kes on alates 1998. aastast vastu võtnud kuus seadust keskkonna ja taastuvenergia kasutamise kohta. Neist viimane, 29. märtsil 2000 vastu võetud seadus, kehtestab erinevatest taastuvatest energiaallikatest toodetud elektrienergia hinnad. Selle tulemusel on Saksamaa tõusnud tuuleenergia maailma vaieldamatuks liidriks (12 GW installeeritud võimsusest 24 GW-st Euroopas ja 31 GW maailmas 2002. aasta lõpus) ​​ning püsib ka päikeseenergia kasutamise liidrite seas. energia ja biomass.

Selliste eelnõude õigusliku reguleerimise esemeks on taastuvenergia kasutamise valdkonna tegevuste elluviimisest tulenevad suhted, sealhulgas:

⎯ taastuvenergia potentsiaali uurimisel ja hindamisel;

⎯ taastuvate energiaallikate kasutamisel, sealhulgas neid allikaid kasutades toodetava elektri- ja soojusenergia valdkonnas;

⎯ säästlikult loomisel ja rakendamisel tõhusad tehnoloogiad, taastuvate energiaallikate kasutamise rajatiste loomine ja käitamine ning teaduse ja tehnika arengu kiirendamine selles valdkonnas;

⎯ litsentsimise, standardimise, sertifitseerimise, riikliku registreerimise, raamatupidamise, järelevalve ja kontrolli valdkonnas selles valdkonnas;

⎯ taastuvate energiaallikate kasutamise rahastamise ja majanduslike stiimulite kaudu 8 .

RES kasutamise valdkonna tegevuste riikliku reguleerimise süsteem sisaldab:

⎯ taastuvenergia kasutamise regulatiivne õiguslik regulatsioon, samuti taastuvenergia kasutamise programmid;

⎯ taastuvenergia kasutamise haldamine volitatud föderaal- ja piirkondlike täitevasutuste kaudu;

⎯ valitsuse eesmärkide seadmine teatud kuupäevaks kasutuselevõetava võimsuse ja/või fossiilkütuste taastuvate energiaallikate kasutamise kaudu asendamise mahu osas;

⎯ riiklik järelevalve ja kontroll taastuvenergia kasutamise vallas;

⎯ tehniline regulatsioon, standardimine, sertifitseerimine taastuvenergia kasutamise valdkonnas;

⎯ rahvusvahelise koostöö tagamine taastuvenergia kasutamise vallas.

Taastuvate energiaallikate kasutamise rahaliste stiimulite vahendid võivad hõlmata järgmisi tegevusi:

⎯ sooduslaenude andmine teadus- ja arendustegevuse teostajatele, arendajatele, tootjatele ja taastuvenergiaseadmete tarbijatele;

⎯ taastuvenergia seadmete ja paigaldiste kiirendatud amortisatsiooni kehtestamine;

⎯ taastuvenergiaobjektide rajamise klientidele käibemaksu tasumise edasilükkamise võimaldamine kuni kolmeks aastaks pärast rajatise kasutuselevõttu;

⎯ alates Vene Föderatsiooni moodustavatele üksustele eraldatud vahendite osa kasutamine. riigieelarvest, kütuse ostmiseks ja selle transpordiks, taastuvenergia rajatiste ehitamiseks;

⎯ tollimaksude vähendamine või täielik kaotamine seadmete impordil ja ekspordil ning taastuvenergia komponentide paigaldusel 9 .

Vaja on ka korralduslikke ja tehnilisi lahendusi. Nende hulgas on järgmised:

Piirkondlikud ja kohalikud energiavarustusorganisatsioonid on kohustatud ühendama oma võrkudega sõltumatute energiatootjate taastuvenergia käitised ning võtma nende toodetud elektri ja soojuse eelisjärjekorras vastu. Taastuvenergiapaigaldiste võrguga ühendamiseks vajalikud kulud kannavad energiavarustusorganisatsioonid - elektri- ja soojusvõrkude omanikud.

Elektri- ja/või soojusenergia tarnija ja võrgu omaniku vahelised erimeelsused taastuvenergia käitiste võrkudega ühendamise ning elektri- ja soojusenergia tariifide küsimustes lahendavad piirkondlikud energiakomisjonid koos taastuvenergia kasutamise haldamise piirkondlike ametiasutustega. energiaallikad.

RES-i abil toodetud elektri- ja/või soojusenergia on tootja omand ja see võib olla föderaalses või piirkondlikus osariigi, munitsipaal-, kollektiiv- või eraomandi vormis.

Seega peaks taastuvenergia rakendamise seadusandlik tugi olema ühtne meetmete süsteem, mis võimaldab TA energiavarustussüsteemide harmoonilist integreerimist kütuse- ja energiakompleksi üldisesse arengustrateegiasse, luues tingimused konkurentsivõimeks ja nende keskkonnakasu realiseerimiseks.

Järeldus

Tuleb tunnistada, et paraku puudub taastuvenergia sektori toetus riigistruktuuride, seadusandliku ja täitevvõimu poolt. Võeti vastu föderaalne sihtprogramm "Energiatõhus majandus", mis muu hulgas hõlmab rahalisi vahendeid taastuvate energiaallikate jaoks. Ja kuigi programm on kavandatud perioodiks kuni 2005. aastani, ei ole seda taastuvate energiaallikate osas rakendatud. aastal toimus rohkem kui üks parlamendikuulamine Riigiduuma mittetraditsiooniliste taastuvate energiaallikate teemadel. Töötati välja seaduseelnõu "Riigi poliitikast mittetraditsiooniliste taastuvate energiaallikate kasutamise vallas". Selle seaduse võttis parlament isegi kolmel lugemisel vastu, kuid president V. Putin lükkas selle tagasi.

Avalikkus, "rohelised" räägivad aga jätkuvalt seaduste vastuvõtmise vajadusest, mis puudutavad nii ebatraditsiooniliste taastuvate keskkonnasõbralike energiaallikate toetamist ja arendamist kui ka energiasäästu ja energiasäästlikke tehnoloogiaid laiemalt.

Kui rääkida peamistest suundadest taastuvenergia prioriteetseks, majanduslikult ja keskkonnasõbralikult põhjendatud kasutuselevõtuks Venemaal, siis on seda kõige otstarbekam teha seal, kus majanduslikult määratud tariif on kõrge ning taastuvenergia kasutamise võimalused üsna head.

Alustame sellest, et need energiaallikad võimaldavad läheneda elektri tootmisele diferentseeritult: maatalu jaoks pole vaja lõputult elektriliine tõmmata - kasutada saab biogaasijaamu ja tuulikuid; linnapiirkondadele, väikeettevõtetele ja ettevõtetele sobivad päikesepaneelid ja kollektorid ning samad biogaasijaamad; suurtele tööstusettevõtetele - maasoojuselektrijaamad, tuulepargid.

NRES võimaldab ka elektrijaama võimsust loodust kahjustamata reguleerida: suurendada või vajadusel vähendada, demonteerida üleliigsed paigaldised edasiseks kasutamiseks (saab müüa demonteeritud päikesepatarei, selle saab paigaldada mujale tööle). Tänapäeval levinumad energiaallikad seda ei võimalda: tuumaelektrijaamades on katastroofiliste avariide probleem, hüdroelektrijaamades - veehoidla tase muutub, soojuselektrijaamad nende heitmetega ja fossiilkütuste kasutamine on üldiselt väljas. Antud juhul on küsimus, isegi kui jäätmeid kasutatakse kütusena – saaste on liiga kõrge ning söekaevandamisest ja koostootmis- ja elektrienergia koostootmise heitkogustest.

See pole päris tavaline. Pigem üsna ebatavaline. Kui aga ebatraditsioonilist taastuvenergiat täna igapäevaseks ei muudeta, siis homme peame parimal juhul taas keskkonnasõbralike energiaallikate tootmises teistele riikidele järele jõudma. Ja halvimal juhul... Inimese sissetung loodusesse on sama suur kui tema võime kontrollida looduslikke protsesse ja inimtegevuse tagajärgi on tühine ning katastroof võib toimuda palju varem, kui kivisüsi, nafta ja gaas otsa saavad.

Kasutatud kirjanduse loetelu

Akimova T.V. Ökoloogia. Inimene-majandus-elustik-keskkond: õpik üliõpilastele / T.A.Akimova, V.V. Haskin; 2. väljaanne, muudetud. ja täiendav - M.: UNITI, 2012 - 556 lk.

Brodsky A.K. Üldökoloogia: õpik ülikooli üliõpilastele. - M.: Toim. Keskus "Akadeemia", 2011. - 256 lk.

Voronkov N.A. Ökoloogia: üldine, sotsiaalne, rakenduslik. Õpik ülikooli üliõpilastele. - M.: Agar, 2013. - 424 lk.

Didikov A.E. Päikeseenergia kasutamine toiduettevõtete veeküttesüsteemides // V rahvusvahelise teadus- ja tehnikakonverentsi "Madala temperatuuri tehnoloogiad 21. sajandil" materjal. - Peterburi: SPbGUNIPT, 2011. - 232 lk.

Kokorin A.O., Garnak A., Gritsevitš I.G., Safonov G.V. Majandusareng ja kliimamuutuste probleemi lahendamine // Venemaa ökoloogiline bülletään. - 2012. nr 3. - S. 15-21.

Korobkin V.I. Ökoloogia: õpik üliõpilastele / V.I. Korobkin, L.V. Peredelski. -6. väljaanne, lisa. Ja muudetud - Roston n / D: Phoenix, 2013. - 575s.

Kopylov R.Yu., Mihhailova T.L. Alternatiivsed energiaallikad: inimkonna päästmine või tehnogeense tsivilisatsiooni kriisi ägenemine? // Nižni Novgorodi Riikliku Tehnikaülikooli bülletään. R.E. Aleksejev. - 2013. - nr 2. - S. 135-139.

Nikolaikin N.I., Nikolaykina N.E., Melekhova O.P. Ökoloogia. 2. väljaanne Õpik gümnaasiumile. M.: Bustard, 2012. - 624 lk.

Päike, tuul, biogaas! Alternatiivsed energiaallikad: keskkonnasõbralikkus ja ohutus. Probleemid, väljavaated, tootjad. - Barnaul: Altai kirjastus - 21. sajandi sihtasutus, 2012. - 174 lk.

Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ökoloogia: Uch. toetus st. keemilis-tehnoloogiline ja tehnika. cn. ülikoolid. / Toim. V.A.Solovjev, Yu.A.Krotova.- 4. trükk, parandatud. - Peterburi: Keemia, 2013. - 238 lk.

Tšernova N.M. Üldökoloogia: õpik pedagoogikaülikoolide üliõpilastele / N.M. Chernova, A.M. Bylova. - M.: Bustard, 2012. - 416 lk.

Tšudinov D.M. Päikeseküttesüsteemide kasutamise efektiivsuse määramine: Lõputöö kokkuvõte. diss. Ph.D. - Voronež, 2007. - 18 lk.

Shuisky V.P., Alabyan S.S. RES-i maailmaturud ja Venemaa rahvuslikud huvid//Prognoosimisprobleemid. - 2010. - nr 3. - S. 138-142.

Shchukina T.V. Hoonete ja rajatiste päikeseküte. - Voronež, 2012. - 121 lk.

Ökoloogia: Õpik kõrgkooli üliõpilastele. ja keskm. õpik asutused, haridus tehnika järgi. spetsialist. ja suunad / L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, F.V. Karamzinov ja teised; alla kokku toim. L.I. Tsvetkova. - M.: ASBV, 2011. - 550 lk.

Ökoloogia. Ed. Prof V.V. Denissov. - Rostov-n / D .: ICC "MarT", 2013. - 768 lk.

1 Kopylov R.Yu., Mihhailova T.L. Alternatiivsed energiaallikad: inimkonna päästmine või tehnogeense tsivilisatsiooni kriisi ägenemine? // Nižni Novgorodi Riikliku Tehnikaülikooli bülletään. R.E. Aleksejev. - 2013. - nr 2. - S. 135-139.

2 Korobkin V.I. Ökoloogia: õpik üliõpilastele / V.I. Korobkin, L. V. Peredelski. -6. väljaanne, lisa. Ja muudetud - Roston n / D: Phoenix, 2013. - 575 lk.

3 Päike, tuul, biogaas! Alternatiivsed energiaallikad: keskkonnasõbralikkus ja ohutus. Probleemid, väljavaated, tootjad. - Barnaul: Altai kirjastus - 21. sajandi sihtasutus, 2012. - 174 lk.

4 Shuisky V.P., Alabyan S.S. RES-i maailmaturud ja Venemaa rahvuslikud huvid//Prognoosimisprobleemid. - 2010. - nr 3. - S. 138-142.

5 Didikov A.E. Päikeseenergia kasutamine toiduettevõtete veeküttesüsteemides // V rahvusvahelise teadus- ja tehnikakonverentsi "Madala temperatuuri tehnoloogiad 21. sajandil" materjal. - Peterburi: SPbGUNIPT, 2011. - 232 lk.

6 Kokorin A.O., Garnak A., Gritsevitš I.G., Safonov G.V. Majandusareng ja kliimamuutuste probleemi lahendamine // Venemaa ökoloogiline bülletään. - 2012. nr 3. - S. 15-21.

7 Ökoloogia. Ed. prof. V.V.Denisova. - Rostov-n / D .: ICC "MarT", 2013. - 768 lk.

8 Akimova T.V. Ökoloogia. Inimene-majandus-elustik-keskkond: õpik ülikooli üliõpilastele / T.A.Akimova, V.V.Khaskin; 2. väljaanne, muudetud. ja täiendav - - M.: UNITI, 2012 - 556 lk.

9 Brodsky A.K. Üldökoloogia: õpik ülikooli üliõpilastele. - M.: Toim. Keskus "Akadeemia", 2011. - 256 lk.

Loodusvarade piiratud olemus ja fossiilkütuste kaevandamise suurenev raskus koos ülemaailmse keskkonnareostusega sunnivad inimkonda tegema jõupingutusi taastuvate alternatiivsete energiaallikate leidmiseks. Koos keskkonnakahjude vähendamisega on uutel energiaressurssidel eeldatavasti madalaim hind kõigist transpordi-, töötlemis- ja tootmistsüklitest.

Alternatiivsete energiaallikate määramine

Olles täielikult taastuv ressurss või nähtus, asendab alternatiivne energiaallikas täielikult traditsioonilise, toiteallika või. Inimkond on juba pikka aega kasutanud erinevaid energiaallikaid, kuid nende kasutusmaht põhjustab korvamatut kahju. keskkond. Viib atmosfääri suures koguses süsinikdioksiidi eraldumiseni. Provokeerib kasvuhooneefekti ja aitab kaasa globaalsele temperatuuri tõusule,. Praktiliselt ammendamatust või täielikult taastuvast energiaressursist unistades otsivad inimesed paljulubavaid võimalusi energia saamiseks, kasutamiseks ja seejärel ülekandmiseks. Loomulikult keskkonnaaspekti ja uute, ebatraditsiooniliste allikate kuluefektiivsust arvestades.

Ebakonventsionaalsete energiaallikatega seotud lootused

Ebatraditsiooniliste energiaallikate kasutamise olulisus kasvab pidevalt, mis nõuab otsingu- ja juurutamisprotsesside kiirendamist. Juba praegu on enamik riike riiklikul tasandil sunnitud ellu viima programme, mis vähendavad energiatarbimist, kulutades selleks suuri summasid ja kärpides omaenda kodanike õigusi.

Ajalugu ei saa tagasi pöörata. Ühiskonna arenguprotsesse ei saa peatada. Inimelu ei ole enam mõeldav ilma energiaressurssideta. Kaasaegsetele standardsetele energiaallikatele täisväärtuslikku alternatiivi leidmata on ühiskonna elu mõeldamatu ja seiskub garanteeritult (vt.)

Ebatraditsiooniliste energiaressursside kasutuselevõttu kiirendavad tegurid:

1. Ülemaailmne ökoloogiline kriis, mis on üles ehitatud utilitaarsele ja liialdamata röövellikule suhtumisele planeedi loodusvaradesse. Kahjuliku mõjutamise fakt on üldteada ega tekita vaidlusi. Inimkond paneb kasvava probleemi lahendamisel suuri lootusi alternatiivsetele energiaallikatele.
2. Majanduslik kasu, mis vähendab alternatiivenergia hankimise kulusid ja lõpphinda. Mittetraditsiooniliste energiaobjektide rajamise tasuvusaja lühendamine. Tsivilisatsiooni hüvanguks suunatud suurte materiaalsete ressursside ja inimressursside vabastamine (vt.).
3. Elukvaliteedi langusest, tiheduse ja rahvastiku suurenemisest tingitud sotsiaalne pinge ühiskonnas. Majandus- ja keskkonnaolukord, mille pidev halvenemine põhjustab erinevate haiguste levikut.
4. Fossiilkütuste kaevandamise piiratus ja üha kasvav raskus. See suundumus nõuab vältimatult kiirendatud üleminekut .
5. Poliitiline tegur, mis teeb riigist, kes on esimene alternatiivenergia täielikult omandanud, maailma liidriks.

Ainult ebatraditsiooniliste allikate põhieesmärki täites on võimalik arenev inimkond täielikult küllastada vajaliku ja ahnelt tarbitava energiaga.

Erinevat tüüpi alternatiivsete energiaallikate rakendus- ja arendusväljavaated

Peamine allikas energiavajaduse rahuldamiseks saadakse praegu kolme tüüpi energiaressurssidest: vesi, orgaaniline kütus ja aatomituum (vt.). Aja nõudmisel liigub alternatiivsetele tüüpidele üleminek aeglaselt, kuid vajaduse mõistmine paneb enamikku riike arendama energiasäästlikke tehnoloogiaid ning rakendama elus aktiivselt oma ja globaalseid arenguid. Igal aastal saab inimkond üha rohkem taastuvenergiat päikesest, tuulest ja muudest alternatiivsetest allikatest. Mõelgem välja, millised on alternatiivsed energiaallikad.

Peamised taastuvenergia liigid

Päikeseenergiat peetakse juhtivaks ja keskkonnasõbralikuks energiaallikaks. Praeguseks on elektri tootmiseks välja töötatud ja kasutatud termodünaamilisi ja fotoelektrilisi meetodeid. Nanoantennide töövõime ja väljavaadete kontseptsioon on kinnitatud. Päike, mis on ammendamatu keskkonnasõbraliku energiaallikas, võib inimkonna vajadusi hästi rahuldada.

Huvitav fakt! Tänapäeval on fotogalvaanilistel elementidel põhineva päikeseelektrijaama tasuvusaeg ligikaudu 4 aastat.

Tuuleenergiat on inimesed ja tuulikud edukalt kasutanud juba pikka aega. Teadlased arendavad uusi ja täiustavad olemasolevaid tuuleparke. Kulude vähendamine ja tuulikute efektiivsuse tõstmine. Need on eriti olulised rannikul ja püsiva tuulega piirkondades. Muundades õhumasside kineetilise energia odavaks elektrienergiaks, annavad tuulepargid juba praegu märkimisväärse panuse üksikute riikide energiasüsteemi.

Geotermilised energiaallikad kasutavad ammendamatut allikat – Maa sisemist soojust. On mitmeid tööskeeme, mis ei muuda protsessi olemust. Looduslik aur puhastatakse gaasidest ja juhitakse turbiinidesse, mis pöörlevad elektrigeneraatoreid. Sarnased paigaldised töötavad kõikjal maailmas. Maasoojusallikad annavad elektrit, kütavad terveid linnu ja valgustavad tänavaid. Kuid geotermilise energia võimsust kasutatakse väga vähe ja tootmistehnoloogiad on madala efektiivsusega.

Huvitav fakt! Islandil toodetakse üle 32% elektrienergiast termiliste allikate abil.

Loode- ja laineenergia on õitsev viis muundamiseks potentsiaalne energia veemasside liikumine elektrienergiaks. Kõrge energia muundamise määraga tehnoloogial on suur potentsiaal. Tõsi, seda saab kasutada ainult ookeanide ja merede rannikul.

Biomassi lagunemise protsess viib metaani sisaldava gaasi eraldumiseni. Puhastatud, kasutatakse seda elektri tootmiseks, ruumide kütmiseks ja muudeks majapidamisvajadusteks. On väikeettevõtteid, mis rahuldavad täielikult oma energiavajaduse.

Energiatariifide pidev kasv sunnib eramajade omanikke kasutama alternatiivseid allikaid. Paljudes kohtades eemal isiklikud krundid ja eramajapidamised on täielikult ilma jäetud võimalusest, isegi teoreetilisest ühendusest vajalike energiaressurssidega.

Peamised eramajas kasutatavad mittetraditsioonilise energia allikad:

• päikesepatareid ja erineva konstruktsiooniga päikeseenergial töötavad soojuskollektorid;
• tuuleelektrijaamad;
• mini- ja mikrohüdroelektrijaamad;
• taastuvenergia biokütustest;
• erinevat tüüpi soojuspumbad, mis kasutavad õhust, maast või veest saadavat soojust.

Tänapäeval ei ole ebatraditsioonilisi allikaid kasutades võimalik oluliselt vähendada energiatarbimise kulusid. Kuid järjest arenev tehnoloogia ja langevad seadmete hinnad toovad kindlasti kaasa tarbijate aktiivsuse buumi.

Alternatiivsete energialiikide pakutavad võimalused

Inimkond ei kujuta ette edasist arengut ilma energiatarbimise tempot säilitamata. Kuid liikumine selles suunas viib keskkonna hävitamiseni ja mõjutab tõsiselt inimeste elusid. Ainus võimalus olukorra parandamiseks on võimalus kasutada mittetraditsioonilisi energiaallikaid. Teadlased loovad eredaid väljavaateid, saavutavad tõestatud ja uuenduslike tehnoloogiate tehnoloogilisi läbimurdeid. Paljud valitsused investeerivad sellest kasu saades suuri investeeringuid teadusuuringutesse. Arendab alternatiivset energiat ja kannab tootmisvõimsust üle ebatraditsioonilistele allikatele. Ühiskonna praeguses arengufaasis on võimalik päästa planeeti ja tagada inimeste heaolu vaid alternatiivsete energiaallikatega pingutades.

Erinevat tüüpi alternatiivsete energiaallikate kasutamine maailmas

Lisaks tehnoloogia arengu potentsiaalile ja astmele mõjutab erinevate alternatiivsete energialiikide kasutamise efektiivsust energiaallika intensiivsus. Seetõttu arendavad riigid, eriti need, kus naftavarusid ei ole, intensiivselt olemasolevaid ebatraditsiooniliste energiaressursside allikaid.

Taastuvate energiaressursside arendamise suund maailmas:

• Soome, Rootsi, Kanada, Norra- päikeseelektrijaamade massiline kasutamine;
• Jaapan - tõhus rakendus maasoojusenergia;
• USA– märkimisväärne edasiminek alternatiivsete energiaallikate arendamisel kõikides suundades;
• Austraalia- hea majanduslik efekt ebatraditsioonilise energeetika arendamisest;
• Island- Reykjaviki maaküte;
• Taani- tuuleenergia maailmas liider;
• Hiina- edukas kogemus tuuleenergia võrgu kasutuselevõtul ja laiendamisel, vee- ja päikeseenergia massilisel kasutamisel;
• Portugal- päikeseelektrijaamade tõhus kasutamine.

Paljud on astunud tehnoloogiavõistlusele. arenenud riigid saavutada märkimisväärset edu oma territooriumil. Tõsi, alternatiivenergia ülemaailmne tootmine on juba pikka aega kõikunud 5% ümber ja tundub loomulikult masendav.

Ebatraditsiooniliste energiaallikate kasutamine on Venemaal vähe arenenud, võrreldes paljude riikidega madalal tasemel. Praegust olukorda seletab fossiilkütuste rohkus ja kättesaadavus. Selle ametikoha madala tootlikkuse mõistmine ja tulevikku vaatamine kohustab aga valitsust selle probleemiga rohkem tegelema.

On olnud positiivseid trende. Belgorodi piirkonnas töötab edukalt hulk päikesepatareisid, mida plaanitakse laiendada. Planeeritud töö bioenergia kasutuselevõtul. Tuuleparke käivitatakse erinevates piirkondades. Kamtšatkal kasutatakse edukalt geotermiliste allikate energiat.

Mittetraditsiooniliste energiaallikate osakaal riigi kogu energiabilansist on hinnanguliselt väga ligikaudne ja on ca 4%, kuid sellel on teoreetiliselt ammendamatud arenguvõimalused.

Huvitavaid fakte! Kaliningradi oblast kavatseb tõusta Venemaa puhta elektri tootmise liidriks.

Alternatiivsete energiaallikate ilmsed plussid ja miinused

Alternatiivsetel energiaallikatel on vaieldamatud ja selged eelised. Ja nende uurimiseks on vaja teha kõik jõupingutused.

Alternatiivsete energiaallikate eelised:

• keskkonnaaspekt (vt);
• ressursside ammendamatus ja taastumatus;
• universaalne kättesaadavus ja lai levik;
• kulude vähendamine koos edasine areng tehnoloogiaid.

Inimkonna vajadused katkematu energia järele nõuavad ebatraditsioonilistele allikatele rangeid nõudeid. Ja on olemas reaalne võimalus puuduste kõrvaldamiseks tehnoloogiate edasiarendamise teel.

Alternatiivsete energiaallikate olemasolevad puudused:

• võimalik volatiilsus olenevalt kellaajast ja ilmastikutingimustest;
• ebarahuldav tõhususe tase;
• tehnoloogia vähearenenud ja kõrge hind;
• üksikute paigaldiste väike ühikuvõimsus.

Jääb üle loota, et ideaalse taastuva energiaallika leidmise katseid kroonib edu. Keskkond säästetakse ja inimeste elukvaliteet paraneb oluliselt.

Maksimenko Daria

Selles töös uurib üliõpilane alternatiivsete energiaallikate võimalusi tooraineprobleemi lahendamise vahendina, analüüsib AES-i kasutamise väljavaateid Primorsky territooriumil, võttes arvesse FEFU ülikoolilinnaku kogemusi.

Lae alla:

Eelvaade:

Vallaeelarveline üldharidus

Dalnerechensky linnaosa asutus "Lütseum".

Alternatiivsed energiaallikad: võimalused

ja kasutusväljavaated

Lõpetanud: 7A klassi õpilane

MBOU "lütseum"

Maksimenko Daria

Juhendaja:

Dudarova Svetlana Ivanovna

Dalnerechensk

Sissejuhatus

AT kaasaegne maailm on mitmeid globaalseid probleeme. Üks neist on loodusvarade ammendumine. Iga minutiga maailmas suur summa nafta ja gaas inimeste vajadusteks. Seetõttu tekib küsimus: kui kauaks neid ressursse jätkub, kui me jätkame nende kasutamist samas tohutus mahus?

Alternatiivsed energiaallikad: nende kasutamise võimalused ja väljavaated on tänapäeval üks olulisemaid ja aktuaalsemaid teemasid. Tänapäeval põhineb maailma energia taastumatutel energiaallikatel. Peamised energiaallikad on nafta, gaas ja kivisüsi. Energeetikasektori lähimad arenguväljavaated on seotud energiakandjate parema vahekorra otsimisega ning eelkõige püüdega vähendada vedelkütuse osakaalu. Aga võib öelda, et inimkond on tänaseks juba jõudnud üleminekuperioodi – energiast, mis põhineb orgaanilistel loodusvaradel, mis piirduvad energiaga praktiliselt ammendamatul alusel.

Maailmas pannakse suuri lootusi nn alternatiivsetele energiaallikatele, mille eelis seisneb nende taastuvuses ja selles, et tegemist on keskkonnasõbralike energiaallikatega.

Ressursside ammendumine nõuab ressursisäästupoliitika väljatöötamist, teisese tooraine laialdast kasutamist. Paljudes riikides tehakse suuri jõupingutusi energia ja tooraine säästmiseks. Mitmed riigid on võtnud vastu valitsusprogramme energia säästmiseks.

Töö eesmärgiks on uurida alternatiivseid energiaallikaid, nende kasutamise võimalusi ja väljavaateid.

Selle eesmärgi saavutamiseks on vaja lahendada järgmised ülesanded:

1. Uurida alternatiivsete energiaallikate kontseptsiooni.
2. Uurida taastuvate energiaallikate kasutamise kogemusi aastal erinevad riigid.
3. Analüüsida alternatiivsete energiaallikate massilise kasutamise väljavaateid Vene Föderatsioonis ja Primorski krais.

1. Alternatiivsed energiaallikad, nende väljatöötamise peamised põhjused, allikad

Alternatiivsed energiaallikad on meetodid, seadmed või struktuurid, mis võimaldavad saada elektrienergiat (või muud vajalikku energialiiki) ning asendada traditsioonilisi nafta, kaevandatava maagaasi ja kivisöega töötavaid energiaallikaid. Alternatiivsete energiaallikate otsimise eesmärgiks on vajadus seda saada taastuvate või praktiliselt ammendamatute loodusvarade ja nähtuste energiast. Arvestada saab ka keskkonnasõbralikkust ja ökonoomsust.

Neid nimetatakse ka taastuvateks energiaallikateks selle energialiigi mõningate omaduste tõttu – võime lõpmatuseni täiendada, erinevalt gaasist, kivisöest, turbast ja naftast, mis on ammenduvad energiaallikad.

Alternatiivsete energiaallikate klassifikatsioon:

• tuuleturbiinid - muudavad õhumasside liikumise energiaks;
• geotermiline - planeedi soojuse muundamine energiaks;
• päike - päikese elektromagnetiline kiirgus;
• hüdroenergia - vee liikumine jõgedes või meredes;
• biokütus - taastuva kütuse (näiteks alkohol, turvas) kütteväärtus.
• looded – mere ja ookeani loodete energia, millel töötavad loodete elektrijaamad

Teadlased hoiatavad teadaolevate ja kasutatavate nafta- ja gaasivarude võimaliku ammendumise eest. Ressursi täielikust ammendumisest on muidugi veel vara rääkida.

Tänapäeval põhineb maailma energia taastumatutel energiaallikatel. Peamised energiaallikad on nafta, gaas ja kivisüsi. Energeetikasektori lähimad arenguväljavaated on seotud energiakandjate parema vahekorra otsimisega ning eelkõige püüdega vähendada vedelkütuse osakaalu. Aga võib öelda, et inimkond on tänaseks jõudnud juba üleminekuperioodi - orgaanilistel loodusressurssidel põhinevast energiast, mis piirdub praktiliselt ammendamatul alusel energiaga.

2. Välismaised kogemused alternatiivsete energiaallikate kasutamisel

Ressursside ammendumine nõuab ressursisäästupoliitika väljatöötamist, teisese tooraine laialdast kasutamist. Paljudes riikides tehakse suuri jõupingutusi energia ja tooraine säästmiseks. Tänapäeval kaevandatakse umbes 1/3 maailmas kasutatavate metallide kogumassist jäätmetest ja teisesest toorainest. Mitmed riigid on võtnud vastu valitsusprogramme energia säästmiseks.

Kõige levinumad taastuvad energiaallikad nii Venemaal kui ka maailmas on hüdroenergia. Umbes 20% maailma elektritoodangust tuleb hüdroelektrijaamadest.

Ülemaailmne tuuleenergiatööstus areneb aktiivselt: tuulikute koguvõimsus kahekordistub iga nelja aasta järel, ulatudes enam kui 150 000 MW-ni. Paljudes riikides on tuuleenergial tugev positsioon. Näiteks Taanis toodetakse üle 20% elektrienergiast tuuleenergiaga. Venemaa saab 10% oma energiast tuulest.

Päikeseenergia osakaal on suhteliselt väike (umbes 0,1% maailma elektritoodangust), kuid positiivse kasvutrendiga. Päikeseelektrijaamad töötavad enam kui 30 riigis.

Maasoojusenergial on suur kohalik tähtsus. Eelkõige toodavad sellised elektrijaamad Islandil umbes 25% elektrist.

Geotermilised elektrijaamad, mis toodavad suure osa elektrist Kesk-Ameerikas, Filipiinidel, Islandil; Island on ka näide riigist, kus termaalvett kasutatakse laialdaselt kütteks, kütteks.

Loodete energia ei ole veel märkimisväärset arengut saavutanud ja seda esindavad mitmed pilootprojektid.

Loodete elektrijaamad on endiselt saadaval vaid üksikutes riikides – Prantsusmaal, Suurbritannias, Kanadas, Venemaal, Indias, Hiinas.

3. Alternatiivsete energiaallikate arendamise väljavaated Venemaal ja Primorski krais

Võrreldes USA ja EL riikidega on alternatiivsete energiaallikate kasutamine Venemaal madalal tasemel. Praegust olukorda võib seletada traditsiooniliste fossiilkütuste kättesaadavusega. Üks peamisi takistusi alternatiivseid energiaallikaid kasutavate suurte elektrijaamade rajamisel on ergutustariifi sätte puudumine, millega riik ostaks alternatiivsetest energiaallikatest toodetud elektrit.

Primorsky krai peamine energiaressursside tarbija on eluaseme- ja kommunaalteenuste süsteem (HCS). Vladivostoki ja Primorski territooriumi elanike eluaseme ja kommunaalteenuste eest tasumise kulud kasvavad pidevalt. Statistika järgi oli üksikelamute arv piirkonna territooriumil ligikaudu 143 tuhat, millest 65 tuhat asus linnalistes asulates, 77 tuhat aastal. maa-asulad. Peaaegu kõik madalad elamud kasutavad kütteks kivisütt, küttepuid, kütteõli. See toob kaasa märkimisväärse kahjulike ja saastavate ainete heitkogused atmosfääri. Seega tekitatakse keskkonnale oluline kahju.

Primorsky krai kuulub piirkonda, kus energiavarustuse eesmärgil on soovitatav kasutada alternatiivsetel energiaallikatel põhinevat alternatiivset energiat. Primorsky krais on päikesepaisteliste päevade arv keskmiselt 310 ja päikesekiirguse kestus on üle 2000 tunni. Päikeseenergia aktiivsus Primorski krai territooriumil on üks kõrgemaid Venemaa Föderatsiooni territooriumil.

Päikese kiirguse maksimaalne sissevool täheldatakse mais ja minimaalne detsembris ning märtsis maksimaalne otsekiirguse hulk kiire suhtes normaalsele pinnale ja päikesepaiste kestus. Päikesepaiste minimaalne kestus on juunis ja juulis, selle põhjuseks on sel perioodil esinev vihmaperiood.

Vaatamata päikeseenergia tohutule potentsiaalile takistavad alternatiivenergia laialdast kasutuselevõttu Venemaal aga mitmed põhjused: kõrge hind, seadmete suur materjalikulu, ebapiisav kogemus nende tehnoloogiate kasutamisel ja vähene teadlikkus. Alternatiivenergiale on võimalik tähelepanu juhtida läbi edukate kogemuste demonstreerimise alternatiivenergiapaigaldiste rakendamisel reaalsetes majanduslikes rakendustes. Alternatiivenergia atraktiivsust ja konkurentsivõimet suurendavad tegurid on ka praegune päikeseenergia seadmete hinna langustrend ning pidev fossiilkütuste kallinemine ning elektri ja soojuse tariifid.

Põhilised alternatiivenergia tarbijad on kodumajapidamised (üksikud eramajad või isegi korterid, suvilakülad, talud). Väikeseid elektrijaamu kasutavad aktiivselt ka turistid, kalurid, jahimehed ja sõjavägi.

2014. aasta detsembris paigaldati FEFU ülikoolilinnakusse iga ilmaga töötav päikeseveeküttejaam (SVNU), mis on mõeldud 536 inimese majutamiseks mõeldud hotellihoone sooja veega varustamiseks. Koos päikeseveeküttejaamaga paigaldati fotogalvaaniline päikesejaam.

Käitiste tootmisseadmete hulka kuuluvad: 90 päikesekollektorit võimsusega 0,15 Gcal/h soojusenergiat ja 176 fotogalvaanilist päikesepaneeli võimsusega 22 kWh elektrienergiat.

Riis. 1 FEFU hotellihoone nr 8.1

Hoone katusele on paigaldatud päikesekollektorid ja fotogalvaanilised päikesepaneelid. Katuse üldpind on 2566 m².

Joonis 2 Päikesekollektorite ja fotogalvaaniliste paneelide asukoht FEFU hotellihoone nr 8.1 katusel

Riis. 3 FEFU hotellihoone nr 8.1 soojussõlm SVNU

Käitise kasutuselevõtu algusest alates teostatakse pidevat paigaldise elektri- ja soojusenergia tootmise ning paigaldise tehniliste parameetrite jälgimist. Seireandmed arhiveeritakse veebis ja on Interneti kaudu kättesaadavad kauganalüüsiks.

Allpool on jaama soojatootmise päevaandmed 2015. aasta jaanuarist maini.

Riis. 4 2015. aasta jaanuari soojatootmise päevaandmed

Riis. 5 Soojuse tootmise päevaandmed 2015. aasta veebruaris

Riis. 6 Soojuse tootmise päevaandmed märtsis 2015

Riis. 7 Soojuse tootmise päevaandmed 2015. aasta aprillis

Riis. 8 Soojuse tootmise päevaandmed 2015. aasta mais

Vastavalt käitise soojusenergia tootmise päevakavale võib uuringuperioodil jälgida päikesepaisteliste ja pilviste päevade arvu. Käitise toimimise vaatlused näitasid, et käitis on võimeline tootma soojusenergiat ka pilvistel päevadel. Soojusenergia tootmise puudumist täheldati ainult sademepäevadel.

Riis. 9 Soojuse tootmise andmed 2015. aasta jaanuarist maini

Uuringuperioodil jaanuarist maini tootis päikesepatareiseade 64788 kWh (233236,8 MJ) soojusenergiat, mis näitas 1 m² kollektori efektiivse neeldumispinna keskmiseks ööpäevaseks soojusenergia toodanguks 1,977 kWh/m2.

Tuleb märkida, et õppeperioodil ei olnud installatsioon kogu aeg töös. Käivitamine ja kasutuselevõtt jätkusid jaanuaris ja veebruaris ning tehas saavutas projekteerimisvõimsuse alles 2015. aasta märtsis.

Installatsiooni maksimaalne jõudlus salvestati 23. mail. Sellel päeval genereeris käitis 1040 kWh, mis on 4,79 kWh/m2 1 m² efektiivse neeldumispinna kohta päevas.

Järeldus

Seega tundub alternatiivsete energiaallikate arendamine maailmas olevat asjakohane ja paljutõotav projekt. Esiteks mõjutab nende allikate arendamine ja kasutamine positiivselt keskkonnaseisundit maailmas, mis viimasel ajal on “lonkama” hakanud. Teiseks võib tulevikus turgu tugevalt mõjutada traditsiooniliste ressursside vähesus, võib-olla tuleb ülemaailmne energiakriis, mistõttu on majanduse kokkuvarisemise ärahoidmiseks väga oluline alustada juba praegu mittetraditsiooniliste energiaallikate arendamisega. mõne aastakümne või võib-olla vähemgi.

Üha enam inimesi hakkab kasutama iseseisvaid energiaallikaid, arvestades oma piirkonna geograafilise asukoha iseärasusi. Kellelgi on aastas palju päikesepaistelisi päevi – ta paneb katustele päikesepaneelid koos päikesekollektoritega. Kellel tuuled puhuvad - hea küll, tuulikud on kasutuses.

Dalnerechenski linnas on elanikkond alles hakanud kasutama alternatiivseid allikaid. Kuna meie linnas on palju päikesepaistelisi päevi, võimaldab see kasutada päikesepaneele. Täielik alternatiivsele energiavarustusele üleminek on kahjuks väga kulukas, kuid lisaenergiaallikana võimalik.

Alternatiivsed energiaallikad on keskkonnasõbralikud, taastuvad ja suhteliselt ühtlaselt jaotunud, seega võidavad nende kasutamisel juhtpositsiooni piirkonnad, kus on kvalifitseeritud tööjõud, vastuvõtlikkus uuendustele ja strateegiline ettenägelikkus.

Kasutatud kirjanduse loetelu

1. Blagorodov V.N. Ebatraditsiooniliste taastuvate energiaallikate kasutamise probleemid ja väljavaated, Venemaa. Ajakiri Energetik nr 10, lk. 16-18, 1999.
2. SolarGISi veebisait, päikesekiirguse kaart. päikesekiirgus sisse erinevad osad planeedid. www.solargis.info/doc/free-solar-radiation-maps-GHI
3. R. V. Gorodov Ebatraditsioonilised ja taastuvad energiaallikad: õpik / R.V. Gorodov, V.E. Gubin, A.S. Matvejev. - 1. väljaanne - Tomsk: Tomski Polütehnilise Ülikooli kirjastus, 2009. - 294 lk.
4. Grichkovskaya N.V., Tehnikateaduste kandidaadi lõputöö. Päikeseenergia potentsiaali hindamine energiatõhusate hoonete arendamiseks mussoonkliimas, Vladivostok, lk. 143, 170-172, 2008.
5. Iljin A.K., Kovaljov O.P. Primorsky krai ebatraditsiooniline energia: ressursid ja tehnilised võimalused. Kaug-Ida Venemaa Teaduste Akadeemia, Vladivostok, lk. 40, 1994. slaid 2

   Töö eesmärgiks on uurida alternatiivseid energiaallikaid, nende kasutamise võimalusi ja väljavaateid Ülesanded Uurida alternatiivsete energiaallikate mõistet. Uurida taastuvate energiaallikate kasutamise kogemusi erinevates riikides. Analüüsida alternatiivsete energiaallikate massilise kasutamise väljavaateid Vene Föderatsioonis ja Primorski krais. slaid number 2

   Alternatiivsete energiaallikate klassifikatsioon tuuleturbiinid – õhumasside liikumise teisendamine energiaks; päike - päikese elektromagnetiline kiirgus; hüdroenergia - vee liikumine jõgedes või meredes; biokütus - taastuva kütuse (näiteks alkohol, turvas) kütteväärtus. Geotermilised energiaallikad – muudavad planeedi soojuse energiaks; looded – mere ja ookeani loodete energia, millel töötavad loodete elektrijaamad Slaid nr 3

   FEFU hotellihoone nr 8.1 Slaid nr 4

   Päikesekollektorite ja fotogalvaaniliste paneelide asukoht FEFU hotellihoone katusel Slaid nr 5

   Päikesevee soojendamise paigaldise aastaringse labori soojusalajaam Slaid nr 6

   Päevaandmed käitise soojusenergia tootmise kohta jaanuarist maini 2015 Slaid nr 7

   Päikeseveeküttepaigaldise (SVNU) soojusenergia tootmise päevakava Slaid nr 8

   Täname tähelepanu eest, aruanne on läbi!