Преимущества и недостатки альтернативных источников энергии: Альтернативные источники энергии — обзор, плюсы и минусы

Содержание

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Дементьева Д.А. 1

1МБОУ СОШ №92 г.Кемерово

Симоненко Л.С. 1

1МБОУ СОШ №92 г.Кемерово

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

1.Введение

Использование энергии является основой развития человеческого общества и позволяет ему изменять окружающую среду.

Данная работа носит поисково- аналитический характер.

Цель работы: Найти плюсы и минусы альтернативных источников энергии

Задачи работы:

Узнать, какие бывают альтернативные способы выработки энергии.

Узнать, как они работают.

Можно ли их использовать в повседневной жизни.

Изучить плюсы и минусы их применения.

2.Проблема поиска новых способов выработки энергии

К традиционным источникам относят средства выработки энергии, функционирующие на нефти, угле и природном газе. Все это — невозобновимые источники. Планета обладает ограниченными их запасами. И это ставит перед человечеством проблему поиска новых способов выработки энергии, ведь через некоторое время эти запасы могут закончиться. Энергосберегающие технологии и охрана природы — важнейший аспект промышленности ближайшего времени.

Мы мало задумываемся о том, как загрязняют мировое пространство такие отрасли, как металлургия, добыча полезных ископаемых, традиционная большая энергетика (как топливная, так и нетопливная).

К так называемым нетрадиционным источникам энергии относятся геотермальная энергия, энергия солнца, энергия ветра, морских волн, тепла морей и океанов, а также малая гидроэнергетика — морские приливы и отливы, биогазовые установки и другие преобразователи энергии.

3.Геотермальные электростанции

Геотермальные электростанции, в которых используется энергия теплой воды

В СССРпервая геотермальная электростанция была построена в 1966 году на Камчатке, в долине реки Паужетка. Её мощность — 12 МВт.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления воды (обычно отработанной) в подземный водоносный

горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов и химических соединений, что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

4.Солнечные электростанции и батареи

Солнечные электростанции и батареи — используется энергия солнца.

Солнечная энергетика — направление нетрадиционнойэнергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов.

Солнечное излучение — один из наиболее перспективных источников энергии будущего. Преобразование солнечной энергии может осуществляться двумя основными способами: фотоэлектрическим (прямое преобразование световой энергии в электрическую) и фототермическим (преобразование световой энергии в тепловую, а затем, при необходимости, в электрическую).

Фотоэлектрические станции – это установки, принцип действия которых состоит в прямом преобразовании солнечного света в постоянный электрический ток. Энергия может использоваться как напрямую, так и запасаться в аккумуляторных батареях. Для получения переменного тока необходимо использовать преобразователи – инверторы. Солнечные электростанции могут подключаться к электрическим сетям и передавать в них выработанную энергию, а также использоваться в качестве автономного или резервного источника питания.

Солнечные батареи (фотоэлектрический преобразователь) или ФЭП служат для преобразования солнечной энергии в электрическую.

Самый большой недостаток к использованию солнечной энергии является стоимость технологии. Солнечные фотогальванические элементы и солнечные коллекторы все еще очень дороги.

Использовать такую технологию для того, чтобы генерировать электричество в широком масштабе слишком дорого, по крайней мере вначале двадцать первого столетия. Другая большая проблема с солнечной технологией состоит в том, что солнечная энергия может быть не доступна в определённое время суток, от погодных условий и в определённых участках на Земле. Густой облачный покров может ограничить использование некоторых систем солнечной энергии. Некоторые системы могут использоваться в принципе, если прямой солнечный свет не доступен в полном объеме. В большинстве областей мира могут использоваться только устройства для получения солнечной энергии низкой мощности из-за нехватки прямого солнечного света.

5.Ветроэнергетические установки

Ветроэнергетические установки — используется энергия ветра

Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую.

Ветроэлектрические установки могут работать как совместно с сетью, так и в автономном режиме. Принцип действия ветрогенераторов заключается в следующем: ветер раскручивает лопасти, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию, которая подаётся на контроллер, где преобразуется до нормативных показателей частоты и напряжения.

Основное отличие от традиционных тепловых и атомных источников энергии заключается в полном отсутствии сырья и отходов. Соответственно, ветрогенераторы не наносят никакого вреда окружающей среде.

Ветрогенераторы можно разделить на две категории: промышленные и домашние (для частного использования). Промышленные устанавливаются государством или крупными энергетическими корпорациями. Как правило, их объединяют в сети,– в результате получается ветровая электростанция (ВЭС). Единственное важное требование для ВЭС – это высокий среднегодовой уровень ветра. Небольшие ветрогенераторы могут эффективно работать и при относительно низких скоростях ветра, поэтому имеют более широкую географию установки. Активно развивается индустрия домашних ветрогенераторов. К примеру, для обеспечения электроэнергией небольшого дома вполне достаточно установки номинальной мощностью 2 кВт при скорости ветра 8 м/с. Если местность не ветреная, ветрогенератор можно дополнить фотоэлектрическими элементами или дизель-генератором.

Существуют два основных типа ветрогенераторов: с вертикальной осью вращения и с горизонтальной. Эффективность ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения выше, чем у вертикальных ветрогенераторов.

Ветер дует почти всегда неравномерно. Значит, и, генератор будет работать неравномерно, отдавая то большую, то меньшую мощность, ток будет вырабатываться переменной частотой, а то и полностью прекратится, и притом, возможно, как раз тогда, когда потребность в нем будет наибольшей. В итоге любой ветроагрегат работает на максимальной мощности малую часть времени, а в остальное время он либо работает на пониженной мощности, либо просто стоит. Многие считают, что при использовании большой ветроэнергетики возникают низкочастотные колебания, губительные для всего живого. Многие птицы якобы пострадали от ветрогенераторов, а в навигационное мышление рыб вносят свои коррективы морские ветропарки.

6. Приливные электростанции

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.

В России c 1968 года действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря.

На 2009 год её мощность составляет 1,7 МВт.

ПЭС «Ля Ранс», построенная в эстуарии р. Ранс (Северная Бретань) имеет самую большую в мире плотину, ее длина составляет 800 м. Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Св. Мало и Динард. Мощность станции составляет 240 МВт.

7.Энергия от тренажеровИдея применения зеленой энергии находит все более проникающее влияние на все сферы нашей жизни. Конструктивной идеей выработки зеленой энергии является использование энергии от тренажеров в спортивном зале для потребительских нужд.

Используя генераторы, подключенные к велотренажерам и беговым дорожкам, тренажерные залы производят достаточно электричества для самоснабжения путем получения энергии от тренировок их посетителей.

8. Необыкновенные зарядники телефона

В совсем недалеком прошлом вновь обрести мобильную связь с севшим аккумулятором телефона было очень проблематично. Ведь большинство производителей мобильных телефонов делают разъемы под зарядное устройство каждый под свой стандарт, да и постоянно носить с собой зарядник тоже довольно неудобно.

Но теперь современные технологии предлагают множество решений данной проблемы, большинство из которых не только позволяют вам в

любое время и в любом месте зарядить свой телефон, но еще и являются частью популярной сейчас «зеленой идеи».

1.Термоэлектрический преобразователь

Иркутские ученые разработали устройство, которое способно давать электричество за счет разницы температур. Это термоэлектрический преобразователь, включающий в себя тонкую пластину с нанокомпозитными добавками. Если положить его на горячую плиту, а сверху поставить стакан с холодной водой, загорается фонарик. Этой энергии хватит, чтобы зарядить телефон или, например, автомобильный аккумулятор.

2. Зарядка от энергии ног

Для продления автономной работы мобильного телефона в практически любых условиях группа американских ученых создала прототип генератора, вырабатывающего электричество для питания мобильного телефона во время ходьбы. Он представляет собой небольшой аппарат, закрепляемый на человеческом колене с помощью скобок и вырабатывающий электричество во время сгибания ноги в колене. Все эти устройства призваны облегчить жизнь пользователям мобильных телефонов в условиях отрыва от сетей переменного тока и довольно неплохо справляются со своими обязанностями.

Даже офисным сотрудникам приходится время от времени передвигаться на своих двоих, так почему бы не использовать и этот источник альтернативной энергии? Специальный девайс, встроенный в обувь, может аккумулировать энергию для последующей зарядки мобильных устройств. Одним из последних проектов, реализующих эту идею, является SolePower. В его рамках разрабатываются обувные стельки, являющиеся резервным источником питания для смартфонов.

Разработчики SolePower из США решили оптимизировать инновацию и сделать зарядным устройством не саму обувь, а стельки, соединенные с браслетом-батареей, закрепляемой на ноге. Заряженную таким образом батарею можно подключить мобильному телефону, аудио-плееру, GPS-навигатору и прочим устройствам. Стельки же, соответственно, можно вставлять в любую обувь, необходимую в зависимости от ситуации. Для того, чтобы обеспечить заряд питания, необходимый iPhone, человеку с такими стельками надо пройти от 4 до 8 км. При этом стельки еще и водонепроницаемые, то есть вполне могут использоваться в походных условиях или в случае стихийных бедствий.

3.Зарядка с помощью дыхания

Когда мы просто дышим, наше тело проделывает работу по перемещению воздушной массы. Чтобы организм не тратил энергию в пустоту, ее можно использовать… для зарядки портативной техники! Именно такое применение имеет маска AIRE.

Этот девайс предполагает использование дыхания для производства электроэнергии. В маску встроено несколько ветряных турбин, движение которых происходит, когда человек дышит. AIRE оснащен также генератором, преобразователем энергии и шнуром, с помощью которого этот девайс можно подключить к своему мобильному телефону.

Заряжать гаджеты пользователи AIRE смогут практически в каждую секунду своей жизни: во время прогулок, пробежек, рабочего дня (если вы не боитесь походить на Бэйна и Дарта Вейдера в одном лице). Снимать ее можно разве что для приема пищи и питья. Однако создатели AIRE предполагают, что это неординарное устройство будет использоваться, в первую очередь, в двух ситуациях: во время сна, когда человек не обращает внимания на наличие маски на своем лице, и во время путешествий, когда рядом нет других источников электроэнергии.

4. Велосипедная зарядка

Здесь проблема решается еще проще. Любители покататься на велосипеде совершают довольно много работы в процессе, так почему бы не использовать ее для получения дополнительной энергии?

Цилиндр миниатюрной динамо-машины крепится у колеса, а зарядное устройство и держатель для телефона — на руль велосипеда. Уже на скорости 12 км/ч эффективность устройства становится такой же, как у обычных зарядных устройств, работающих от электросети.

5. Ручная динамо-зарядка

Эта идея буквально лежала на поверхности и в итоге была реализована несколькими командами. Хотите зарядить севший аккумулятор? Легко, но придется немного поработать. Ручная динамо-зарядка применения физической силы. Вращая ручку приспособления, можно получить драгоценную энергию, способную подзарядить мобильный телефон или любое USB-устройство. Минута вращения создаст достаточно заряда для совершения короткого звонка или отсылки нескольких текстовых сообщений.

6. Ветряные микрогенераторы

Размах лопастей одного такого микрогенератора составляет всего 1,8 мм.

Сделаны они из никелевого сплава, который обеспечивает достаточную

гибкость для того, чтобы выдержать сильный порыв ветра, необходимого для получения энергии. Изобретение в теории позволяет заряжать телефон

или другой гаджет в любом месте, просто помахав им в воздухе или оставив полежать на ветру. Более того, открытие американских ученых сможет составить конкуренцию традиционным солнечным панелям — если покрыть массивом таких ветрогенераторов крышу жилого дома, электроэнергии будет производиться достаточно для бытовых нужд.

Производство ветрогенераторов не требует больших инвестиций, а конечный продукт, по подсчетам ученых, будет стоить недорого. Генераторы уже были успешно испытаны, и сейчас ученые из Техасского университета решают вопрос, как лучше поставить их на коммерческую основу.

7. Зарядное устройство с турбиной

Еще в 2009 году оператор сотовой связи Orange предложил своим абонентам необычную разработку под названием Orange Power Pump. Это устройство, по сути, представляет собой ножной насос со встроенной турбиной, которая и используется для получения электричества и зарядки аккумулятора.

Такой девайс может пригодиться в путешествии или на пляже – аккумулятор смартфона или планшета можно зарядить, пока вы будете подкачивать шины, надувать лодку или матрац.

7. Солнечные батареи в непривычных местах

Солнечная энергия – это энергия возобновляемого источника, который, в принципе, можно считать вечным. Во многих странах солнечные батареи широко используются для бытовых нужд, например, их размещают на крышах домов, а полученную энергию используют для отопления и подогрева воды.

Похожая идея лежит в основе разработки наушников OnBeat с солнечной батареей, которые позволяют не только слушать музыку, но и подзаряжать подключенное к ним мобильное устройство. В девайс встроен гибкий солнечный элемент с выходной мощностью в 0,55 ватт, который охватывает часть головы. Получаемая солнечная энергия сохраняется в

двух ионно-литиевых батареях одинакового веса в каждом из наушников, которые также могут заряжаться по USB и просто от розетки или компьютера.

9.Вывод

Возобновляемая энергетика пока не может в полной мере приравняться к зеленой. К тому же, у нее есть достаточное количество противников в лице экологов, политологов, энергетиков.

В настоящее время в мире всего 1% энергопотребления приходится на альтернативные источники.

Несмотря на это, развитие науки позволит создавать более дешевые и

экологичные альтернативные установки, а значит существенно снизит

и стоимость такой энергии и вред для окружающей среды.

Поэтому переход к альтернативным источникам энергии

неизбежен и они займут достойное место и в нашей повседневной жизни и в промышленности.

10.Источники информации

http://www.3dnews.ru/562396/ ,

http://openutilities.ru/analytics/item/621/ ,

http://www.apn.ru/publications/article17132.htm,

http://altenergo.su/,

http://prikol.i.ua/view/944755/,

http://www.mobiledevice.ru/

http://greenevolution.ru/tag/vozobnovlyaemye-istochniki-energii/

http://www.planetseed.com/ru/relatedarticle/

http://ru.wikipedia.org/wiki/

 

Просмотров работы: 4740

Плюсы и минусы альтернативных источников энергии :: Государственный Университет Телекоммуникаций

Если Вы желаете обучаться по специализации «Энергоефективные технологии» в Государственном университете теллекоммуникаций и не знаете перспектив в этом направлении, то наши преподаватели готовы Вас научить новейшим технологиям в возобновляемых источних енергетики, а именно — гелиоэнергетика.

Особенности альтернативных источников

Практически все люди привыкли использовать традиционные источники энергии, в том числе газ, нефть запасы, которых могут быть через некоторое время полностью исчерпаны. Поэтому, чтобы избежать попаданий в неприятные критические ситуации, людям следует постепенно переходить на альтернативные источники.

Сегодня особое внимание следует уделить использованию природной энергии солнца, приливов, ветра и других явлений, которые специалисты называют возобновляемыми ресурсами. Альтернативные источники энергии обладают многими преимуществами и прежде всего неиссякаемостью, отсутствием вредных выбросов. Однако их эффективность во многом зависит от особенностей климата, которые могут затруднять использование энергии солнца, ветра и других природных явлений.

Преимущества гелиоэнергетики

Одним из основных направлений использования альтернативных источников следует считать гелиоэнергетику, которая основана на солнечной энергии. Сегодня все чаще можно встретить в загородных домах солнечные батареи и коллекторы, при помощи которых происходит обеспечение объекта бесплатным электричеством и горячим водоснабжением.

Современные производители должны учитывать многие метеорологические факторы, прежде чем создавать проекты систем, так как изменения в погодных условиях могут оказывать серьезные влияния на работу установки.

Так же, практические навыки наши студенты могут получить благодаря фирме-сотруднику ТОВ «Атомосфера», которая в свою очередь професионально занимается данным вопросом.

Альтернативные источники энергии: виды, значение, преимущества и недостатки

Автор Nat WorldВремя чтения 5 мин.Просмотры 302Опубликовано Обновлено

Альтернативные, или нетрадиционные источники энергии – это ресурсы природы, которые можно использовать для получения электричества. Сюда относятся солнце, ветер, и даже энергия земли, биомасс, сточных вод и отходов. По прогнозам, с помощью биогенного горючего можно получать до 49% электроэнергии, а также 16-22% – от энергии ветра и воды.

Читайте также: Возобновляемые источники энергии

Виды, преимущества и недостатки разных альтернативных источников энергии

У каждого типа нетрадиционной энергетики есть свои плюсы и минусы, а также особенности организации процесса для получения электричества.

Солнечная энергия

Преобразование энергии солнца происходит с помощью особых технологий. Сложность обработки солнечной энергии выступает в качестве недостатка этого источника:

  • излучение имеет низкую плотность и непостоянно, поэтому существующие технологии имеют ряд ограничений;
  • в некоторых странах из-за низкого уровня солнечного излучения реализовать методику нецелесообразно.

Среди преимуществ можно выделить абсолютную экологическую безопасность солнечной энергии и отсутствие вмешательства в геологию Земли.

На солнечной энергии работают космические станции и спутники. Широкое распространение получили солнечные панели в некоторых странах – ими оснащают крыши домов.

Геотермальная энергетика

Геотермальный метод получения энергии построен на принципе преобразования тепла мантии и ядра Земли (чаще всего источником служат пароводяные резервы). Преобразование природного пара – процесс трудоемкий, так как требуется строительство труб и турбин, проводящих его с глубины от 2-3 км. Однако стоимость электроэнергии на выходе получается не слишком высокой.

Недостаток метода – вероятность оседания грунта и повышения сейсмической активности, поэтому в опасных районах этот источник альтернативной энергии неприменим.

Ветровая энергетика

Для реализации метода требуется ветряная электростанция. Одно из преимуществ такого источника энергии – это дешевое оснащение. Но недостаток – сильная зависимость от погодных условий, требуется постоянный контроль состояния. А еще ветровые электростанции могут создавать помехи для радиоволн.

Важно! Обширное использование ветряных электростанций может стать причиной недостаточной вентиляции промышленных районов, что приведет к ухудшению экологической обстановки.

Также для ветряных станций требуются большие площади, поэтому реализация в густонаселенных регионах затруднена. Однако ветряные источники энергии используются в некоторых странах Европы и Америки для снабжения небольших поселений.

Волновая энергетика

В этом способе для получения электричества используется энергия волн. В отличие от альтернативных источников, описанных выше, волновая энергия отличается большей ударной мощностью. Это самый многообещающий способ получения энергии в перспективе освоения океанов.

Важно! Все виды естественной энергии – ветер, солнце, волны – относятся к возобновляемым источникам.

Самый яркий пример традиционного использования волновой энергии – гидроэлектростанции, но он не единственный. Целесообразно строительство волновых станций в районах с мощными приливами (колебание больше 4 м).

Среди недостатков можно выделить небольшую мощность, строительство только возле побережья, а также цикличность работы – всего 2 раза в сутки. Экологическая безопасность такого способа получения энергии под вопросом, ведь станции нарушают баланс соленой и пресной воды, что несет угрозу морской жизни.

Новейшая технология получения энергии волновым путем – аэро ГЭС. Они работают по принципу конденсации влаги из атмосферы, однако до внедрения этой технологии в жизнь еще далеко.

Градиент-температурная энергетика

В основе этого метода лежит баланс температур. Для строительства станций требуется морское побережье. Поглощая до 70% солнечной энергии, мировой океан становится отличным источником температурных ресурсов. Однако нагрев и выделение углекислой кислоты при обработке морской воды нарушают экологическую обстановку. Среди преимуществ можно выделить только то, что ресурс крайне обширен.

Биомассовая энергетика

Под этим понятием скрывается процесс гниения биологических отходов и ресурсов – в результате выделяется биологический газ с большим содержанием метана. Его можно использовать для обогрева помещений и выработки электричества.

Больше всего такой источник энергии используется в сельскохозяйственных предприятиях. Это безотходное производство, так как гниющие продукты потом используются для удобрения. Кроме растений и навоза, можно использовать быстрорастущие водоросли.

Главный недостаток теплового источника – КПД не превышает 6% и для обеспечения нужд мегаполиса энергией такой метод не подойдет.

Энергия молнии

Один из самых новых альтернативных методов получения электричества – сбор энергии молний, попадающих в землю. Пока что проект находится на стадии разработки – установки для улавливания молнии еще не готовы.

Это дорогостоящий, но окупающийся метод, ведь 1 молния способна обеспечить целый район крупного города энергией на некоторое время. Но уже сейчас можно выделить главный недостаток – зависимость от частоты гроз.

Роль и значение альтернативной энергетики

Поиск альтернативных источников энергии – одна из самых актуальных задач, так как человечество чудовищными темпами поглощает газ, нефть и другие виды топлива, чтобы производить энергию. Научная «мечта» – получение альтернативы электричеству, но она пока что недостижима. Кризис топливных ресурсов неизбежен, и нетрадиционные источники энергии должны помочь предотвратить его.

Альтернативные источники энергии в России

В России в разных регионах интегрируется практическое использования следующих альтернативных источников энергии:

  • Солнечная энергия. Самая большая трудность – это законодательное и финансовое обеспечение станций, собирающих солнечную энергию. Наибольший потенциал такого способа получения энергии сосредоточен в южных регионах, а также на севере – в Якутии и Магаданской области.
  • Гидроэнергетика. ГЭС после АЭС занимают 2 место по способам производства электроэнергии, и перспективы у этого метода достаточно большие.
  • Геотермальная энергетика. Геотермальные ресурсы России в 10 раз богаче, чем залежи нереализованного угля. Самый перспективный край – Камчатка, где на глубине чуть больше 3 км заложен пар температурой 200 градусов. Большим потенциалом также обладает Кавказ и Краснодарский край.
  • Биогаз. Активно развивающаяся отрасль энергетики, востребованная в России. Есть даже предприятия, которые начали производство установок.
  • Приливная энергетика. Наиболее перспективны города, расположенные на побережье.
  • Ветроэнергетика. На территории России ветрогенные установки используются со времен СССР: на территории Калининграда, в заполярье, Башкортостане и Чувашии. Потенциал у этого метода в РФ обширен, поэтому ветроэнергетика активно развивается.

Альтернативные источники энергии – один из вопросов сохранения окружающей среды и ресурсов планеты, который изучается тысячами специалистов. Каждый день ищутся новые решения и разрабатываются методы для получения энергии из ветра, солнца, воды. Но сфера изучена недостаточно и многие задачи только предстоит решить.

Мне нравитсяНе нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Преимущества и недостатки нетрадиционной энергетики Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

THE USE OF THORIA AS AN ALTERNATIVE AND ENVIRONMENTALLY PURE ENERGY

SOURCE

V. Yu. Karnitsky, A. U. Botirova

A new technical solution was considered — the processing of thorium and its transformation as a fuel for nuclear power plants intended for the production of electrical energy. Improving energy efficiency, reducing the cost of obtaining energy, saving natural resources.

Key words: nuclear power, energy consumption, uranium, thorium, energy sources.

Karnitsky Valery Yulievich, candidate of technical sciences, docent, [email protected] ru, Russia, Tula, Tula state University,

Botirova Anisa Uralovna, student, anisa. [email protected],mail. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 620.92

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

С. В. Котеленко, А. С. Рябов

Рассмотрены виды нетрадиционной энергетики, их преимущества и недостатки. Приводится анализ рационального применения энергетических установок нетрадиционной энергетики с учетом климатических условий и условий рельефа местности.

Ключевые слова: нетрадиционная энергетика, возобновляемые источники

энергии.

Нетрадиционная энергетика, исходя из названия, соответствует получению энергии нетрадиционными методами. Наибольшее применение этих методов освоено среди возобновляемых источников энергии, к которым относятся энергии солнца, ветра, геотермальная энергия, биотопливо, энергии морских волн, водородная энергетика.

Широкое применение нетрадиционной энергетики находят не во всех странах по сравнению с традиционными методами, однако представляют интерес с точки зрения неограниченного ресурса энергии.

Солнечная энергия основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии. Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой — на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи, изготавливаемые на основе кристаллов кремния. Самая мощная солнечная электростанция Топаз, находится в Калифорнии и является крупнейшей солнечной электростанцией в мире с мощностью 550 МВт, и позволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу как минимум на 380 тысяч тонн в год. Для сравнения, Белоярская атомная электростанция в России вырабатывает лишь немного больше — 600 мегаватт. Ожидаемая годовая выработка, составляет 1096 гигаватт-час. Станция расположена в уезде Сан-Луис-Обиспо и насчитывает 9 миллионов солнечных панелей. Топаз обеспечивает энергией свыше 160 000 домов и промышленных предприятий в районе [4].

Преимуществом солнечной энергии является общедоступность и неисчерпаемость источника, безопасность для окружающей среды, генерация энергии в малых масштабах, бесшумность и стационарность.

К недостаткам солнечной энергии относится зависимость от погоды и времени суток, необходимость аккумуляции энергии, высокая стоимость конструкции.

Энергия ветра специализируется на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор для получения электрической энергии, ветряная мельница для преобразования в механическую энергию, парус для использования в транспорте и другими.

Самый большой в мире ветрогенератор — Enercon E-126. Высота башни — 135 метров, диаметр ротора — 126 метров, общая высота — почти 200 метров. При хорошем ветре он вырабатывает до 7,58 мегаватт электроэнергии. Первый ветрогенератор Enercon E-126 установили в 2007 году в Германии [2].

Преимущество энергии ветра является экологическая чистота, разработанные ветроэнергоустановки, способные эффективно работать при самом слабом ветре, а недостатком является непостоянство ветра.

Геотермальные источники энергии основаны на использовании тепловой энергии недр Земли для производства электрической энергии на геотермальных электростанциях или, непосредственно, для отопления или горячего водоснабжения. Её принято разделять на два вида: гидротермальную и петротермальную энергию. Первый образуется за счет теплых источников, а второй тип — это разница температур на поверхности и в глубине земли.

Пар, поступающий из недр земли, работает в непосредственном контакте с паровой турбиной. Пар подается на лопасти турбины, которая свое вращательное движение передает генератору, вырабатывающему электрический ток.

Комплекс The Geysers, Калифорния (США), состоящий из 22-х геотермальных электростанций, суммарной мощностью 1517 МВт, по-прежнему продолжает оставаться самым крупным по использованию геотермальной энергии [3].

Главным преимуществом геотермальных источников — это практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени года, суток. Недостаток — необходимость обратной закачки отработанной воды, это исключает сброс этих вод в природные водоёмы, расположенные на поверхности.

Биотопливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Различается жидкое биотопливо для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель, твёрдое биотопливо — дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга и газообразное — синтез-газ, биогаз, водород.

Более половины биотоплива составляют его традиционные формы — дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют более трети населения Земли. Основной формой биотоплива в электроэнергетике являются паллеты, производимые из древесины.

Преимуществом биотоплива является экологическая чистота, удобство транспортировки, очень малая зольность, низкая вероятность самовоспламенения. Недостаток биотоплива — помещение для хранения.

Энергия волн океана — это энергия, переносимая волнами на поверхности океана. Может использоваться для совершения полезной работы — генерации электроэнергии, опреснения воды и перекачки воды в резервуары. Энергия волн — неисчерпаемый источник энергии.

Осциллирующая водяная колонна с воздушной турбиной Уэллса являет собой классический проработанный вид волновой электростанции. Аналогичное оборудование функционирует как в море, так и в прибрежной зоне.

Принцип работы одинаков и для стационарных, и для плавучих моделей. Волной в, наполовину погруженной в воду, камере поднимается уровень воды. Благодаря заполнению внутреннего объема агрегата водой, воздух, находящийся внутри, под давлением выдавливается из сосуда. Образовавшиеся воздушные потоки пропускаются через лопасти реверсивной турбины низкого давления Уэллса. Когда возникает откат воды, воздух возвращается в камеру, минуя все те же турбинные лопатки. Уэллс добился сохранения направления вращения вала турбины вне зависимости от направления движения волны, что обеспечивает непрерывность передачи крутящего момента на вал генератора.

По сравнению с ветровой и солнечной энергией энергия волн обладает гораздо большей удельной мощностью. При освоении поверхности океанов не может быть нехватки энергии.

Станция Agucadoura Wave Farm мощностью 2,24 МВт занимает первое место среди когда-либо реализованных и коммерчески работающих проектов. Станция длиной 150 м и шириной 3,5 м располагалась возле берегов города Повуа-де-Варзин в северной части Португалии. По своей форме напоминает «змею», наполовину погруженную в воду. Волны, накатываясь на этих «змей», передавали им колебания, которые впоследствии преобразовывались в энергию. Каждая турбина производила 0,75 МВт электроэнергии. Было построено три таких установки общей мощностью 2,25 МВт и стоимостью 13 млн. долларов [4].

Преимуществом энергии волн является простота в использовании, большие запасы неиспользованной водной энергии, всегда возобновляемы. К недостаткам относятся огромные запасы воды за плотиной, в свою очередь для плотины нужно огромное количество материалов.

Водородная энергетика — отрасль энергетики, основанная на использовании водорода, в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода, которая вновь вводится в оборот водородной энергетики.

Применение водород нашел в химической промышленности — при синтезе аммиака, изготовления соляной и метиловой кислот, получения метилового спирта. В пищевой промышленности его используют для превращения жидких жиров в твердые. Учитывая «невесомость» водорода, им заполняли и заполняют оболочки летательных аппаратов легче воздуха. Сначала это были воздушные шары, позднее — аэростаты и дирижабли, на сегодняшний день — метеорологические зонды. Высокая температура горения, а в сочетании с электрической дугой она достигает 4000оС, обеспечивает расплав даже самых тугоплавких металлов. Поэтому кислородно-водородные горелки используют для сварки и резки металлов. В цветной металлургии восстановлением водорода получают особо чистые металлы из оксидов. В космической технике отечественная ракета-носитель «Энергия» с успехом использует водород в качестве топлива. Японские компании Kawasaki Heavy Industries и Obayashi уже к 2018 году планируют начать использование водородной энергии для электроснабжения города Кобе. Они станут первопроходцами среди тех, кто реально начнет использовать водород для большой энергетики практически без вредных выбросов. Водородная электростанция мощностью 1 МВт будет возведена прямо в г. Кобе, где позволит снабдить электричеством международный конференц-центр и рабочие офисы 10000 местных жителей. А тепло, выделяемое на станции в процессе получения электричества из водорода, станет эффективным отоплением для местных домов и офисных зданий [1].

Преимуществом водородной энергетикой является экологическая чистота, высокий КПД, достигающий 50…70 %, бесшумность, модульная конструкция. К недостаткам относится высокая цена, малый срок службы, низкая надежность.

Гидроэлектроэнергия является крупнейшим источником возобновляемой энергии, обеспечивая 3,3 % мирового потребления энергии и 15,3 % мировой генерации электроэнергии в 2010 году. Использование энергии ветра растет примерно на 30 процентов в год, по всему миру с установленной мощностью 318 гигаватт в 2013 году, и широко используется в странах Европы, США и Китае. Производство фотоэлектрических панелей быстро нарастает, в 2008 году было произведено панелей общей мощностью 6,9 ГВт, что почти в шесть раз больше уровня 2004 года. Климатические условия способствуют развитию солнечных электростанций в Германии и Испании. Солнечные тепловые станции действуют в США и Испании, а крупнейшей из них является станция в пустыне Мохаве мощностью 3054 МВт. Крупнейшей в мире геотермальной установкой является установка на гейзерах в Калифорнии с номинальной мощностью 750 МВт.

В России гидроэнергетика играет важную роль по объему производимой электроэнергии. Этому способствует богатство природных водных ресурсов страны. На сегодняшний день в стране действует порядка 300 мини ГЭС. Гидроэнергетические установки малой мощности способны производить от 1 до 3000 кВт/ч. Одной из крупнейших гидроэлектростанций в России является Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего. Установленная мощность Саяно-Шушенской ГЭС -6 400 МВт, среднегодовая выработка 24 млрд. кВт- ч. Тем не менее работа ГЭС сталкивается с рядом экологических проблем. После сооружения Саяно-Шушенской ГЭС в её нижнем бьефе в зимний период стала возникать незамерзающая полынья, связанная со сбросом относительно тёплых вод из водохранилища при работе гидроагрегатов ГЭС. Возникновение полыньи привело к усилению заторных явлений в нижнем бьефе с периодическим подтоплением территорий. Начальный озеровидный участок водохранилища в Туве, на который приходится около 20 % полезной ёмкости водохранилища, в результате колебаний уровня воды в водохранилище при сезонном регулировании стока заполняется в середине августа и обсыхает в середине ноября, образуя в остальное время года обширную заболоченную и непригодную для хозяйственной деятельности низменность.

В России развиты далеко не все источники альтернативной энергии. Наличие больших запасов традиционных источников энергии, таких как нефть, уголь, газ предоставляет возможность отложить развитие не только ветроэнергетики, но и альтернативной энергетики в целом. Большинство предприятий создано именно на основе традиционных источников энергии, переоборудование или же создание новых предприятий на основе альтернативных источников энергии требует больших вложений. Применение возобновляемой энергии имеет большие риски из-за того, что источник данной энергии имеет стихийный и непостоянный характер, что в свою очередь в случае отсутствия поддержки со стороны государства, делает альтернативную энергетику убыточной.

Список литературы

1. Четошникова Л.М. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии: учебное пособие. Издательский центр ЮУрГУ, 2010.

2. 10 крупнейших солнечных электростанций в мире [Электронный ресурс] URL: https://rodovid.me/solar power/10- krupneyshih- solnechnyh- elektrostanciy- v-mire.html (дата обращения: 10.11.2018).

3. Энеркон Е-126. Самый большой ветрогенератор в мире [Электронный ресурс] URL: https://pikabu.ru/story/yenerkon_e126_samyiy_ bolshoy_vetrogenerator_v_mire_ 3881291 (дата обращения: 10.11.2018).

4. Самые мощные проекты возобновляемой энергетики 2012 [Электронный ресурс] URL: http://www. ekopower.ru/samyie-moshhnyie-proektyi-vozobnovlyaemoy-2/ (дата обращения: 10.11.2018).

5. Возобновляемая энергия в России. Изд. Международное энергетическое агентство, 2004.

Котеленко Светлана Владимировна, канд. техн. наук, ассистент, S. [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Рябов Артем Сергеевич, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет

THE ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF ALTERNATIVE ENERGY

S.V. Kotelenko, A.S. Ryabov

The types of unconventional energy, their advantages and disadvantages are considered. The analysis of the rational use of power plants of non-traditional energy taking into account climatic conditions and terrain conditions.

Key words: unconventional energy, renewable energy sources.

Kotelenko Svetlana Vladimirovna, candidate of technical sciences, assistant, S.V. [email protected] ru, Russia, Tula, Tula State University,

Ryabov Artem Sergeyevich, student, ryabov 99/amail.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.311

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

С.В. Ершов, Д.В. Шалимов

Анализ влияния качества электрической энергии на электрооборудование, особенно на средства управления системами электроснабжения, используемые на трансформаторных подстанциях, показал, насколько велик ущерб от низкого качества электроэнергии. Поскольку в нашей стране наблюдается отставание в развитии микропроцессорной техники и её применении в автоматизированных системах управления трансформаторными подстанциями по сравнению с развитыми странами, то можно прогнозировать увеличение в ближайшие годы ущерба при работе трансформаторных подстанций от низкого качества электроэнергии, если не принять необходимых мер для его улучшения.

Ключевые слова: Качество электрической энергии, несимметрия напряжения, показатели качества электроэнергии.

При создании систем контроля качества энергии наиболее важными составляющими подобных систем являются методы и средства контроля коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента п — й гармонической составляющей напряжения. Методам и средствам контроля нелинейных искажений посвящены работы [2, 3]. Как следует из указанных источников наиболее перспектив-нойявляется внедрение цифровых приборов для контроля параметров качества электрической энергии. Выбор методов измерений также очень важен для повышения эффективности конечного результата.

Преимущества и недостатки технологий солнечной электростанции и ветровой электростанции

Использование энергии солнца и ветра способствует увеличению доли неисчерпаемых источников энергии для покрытия энергетических потребностей мира.

Уже более 100 стран сформулировали политические цели для расширения использования возобновляемых источников энергии и ввели соответствующие энергетические программы, которые обязывают операторов сети покупать электроэнергию, производимую возобновляемыми источниками энергии.

Использование энергии солнца и ветра целесообразно для выработки электрической энергии и возможно на всей территории Украины.

Однако, для исследования энергетического потенциала солнечного излучения и силы ветра, в целях наиболее эффективного использования технологий СЭС/ВЭС и, как результат, увеличение производства электроэнергии с последующей ее продажей по «зеленому» тарифу необходимо привлекать специалистов энергетической отрасли.

В соответствии с Законом Украины «Об электроэнергетике», в отличие от промышленных СЭС мощностью более 30 кВт, для владельцев частных СЭС и / или ВЭС предусмотрены следующие дополнительные стимулы:

  • производство электроэнергии из энергии ветра и солнечного излучения частного домохозяйства осуществляется без соответствующей лицензии;
  • размер «зеленого» тарифа привязан к курсу евро (при увеличении курса евро тариф также увеличивается).

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ СЭС:

  • бесшумность работы;
  • срок работы солнечных элементов практически неограничен и может составлять десятки лет;
  • преобразование солнечной энергии происходит в основном за счет использования фотоэлектрических элементов;
  • дополнительный или автономный источник электроэнергии частного дома;
  • возможность получения «зеленого» тарифа.

НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ СЭС:
  • зависимость от климатических характеристик местности;
  • потребность в большой площади размещения.

ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ ВЭС:

  • энергия ветра неисчерпаема;производство электроэнергии с помощью ВЭС не сопровождается опасными выбросами в атмосферу;
  • возможность размещения в труднодоступных местах;
  • требуют малой площади и вписываются в любой ландшафт;получение бесплатной электроэнергии в долгосрочной перспективе, отсутствие затрат на топливо и его доставку;
  • автономность — независимость от состояния и работы внешних электрических сетей.

НЕДОСТАТКИ ВЭС:
  • шум;
  • высокая стоимость;
  • большой срок окупаемости;
  • непостоянство и нерегулируемость ветрового потока.

Семь неудобных фактов о «зелёной» энергетике, о которых молчат СМИ

Идея использования возобновляемых источников энергии, безусловно, звучит привлекательно, но само название обманчиво. Большинство возобновляемых источников энергии, за исключением древесины и навоза, на самом деле сильно зависят от ископаемого топлива.

54 635 просмотров

Прежде чем познакомить вас со статьёй Гейл Тверберг, затрагивающей глубокие проблемы альтернативной энергетики, прошу вас обратить внимание на слова Билла Гейтса относительно перспектив «зелёной» энергии, которые, на мой взгляд, довольно точно иллюстрируют положение дел в сфере экологии:

Интервьюер: «Итак, многие люди настроены очень оптимистично, поскольку вы знаете, что затраты на ветровые и солнечные возобновляемые источники энергии снижаются, стоимость батарей снижается. Вы думаете, этого достаточно или нет?».

Билл Гейтс: «Это так разочаровывает, я имею ввиду — это на самом деле разочаровывает. Вацлав вчера сказал, что в Токио живёт 27 млн человек, три дня в году приходятся на циклон.

Знаете, за три дня это 23 гигаватта электроэнергии. Скажите мне, какая батарея, установленная там, сможет обеспечить эту мощность?

Я имею в виду, давайте не будем валять дурака. Вы знаете, что 100 долларов за киловатт-час — это ничто, это не решает проблему надёжности. И помните, что электричество составляет 25% выбросов парниковых газов.

Всякий раз, когда мы произносим термин «чистая энергия», я думаю это запутывает людей, потому что они не знают, что это, они не понимают.

Я был на конференции в Нью-Йорке, не буду её называть, и собравшиеся говорили обо всём этом. Ребята-финансисты вышли на сцену и сказали, что они будут оценивать компании с точки зрения того, сколько эти компании выделяют CO2. И они собираются говорить, что вот эта вот компания выделяет много СО2, и думают, что финансовые рынки, как по волшебству, помогут сократить выбросы CO2 до нуля.

И я подумал, финансисты с Уолл-стрит, как вы сделаете сталь? У вас есть что-то в ваших столах, что поможет отлить сталь?

А что с удобрениями, цементом, пластиком? Откуда это всё возьмётся, вы знаете? Разве самолёт летит по небу из-за каких-то финансовых расчётов, которые вы рассчитали в Excel-таблице?

И они… это сумасшествие, называют это финансовым решением… я этого не понимаю, я просто этого не понимаю.

Нет ничего, что может заменить то, как работает сегодняшняя индустриальная экономика».

1. Затраты на передачу энергии намного выше, чем у других видов электроэнергии

В большинстве исследований не учитывается тот факт, что они никак не компенсируются.

Исследование, проведённое Международным энергетическим агентством в 2014 году, показывает, что затраты на передачу для ветра примерно в три раза превышают затраты на передачу электроэнергии от угля или ядерной энергии.

Количество избыточных затрат имеет тенденцию к увеличению, так как неустойчивые возобновляемые источники энергии получают всё большую долю в общем объёме.

Вот некоторые из причин более высоких затрат на передачу для ветра и солнца:

  • Необходимо построить непропорционально больше линий для ветровой и солнечной энергии, поскольку линии электропередач необходимо масштабировать до максимальной, а не средней мощности. Выработка энергии от ветра обычно доступна от 25% до 35% времени; солнце — от 10% до 25% времени.
  • Как правило, между тем, где происходит использование возобновляемой энергии, и тем, где она потребляется, расстояние может быть гораздо больше, по сравнению с традиционным производством.
  • Возобновляемая электроэнергия и установленное вспомогательное оборудование не обладают таким же уровнем контроля над аспектами энергосети (мощность тока, амплитуда и так далее), в отличии от электростанции, работающей на ископаемом топливе. Поэтому в систему передачи должны быть внесены исправления, которые потребуют дополнительной инфраструктуры, а соответственно, и новых затрат.

2. При передаче электроэнергии на большие расстояния возрастают расходы на обслуживание линий электропередач

Если не будет должного обслуживания, возможны пожары, особенно в сухих, ветреных районах.

Последние данные свидетельствуют о том, что ненадлежащее обслуживание линий электропередач (ЛЭП) увеличивает вероятность пожаров.

В Калифорнии халатное техническое обслуживание привело к банкротству энергосистемы Северной Калифорнии PG & E. В последние недели PG & E инициировала два профилактических отключения питания, одно из которых затронуло до двух миллионов человек.

Техасский проект по смягчению последствий лесных пожаров сообщает: «ЛЭП вызвали более 4000 пожаров в Техасе за последние три с половиной года».

Венесуэла обладает ЛЭП большой протяжённостью: от своей главной гидроэлектростанции до Каракаса. Похоже, что одно из отключений в этой стране было связано с пожарами вблизи ЛЭП.

Есть решения, чтобы предотвратить пожары, например, зарыть линии под землю. Или использовать изолированный провод вместо обычного провода. Но любое решение имеет свою стоимость. Эти затраты необходимо учитывать при моделировании косвенных затрат в том случае, если мы предполагаем использовать дополнительно большого количества новых возобновляемых источников энергии.

3. Потребуются огромные инвестиции в зарядные станции

Чтобы кто-либо кроме представителей самых обеспеченных слоёв населения смог пользоваться электромобилями.

Понятно, что люди с высоким доходом могут позволить себе электромобили. У них обычно есть гаражи с доступом к электричеству. И они могут легко заряжать автомобиль, когда им удобно.

Загвоздка в том, что основная масса зачастую не имеет аналогичных возможностей для зарядки электромобилей. Она также не может позволить себе тратить часы в ожидании зарядки своих автомобилей.

Понадобятся недорогие станции быстрой зарядки, расположенные повсеместно, если электромобили станут основным выбором. В стоимость быстрой зарядки, вероятно, потребуется включить плату за содержание дороги, поскольку это одна из тех затрат, которые сегодня включены в цены на топливо.

4. Прерывистость способствует росту затрат

Распространено мнение, что с перебоями можно справиться путём небольших изменений, такими как ценообразование по времени, «умные» энергосистемы и отключение электроэнергии для некоторых заранее выбранных промышленных потребителей, если для всех не хватает электроэнергии.

Такой подход теоретически может иметь место, если система основана на энергетике из ископаемого топлива и энергии атома, к которым присоединяют небольшой процент возобновляемых источников энергии. Ситуация меняется по мере добавления в сеть возобновляемых источников энергии.

После того как в электрическую сеть добавляется даже небольшой процент солнечной энергетики, необходимы батареи, чтобы сгладить быстрый переход, который происходит в конце дня, когда работники возвращаются домой, чтобы поужинать, когда солнце уже село. Также нужно иметь в виду перебои с электричеством из-за остановки ветровых турбин во время штормов.

Есть и другие проблемы. Сильные штормы могут нарушить электроснабжение на несколько дней в любое время года. По этой причине, если система будет работать только на возобновляемых источниках энергии, необходимо иметь резервный аккумулятор, который бы имел запас как минимум на три дня.

В коротком видео ниже Билл Гейтс выражает беспокойство по поводу идеи использования трёхдневной резервной батареи на примере города Токио.

Сейчас количество батарей ничтожно для того, чтобы обеспечить трёхдневное резервное питание для электроснабжения всего мира. Если мировая экономика будет работать на возобновляемых источниках энергии, потребление электроэнергии должно вырасти по сравнению с сегодняшним уровнем, что ещё больше усложнит хранение трёхдневного запаса электроэнергии.

Гораздо более сложной проблемой, чем трёхдневное хранение электроэнергии, является необходимость сезонного хранения, если возобновляемые источники энергии будут использоваться более-менее широко. На рисунке 1 показана сезонная структура потребления энергии в Соединённых Штатах.

Рисунок 1. Потребление энергии в США по месяцам года на основе данных Управления энергетической информации США. «Всё остальное» («All other») — это общая энергия, за вычетом электроэнергии и энергии на транспортировку. Включает природный газ, используемый для отопления домов. Сюда также входят нефтепродукты, используемые в сельском хозяйстве, а также ископаемое топливо всех видов, используемых в промышленных целях.

В отличие от модели, представленной в графике, производство солнечной энергии имеет наибольшую выработку в июне и падает до низких значений в декабре-феврале. Гидроэлектростанция имеет наибольшую выработку весной, но количество часто варьируется от года к году. Энергия ветра довольно переменна, как из года в год, так и из месяца в месяц.

Наша экономика не может справиться с многократными пусками и остановками электроснабжения. Например, температура должна оставаться постоянно высокой для плавления металлов. Лифты не должны останавливаться между этажами, когда отключается электричество. Охлаждение должно продолжаться, чтобы продукты оставались свежими в холодильнике.

Есть два подхода, которые можно использовать для решения сезонных проблем:

  1. Значительно перестроить энергетическую систему на основе возобновляемых источников энергии, чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии, особенно в периоды большой востребованности энергии, например, зимой.
  2. Построить большое количество дополнительных хранилищ, таких как аккумуляторы, для хранения электроэнергии в течение нескольких месяцев или даже лет, чтобы уменьшить прерывистость.

Любой из этих подходов чрезвычайно дорог. Такие затраты подобны добавлению ещё одного желудка в человеческий организм. И, насколько я знаю, они не были включены ни в одну модель на сегодня. Стоимость одного из этих подходов должна быть включена в любую модель, анализирующую затраты и выгоды от возобновляемых источников энергии, если есть намерение использовать возобновляемые источники энергии шире, чем незначительная доля от общего потребления энергии.

Рисунок 2 иллюстрирует высокую стоимость энергии, которая может возникнуть при добавлении значительного количества резервных батарей в энергосистему. В этом примере «чистая энергия», которую обеспечивает система, по существу почти полностью нивелируется резервными батареями.

В анализе «Возврат энергии при инвестировании в энергетику» (EROEI) сравнивается выход энергии с потреблением энергии. Это один из многих показателей, используемых для оценки того, обеспечивает ли устройство адекватную выходную мощность, чтобы оправдать затраты энергии.

Рисунок 2. Диаграмма динамической энергии Грэма Палмера с учётом батарей. Из «Энергия в Австралии»

Пример на рисунке 2 основан на схеме использования электроэнергии в Мельбурне, Австралия, где климат относительно мягкий. В примере используется комбинация солнечных панелей, батарей и дизельного резервного копирования.

Солнечные батареи и резервные батареи обеспечивают электроэнергию для 95% годового потребления электроэнергии, которое легче всего покрыть этими устройствами; дизельная генерация используется на оставшиеся 5%.

Пример на рисунке 2 можно перенастроить так, чтобы он был «только возобновляемым», добавив значительно больше батарей, множество солнечных батарей или их комбинацию. Эти дополнительные батареи и солнечные панели будут использоваться незначительно, в результате чего EROEI-системы снизится до ещё более низкого уровня.

Основная причина того, что электроэнергетическая система смогла избежать издержек, связанных с чрезмерной перестройкой или добавлением множества резервных аккумуляторов, — их малая доля в производстве электроэнергии. В 2018 году ветер составлял 5% мировой электроэнергии; солнечная составляла 2%. В процентах от мирового энергопотребления они составили 2% и 1% соответственно.

Вторая причина, по которой система электроснабжения смогла избежать проблем перебоев, заключается в том, что резервные поставщики электроэнергии (уголь, природный газ и атомная энергия) были вынуждены предоставлять резервные услуги без адекватной компенсации их стоимости.

Ветровой и солнечной энергии дают так называемые субсидии «идущим первыми». Такая практика создаёт проблему, поскольку поставщики резервного копирования несут существенные постоянные затраты и часто не получают адекватной компенсации.

Если будет какой-либо план прекратить использование ископаемого топлива, все эти резервные поставщики электроэнергии, в том числе ядерные, исчезнут. (Поставщики ядерной электроэнергии также зависят от ископаемого топлива.) Возобновляемые источники энергии должны будут существовать самостоятельно.

И вот тогда проблема прерывистости станет непреодолимой. Ископаемое топливо может храниться относительно недорого; затраты на хранение электроэнергии огромны. Они включают в себя как стоимость системы хранения, так и потерю энергии в хранилищах.

Фактически проблема недостаточного финансирования исходит от возобновляемых источников энергии и их права «идти первыми» — и становится непреодолимой в некоторых регионах. Огайо недавно решил предоставить субсидии поставщикам угля и атомной энергии в качестве способа решения этой проблемы. Огайо также сокращает финансирование возобновляемых источников энергии.

5. Стоимость утилизации ветряных турбин, солнечных батарей и накопителей должна быть отражена в смете расходов

Похоже, в энергетическом анализе распространено предположение, что каким-то образом в конце срока службы ветряные турбины, солнечные батареи и накопители для хранения энергии исчезнут без каких-либо затрат. Если они будут переработаны, стоимость переработки должна быть меньше, чем стоимость полученных материалов.

Но мы понимаем, что переработка не является бесплатной. Очень часто затраты энергии на переработку материалов выше, чем энергия, используемая при их добыче в первоначальном виде. Эту проблему необходимо учитывать при анализе реальной стоимости возобновляемых источников энергии.

6. Возобновляемые источники не могут напрямую заменить многие устройства и процессы, которыми мы располагаем сегодня

Это может привести к значительному снижению экономической эффективности и более продолжительному переходу на возобновляемые источники.

Существует длинный список вещей, которые не могут быть заменены возобновляемыми источниками энергии. Сегодня мы не можем производить ветряные турбины, солнечные батареи или строить гидроэлектростанции без ископаемого топлива. Это само по себе даёт понять, что систему ископаемого топлива необходимо будет поддерживать в течение по крайней мере следующих двадцати лет.

Есть много других вещей, которые мы не можем сделать с помощью одной только возобновляемой энергии. Сталь, удобрения, цемент и пластик — вот только некоторые примеры, которые Билл Гейтс упоминает в своём видео выше.

Таким образом, невозможно изготовить асфальт. Мы не можем проложить дороги (кроме каменных) или построить многие современные здания с использованием одних только возобновляемых источников энергии.

7. Вероятно, что переход на возобновляемые источники энергии займёт 50 или более лет

В течение этого времени ветер и солнечная энергия будут действовать как дополнения к системе ископаемого топлива, а не заменять её. Это также увеличит расходы.

Чтобы отрасли на базе ископаемого топлива продолжали работать, большую часть затрат на них придётся сохранить. Люди, работающие в сфере ископаемого топлива, должны получать оплату за труд круглый год, а не только тогда, когда электроэнергетика нуждается в резервной электроэнергии.

Ископаемому топливу требуются трубопроводы, нефтеперерабатывающие заводы и квалифицированный персонал. Компании, использующие ископаемое топливо, должны будут оплачивать свои долги, связанные с существующими объектами.

Если природный газ используется в качестве резервного для возобновляемых источников энергии, понадобятся резервуары для хранения его запасов на зиму, помимо трубопроводов. Даже если использование природного газа уменьшится, скажем, на 90%, затраты на него, вероятно, сократятся на гораздо меньший процент, поскольку большая доля затрат — фиксированная.

Одна из причин, по которой переход будет очень долгим, заключается в том, что во многих случаях даже нет понимания пути к переходу от ископаемого топлива.

Если необходимо внести изменения, то для облегчения этих изменений:

  • Необходимы предварительные условия и договорённости.
  • Затем эти решения необходимо проверить в реальных условиях.
  • Далее необходимы новые заводы, чтобы выпускать новые устройства.
  • Вполне вероятно, что потребуется какой-то способ заплатить существующим владельцам за потерю стоимости их существующих устройств, работающих на ископаемом топливе; в противном случае возникнут огромные долговые обязательства.

Только после того как все эти шаги будут осуществлены, переход действительно может произойти.

Косвенные затраты вызывают огромный вопрос о том, имеет ли смысл поощрять широкое использование ветра и солнца. Возобновляемые источники энергии могут сократить выбросы CO2, если они действительно заменяют ископаемое топливо при производстве электроэнергии. Если это в основном надстройки для системы, требующие больших затрат, возникает важный вопрос:

Имеет ли смысл переходить на использование ветра и солнца?

Действительно ли ветер и солнечная энергия предлагают более светлое будущее, чем ископаемое топливо?

Запасы ископаемого топлива ограничены. Это происходит из-за того, что цены на энергоносители не поднимаются достаточно высоко, чтобы мы могли извлечь из них больше. Цены на готовую продукцию, изготовленную за счёт ископаемого топлива, должны быть достаточно низкими, чтобы покупатели могли их себе позволить.

В противном случае покупки дискреционных товаров (например, автомобилей и смартфонов) упадут. Поскольку автомобили и смартфоны производятся с использованием сырья, включающего ископаемое топливо, более низкий «спрос» на эту готовую продукцию приведёт к падению цен на товары, включая цены на нефть. И в действительности, похоже, что с 2008 года большую часть времени происходит падение цен на нефть.

​Рисунок 3. Средненедельная цена на нефть сорта Brent с учётом инфляции, основанная на спотовых ценах на нефть EIA и американском индексе потребительских цен

Сложно понять утверждение, в котором говорится, что возобновляемые источники энергии будут работать дольше, чем ископаемое топливо. Если их не субсидировать, стоимость будет выше, чем у ископаемого топлива. И это будет лишь первым ударом по «зелёной» энергетике. Она также очень зависит от ископаемого топлива при изготовлении запасных частей и ремонте линий электропередач.

Интересно, что разработчики моделей изменения климата, похоже, убеждены в том, что в будущем может быть добыто очень большое количество ископаемого топлива. Вопрос о том, сколько ископаемого топлива действительно может быть извлечено, является ещё одной проблемой моделирования, которую необходимо тщательно изучить.

Объём будущей добычи, похоже, сильно зависит от того, насколько долго нынешняя экономическая система продержится в существующем виде. Без глобализации добыча ископаемого топлива, вероятно, быстро сократится.

У нас слишком много веры в модели и прогнозы?

Вопрос о том, оправданна ли ветровая энергия и солнечная, требует тщательного анализа. Обычная отличительная черта энергетического продукта, который имеет существенную выгоду для экономики, — его производство имеет тенденцию быть очень прибыльным.

При условии высокой прибыльности правительства могут облагать налогом производителей. Таким образом, прибыль может использоваться, чтобы помочь остальной экономике. Это одно из физических проявлений «чистой энергии», которую обеспечивает энергетический продукт.

Если бы ветер и солнечная энергия действительно обеспечивали существенную чистую энергию, им не требовались бы субсидии, даже субсидии «идущим первыми». Они бы отбрасывали прибыль, чтобы принести пользу остальной экономике. Возможно, возобновляемые источники энергии не так полезны, как думают многие. Возможно, исследователи слишком поверили в искаженные модели.

Мой Telegram-канал «Эко-Underground» — больше информации о настоящей экологии.

Как возобновляемые источники энергии могут стать конкурентоспособными по цене и стоимости вырабатываемой энергии

Будучи генеральным директором Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (МАВИЭ), я с удовольствием согласился написать об удивительном преображении сектора энергетики, которое стало возможно благодаря внедрению технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии. Эта тема была предложена в любезном приглашении издания «Хроники ООН», и мы еще вернемся к этому факту, поскольку он многое говорит о том, какое место сейчас занимает использование возобновляемых источников энергии и как их воспринимают.

Но сначала необходимо поговорить о том, почему это направление энергетики имеет такое значение. Мир стоит на пороге беспрецедентного поворотного момента. Изменение климата — это реальная и неизбежная угроза благополучию, которого сегодня уже достигли многие и к которому стремятся и ради которого трудятся миллионы людей. Но, разумеется, дело не только в этом. Дело в том, что мы должны обеспечить выживание наиболее уязвимых жителей планеты и защиту экосистем и биологического разнообразия. Климат меняется во многом вследствие выбросов в атмосферу продуктов сгорания ископаемых видов топлива, хотя есть и другие важные причины. Чтобы остановить изменение климата, мы должны сократить потребление этих видов топлива, насыщенных углеродом. Возобновляемые источники энергии могут и должны стать центральным элементом этого плана.

Увеличение объемов использования энергии из возобновляемых источников даст и другие положительные результаты. Применение подобных технологий позволяет создать рабочие места, уменьшить загрязнение атмосферы на местном уровне и сократить потребление воды. Технологии производства энергии из возобновляемых источников почти исключительно основаны на использовании местных ресурсов и, следовательно, помогают оградить экономику наших стран от внешних потрясений, связанных с энергетической безопасностью. Важно отметить, что для многих из 173 государств, которые являются членами и подписантами нашей организации, использование возобновляемых источников — это также один из наиболее быстрых способов расширить доступ к электроэнергии. Ярко выраженный модульный характер многих из этих технологий, особенно фотовольтаики, которая основана на использовании энергии солнца, и наземной ветроэнергетики, также означает, что впервые за всю историю электроэнергетики отдельные лица и сообщества играют активную роль в собственном электроснабжении. В этом качестве технологии производства энергии из возобновляемых источников знаменуют собой переход к более демократичной и равномерной энергосистеме.

Преимущества возобновляемых источников энергии многочисленны и очевидны, однако столь же многочисленны и очевидны препятствия к их внедрению. Сложившиеся рыночные структуры, непонимание принципов действия новых технологий, основанных на возобновляемых источниках энергии, затрудненный доступ к финансированию и его высокая стоимость, неадекватные механизмы регулирования, отсутствие системы вознаграждений за компенсацию загрязнения ископаемыми видами топлива (например, выбросов в атмосферу углерода и местных загрязняющих вещества), небольшая емкость рынков и политическая неопределенность — все эти факторы сыграли свою роль в сдерживании использования возобновляемых источников энергии. К счастью, благодаря усердной работе предприятий данной отрасли, правительств, финансовых учреждений и регулирующих органов многие из этих препятствий преодолеваются.

Каждый год, начиная с 2011 года, более половины всех новых вводимых в эксплуатацию генерирующих мощностей составляли генераторы, основанные на технологиях производства энергии из возобновляемых источников. Сегодня задачи, связанные с использованием возобновляемых источников энергии, ставят перед собой 164 страны, тогда как в 2005 году таких стран было всего 43. В 2014 году мировой энергетический баланс пополнился рекордным количеством энергии из возобновляемых источников — 130 ГВт (гигаватт), а объем инвестиций в этот сектор вырос с 55 миллиардов долларов США в 2004 году более чем до 260 миллиардов долларов США в 2014 году. 2014 год также стал рекордным с точки зрения объема введенных в эксплуатацию генерирующих мощностей, основанных на технологиях фотовольтаики (40 ГВт) и ветроэнергетики (52 ГВт).

 

Путь к конкурентоспособности

Экономическая составляющая использования возобновляемых источников энергии имеет ключевое значение для понимания их потенциальной роли в энергетике, а также темпов и стоимости перевода энергетики на действительно устойчивые рельсы. К сожалению, большинство правительств не проводили систематического сбора данных, необходимого для отслеживания тенденций в области эволюции — или, как многие справедливо ее называют, революции — затрат на внедрение технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии. В результате эффективность политики слишком часто снижалась вследствие неправильного понимания структуры расходов или по причине использования устаревших данных.

Для восполнения этого пробела и обеспечения проведения здравой политики на основе точных и своевременных данных из надежного источника МАВИЭ разработало базу данных мирового уровня, в которую включено около 15 тыс. проектов по производству энергии из возобновляемых источников для коммунального энергоснабжения и почти три четверти миллиона малых систем, основанных на принципах фотовольтаики.

Тенденции, выявленные на основе этой базы данных, показывают не только успех политики, направленной на снижение расходов, но и основу для трансформации энергетического сектора в будущем.

Ценовая конкурентоспособность возобновляемых источников энергии достигла исторического максимума. При наличии хорошей ресурсной базы и структуры затрат энергия биомассы, воды, геотермальных источников и ветра теперь может быть преобразована в электроэнергию на конкурентоспособных условиях по сравнению использованием ископаемых видов топлива.

В 2015 году цены на солнечные батареи снизились на 75—80 процентов по сравнению с ценами, действовавшими в конце 2009 года. За период с 2010 года по 2014 год ранжированные по уровням затраты на производство электроэнергии для коммунального снабжения на основе технологии фотовольтаики сократились наполовину. Наиболее конкурентоспособные проекты коммунального энергоснабжения с использованием энергии солнца обеспечивают регулярные поставки электроэнергии по цене всего 0,08 доллара США за кВт∙ч (киловатт-час) без финансовой поддержки по сравнению с 0,045—0,14 доллара США за кВт∙ч при использовании ископаемых видов топлива. При этом на 2017 год и далее заложена еще более низкая стоимость. Хорошей иллюстрацией этого сдвига служит проведенный недавно в Дубае тендер на поставку электроэнергии по цене 0,06 доллара США за кВт∙ч, притом что данный регион изобилует ископаемыми видами топлива.

Одним из наиболее конкурентоспособных источников энергии на сегодняшний день является ветроэнергетика. Совершенствование технологии, сопровождающееся дальнейшим сокращением затрат на установку оборудования, позволяет снизить стоимость производства на основе энергии ветра до уровня производства на основе ископаемых видов топлива или даже ниже. Проекты по использованию энергии ветра во всем мире стабильно обеспечивают выработку электричества по цене 0,05—0,09 доллара США за кВт∙ч без финансовой поддержки, тогда как в рамках наиболее эффективных проектов стоимость производства оказывается еще ниже.

Выработка электричества на основе концентрированной энергии солнца и наземной ветроэнергетики на данный момент все еще, как правило, оказывается дороже, чем при использовании ископаемых видов топлива, за исключением наземной ветроэнергетики в приливно-отливных зонах. Однако эти технологии пока находятся на этапе зарождения с точки зрения их применения. Обе они основаны на важных возобновляемых источниках энергии, которые будут играть все более значимую роль в энергетическом балансе будущего, поскольку стоимость их использования продолжит снижаться.

Затраты на производство энергии на основе более зрелых технологий, предполагающих использование возобновляемых источников — энергии биомассы, геотермальных источников и воды, — с 2010 года остаются, в основном, стабильными. Однако при наличии незадействованных экономических ресурсов эти зрелые технологии могут обеспечить наиболее дешевую электроэнергию из любого источника.

С учетом затрат на установку оборудования и эффективности современных технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии, а также стоимости применения традиционных технологий можно говорить о том, что производство энергии из возобновляемых источников все чаще без какой-либо финансовой поддержки может конкурировать на равных с ископаемыми видами топлива.

 

Использование различных возобновляемых источников энергии имеет экономический смысл

Для формирования по-настоящему устойчивой энергетики роль фотовольтаики и ветроэнергетики в электроснабжении должна стремительно расти. Следовательно, основной задачей остается внедрение этих технологий таким образом, чтобы минимизировать любые дополнительные расходы на их интеграцию. Рано или поздно потребуется изменить политику и перейти от изолированного подхода, направленного на поддержку отдельных технологий, к установлению долгосрочных целей для минимизации общесистемных расходов.

Технические препятствия к расширению интеграции в энергосистему различных возобновляемых источников энергии, таких как энергия солнца и ветра, отсутствуют. При низком уровне распространенности стоимость подключения к сетям будет отрицательной или скромной, однако по мере распространения этих технологий она может увеличиться. Но и при этом с учетом экологических последствий использования ископаемых видов топлива на местном и мировом уровне стоимость подключения к сетям представляется значительно меньшим злом, даже если на различные возобновляемые источники будет приходиться 40 процентов общего объема энергоснабжения. Иными словами, при прочих равных и с учетом всех внешних факторов возобновляемые источники энергии остаются принципиально конкурентоспособными.

Каждый вид возобновляемых источников энергии имеет свои нюансы при подключении к системе электроснабжения, однако принцип во всех случаях один и тот же: для удовлетворения ежедневно меняющегося спроса потребуется набор различных технологий производства в различных местах. Энергия воды, биомассы, геотермальных источников и концентрированная солнечная энергия в аккумуляторах тепловой энергии являются базовыми, или контролируемыми, технологиями и не представляют никаких особых проблем для функционирования сетей.

Дополнительные общесистемные расходы, которые могут рассматриваться помимо и сверх расходов на производство энергии из различных возобновляемых источников, относительно невелики. Увеличение расходов в системах передачи и распределения энергии обычно минимально. В то же время общесистемные расходы могут вырасти за счет необходимости дополнительного резерва под перепады напряжения и с учетом циклических изменений погодных условий, чтобы не прекращать энергоснабжение в периоды слабого ветра или снижения интенсивности солнечного излучения.

Однако необходимо также учесть экологические и медицинские последствия использования ископаемых видов топлива в качестве источника энергии. В отсутствие подобного анализа возобновляемые источники энергии не могут конкурировать на равных с традиционными. Если учесть вред, наносимый человеческому здоровью при сжигании ископаемого топлива для производства энергии, в экономическом выражении, а также внешние факторы, связанные с выбросами CO2 (исходя из значений в диапазоне 20—80 долларов США в расчете на тонну CO2), стоимость производства энергии за счет ископаемого топлива вырастет на 0,01—0,13 доллара США за кВт∙ч (в зависимости от страны и применяемой технологии), что приведет к повышению стоимости электроэнергии на основе ископаемых видов топлива до 0,07—0,19 доллара США за кВт∙ч

 

Перспективы дальнейшего снижения расходов на выработку энергии из возобновляемых источников

Вернемся к заголовку данной статьи. «Как возобновляемые источники энергии могут стать конкурентоспособными с точки зрения цены» — не совсем правильное название, потому что технологии производства энергии из возобновляемых источников уже конкурентоспособны. Вопрос должен состоять в том, как еще больше уменьшить затраты и какие проблемы возникают при стремлении к этой цели.

Это ключевой вопрос, с которым мы сталкиваемся сегодня. Итоги анализа, проведенного МАВИЭ, показывают, что конкурентоспособность возобновляемых источников энергии имеет свои нюансы. Стоимость установки оборудования существенно варьируется не только между странами, но и внутри отдельных государств. Некоторые из этих различий связаны со структурными или относящимися к конкретному проекту проблемами, однако во многих случаях этот вопрос можно решить за счет проведения более совершенной политики.

В то же время остаются еще неиспользованные возможности сокращения расходов на оборудование и реализацию проектов. Однако в эпоху низких цен на оборудование дальнейшее сокращение расходов возможно в первую очередь за счет уменьшения сальдо от реализации проекта, а также снижения затрат на осуществление деятельности, техническое обслуживание и финансирование.

Реализация такого потенциала сокращения расходов и уменьшение различий в уровне затрат между рынками имеет определяющее значение для достижения мировых экономических, экологических и социальных целей. Следующим этапом стремительного развития возобновляемых источников энергии станет повышение их конкурентоспособности. Такие страны, как Индия, Иордания, Объединенные Арабские Эмираты и Чили постепенно осознают, что использование возобновляемых источников энергии часто оказывается наиболее экономичным способом удовлетворения спроса на электроэнергию. Однако темпы таких перемен будут слишком низкими для нашей планеты, даже несмотря на рост конкурентоспособности возобновляемых источников энергии.

Настало время воспользоваться открывающейся возможностью и ускорить распространение возобновляемых источников энергии для достижения наших общих целей, предполагающих наличие безопасной, надежной, недорогой и экологически устойчивой энергии. Сейчас это можно сделать дешевле, чем когда-либо, и этот вариант все чаще будет оказываться наиболее экономичным для потребителей сегодня и в долгосрочной перспективе. 

Преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии

Время чтения: 4 минуты

Ветровые, геотермальные, солнечные, гидроэнергетические и другие возобновляемые источники энергии сегодня являются широко популярным источником энергии во всем мире. Страны, корпорации и частные лица переходят на возобновляемые источники энергии, чтобы получить ряд больших преимуществ. В этой статье мы рассмотрим некоторые преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году

Преимущества возобновляемых источников энергии

Использование возобновляемых источников энергии по сравнению с ископаемыми видами топлива имеет ряд преимуществ.Вот некоторые из главных преимуществ перехода на «зеленый»:

1. Возобновляемая энергия не иссякнет

Технологии возобновляемой энергии используют ресурсы непосредственно из окружающей среды для выработки энергии. Эти источники энергии включают солнечный свет, ветер, приливы и биомассу, чтобы назвать некоторые из наиболее популярных вариантов. Возобновляемые ресурсы не иссякнут, чего нельзя сказать о многих типах ископаемого топлива — поскольку мы используем ресурсы ископаемого топлива, их будет все труднее получить, что, вероятно, приведет к увеличению затрат и воздействия добычи на окружающую среду.

2. Требования к техническому обслуживанию ниже

В большинстве случаев технологии возобновляемых источников энергии требуют меньшего общего технического обслуживания, чем генераторы, использующие традиционные источники топлива. Это связано с тем, что генерирующие технологии, такие как солнечные панели и ветряные турбины, либо имеют мало движущихся частей, либо вообще не имеют их, и для работы не требуются легковоспламеняющиеся источники топлива. Меньшее количество требований к техническому обслуживанию приводит к экономии времени и денег.

3. Возобновляемые источники энергии экономят деньги

Использование возобновляемых источников энергии может помочь вам сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.Вы сэкономите не только на расходах на техническое обслуживание, но и на эксплуатационных расходах. Когда вы используете технологию, которая генерирует энергию от солнца, ветра, пара или природных процессов, вам не нужно платить за дозаправку. Сумма денег, которую вы сэкономите, используя возобновляемые источники энергии, может варьироваться в зависимости от ряда факторов, включая саму технологию. В большинстве случаев переход на возобновляемые источники энергии означает экономию от сотен до тысяч долларов.

4. Возобновляемые источники энергии имеют множество преимуществ для здоровья и окружающей среды.

Возобновляемые источники энергии выделяют в воздух незначительные выбросы парниковых газов или загрязняющих веществ или их отсутствие.Это означает меньший углеродный след и общее положительное воздействие на окружающую среду. В процессе сгорания ископаемое топливо выделяет большое количество парниковых газов, которые, как было доказано, усугубляют повышение глобальных температур и частоту экстремальных погодных явлений.

Использование ископаемого топлива приводит не только к выбросам парниковых газов, но и других вредных загрязнителей, вызывающих проблемы со здоровьем дыхательных путей и сердца. Используя возобновляемые источники энергии, вы помогаете снизить распространенность этих загрязняющих веществ и вносите свой вклад в более здоровую атмосферу в целом.

5. Возобновляемые источники энергии снижают зависимость от зарубежных источников энергии

Используя технологии возобновляемой энергии, вы можете производить энергию на месте. Чем больше возобновляемой энергии вы используете для своих нужд, тем меньше вы будете полагаться на импортируемую энергию и тем больше вы внесете вклад в энергетическую независимость США в целом.

Недостатки возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии имеют множество преимуществ, но не всегда солнечно, когда речь идет о возобновляемых источниках энергии. Вот некоторые недостатки использования возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными источниками топлива.

1. Более высокая первоначальная стоимость

Хотя вы можете сэкономить деньги, используя возобновляемые источники энергии, эти технологии обычно дороже, чем традиционные генераторы энергии. Для борьбы с этим часто существуют финансовые стимулы, такие как налоговые льготы и скидки, которые помогут снизить ваши первоначальные затраты на возобновляемые технологии.

2. Периодичность

Хотя возобновляемые источники энергии доступны во всем мире, многие из этих ресурсов недоступны круглосуточно и без выходных.Некоторые дни могут быть более ветреными, чем другие, солнце не светит ночью, а временами могут быть засухи. Возможны непредсказуемые погодные явления, которые нарушают работу этих технологий. Ископаемое топливо не является прерывистым и может быть включено или выключено в любой момент.

3. Возможности хранения

Из-за непостоянства некоторых возобновляемых источников энергии существует высокая потребность в хранении энергии. Несмотря на то, что сегодня доступны технологии хранения, они могут быть дорогими, особенно для крупных электростанций, использующих возобновляемые источники энергии.Стоит отметить, что емкость накопителей энергии растет по мере развития технологий, а батареи со временем становятся все более доступными.

4. Географические ограничения

География Соединенных Штатов разнообразна, с изменяющимся климатом, топографией, растительностью и многим другим. Это создает красивый плавильный котел ландшафтов, но также означает, что некоторые регионы более подходят для использования возобновляемых источников энергии, чем другие. Например, большая ферма с открытым пространством может быть отличным местом для жилой ветряной турбины или солнечной энергетической системы, в то время как таунхаус в городе, скрытый в тени от более высоких зданий, не сможет воспользоваться преимуществами ни одной из технологий. их собственность.Если ваша недвижимость не подходит для использования в личных целях с использованием возобновляемых источников энергии, есть другие варианты. Если вы заинтересованы в солнечной энергии, но у вас нет солнечной собственности, вы все равно можете получить выгоду от возобновляемых источников энергии, купив зеленую энергию или подписавшись на опцию общественной солнечной энергии.

У возобновляемых источников энергии больше преимуществ, чем недостатков

Когда дело доходит до возобновляемых источников энергии, положительные стороны перевешивают недостатки. Переход на возобновляемые источники энергии на личном, корпоративном или правительственном уровне не только поможет вам сэкономить деньги, но и будет способствовать созданию более чистой и здоровой окружающей среды в будущем.

Установка солнечных батарей — один из самых простых способов стать экологически чистым. Зарегистрировавшись на EnergySage Solar Marketplace, вы можете сравнить несколько предложений от местных, предварительно отобранных установщиков, чтобы узнать, какие затраты на солнечную энергию и какие сбережения для вашей собственности. Котировки также будут включать оценки количества выбросов углекислого газа, которые вы компенсируете за 20 лет, и что это означает как для посаженных деревьев, так и для сожженных галлонов бензина.

низкое содержание cvr

экологическое содержание

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году

18 Преимущества и недостатки альтернативной энергетики

Альтернативная энергия определяется как ресурс, который мы используем помимо ископаемого топлива.Это означает, что на этот титул претендуют такие предметы, как ветер, биомасса, солнце и геотермальная энергия. Гидроэнергетика — еще один вариант, который попадает в эту категорию, хотя некоторым производителям требуется ископаемое топливо в качестве основы для производства энергии для потребления.

Природа того, что мы рассматриваем как альтернативный источник энергии, со временем кардинально изменилась. Также было несколько споров по поводу использования энергии, которые существуют из-за ценности, которую предлагают некоторые варианты. Когда вы добавляете различные цели конкретных защитников в этом секторе экономики, может быть довольно спорным определение некоторых видов энергии в качестве альтернативного варианта.

Взгляд в прошлое показывает, что уголь стал альтернативой древесному топливу. Мы начали использовать нефть вместо китового жира. Этанол не является альтернативой стандартному бензину. Некоторые защитники сказали бы, что газификация угля — альтернатива нефти.

Для целей обсуждения преимуществ и недостатков альтернативной энергии источники, которые подходят под это определение, — это солнечная, ветровая, гидроэлектрическая, геотермальная и морская энергия.

Список преимуществ альтернативной энергетики

1.Некоторые альтернативные источники энергии производят нулевое загрязнение.
Энергия ветра дает нам преимущество в том, что она не производит загрязняющих веществ, загрязняющих окружающую среду. Не происходит никаких химических процессов, кроме создания турбины, которая вращается, когда дует ветер. Это означает, что сжигание ископаемого топлива сводится к минимуму в процессе производства. Благодаря этому варианту также остается меньше вредных побочных продуктов.

Солнечная и гидроэлектрическая энергия дают это преимущество в меньшей степени.Геотермальная энергия часто считается лучшим вариантом, поскольку вы можете получить к ней доступ в любое время после установки, не беспокоясь о выбросах.

2. Мы по-прежнему можем использовать земельные ресурсы с альтернативной энергией.
Мы должны разрабатывать шахты и скважины, чтобы получить доступ к ископаемым источникам топлива. Добыча угля может происходить под землей или путем открытой добычи. Мы получаем доступ к нефти благодаря использованию технологий гидроразрыва. Когда мы работаем над освоением этих необходимых энергоресурсов, становится практически невозможно использовать землю для других целей.Альтернативная энергетика не имеет такого ограничения.

Хотя солнечные фермы являются исключением из этого правила, сельское хозяйство и выпас скота все еще возможны на земле, занятой ветряными турбинами. Мы по-прежнему используем водные пути с плотинами, вырабатывающими гидроэлектроэнергию. Поскольку эти варианты также являются возобновляемыми, мы не сталкиваемся с угрозой их исчерпания, как когда-нибудь с ископаемым топливом.

3. Это дает нам возможность использовать биотопливо.
Одним из преимуществ отрасли альтернативной энергетики является создание биотоплива.Это преимущество включает такие элементы, как этанол и биотопливо из водорослей. Эти варианты полезны для окружающей среды, потому что продукты, используемые для их создания, поглощают из атмосферы столько углекислого газа, сколько выделяются при использовании. Это означает, что наше чистое потребление одинаково даже с учетом всех выбросов.

Эта структура обеспечивает нас топливным ресурсом, который по своей природе является возобновляемым. Даже когда мы потребляем его в больших количествах, дополнительная биомасса, необходимая для его создания, в первую очередь, по-прежнему поглощает столько же углекислого газа, сколько мы создаем.

4. Альтернативная энергетика работает с нашей текущей инфраструктурой.
Мы можем использовать альтернативные источники энергии с существующей инфраструктурой развитого мира. Когда мы производим электроэнергию с помощью гидроэлектростанций, солнечных или ветряных турбин, она проходит через существующую сеть в наши дома и на предприятия. Установка геотермальной энергии работает с системами HVAC, которые распределяют потребности в отоплении и охлаждении в наших помещениях. Даже что-то вроде биотоплива из водорослей может пройти те же процессы очистки, что и сырая нефть, чтобы создать продукт, пригодный для использования в различных транспортных средствах.

United Airlines уже использовала смеси биотоплива из источников на основе водорослей для удовлетворения до 40% своих потребностей.

5. Мы не сталкиваемся с той же угрозой исчезновения ресурсов, что и альтернативная энергия.
Когда мы смотрим на текущее состояние сырой нефти, угля и других ископаемых видов топлива, количество оставшихся запасов составляет менее 60 лет с известными запасами. Мы расширили этот резерв за последнее столетие, поскольку новые технологии помогли нам найти дополнительные запасы, но эта энергия по определению конечна.Исчезнет ли он через 60 или 600 лет, однажды людям придется искать другой способ получить доступ к энергии, необходимой для выживания.

Альтернативная энергия немедленно устраняет эту проблему. Если солнце продолжает светить, значит, у нас есть доступ к солнечной энергии. Тепло солнечных лучей помогает создавать энергию ветра, которую мы используем. Пока на нашей планете есть вода, мы можем использовать приливные коллекторы и гидроэлектростанции. Существование нашего мира позволяет использовать геотермальную энергию.Ничего из этого не исчезнет.

6. Альтернативные источники энергии по-прежнему производят углеводороды.
Одна из основных причин, по которой ископаемое топливо пользуется большой поддержкой, заключается в том, что оно дает экономические преимущества. Углеводороды, получаемые из этих продуктов, позволяют нам производить все, от мыла до пластика. Даже дезодорант, который вы носите, может появиться в процессе очистки. Многие альтернативные источники энергии, основанные на биологических основах, производят аналогичные предметы с использованием того же процесса.Единственное отличие — стоимость рассматриваемых предметов.

Это означает, что мы должны рассматривать цену как преимущество. Несмотря на то, что домохозяйства могут платить немного больше за свои предметы первой необходимости, добавленная стоимость для местной экономики может помочь повысить уровень жизни для всех. Гибкие продукты на растительной основе, такие как сахарный тростник, водоросли и даже кукуруза в некоторых регионах, позволяют нам искать способы снижения затрат, не ограничивая объем доступа, который возможен для каждого элемента.

7.Альтернативные источники энергии помогают стабилизировать нашу экономику.
Использование альтернативных источников энергии оказывает уникальное влияние на нашу экономическую продукцию. Стоимость производства энергии из этих ресурсов сильно зависит от уровня инвестиций, которые производятся каждый год. Поскольку он не торгуется на фьючерсном рынке, как ископаемое топливо, точная стоимость, которую мы платим, зависит от того, какую доступность мы готовы создать с помощью первоначального вливания денежных средств.

Это преимущество является причиной стабильности ценообразования на альтернативные источники энергии.Несмотря на то, что это стоит больше, чем энергия ископаемого топлива, результат предсказуем. Наши инвестиции также обеспечивают комплексные льготы, которые помогают со временем снизить расходы для семей.

8. Альтернативные источники энергии создают огромные рабочие места.
Количество рабочих мест в области возобновляемых источников энергии, доступных во всем мире, оценивается в несколько сотен тысяч рабочих мест. Только в США с 2010 года в этом секторе создано более 100 000 рабочих мест. Кроме того, у вас есть миллионы косвенных должностей, которые способствуют развитию местной экономики благодаря этой технологии.По мере того, как мы начинаем работать над уменьшением зависимости от природного газа, угля и нефти, снижение корпоративного углеродного следа создаст более высокий приоритет для рабочих мест, которые знакомы с этим ресурсом.

9. У нас есть возможность производить микростанции с этим ресурсом.
Во время освоения Запада США многие семьи устанавливали на своих землях ветряные мельницы для перекачивания воды с земли. Эти микростанции создали инфраструктуру, в которой на их территории были доступны ресурсы, необходимые для выживания.Сегодня мы применяем этот подход с солнечными батареями, устанавливая панели на крышах, которые способствуют потребностям каждого сообщества в производстве электроэнергии. Нам всегда будут нужны большие станции, вырабатывающие несколько мегаватт электроэнергии, но возобновляемые источники энергии позволяют нам одновременно сосредоточиться на отдельных поставщиках.

Это преимущество также дает нам возможность уменьшить количество отходов, возникающих в секторе альтернативной энергетики.

Список недостатков альтернативной энергетики

1.Некоторые формы альтернативной энергии по-прежнему производят загрязняющие вещества.
Геотермальная энергия считается одним из самых чистых видов энергии, доступных сегодня. Если ресурс установлен правильно, он не будет производить вредных побочных продуктов. В этом месте просверливаются отверстия, чтобы вода могла контактировать с горячими камнями. Затем очищенный пар поднимается вверх, приводя в движение турбины, вырабатывающие энергию.

Если эта работа выполнена неправильно, геотермальная энергия все еще может производить загрязняющие вещества. Возможно даже, что неправильный метод бурения может привести к выбросу опасных газов или минералов.Даже солнечная энергия требует потребления ископаемого топлива до такой степени, что чистая нагрузка углекислого газа не возникает в течение нескольких лет.

2. Многие виды альтернативной энергии не являются непрерывными.
Один из основных недостатков альтернативной энергии заключается в том, что она доступна только тогда, когда источник энергии присутствует в окружающей среде. Солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце. Использование энергии ветра возможно при движении воздуха. Поскольку это временный ресурс, мы должны разработать варианты хранения, которые позволят нам продолжать иметь доступ к энергии, пока она снова не появится на месте.Это означает, что мы все еще должны пройти производственный процесс с использованием ископаемого топлива, чтобы создать элементы, необходимые для снабжения нас энергией.

3. Альтернативные источники энергии могут пагубно воздействовать на природу.
Использование гидроэлектроэнергии становится возможным, когда водный путь перекрывается дамбой, позволяющей воде течь таким образом, чтобы стимулировать вращение турбин. Плотина Гувера может быть впечатляющим инженерным достижением, но создание озера Мид резко изменило ландшафт региона. При максимальной вместимости озеро имеет длину более 112 миль, 532 фута в самой глубокой точке и покрывает 247 квадратных миль площади поверхности.Это может создать новые среды обитания, но работа также разрушила существующие.

Энергия ветра может быть проблематичной, потому что летучие мыши и птицы могут влетать в турбины, когда они вращаются. Солнечная энергия иногда требует ртути для создания панелей, собирающих солнечный свет или тепловые ресурсы. Эти неблагоприятные воздействия не всегда принимаются во внимание, даже если такие подходы называются «экологически безопасными».

4. Стоимость — важный фактор, который следует учитывать при использовании альтернативной энергии.
Есть несколько различных видов энергии ветра, которые мы можем производить сегодня.Некоторые из наиболее распространенных вариантов — оффшорные, масштабные и распределенные. Размещение турбин для сбора этого ресурса может сделать затраты на строительство до 50% дороже, чем ядерная энергия. Это также на 90% больше, чем у генераторов, работающих на ископаемом топливе.

Это означает, что для создания и установки некоторых альтернативных источников энергии может потребоваться несколько миллиардов долларов. Несмотря на проблемы, которые иногда может вызывать атомная энергия, эксплуатационные расходы помогают снизить расходы семей, обеспечивая при этом надежный источник энергии для больших сообществ.

5. Логистика установок альтернативной энергетики может быть сложной задачей.
Представьте, что вам нужно построить одну турбину для сбора энергии ветра. Вы собираетесь построить башню высотой до 20 этажей. Лопасти, которые будут вращаться для сбора ветра, могут быть более 60 метров в длину. Это означает, что вам нужны большие грузовики, которые могут транспортировать эти предметы на строительную площадку. Транспортировка этих предметов в сельскую местность может стать логистическим кошмаром.

Этот вопрос также относится к другим формам альтернативной энергии. По данным Бюро мелиорации, на строительство плотины Гувера ушло более пяти лет. Орнаменты и башни возвышаются на 40 футов над гребнем с установкой, которая весит 6,6 миллиона тонн. Над проектом работали 21000 человек, при этом официальное число погибших составляет 96 человек.

6. Некоторые альтернативные источники энергии требуют большого потребления воды.
Многие из альтернативных источников энергии на биологической основе, которые мы используем сегодня, требуют больше воды, чем требуется для производства ископаемого топлива.Сахарный тростник и водоросли могут давать несколько урожаев в год, но для снижения потерь от испарения также требуется особый рост. Нам также нужен пар для производства геотермальной энергии, в то время как гидроэлектроэнергия поступает непосредственно за счет движения воды. Мы можем снизить уровень потребления, переработав жидкость, которую мы не используем для выработки энергии, но она не исчезнет полностью.

Единственное решение здесь — использовать такой ресурс, как энергия ветра, для которого не требуется много воды в производственном процессе.

7. Мы используем больше удобрений при производстве альтернативных источников энергии.
Количество удобрений, используемых для производства альтернативных источников энергии, продолжает расти. Более 15 миллионов метрических тонн этого количества необходимо для создания достаточного количества водорослей для удовлетворения сегодняшних потребностей в биодизельном топливе. Также требуется еще 2 миллиона метрических тонн фосфора. Эти продукты нужны нам для выращивания кукурузы, сахарного тростника и других культур, которые также становятся основой биотоплива. Когда фермеры применяют эти средства постоянно, нельзя игнорировать угрозу попадания стока в нашу систему водоснабжения.

Реки, озера и ручьи могут стать очень токсичными, если удобрения, внесенные вокруг них, создают дисбаланс в естественной среде обитания.

8. Инфраструктура уязвима к изменениям окружающей среды.
Ветряные турбины не вращаются, когда воздух не проходит мимо оборудования. Они также не работают, когда скорость ветра слишком высока для их возможностей. Некоторые места используют только 50% своего истинного потенциала из-за того, как быстро ветер дует от турбины.

Солнечная энергия не дает результатов, если облака блокируют солнечные лучи. Коллекторы тепловой энергии могут несколько уменьшить этот недостаток, но не устранят полностью. Мы можем столкнуться с проблемами, связанными с истощением ископаемого топлива, но проблемы изменения климата могут аналогичным образом сократить наши потенциальные ресурсы.

9. Альтернативным источникам энергии может быть сложно произвести достаточно энергии.
Большинство видов альтернативной энергии не могут обеспечить количество энергии, сравнимое с тем, что мы создаем с использованием ископаемого топлива.Даже если мы сможем максимизировать производство каждый день, масштабы фермы солнечных панелей или холма, заполненного ветряными турбинами, не смогут конкурировать с угольной электростанцией, природным газом или производством ядерной энергии. У нас все еще могут быть варианты использования некоторых земель для наших нужд, которые невозможны при использовании традиционных технологий генерации, но мы с трудом производим достаточно энергии из-за непостоянного характера большинства ресурсов в этой категории.

Даже в Европе, где альтернативная энергия является главным приоритетом, их всего 17.5% от общей потребляемой мощности.

Заключение

Ежедневно на нашу планету попадает достаточно солнечного света, так что, если собрать его с помощью солнечных батарей, можно получить запасы на целый год. Энергия ветра присутствует в каждой стране нашей планеты. Несколько мест являются жизнеспособными зонами развития геотермальных или гидроэнергетических ресурсов.

Критики говорят, что энергетический профиль этих ресурсов отличается от того, что поддерживает наша текущая инфраструктура. То же самое можно сказать и об ископаемом топливе, которое когда-то считалось альтернативным ресурсом.Китобойные суда потеряли работу, когда мы перешли с китового жира на нефть. Лесорубы остались без работы, когда мир открыл для себя преимущества угля.

Преимущества и недостатки альтернативной энергетики показывают нам, что мы должны быть готовы развивать наши взгляды. Мы не можем закрывать глаза на потенциальный ущерб, который мы наносим нашей планете из-за нашей потребности в энергии. Уменьшая наше влияние без значительных изменений в нашем образе жизни, можно сделать выбор солнца, ветра и других вещей новым стандартом продвижения вперед.

Биография автора
Кейт Миллер имеет более чем 25-летний опыт работы в качестве генерального директора и серийного предпринимателя. В качестве предпринимателя он основал несколько многомиллионных компаний. Работа Кейта как писателя упоминалась в журналах CIO Magazine, Workable, BizTech и The Charlotte Observer. Если у вас есть какие-либо вопросы по поводу содержания этого сообщения в блоге, отправьте сообщение нашей команде редактирования содержания здесь.

Преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии

Возобновляемая энергия описывает совокупность энергетических технологий, т.е.е., солнечная, ветровая, геотермальная энергия, полученная из бесконечных источников, которые могут пополняться раз за разом. Большинство стран мира сильно зависят от ископаемых видов топлива (нефти, угля и природного газа) как источников энергии для обеспечения своей экономики. Возобновляемые источники являются возобновляемыми, устойчивыми, многочисленными и экологически чистыми. В отличие от ископаемого топлива, они не скоро истекут, так как они постоянно пополняются.

Ископаемые виды топлива — это невозобновляемые виды энергии, то есть они используют ограниченные ресурсы, которые в конечном итоге истощатся, что приведет к увеличению общих затрат на энергию.Эти страны отреагировали на угрозу, активизировав кампании по использованию возобновляемых форм энергии, таких как солнечная и ветровая.

Вот почему возникает вопрос: каковы реальные преимущества использования возобновляемых источников энергии? Хотя, безусловно, есть преимущества и недостатки в переходе на возобновляемые источники энергии, довольно спорно, что преимущества использования таких источников перевешивают его недостатки, особенно в будущем.

Конечно, недостатки — это все, что можно исправить со временем и деньгами благодаря быстрому технологическому прогрессу, который наша страна делает почти ежегодно.

Преимущества возобновляемых источников энергии захватывают дух. Хотя мы, возможно, еще не совсем в состоянии полностью переключиться на возобновляемые источники энергии (на данный момент требуется баланс возобновляемой энергии и других источников), совершенно необходимо смотреть в будущее.

Источники возобновляемой энергии

К наиболее распространенным источникам энергии относятся:

Ветер : Использует движение ветра для выработки электроэнергии. Движение ветра вызывается теплом от солнца и вращением Земли, в основном за счет эффекта Кориолиса.

Солнечная энергия : Он использует солнечное тепло для производства энергии для выработки электроэнергии, отопления, освещения домов и коммерческих зданий.

Гидроэнергетика : Использует движущуюся воду для производства электроэнергии. Движущаяся вода создает высокую энергию, которую можно использовать и превратить в энергию.

Биомасса : Наряду со снегом и дождем солнечный свет необходим для роста растений. Органическое вещество, из которого состоят растения, называется биомассой, которую можно использовать для выработки электроэнергии, химикатов или топлива для транспортных средств.

Океан : Использует преимущества приливов и отливов для выработки электроэнергии

Geothermal : Использует тепло из-под земли для выработки электроэнергии.

Несмотря на то, что преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии существуют, преимущества использования возобновляемых форм энергии намного перевешивают недостатки, тем более что переход в будущее.

Преимущества возобновляемых источников энергии

1. Возобновляемые источники энергии — экологически чистые

Возобновляемая энергия считается экологически чистой, поскольку не вызывает серьезного загрязнения окружающей среды, а также имеет низкий или нулевой уровень выбросов углерода и парниковых газов.

Ископаемые виды топлива выделяют высокие уровни парниковых газов и углекислого газа, которые в значительной степени ответственны за глобальное потепление, изменение климата и ухудшение качества воздуха. Ископаемое топливо также способствует выбросу серы в атмосферу, что приводит к кислотным дождям. Кислотные дожди могут нанести ущерб зданиям.

Солнечная и ветровая энергия считаются экологически чистыми, поскольку они не выделяют токсичных газов в окружающую среду. Использование возобновляемых источников энергии резко снижает зависимость от ископаемого топлива как источника энергии и, следовательно, сокращает загрязнение воздуха.

2. Возобновляемый ресурс

Это означает, что они не истощаются за время жизни, и нет никакой вероятности, что они закончатся (устойчивый источник энергии).

Источники энергии, такие как ископаемое топливо (нефть, газ и уголь), считаются ограниченными ресурсами, и есть большая вероятность, что они закончатся в будущем.

Возобновляемые источники энергии могут помочь развивающимся странам избавиться от чрезмерной зависимости от ископаемого топлива. Сильные ветры, тепло, исходящее из-под земли, солнечный свет и движущаяся вода могут гарантировать огромное и стабильное энергоснабжение нации на многие годы.

3. Возобновляемые источники энергии — надежный источник энергии

За последние несколько десятилетий резко возросло использование ископаемого топлива. Эта чрезмерная зависимость от ископаемого топлива привела к угрозе нашей безопасности. Ископаемые виды топлива подвержены торговым спорам, политической нестабильности, скачку цен на энергоносители и ненужным войнам. Эти переменные влияют не только на энергетическую политику страны; они могут значительно истощить экономику страны.

Хотя большинство утверждают, что солнечная и ветровая энергия ненадежна, надежная инфраструктура опровергает этот аргумент.Если солнечные и ветряные электростанции расположены в большом географическом районе, перебои в производстве электроэнергии могут быть минимальными, поскольку погодные явления в одном месте не могут быть такими же в других местах.

4. Приводит к созданию рабочих мест

Возобновляемая энергия имеет реальный экономический смысл, потому что это более дешевая альтернатива большинству традиционных источников энергии. С момента появления возобновляемых источников энергии в большинстве стран мира появились новые и стабильные рабочие места. Например, в Германии и Великобритании уже создано много рабочих мест.Благодаря их неустанным усилиям по развитию и поощрению использования возобновляемых форм энергии.

Эксперты

прогнозируют, что благодаря продолжающимся активным кампаниям по внедрению возобновляемых источников энергии будут созданы тысячи стабильных рабочих мест.

5. Возобновляемые источники энергии стабилизировали мировые цены на энергоносители

Переход на возобновляемые источники энергии означает стабильность цен на энергоносители во всем мире. Это связано с тем, что стоимость возобновляемой энергии зависит от первоначальной стоимости установки технологий возобновляемой энергии в отличие от ископаемых видов топлива, которые увеличиваются и уменьшаются в зависимости от текущей инфляции и доступности ресурса.Соответствующим правительствам нужно будет покрыть только начальные затраты, и все.

6. Минус техническое обслуживание помещений

Технологии возобновляемой энергии требуют меньшего общего обслуживания, чем традиционные генераторы, использующие традиционные источники топлива. В этой технологии производства возобновляемой энергии, такой как солнечные панели и ветряные турбины, либо мало движущихся частей, либо они отсутствуют. Прежде всего, они не полагаются на легковоспламеняющиеся и горючие источники топлива для работы, что также снижает эксплуатационные расходы.

Более того, как только будет создана инфраструктура для использования возобновляемых ресурсов, обслуживание будет практически нулевым. Это означает, что владельцы объектов получат большую прибыль, обеспечивая население дешевой электроэнергией.

7. Укрепляет общественное здравоохранение

Это элементарно. Источники возобновляемой энергии практически не выбрасывают в воздух парниковые газы или загрязняющие вещества. Это означает меньший углеродный след и более здоровую атмосферу в целом.

Если бы правительства взяли на себя строительство большего количества объектов возобновляемой энергии, население могло бы пользоваться преимуществами для здоровья. Согласно исследованию Агентства по охране окружающей среды США, американцы ежегодно тратят от 361,7 до 886,5 миллиардов долларов на общее состояние здоровья населения.

Большая часть этого бюджета идет на смягчение последствий и лечение заболеваний, связанных с использованием ископаемого топлива, таких как респираторные и сердечные заболевания, рак и неврологические расстройства.

Парниковые соединения, соединения углерода и серы, выделяемые при сжигании ископаемого топлива, опасны для нашего здоровья при вдыхании с течением времени.Это достаточная причина, чтобы рассматривать возобновляемые источники энергии в будущем.

8. Расширение прав и возможностей людей в сельской местности

Производство возобновляемой энергии в основном происходит в удаленных районах. Это означает, что местные города получат изрядную долю вырабатываемой электроэнергии, что в конечном итоге станет катализатором восстановления этих депрессивных районов как в социальном, так и в экономическом плане.

Электрификация этих территорий откроет неиспользованные возможности для развития за счет развития теплиц с использованием геотермальной энергии, централизованного теплоснабжения городов и населенных пунктов за счет горячей воды, генерируемой за счет использования энергии лесного хозяйства и сельскохозяйственной биомассы.

9. Это технология

Технология возобновляемых источников энергии — это термин, используемый для обозначения гибридной технологии или других форм технологий, которые накапливают энергию, создаваемую или производимую из возобновляемых источников. Он может прогнозировать поставки возобновляемой энергии и помогает доставлять энергию, произведенную с помощью технологий возобновляемой энергии, конечному потребителю.

Технологии возобновляемых источников энергии включают энергию ветра, солнечную энергию, гидроэнергетику, энергию биомассы и биотопливо, которые в основном используются для транспорта.

Со временем технология удешевляется по мере совершенствования методов производства и монтажа; поэтому возобновляемые источники энергии находятся на пути, который будет постоянно дешеветь.

10. Возобновляемые источники энергии экономят деньги и приносят прибыль

Возобновляемая энергия помогает экономить деньги в долгосрочной перспективе. Вы сэкономите не только на эксплуатационных расходах, но и на эксплуатационных расходах. Поскольку вы используете технологию, которая генерирует энергию от солнца, ветра, пара или природных процессов, вам не нужно платить за заправку.

Сумма денег, которую можно сэкономить с помощью возобновляемых источников энергии, может варьироваться в зависимости от ряда факторов, включая саму технологию. Как правило, переход на возобновляемые источники энергии означает экономию от сотен до тысяч долларов.

11. Его можно использовать для переработки наших отходов

Энергия биомассы, как правило, обладает этим преимуществом больше, чем любая другая форма возобновляемой энергии. Биомасса потребляет использованные органические продукты, такие как использованное растительное масло, побочные продукты кукурузы и сои, или даже водоросли, для выработки энергии.В то же время это уменьшает количество отходов, которые попадают на свалки, а также общее количество углерода, попадающего в атмосферу.

12. Снижение зависимости от иностранных источников энергии

Технологии возобновляемых источников энергии позволяют людям производить энергию на месте. Чем больше вы используете возобновляемые источники энергии для своих нужд, тем меньше вы будете зависеть от импортируемой энергии и тем больше вы внесете вклад в энергетическую независимость страны в целом.

13. Предлагается в нескольких форматах

Сегодня мы используем множество различных форм возобновляемой энергии, даже не осознавая этого.Энергетическое разнообразие возможно за счет возобновляемых источников энергии. Одним из наиболее распространенных видов возобновляемой энергии является гидроэнергетика. Плотины строятся на реках, а движущаяся вода запускает турбины, которые могут вырабатывать электричество.

Новые технологии в солнечных панелях, такие как дорожные, могут даже позволить сбор энергии в рамках существующей инфраструктуры. Есть также энергия ветра, биомассы, геотермальной энергии и океана. Это означает больший потенциал для производства электроэнергии сейчас и в будущем.

Недостатки возобновляемых источников энергии

1.Электроэнергетических мощностей все еще недостаточно

По-прежнему существуют проблемы с выработкой большого количества энергии в технологиях возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными формами производства энергии, такими как ископаемое топливо. Ископаемое топливо сегодня все еще производит большое количество электроэнергии. По сути, это означает, что нельзя полагаться только на него для обеспечения власти всей нацией.

Это означает, что нам нужно либо создать больше таких объектов, чтобы соответствовать растущему спросу, либо искать способы снизить потребление энергии.Это явление указывает на то, что в ближайшие годы все еще будет преобладать баланс различных источников энергии.

2. Возобновляемые источники энергии могут быть ненадежными

Технологии возобновляемых источников энергии полностью зависят от погоды (например, солнца и ветра), чтобы использовать любую энергию. В случае, если атмосферные условия недостаточно хороши, технологии возобновляемых источников энергии не смогут производить электричество.

  • Гидрогенераторам требуется достаточное количество дождя для заполнения плотин для обеспечения проточной водой.
  • Ветряным турбинам требуется ветер, по крайней мере, с минимальной скоростью ветра, чтобы двигать их лопасти.
  • Солнечным панелям необходимо чистое небо и солнечный свет, чтобы получать тепло, необходимое для выработки электроэнергии, а ночью оно не собирается.

Это может спровоцировать кампании властей по сокращению энергопотребления для более длительного обслуживания населения.

3. Уровни низкой эффективности

Технологии возобновляемых источников энергии все еще являются новинкой для рынка, а это означает, что им все еще не хватает столь необходимой эффективности.Отсутствие достаточных знаний о том, как эффективно использовать эти формы энергии, делает стоимость установки и обслуживания таких объектов довольно высокими. Это создает проблемы для прогнозов, и инвесторы могут уклоняться от инвестирования своих денег из-за опасений, что они не получат прибыль довольно быстро.

4. Требуются огромные первоначальные капитальные затраты

Создание мощностей по производству возобновляемой энергии требует огромных финансовых затрат. Установка ветряных турбин, солнечных панелей и гидроэлектростанций относительно дорога.Для строительства этих заводов требуются предварительные инвестиции, высокие расходы на техническое обслуживание и тщательное планирование и реализация.

Кроме того, вырабатываемая электроэнергия должна доставляться в города, что означает дополнительные расходы на установку линий электропередач.

5. Требуется много места для установки

Требуется более 40 гектаров панелей для выработки около 20 мегаватт энергии с использованием современных технологий производства солнечной энергии. Атомная электростанция среднего размера вырабатывает около 1000 мегаватт энергии на 259 гектарах, в то время как солнечная энергетическая установка вырабатывает менее 200 мегаватт при том же объеме пространства.

В наземных ветроэнергетических технологиях для турбины мощностью 2 мегаватта требуется 1,5 акра пространства, и в том же объеме ядерная установка будет генерировать максимум около 850 мегаватт.

6. Дорогие складские расходы

Мы часто упускаем из виду стоимость хранения возобновляемой энергии. В случае использования возобновляемых источников энергии вы должны хранить собранную энергию с установленной батареей, иначе вы потеряете ее.

Общая стоимость хранения энергии составляет около 9 центов за киловатт-час; однако стоимость батареи является авансовой.Это означает от 10 000 до 25 000 долларов при установке только на батарею.

Некоторые типы батарей также очень быстро изнашиваются, особенно если они регулярно используются на полную мощность.

7. Не всегда коммерчески выгодный вариант

Чтобы возобновляемая энергия была эффективной, она должна иметь распределительную сеть, созданную для передачи энергии туда, где она требуется. Эти сети требуют производства невозобновляемой энергии, что компенсирует выгоды, которые возобновляемая энергия генерирует в течение многих лет, если не десятилетий, после ее установки.

Этим также можно манипулировать с помощью политики. Если возобновляемым источникам энергии не уделяется политического приоритета, отрасль имеет тенденцию давать сбои, и инновации сокращаются в пользу невозобновляемых источников энергии.

8. Он все еще загрязняет окружающую среду

Возобновляемые источники энергии могут быть лучшим вариантом для сокращения выбросов, чем ископаемое топливо, но они не полностью свободны от загрязнения. Многие формы возобновляемой энергии или процессы их производства выбрасывают в воздух парниковые газы, такие как твердые частицы, двуокись углерода или, что еще хуже, метан.Отчасти это связано с тем, что ресурсы, необходимые для возобновляемых источников энергии, создаются с использованием ископаемого топлива.

Тем не менее, не все возобновляемые ресурсы являются чистыми, например, биомасса, сжигающая органические вещества непосредственно в атмосфере.

3 самых больших преимущества возобновляемых источников энергии — и минусы

2020. 05. 26.

Если мы классифицируем основные источники энергии, это пять наиболее часто используемых источников в ЕС:

Мы много писали о природном газе — о его определении, прогнозе цен, его распространении и о том, где найти наиболее важные отчеты о природном газе.Теперь поговорим о «новичке». Возобновляемые источники энергии составляют все большую часть мирового потребления энергии.

Все мы знаем, что будущее за «чистой альтернативой» и «зеленым», и статьи о возобновляемых источниках энергии не скупятся на описание преимуществ альтернативных источников энергии. Но есть и существенные минусы.

Плохие новости также относятся к общей картине, поэтому давайте рассмотрим 3 самых больших преимущества и недостатка возобновляемых источников энергии.

Преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии

В сознании людей возобновляемая энергия — это хорошо, а ископаемое топливо — плохо. Но картина намного сложнее.

Прежде чем вдаваться в подробности, следует уточнить, что такое возобновляемые источники энергии. Список выглядит так:

Наиболее широко используемые возобновляемые источники энергии — это энергия ветра и гидроэнергия, но потребление солнечной энергии и производство электроэнергии растут быстрыми темпами.

У всех есть свои плюсы и минусы. Тем не менее, мы можем выделить 3 преимущества и проблемы, которые применимы ко всем из них.

Во-первых, давайте посмотрим, чем хороши возобновляемые источники энергии.

3 самых больших преимущества возобновляемых источников энергии

1. Альтернативные источники энергии никогда не закончатся

Первое и самое важное преимущество использования возобновляемой энергии заключено в ее названии — это возобновляемая энергия. Значит, не кончится. Всегда.

Хотя ископаемое топливо закончится через 40-60 лет, солнце всегда будет светить, ветер всегда будет дуть, а у Земли всегда будет геотермальная энергия.В противном случае у нас будут большие проблемы, чем просто нехватка энергии.

Говоря о нашей планете, мы должны также упомянуть второе преимущество: экологические преимущества возобновляемых источников энергии.

2. Преимущества чистой энергии: она защищает окружающую среду

Почему важны возобновляемые источники энергии? Потому что у нас есть только одна планета, на которой мы можем жить, поэтому нам нужно защищать ее как можно сильнее.

Ископаемое топливо создает парниковые газы и загрязняющие вещества. Использование большего количества ископаемого топлива означает больше вредных газов, что означает больше проблем со здоровьем дыхательных путей и сердца… и глобальное потепление.

Экологичность — это хорошо для нас и для планеты, поэтому польза возобновляемых источников энергии для здоровья и окружающей среды неоспорима.

3. Экономия денег

Да, возобновляемые источники энергии полезны не только для окружающей среды, но и для наших кошельков.

Во-первых, установки возобновляемой энергии требуют меньшего обслуживания. Во-вторых, потому что они используют солнце, ветер, пар, биомассу — им не нужно дозаправляться. В-третьих, нам не нужно полагаться на зарубежные источники энергии. Если мы будем использовать возобновляемые источники энергии, мы будем независимыми.

Звучит отлично. Но мы не должны закрывать глаза на недостатки возобновляемых источников энергии. Как честная и объективная статья о возобновляемых ресурсах — мы также должны показать, каковы проблемы с возобновляемой энергией.

3 самых больших недостатка возобновляемых источников энергии

1. Ограничения по хранению

Самым большим преимуществом природного газа перед возобновляемыми источниками энергии является то, что его можно легко хранить и транспортировать.

В настоящее время существуют некоторые альтернативные технологии хранения энергии, но они все еще находятся в зачаточном состоянии, что означает, что они либо недостаточно эффективны, либо дороги.И еще хуже для крупных заводов.

Хотя недостатки альтернативной энергии, связанные с хранением, с каждым днем ​​становятся все меньше, хранение природного газа будет оставаться более эффективным в течение долгого времени.

2. Наличие

Что является преимуществом технологии альтернативной энергетики с одной точки зрения, может быть недостатком с другой.

Чистая энергия — это возобновляемая энергия, но она недоступна круглосуточно и без выходных. В один день ветер может дуть, а в другой — нет. Сегодня солнце светит, а завтра — нет.

Итак, если кто-то спросит, каковы преимущества и недостатки использования 100% возобновляемых источников энергии, ответ определенно будет заключаться в доступности зеленых ресурсов. Дополнительная технология рекомендуется для «дождливых дней».

3. Очень высокая первоначальная стоимость

Системы зеленой энергии требуют гораздо больших первоначальных затрат, чем традиционные системы ископаемого топлива. Эти затраты могут отпугнуть многих, потому что это будет невыгодно через годы, а только через десятилетия.

Но хорошая новость для большинства стран заключается в том, что государство обычно поддерживает зеленую энергию и предоставляет финансовые стимулы, такие как налоговые льготы или финансовая поддержка.

Плюсы и минусы возобновляемой энергетики — Заключение

Мы можем прочитать множество статей о возобновляемых источниках энергии о зеленой энергии и ее преимуществах, но есть и существенные минусы.

Переход с ископаемого топлива будет нелегким, потому что у возобновляемых источников энергии есть свои ограничения, такие как проблемы с хранением или высокие первоначальные затраты. Он все еще находится в зачаточном состоянии.

Мы знаем о преимуществах производства электроэнергии с помощью зеленой энергии, и, надеюсь, мир будет готов использовать только возобновляемые источники энергии, когда ископаемое топливо закончится, но до тех пор нам все еще нужно полагаться на них.

Преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии

Каковы различные преимущества и недостатки возобновляемых источников энергии?


Возобновляемая энергия стала модным словом в последние годы, особенно по мере того, как все больше людей и предприятий начинают лучше понимать последствия изменения климата и предпринимать шаги по сокращению своего углеродного следа. Хотя все мы знаем, что поддержка и использование возобновляемых источников энергии — это шаг в правильном направлении, действительно ли это так здорово, как кажется? Есть ли у него недостатки? Давайте углубимся в некоторые важные детали и узнаем сами.

Почему возобновляемая энергия?

Есть две основные причины, по которым возобновляемые источники энергии стали настолько популярными и важными:

  1. Ископаемые виды топлива (газ, нефть, дизельное топливо, уголь, атомная энергия) заканчиваются — и быстро. Фактически, эксперты считают, что при нынешних темпах его использования у нас останется ископаемое топливо на 50–150 лет.
  2. Электричество питает наш мир, но производство его — грязное дело. Производство электроэнергии из неустойчивых, невозобновляемых источников является одним из основных источников загрязнения воздуха в США.Что еще хуже, это также загрязняет наши водные пути и землю.

Если мы не начнем переходить на возобновляемые источники энергии, у нас просто закончится ископаемое топливо и мы не сможем снабжать мир необходимой электроэнергией, что нанесет непоправимый ущерб окружающей среде и жизни людей. Хотя все это может звучать как часть сюжета научно-фантастического фильма, это будущее, которое у нас впереди, если мы не будем использовать возобновляемые источники энергии.

Каковы преимущества возобновляемых источников энергии?

Использование возобновляемых источников энергии дает множество преимуществ.Вот лишь некоторые из них:
— Их много от природы: Даже когда речь идет о возобновляемых источниках, таких как энергия ветра и солнца, их можно быстро воспроизвести и превратить в электричество. Биотопливо может использоваться для выработки электроэнергии и может быть получено из различных отходов сельскохозяйственной промышленности. И хотя биотопливо не так чисто, как другие возобновляемые источники энергии, и не поможет нам избавиться от последствий изменения климата, оно является надежным возобновляемым источником.Это также помогает нам поддерживать большие площади пахотных сельскохозяйственных угодий, которые помогают обменивать CO2 обратно в кислород по мере роста растений в этих областях.

— Многие из них также чистые: Хотя биотопливо может быть не особенно чистым по сравнению с другими устойчивыми ресурсами, существует много таких методов производства энергии. Ветровая, солнечная, геотермальная и гидроэнергетика — все чистые и не создают большого (если вообще) загрязнения при установке и эксплуатации. Это делает их идеальным шагом на пути к более чистому энергетическому будущему.

— Они не вредят планете: Чистые формы возобновляемой энергии не наносят вреда здоровью нашей планеты, как ископаемое топливо. Это связано не только с тем, что они не загрязняют окружающую среду, но и с тем, что после запуска они остаются на месте. На протяжении всей истории наша зависимость от ископаемого топлива означала, что мы должны постоянно искать новые месторождения нефти, угля и газа, а затем копать на тысячи футов в землю, чтобы их добыть. И поскольку это невозможно сделать без значительного смещения почвы, это часто оставляет после себя огромные шрамы на поверхности нашей планеты.

Может ли возобновляемая энергия быть полезной для нашего здоровья?

Да. Большинство возобновляемых источников энергии практически не загрязняют окружающую среду. А поскольку загрязнение воздуха в городах вызывает серьезные и даже опасные для жизни проблемы с дыханием, такие как астма, рак легких и болезни легких, нам нужно много работать, чтобы минимизировать количество загрязняющих веществ, которые мы добавляем в воздух.

В настоящее время производство электроэнергии отвечает за производство:

  • Двуокись серы (66% ее присутствует в США) — вызывает кислотные дожди, которые становятся все более распространенными и способствуют упомянутым выше респираторным заболеваниям.

  • Оксид азота (25% его присутствует в США) — создает смог на уровне земли и увеличивает количество озона при контакте с солнечным светом (т.е. часто). Это раздражает легкие и повышает вероятность простуды или гриппа.

  • Озон — это хорошо, когда он находится высоко над планетой, но когда он накапливается ближе к поверхности Земли в результате выработки электроэнергии, он может затруднить дыхание даже на краткосрочной основе. Известно, что люди, живущие в районах с высоким содержанием озона, например в центральной части города, чаще страдают заболеваниями легких и раком.

  • Сажа и твердые частицы угольных электростанций — эти и подобные побочные продукты могут способствовать респираторным заболеваниям и вызывать рак, поскольку они облегчают проникновение свободных радикалов в ваши клетки.

  • Двуокись углерода — это одна из основных причин изменения климата. Изменение климата не просто делает одни дни невероятно жаркими, а другие холодными, но и создает среду, в которой нам легче заболеть.

  • Отравление ртутью — когда ртуть выделяется угольными электростанциями, она может попадать в клетки рыб в близлежащих водотоках, а также в воду и пищевые ресурсы других животных.Когда мы затем едим этих животных, мы можем подвергнуться воздействию ртути. А поскольку ртуть накапливается в нашей пищевой цепочке, важно узнать о ней больше, особенно если вы часто едите рыбу.

  • Атомные электростанции — хотя и реже, опасность, исходящая от этих объектов, вызывает не меньшую озабоченность. Нам нужно только взглянуть на Фукусиму и Чернобыль, чтобы увидеть потенциальный ущерб, который атомная электростанция может нанести, если что-то пойдет не так.

Если мы сможем уменьшить или даже устранить многие из этих проблем, наши города смогут наслаждаться качеством воздуха, почти таким же чистым и здоровым, как в сельской местности.Это резко улучшит здоровье наших сообществ и качество воздуха во всем мире.

Может ли возобновляемая энергия помочь экономике?

Совершенно верно! Хотя большинство из нас, вероятно, связывает энергию со всеми нефтяными магнатами и деньгами, которые были сделаны на ископаемом топливе, возобновляемые источники энергии на самом деле гораздо более полезны для экономики, особенно в местном масштабе. Фермы, использующие возобновляемые источники энергии, могут вдохнуть новую жизнь в сельские районы, которые быстро забываются и остаются позади в США и других странах по всему миру.Там, где земля дешевая, есть возможность разместить ветряную или солнечную ферму, если условия будут подходящими. Это создает рабочие места, которые стимулируют местную экономику и приносят больше налоговых поступлений местным органам власти, чтобы они могли предоставлять более качественные услуги людям в своих общинах.

Может ли возобновляемая энергия помочь окружающей среде?

Да, и это одна из лучших сторон использования возобновляемых источников энергии! Все формы возобновляемой энергии могут помочь улучшить состояние окружающей среды. Даже биотопливо, которое все еще производит некоторое загрязнение, помогает поддерживать рост большего количества растений, которые в светлое время суток обменивают CO2 обратно на O2.Другие формы возобновляемой энергии, такие как энергия ветра и солнца, практически не создают загрязнения в течение всей своей жизни. Таким образом, кроме фактического физического пространства, которое занимает каждая ферма или растение, они ничего не отнимают у окружающей среды.

Какие распространенные виды возобновляемой энергии мы можем поддерживать?

Мы можем поддерживать шесть распространенных форм возобновляемой энергии, в том числе:
— Солнечная энергия: Солнечная энергия создается с помощью фотоэлектрических панелей, которые используют солнечную энергию и превращают ее в электричество.Сейчас обычное зрелище — видеть солнечные батареи в домах людей или даже проезжать мимо солнечной фермы. Хотя солнечные панели недостаточно чувствительны, чтобы обеспечивать энергией наш мир, лежащие в их основе технологии быстро развиваются. Ученые недавно создали панель, достаточно чувствительную, чтобы использовать энергию лунного света, поэтому вполне вероятно, что в ближайшие годы мы увидим экспоненциальный рост солнечной энергии.

— Энергия ветра: Энергия ветра — одна из наиболее многообещающих форм возобновляемой энергии, и это одна из наиболее распространенных форм чистой электроэнергии, которую Inspire покупает от имени членов (вы можете узнать больше о Inspire и о том, как мы можем ваша компания по возобновляемым источникам энергии для чистой энергии).Большинство ветряных электростанций находятся в очень ветреных районах или даже в море.

— Геотермальная энергия: Геотермальная энергия создается путем использования естественного тепла Земли для производства электроэнергии. Если вы вспомните свои уроки естествознания в начальной школе, вы вспомните, что центр Земли очень горячий и постепенно остывает по мере приближения к поверхности. Мы можем углубиться в Землю, чтобы получить доступ к этому теплу, которое никогда не иссякнет.

— Биоэнергетика: Биоэнергия, также известная как биотопливо, создается путем сжигания растительного вещества для выработки энергии.Хотя он не такой чистый, как некоторые другие методы из этого списка, он по-прежнему возобновляем и намного лучше ископаемого топлива для окружающей среды.

— Гидроэнергетика: Гидроэнергия вырабатывается за счет использования естественной энергии проточной воды для включения генераторов, вырабатывающих электричество. Здесь используется тот же метод, что и в старых водяных мельницах.

— Водород: Когда-то водород считался следующим большим топливом, но с тех пор он потерял популярность. Водородные топливные элементы объединяют атомы водорода и кислорода для производства электроэнергии.

Каковы недостатки возобновляемой энергетики?

Конечно, нет идеального источника топлива. Когда дело доходит до питания нашего мира, мы всегда будем иметь какое-то влияние. Вот некоторые из недостатков:

  • Инфраструктуру возобновляемых источников энергии необходимо будет создавать с нуля, что требует больших затрат времени и средств.

  • В настоящее время из этих источников вырабатывается недостаточно электроэнергии для обеспечения энергии в мире, а методы ее производства недостаточно согласованы.Например, ветряные турбины могут вырабатывать электроэнергию только при достаточном ветре, но у них возникают проблемы с этим, если его слишком много.

  • Сложнее хранить возобновляемую энергию. При использовании угля в качестве электричества уголь можно складывать в кучу до тех пор, пока он не понадобится. Но это не то, как это работает со многими возобновляемыми источниками, поскольку мы не можем полагаться на то, что источник энергии будет там, когда он нам нужен. Итак, нам нужны батареи значительного размера для хранения избыточной энергии.

  • Занимает много места.Ветровым и солнечным фермам требуется большое пространство для выработки достаточного количества энергии, поэтому чем больше нам потребуется возобновляемой энергии, тем больше места нам потребуется для ее производства.

Может ли возобновляемая энергия быть дорогой?

Установить, да. Производство возобновляемой энергии не является дорогостоящим, но создание инфраструктуры может оказаться дорогостоящим процессом. Таким образом, хотя возобновляемая энергия, вероятно, будет дешевле для потребителя в будущем, потребуется время и финансовые ресурсы, чтобы все заработало.

Насколько надежны возобновляемые источники энергии?

Да и Нет . Если у нас есть множество различных форм возобновляемой энергии, работающих вместе, тогда да, потому что тогда мы можем использовать их все вместе для обеспечения надежного количества энергии; однако такие источники, как энергия ветра и солнца, как правило, немного ненадежны, поскольку мы не можем контролировать погоду, поэтому они могут быть не в состоянии производить достаточное количество электроэнергии в зависимости от сезона.

Существуют ли географические ограничения, когда речь идет о возобновляемых источниках энергии?

Да, для некоторых типов.Например, солнечные электростанции должны быть размещены там, где относительно много солнечного света в течение как можно большей части года, и, аналогично, ветряные электростанции должны быть расположены в районах с относительно интенсивным ветром большую часть года. Очевидно, что гидроэнергетика не может производить энергию без системы водоснабжения. Уголь можно перевозить, а солнце — нет.

Можем ли мы преодолеть текущие проблемы возобновляемой энергетики?

Да, мы можем их преодолеть! И нам придется это сделать, если мы хотим, чтобы у будущих поколений по-прежнему было электричество.Солнечные панели становятся более чувствительными и дешевыми, ветряные турбины становятся более эффективными и так далее. Один из лучших способов помочь нам быстрее преодолеть эти проблемы — увеличить спрос на возобновляемые источники энергии, чтобы в них было инвестировано больше денег.

К счастью, участники Inspire могут пользоваться всеми преимуществами неограниченной 100% чистой энергии, одновременно помогая увеличить спрос на возобновляемые источники энергии. Посетите Inspire и узнайте, как перейти на возобновляемые источники энергии в своем доме.Это займет всего несколько минут, и вы сразу же сможете значительно уменьшить свой углеродный след. Что еще вы могли бы сделать сегодня такого впечатляющего? Начните с изучения различных преимуществ возобновляемых источников энергии вместе с Inspire!

недостатков использования возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными источниками топлива

У любого источника энергии есть свои преимущества и недостатки.В этой статье я расскажу о недостатках возобновляемой энергии. Энергия ветра — это один из широко используемых видов возобновляемой энергии. Это также один из самых быстрорастущих источников электроэнергии. Но . . .

Недостатки использования возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными источниками топлива

Артикул из | Лен Кальдероне

Энергоэффективность важна для уменьшения нашего воздействия на изменение климата и формирования устойчивого энергетического будущего.Каждый раз, когда мы включаем свет, используем компьютер, принимаем горячий душ или включаем кондиционер / обогреватель, мы расходуем энергию. Средний дом в США потребляет около 11000 кВтч в год.

Возобновляемые источники энергии могут производить электроэнергию с меньшим воздействием на окружающую среду, чем традиционные источники топлива. Можно производить электроэнергию из возобновляемых источников энергии без образования углекислого газа (CO2), который является основной причиной глобального изменения климата. Поэтому возобновляемая энергия важна. Тем не менее, у использования возобновляемых источников энергии есть недостатки по сравнению с традиционными источниками топлива.

У любого источника энергии есть свои преимущества и недостатки. В этой статье я расскажу о недостатках возобновляемой энергии. Энергия ветра — это один из широко используемых видов возобновляемой энергии. Это также один из самых быстрорастущих источников электроэнергии. Но . . . Хотя использование энергии ветра дает экологические преимущества, существует ряд недостатков.

Ветряные турбины шумные и визуально непривлекательные. Они могут негативно повлиять на окружающую их физическую среду.Подобно солнечной энергии, энергия ветра является прерывистой, поскольку турбины зависят от погоды и, следовательно, не могут вырабатывать электроэнергию 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Фотография из общественного достояния

Энергия ветра является чистой и возобновляемой, имеет низкие эксплуатационные расходы и занимает мало места, но способность ветряной турбины вырабатывать электроэнергию зависит от погоды. Следовательно, может быть проблематично точно предсказать, сколько электроэнергии будет вырабатывать ветряная турбина.

Если ветер дует слишком слабо в любой день, ротор турбины не будет вращаться, что приведет к нехватке генерируемой энергии в периоды пиковой нагрузки. Чтобы преодолеть эту проблему, потребуется какой-то накопитель энергии, которого пока нет.

Ветряные турбины издают шум во время работы из-за механической работы и ветрового вихря, возникающего при вращении лопастей. Ветряные мельницы обычно размещают в очень сельской местности. Из-за своей огромной высоты они часто вторгаются в живописные ландшафты, такие как горные хребты, долины, озера и океаны.Лопасти ветряной турбины чрезвычайно велики и вращаются с чрезмерной скоростью, нанося вред и убивая птиц и летучих мышей.

Как ветровая энергия, солнечная энергия непостоянна. Очевидно, что солнечные панели получают энергию от солнца. Прогнозировать пасмурные дни сложно. Хранение энергии стоит дорого, а системы хранения, такие как батареи, могут уравновесить спрос, что делает солнечную энергию более стабильной, чем ветряная, но солнечные технологии дороги.

Солнечная энергия менее загрязняет окружающую среду, чем ископаемое топливо; но производственные процессы выделяют парниковые газы.Трифторид азота и гексафторид серы были обнаружены при производстве солнечных панелей. Поскольку это мощные парниковые газы, они в тысячи раз сильнее влияют на глобальное потепление, чем углекислый газ.

Недостаток энергии биомассы — это необходимое ей пространство. Для выращивания некоторых культур биомассы требуется много земли и воды. После того, как растения вырастут, продукту требуется значительное пространство для хранения, прежде чем оно будет преобразовано в энергию.Эта потребность в земле представляет собой серьезную проблему, потому что человеческое население постоянно растет, и потребность в продовольственных культурах также растет. Выделение новых сельскохозяйственных угодий для топлива вместо продуктов питания оправдать становится все труднее.

Щепа для биомассы
Фотография: USDA

Еще одним недостатком энергии биомассы является то, что энергия биомассы не является полностью чистой. Некоторые парниковые газы все еще производятся, но на более низком уровне, чем при сжигании ископаемого топлива.Энергия биомассы стоит дорого, включая затраты на рабочую силу и транспортировку.

Многочисленные исследования пришли к выводу, что мощность волны может быть фактором общей энергетической картины. Работать в океане гораздо сложнее, чем на суше. Морская вода — враждебная среда для машин, и волны представляют собой проблему для накопления энергии, поскольку волны не только проходят мимо устройства, но и подпрыгивают вверх и вниз. Это открывает привлекательные возможности для захвата энергии, но является проблемой для наиболее выгодного дизайна.

Размещение ветряных турбин и солнечных электростанций требует переговоров, контрактов, разрешений и отношений с общественностью, что может привести к увеличению затрат и задержке или прекращению реализации проектов. Чтобы воспользоваться преимуществами этих возобновляемых ресурсов, требуется новая инфраструктура передачи, что увеличивает затраты на передачу. Стоимость финансирования и размещения может быть серьезным препятствием для разработчиков

Преимущества ископаемого топлива заключаются в том, что технология, которую мы используем для использования энергии ископаемого топлива, хорошо развита, поскольку ископаемое топливо использовалось для обеспечения энергии в мире в течение многих десятилетий.Ископаемое топливо также является дешевым и надежным источником энергии вместо ветра и солнца. Проще производить то же количество энергии, что и из возобновляемых источников.

Природный газ сгорает чисто, выделяя на 70% меньше углекислого газа по сравнению с другими ископаемыми видами топлива, улучшая качество воздуха и воды, поскольку он не загрязняет окружающую среду. Он имеет высокую теплотворную способность — 24 000 британских тепловых единиц за фунт, и стоит он довольно недорого. Гидроэнергетика обеспечивает водой 30% орошаемых земель мира, обеспечивая при этом 19% электроэнергии.Он расширяет полив и обеспечивает питьевую воду. Это дешево.

Гидроэнергетика
Фото: Pixabay

.

Атомные электростанции производят чистую энергию без выбросов в атмосферу. Топливо можно перерабатывать, производя дешевую электроэнергию для сегодняшнего потребления. Уголь в изобилии сосредоточен в промышленно развитых странах, таких как США, Россия, Китай и Индия. Это относительно недорогое устройство, обеспечивающее непрерывную мощность.Он имеет существенную существующую инфраструктуру.

Хорошо зарекомендовавшие себя существующие технологии представляют собой серьезное препятствие для использования возобновляемых источников энергии. Солнечные, ветряные и другие возобновляемые ресурсы конкурируют с более богатыми отраслями, которые извлекают выгоду из существующей инфраструктуры, опыта и политики.

Невозобновляемые источники энергии, такие как уголь, газ и уголь, со временем закончатся. Большинство источников невозобновляемой энергии — это ископаемые виды топлива, такие как уголь, газ и нефть. Следовательно, нам нужно будет лучше использовать возобновляемые источники энергии, чтобы заменить ископаемое топливо.Возобновляемые источники энергии улучшат окружающую среду, в отличие от сжигания ископаемого топлива. Они создают меньше загрязнений, что помогает заботиться об окружающей среде и делает доступным более чистый воздух и воду.

Пришло время ученым, изобретателям, корпорациям и правительствам собраться вместе, чтобы преодолеть недостатки, которые не позволяют возобновляемым источникам энергии быть нашим основным источником энергии.

Содержание и мнения в этой статье принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения AltEnergyMag

Комментарии (0)

К этому сообщению нет комментариев.Будьте первым, кто оставит комментарий ниже.


Опубликовать комментарий

Вы должны войти в систему, прежде чем сможете оставлять комментарии. Авторизуйтесь сейчас.

Рекомендуемый продукт

Roof Tech — Солнечные фотоэлектрические системы для монтажа на любую крышу!

Now Roof Tech предлагает вам самые инновационные водонепроницаемые системы крепления, когда-либо разработанные для солнечных фотоэлектрических систем.Продукты Roof Tech, разработанные и изготовленные исключительно для нас давним лидером в области кровельных технологий в Японии, на 100% соответствуют нормам и предлагают быструю и простую установку и огромную экономию на транспортных расходах благодаря своей компактной конструкции без рельсов. Узнайте больше о нашей полной линейке универсальных решений для монтажа фотоэлектрических модулей, которые теперь доступны для жилых помещений. Новое поколение решений для монтажа солнечных батарей на крыше ».

Преимущества и недостатки альтернативной энергетики

Альтернативные источники энергии — это источники помимо ископаемого топлива, которые могут привести в действие вашу экономику.Он включает такие источники, как ветер, биомасса, солнце и геотермальные источники. Со временем характер этих альтернативных источников энергии резко изменился.

Споры о том, что следует считать альтернативной энергией, все еще существуют, а также о некоторых преимуществах и недостатках альтернативной энергии. В прошлом уголь стал альтернативой древесному топливу, в то время как нефть заменялась нефтью. Но этанол не может быть альтернативой стандартному бензину. Некоторые даже утверждают, что газификация угля — альтернатива нефти.

Итак, источники энергии, которые можно назвать «альтернативными», — это солнечная, ветровая, гидроэлектрическая, морская и геотермальная энергия. Очевидно, что преимущества таких источников перевешивают их недостатки.

Давайте посмотрим на реальных преимуществ и недостатков перехода на возобновляемые источники энергии.

Плюсы и минусы альтернативной энергетики

Преимущества Недостатки
Отсутствие загрязнения Погода влияет на энергоснабжение
Возобновляемый ресурс Низкий КПД
Использование земельных ресурсов Высокая стоимость
Имеет реальный экономический смысл Занимает много места
Создание биотоплива Хранение солнечной энергии дорогое
Стабилизированные мировые цены на энергоносители
За вычетом технического обслуживания объектов
Для регионов

Список преимуществ альтернативной энергетики

Хотя полный переход на возобновляемые источники энергии еще не возможен.Баланс между существующими и альтернативными источниками может решить многие проблемы дефицита.

Отсутствие загрязнения

Энергия ветра дает нам энергию, совершенно не загрязняя окружающую среду. Здесь нет никакого химического процесса, кроме создания турбины, которая вращается, когда дует ветер. Сгорание ископаемого топлива в процессе производства минимально.

Точно так же солнечная и гидроэлектрическая энергия предлагают аналогичные преимущества, но в меньшей степени.Геотермальная энергия считается лучшей. Поскольку вы можете получить к нему доступ в любое время, не беспокоясь о выбросах после установки. Благодаря этим опциям вы оставляете меньше вредных побочных продуктов и уменьшаете загрязнение воздуха.

Возобновляемые ресурсы

Все они по своей природе обновляются со временем, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что эти источники закончатся. Существующие источники энергии, такие как нефть, газ и уголь, ограничены и могут иссякнуть в ближайшем будущем.Альтернативный источник энергии может упустить возможность чрезмерной зависимости от ископаемого топлива.

Использование земельных ресурсов

Добыча угля осуществляется подземным способом или методом открытой добычи. Доступ к нефти можно получить с помощью методов гидроразрыва. Таким образом, использование одной и той же земли при разработке этих энергоресурсов невозможно.

За исключением солнечных ферм, вам не придется сталкиваться с такими ограничениями с альтернативными источниками энергии.

имеет реальный экономический смысл

С переходом на возобновляемые источники энергии в мировой экономике появилось много новых и стабильных рабочих мест.Благодаря неустанным усилиям по развитию альтернативной энергетики такие страны, как Германия и Великобритания, успешно создали тысячи стабильных рабочих мест.

Создание биотоплива

Отрасль альтернативной энергетики предлагает создание биотоплива, такого как этанол и биотопливо из водорослей. Продукты, которые мы используем для их создания, могут поглощать столько же углекислого газа, сколько выделяются в атмосферу при использовании. Таким образом, чистое потребление одинаково даже после учета всех выбросов.

Стабилизированные мировые цены на энергоносители

Альтернативная энергия может помочь установить стабильность цен на энергоносители во всем мире. Стоимость альтернативной энергии сильно зависит от первоначальной стоимости установки системы в отличие от ископаемого топлива, цены на которое зависят от увеличения или уменьшения инфляции и наличия ресурсов.

Минус обслуживание оборудования

После создания инфраструктуры для использования возобновляемых ресурсов обслуживание практически не требуется.Это позволяет собственникам получать большую прибыль и обеспечивать население дешевой электроэнергией.

Хорошо для регионов

В основном энергетические проекты расположены в регионах, удаленных от больших городов, что приносит пользу и этим местам.

Список недостатков альтернативной энергетики


При таком большом количестве положительных аспектов есть несколько причин, по которым возобновляемые источники энергии могут быть проблематичными.

Погода влияет на энергоснабжение

Опасность определенных погодных условий влияет на постоянную доступность энергоснабжения.Например:

  • Ветряным турбинам нужен ветер, который вращает их лопасти.
  • Гидрогенераторам нужен дождь для заполнения плотин для подачи проточной воды.
  • Солнечным панелям нужен солнечный свет и чистое небо, чтобы получать необходимое тепло.

Низкий КПД

Низкая эффективность этих технологий может создать проблему в осуществимости энергетических проектов. Поскольку получение окупаемости инвестиций занимает длительный период, который не оправдывает первоначальных вложений.

Высокая стоимость

На создание и установку некоторых альтернативных источников энергии могут потребоваться миллиарды долларов. Например, размещение турбин для ветроэнергетики может удешевить строительство на 50% по сравнению с ядерной энергией.

Занимает много места

Чем выше потребность в электричестве, тем больше панелей вам понадобится. Поскольку цель состоит в том, чтобы собрать как можно больше солнечного света, солнечные фотоэлектрические панели потребуют большого пространства. Некоторые крыши могут быть недостаточно прочными, чтобы удерживать их, или достаточно большими, чтобы вместить все необходимое количество панелей.

Хранение солнечной энергии дорого

Так как захваченный солнечный свет нужно сразу хранить, вам потребуются большие батареи. Они используются в автономных солнечных системах и заряжаются в дневное время, чтобы использовать энергию в ночное время. Это решение для солнечной энергии может быть довольно дорогим.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.