Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı. Yenilenebilir Enerji: Dünya Sahnesindeki Rolü Yenilenebilir Enerji Üretimi

İranlı enerji proje geliştiricisi Amin, güneş enerjisi modülleri üretiminde uzmanlaşmış Norveçli bir şirketle anlaşma imzaladı. Ortaklar, İran'da 2 GW'lık bir güneş enerjisi santrali kurmayı planlıyor. Sözleşmenin değeri 2,9 milyar dolar.

Daha önce Tesla'nın başkanı Elon Musk, medeniyetin gelişimini garanti edebilecek şeyin yenilenebilir enerji kaynaklarının aktif gelişimi olduğunu, aksi takdirde insanlığın "karanlık çağlara" dönme riskini taşıdığını söylemişti.

Aynı zamanda Musk, güneş paneli üretiminde uzmanlaşmış bir şirket olan SolarCity'nin yönetim kurulunda yer alıyor. Şirket, güneş enerjisi üretim tesisleri için ABD pazarının yaklaşık %40'ını işgal ediyor.

Musk, alternatif enerji kaynaklarının kullanımı konusunda en aktif lobici olarak biliniyor. Örneğin liderliğini yaptığı Tesla, Avustralya'da 100 megavatlık bir pil sistemi kurmak için 2017 yılında bir sözleşme imzaladı.

• elon musk
• Reuters

dünya deneyimi

Yenilenebilir enerji kaynaklarının (RES) tanıtımı dünya çapında popülerlik kazanmaktadır. Avustralya, Avustralya elektrik endüstrisindeki payı %3'ü aşan fotovoltaik santrallerin kurulumunda dünya liderlerinden biridir. Her yıl ülke toplam güneş enerjisi üretim kapasitesini yaklaşık 1 GW artırıyor.

Bu göstergede Avustralya, toplam güneş enerjisinin Avustralya'dakinin iki katı olan 12 GW'a ulaştığı İngiltere tarafından geçiliyor.

Yenilenebilir enerji alanında tartışmasız lider, Tayvan ile birlikte dünyadaki tüm güneş panellerinin neredeyse %60'ını üreten Çin'dir.

Uluslararası Enerji Ajansı'nın (IEA) hesaplamalarına göre, sadece 2016 yılında Çin'de kurulan üretim santrallerinin kapasitesi 34 GW olarak gerçekleşti. Ancak bu, çoğu kömürden üretilen Çin'de tüketilen elektriğin yalnızca %1'i kadardır - ülkenin çevredeki zor duruma çok şey borçlu olduğu kömürle çalışan termik santrallerdir.

Amerika Birleşik Devletleri de enerjiyi yenilenebilir kaynaklara aktarma yolunu izlemiştir. Ancak Trump yönetimi, Barack Obama tarafından kabul edilen Temiz Enerji Planını iptal etti.

• Tesla, San Juan Çocuk Hastanesi, Porto Riko tarafından oluşturulan güneş panelleri
• Reuters

2014 yılında New York'ta İklim Haftası kapsamında yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelen şirketleri bir araya getiren bir yapı olan RE100 kuruldu. IKEA, Apple, BMW, Google, Carlsberg Group vb. RE100'e katıldı. RE100 üyelerinin listesi sürekli büyüyor. Örneğin, Ekim ayının sonunda, dünyanın en büyük rüzgar türbini üreticilerinden biri olan Danimarkalı Vestas Wind Systems firması organizasyona katıldı.

Genel olarak, IEA'ya göre, 2015 yılında RES'in küresel elektrik üretimindeki payı yaklaşık %24 idi.

Söz konusu ekoloji

Ancak uzmanlara göre, tüm yenilenebilir enerji kaynakları eşit derecede çevre dostu değildir. Bazıları çevreye zarar verebilir. Özellikle hidroelektrik santrallerden bahsediyoruz. (HES). Avustralya ve Çin'den araştırmacılara göre, hidroelektrik santrallerin devreye alınması sonucu sular altında kalan arazinin toplam alanı 340 bin metrekare. Almanya bölgesinden biraz daha az olan km. Bilim adamları, Ekoloji ve Evrimde Eğilimler yayınında ilgili bilgileri sağlar.

HES nedeniyle, birçok taşkın yatağı ekosistemi yok edildi ve bu da tür çeşitliliğinin azalmasına neden oldu. Bununla birlikte, son yıllarda hidroelektrik, liderliğini yeni nesil türlerine karşı kaybediyor: güneş ve rüzgar enerjisi. Uzmanların tahminlerine göre 2030 yılına kadar üretim payları hidroelektrik santrallerin payına eşit olacak.

Çevre topluluğu arasında popüler olan bir diğer konu da biyoyakıtların kullanımıdır. Örneğin, Uluslararası Enerji Ajansı'nın bakış açısından biyoenerji, potansiyel olarak 21. yüzyılın ortalarına kadar birincil enerji pazarının yaklaşık %20'sini işgal etme kapasitesine sahiptir.

Ancak, odun ve ekinlerden yapılan biyoyakıtların aktif tanıtımı geri tepebilir. Tarım arazileri üzerindeki baskıdaki çoklu artış, gıda üretiminde bir azalmaya yol açabilir. Amerikalı araştırmacıların hesaplamalarına göre, bugün bile "yakıt" ekimlerinin yaygınlaşması, Amerika Birleşik Devletleri'nde gıda hammaddesi fiyatlarında artışa neden oldu. Ek olarak, biyoyakıtlara aşırı bağımlılık ormansızlaşmaya yol açabilir.

2012'de Avrupa Komisyonu, yakıt plantasyonları için arazi transferinin sınırlandırılması ve gıda ürünlerinden elde edilen yakıt üreticilerinin devlet desteği almaması gerektiği sonucuna vardı.

Geçen yıl bir Avrupa Birliği araştırması, enerjinin çıkarıldığı palmiye veya soya fasulyesi yağının atmosfere herhangi bir fosil yakıttan daha fazla karbondioksit saldığını buldu.

Araştırma kuruluşu Transport & Environment direktörü Jos Dings, “AB tarafından zorunlu kılınan ucuz gıda bazlı biyoyakıt, özellikle kolza tohumu, ayçiçeği ve hurma gibi bitkisel yağlar korkunç bir fikir” dedi.

Uzmanlara göre, elektrikli araçların hem ekonomik hem de çevresel açıdan avantajları belirsiz. Aynı zamanda, bazı ülkelerde bu tür ulaşım için devlet desteği önlemleri vardır.

• Tesla Model 3 elektrikli araba
• Reuters

Örneğin, Estonya'da, bir elektrikli araba alıcısı, arabanın maliyetinin %50'si için tazminata güvenebilir, Portekiz'de, bir elektrikli araba satın almak için 5.000 avroluk bir sübvansiyon ödenir. Rusya da bu tür sübvansiyonlar getirmeyi düşünüyor.

Devlet desteği olmadan, bu tür arabalar talep edilmez: Hong Kong yetkilileri Tesla elektrikli araba alıcıları için vergi teşviklerini iptal ettikten sonra, bu arabaların satışları sıfıra düştü. Ancak elektrikli otomobillerin çevreye olan faydaları henüz netlik kazanmış değil.

“Elektrikli araçlar gerçekten çok çevre dostu bir ulaşım şeklidir, ancak elektrik şebekesine bağlanmak ve bataryaya, bataryaya güç sağlamak için bu elektriği üretmeniz gerekiyor ve bu da birincil bir kaynak gerektiriyor. Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin, Ekim başında Rusya Enerji Haftası Uluslararası Enerji Verimliliği ve Enerji Geliştirme Forumu'nda yaptığı konuşmada, bugün dünyanın bir numaralı birincil kaynağı petrol bile değil, kömürdür" dedi.

Fukuşima'nın yankısı

Yenilenebilir enerji konusu 2011'den beri özellikle popülerlik kazanmıştır. Fukushima-1 nükleer santralindeki kazanın ardından nükleer enerji kullanımını bırakma talepleri giderek daha yüksek sesle yükseliyor.

• Fukushima-1 Nükleer Santralinin 3 No'lu Reaktörü
• Öz Savunma Kuvvetleri Nükleer Biyolojik Kimyasal Silah Savunma Birimi / Reuters

Bugüne kadar nükleer santralleri tamamen durduran ülke İtalya oldu, gelecekte Belçika, İspanya ve İsviçre Roma örneğini izlemeyi planlıyor. Almanya'da son nükleer santralin 2022 yılına kadar kapatılması planlanıyor. Toplamda, Almanya'da işletilen 17 nükleer santral, ülkede tüketilen tüm elektriğin yaklaşık dörtte birini üretti.

Pek çok uzmana göre, nükleer enerji etrafındaki panik fazlasıyla abartılıyor.

Ulusal Enerji Enstitüsü genel müdür yardımcısı Alexander Frolov RT ile yaptığı röportajda, “Kaza riskini çıkarırsak, nükleer enerji çevre için özel bir risk taşımaz” dedi.

Başlangıçta, AB liderliği nükleer enerjinin kısıtlanmasını gaz üretimi yoluyla telafi etmeyi planladı.

"Daha fazla gaza ihtiyacımız var. Berlin'in kararından sonra, büyümenin itici gücü doğalgaz olacak” dedi.

Ortalama olarak, doğal gazın yanması, atmosfere diğer fosil hidrokarbon türlerini yakmanın yarısı kadar karbondioksit salmaktadır.

ayrıcalıklı konum

Ancak, alternatif enerji kapasitelerinin yüksek işletmeye alınma oranları gaz üretiminin büyümesini engelledi. Yenilenebilir enerjiyi en aktif olarak geliştiren ülkelerde, 2014 yılına kadar gazlı termik santrallerin yükü düştü. Danışmanlık şirketi Capgemini'ye göre, yaklaşık 110 GW gaz kapasitesi yatırımı haklı çıkarmadı ve iflasın eşiğindeydi. Avrupa'da doğalgazla çalışan termik santrallerin yaklaşık %60'ı zor durumdaydı.

Bazı uzmanlara göre, geleneksel enerji krizinin nedeni YEK'in yüksek rekabet gücü değil, yenilenebilir kaynaklardan elektrik üreten üreticilerin sahip olduğu ayrıcalıklardı. "Yeşil" elektrik, yetkililer tarafından öncelikli olarak şişirilmiş tarifelerle satın alınır.

Frolov'a göre, bu politika enerji sektöründe bir dengesizliğe yol açıyor.

Uzman, "Yenilenebilir enerjiye girişteki keskin artış, gazla çalışan termik santralleri kârsız hale getirdi - kapanmaya başladılar" dedi. — Bu arada, rüzgar ve güneş üretiminin ciddi bir dezavantajı var: hava koşullarına bağımlılık. Örneğin, bu yılın başında, yaklaşık dokuz gün boyunca Almanya'da bulutlu ve sakin bir hava yerleşti. Yenilenebilir enerji üretimi %90 düştü. Yerel tüketiciler için bu bir şok oldu. Güneş ve rüzgar istasyonlarının üzerinde çalıştığı mevcut baz, kesintisiz bir elektrik arzını garanti etmemektedir. Doğanın güçlerine bağımlılık - bu karanlık çağlara gerçek bir dönüş.

• Lippendorf kömür yakıtlı elektrik santrali, Saksonya, Almanya
• globallookpress.com
• Michael Nitzschke/görüntü simsar

Frolov, Avrupa'daki gazlı termik santrallerin kapatılmasının arka planında, en kirli elektrik üretiminin - kömürün - büyüdüğüne inanıyor.

Örneğin Almanya'da iki düzine kömürlü termik santral yapılması planlanıyor. Uzman, ülkede paradoksal bir durumun geliştiğini: çevre dostu enerji üretiminin büyümesiyle birlikte, çevreye en zararlı enerji sektörünün de arttığını belirtti.

“Teknoloji ucuzluyor ve daha erişilebilir hale geliyor”

Son iki yılda Avrupa enerji piyasasındaki denge düzelmeye başladı: Almanya'da birkaç gaz yakıtlı termik santral açıldı, Avrupa Birliği'nde gaz tüketimi artmaya başladı. 2016 yılı sonunda Avrupa Birliği'nde doğalgaz kullanımı 2015 yılına göre %6 arttı.

RANEPA'daki Enerji ve Ekolojinin Ekonomik Modellenmesi Merkezi'nde araştırmacı olan Tatyana Lanshina'ya göre, alternatif enerjinin geliştirilmesi herhangi bir risk oluşturmuyor.

“Yenilenebilir enerjiye hızlı bir geçiş mümkün olmasa da, uzun süredir bu konuda çalışan ülkeler büyük ilerleme kaydetti. Örneğin, Danimarka'da, tüm elektriğin yaklaşık yarısı yenilenebilir enerji kaynaklarından üretiliyor, Almanya'da - yaklaşık üçte biri - uzman RT ile yaptığı bir röportajda belirtti. — Bu ülkeler on yıllardır bunun üzerinde çalışıyor ve diğer ülkeler de kademeli olarak yenilenebilir enerjiye geçebilir. Bu teknolojiler daha ucuz ve daha erişilebilir hale geliyor. Sübvansiyonlar söz konusu olduğunda, tüm enerji endüstrisi, geleneksel enerji de dahil olmak üzere devlet desteğinden yararlanmaktadır.”

Akademik yıl

ders 20

Enerji tasarrufu sağlayan teknolojiler ve yeni enerji kaynaklarının geliştirilmesi

Geleneksel olarak, enerji kaynakları iki türe ayrılabilir: yenilenemez Ve yenilenebilir. Birincisi gaz, petrol, kömür, uranyum vb. İçerir. Bu kaynaklardan enerji elde etme ve dönüştürme teknolojisi geliştirilmiştir, ancak kural olarak çevre dostu değildir ve çoğu tükenmiştir.

Yenilenebilir enerji kaynakları- bunlar insan ölçeğinde tükenmez kaynaklardır. Yenilenebilir enerjiyi kullanmanın temel ilkesi, onu güneş ışığı, rüzgar, nehirlerdeki veya denizlerdeki suyun hareketi, gelgitler, biyoyakıtlar ve jeotermal ısı gibi yenilenebilir, yani yenilenebilir doğal kaynaklardan elde etmektir. doğal olarak doldurulur.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına ilişkin beklentiler, çevre dostu olmaları, düşük işletme maliyetleri ve geleneksel enerjide beklenen yakıt kıtlığı ile ilişkilidir.

Yenilenebilir enerji kullanımına örnekler.

1.Rüzgar gücü gelişen bir endüstridir. Rüzgar jeneratörünün gücü, jeneratör kanatlarının süpürdüğü alana bağlıdır. Örneğin Danimarkalı Vestas firması tarafından üretilen 3 MW (V90) türbinlerin toplam yüksekliği 115 metre, kule yüksekliği 70 metre ve kanat çapı 90 metredir. Rüzgardan enerji üretimi için en umut verici yerler kıyı bölgeleridir. Denizde, kıyıdan 10-12 km (ve bazen daha fazla) uzaklıkta, açık deniz rüzgar çiftlikleri inşa ediliyor. Rüzgar türbini kuleleri, 30 metre derinliğe kadar çakılan kazıklardan oluşan temeller üzerine kurulur. Rüzgar enerjisinin kullanımı yılda yaklaşık yüzde 30 büyüyor ve Avrupa ve ABD'de yaygın olarak kullanılıyor.

2. Açık hidroelektrik santraller(HES) bir enerji kaynağı olarak, birincil kaynağı Güneş olan su akışının potansiyel enerjisi kullanılır, buharlaşan su daha sonra yağış şeklinde tepelere düşer ve aşağı akar, nehirler oluşturur. Hidroelektrik santraller genellikle nehirler üzerine barajlar ve rezervuarlar yapılarak kurulur. Serbest akışlı (barajsız) HES'lerde su akışının kinetik enerjisini kullanmak da mümkündür.

Bu enerji kaynağının özellikleri:

Hidroelektrik santrallerinde elektrik maliyeti, diğer tüm santral türlerinden önemli ölçüde düşüktür;

Hidroelektrik jeneratörler, enerji tüketimine bağlı olarak oldukça hızlı bir şekilde açılıp kapatılabilir;

Yenilenebilir enerji kaynağı;

Diğer santral türlerine göre hava üzerinde önemli ölçüde daha az etki;

Hidroelektrik santrallerin inşası genellikle daha sermaye yoğundur;

Genellikle etkili HES'ler tüketicilerden uzaktır;

Rezervuarlar genellikle geniş alanları kapsar;

Kişi başına hidroelektrik üretiminde liderler Norveç, İzlanda ve Kanada'dır. En aktif hidro inşası, hidroelektrik enerjisinin ana potansiyel enerji kaynağı olduğu Çin tarafından yürütülmektedir; dünyadaki küçük hidroelektrik santrallerinin yarısına kadarı aynı ülkede bulunmaktadır.

3.Güneş enerjisi- herhangi bir biçimde enerji elde etmek için güneş radyasyonunun doğrudan kullanımına dayanan geleneksel olmayan enerjinin yönü. Güneş enerjisi tükenmez bir enerji kaynağı kullanır ve çevre dostudur, yani zararlı atık üretmez.

Güneş radyasyonundan elektrik ve ısı üretme yöntemleri:

Fotoseller yardımıyla elektrik elde etmek;

Isı motorları kullanarak güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesi: su buharı, karbon dioksit, propan-bütan, freon kullanan buhar motorları (piston veya türbin);

Solar termal enerji - güneş ışınlarını emen bir yüzeyin ısıtılması ve ardından ısının dağıtılması ve kullanılması (ısıtılan suyun daha sonra ısıtmada veya buhar jeneratörlerinde kullanılması için su içeren bir kaba güneş radyasyonunun odaklanması);

Sıcak hava santralleri (güneş enerjisinin bir turbo jeneratöre yönlendirilen hava akışının enerjisine dönüştürülmesi);

Solar balon santralleri (balon balonunun yüzeyini seçici-soğurucu bir kaplama ile kaplayan güneş radyasyonunun ısıtılması nedeniyle balon balonunun içinde su buharı üretilmesi), avantajı, balondaki buhar kaynağının güç istasyonunu çalıştırmak için yeterli olmasıdır. gece ve sert havalarda.

Güneş enerjisinin avantajları:

Kaynağın halka açık olması ve tükenmezliği;

Teorik olarak, çevre için tam güvenlik, ancak güneş enerjisinin yaygın olarak kullanılmasının dünya yüzeyinin albedosunu (yansıma özelliği) değiştirmesi ve iklim değişikliğine yol açması olasılığı vardır.

Güneş enerjisinin dezavantajları:

Hava durumuna ve günün saatine bağımlılık;

Sonuç olarak, enerji depolama ihtiyacı;

Yüksek inşaat maliyeti;

Yansıtıcı yüzeyin tozdan periyodik olarak temizlenmesi ihtiyacı;

Santralin üzerindeki atmosferin ısıtılması.

4.gelgit santralleri. Bu tip enerji santralleri, gelgitlerin enerjisini kullanan, ancak aslında Dünya'nın dönüşünün kinetik enerjisini kullanan özel bir hidroelektrik santral türüdür. Gelgit santralleri, Ay ve Güneş'in yerçekimi kuvvetlerinin günde iki kez su seviyesini değiştirdiği denizlerin kıyılarına kurulur.

Enerji elde etmek için, nehrin körfezi veya ağzı, hem jeneratör modunda hem de pompa modunda çalışabilen hidroelektrik ünitelerin kurulu olduğu bir baraj tarafından engellenir (gelgitlerin yokluğunda sonraki operasyon için rezervuara su pompalamak için) ). İkinci durumda, pompalı depolama santrali olarak adlandırılırlar.

PES'in avantajları, çevre dostu olması ve düşük enerji üretim maliyetidir. Dezavantajları, yüksek inşaat maliyeti ve gün içinde güç değişimidir, bu nedenle PES, diğer santral türleri ile yalnızca tek bir güç sisteminde çalışabilir.

5.jeotermal enerji- jeotermal istasyonlarda, dünyanın bağırsaklarında bulunan termal enerji pahasına elektrik ve termal enerji üretimine dayanan enerjinin yönü. Volkanik bölgelerde, dolaşan su, nispeten sığ derinliklerde kaynama sıcaklıklarının üzerinde aşırı ısınır ve çatlaklardan yüzeye yükselir, bazen kendini gayzer şeklinde gösterir. Derin kuyu sondajı ile yeraltı sıcak sularına erişim mümkündür. Kuru, yüksek sıcaklıklı kayaçlar daha yaygındır, enerjisi enjeksiyonla ve ardından aşırı ısıtılmış suyun onlardan çekilmesiyle elde edilir. Jeolojik olarak aktif olmayan birçok alanda 100 °C'nin altında sıcaklıklara sahip yüksek kaya ufukları da yaygındır, bu nedenle en umut verici olanı jeotermlerin bir ısı kaynağı olarak kullanılmasıdır. Jeotermal kaynakların ekonomik kullanımı İzlanda ve Yeni Zelanda, İtalya ve Fransa, Litvanya, Meksika, Nikaragua, Kosta Rika, Filipinler, Endonezya, Çin, Japonya, Kenya'da yaygındır. Dünyanın en büyük jeotermal santrali, 750 MW nominal kapasiteye sahip California Gayzer Santralidir.

6.biyoyakıt- bu, biyolojik atıkların işlenmesi sonucunda kural olarak elde edilen biyolojik hammaddelerden elde edilen bir yakıttır. Ayrıca selülozdan ve çeşitli organik atıklardan biyoyakıt elde etmeyi amaçlayan çeşitli derecelerde gelişmiş projeler de vardır, ancak bu teknolojiler geliştirme veya ticarileştirmenin erken bir aşamasındadır. değişir sıvı biyoyakıt(içten yanmalı motorlar için, örneğin etanol, metanol, biyodizel), katı biyoyakıt(yakacak odun, briketler, yakıt peletleri, talaşlar, saman, kabuklar) ve gazlı(biyogaz, hidrojen).

ABD ve Brezilya, dünyadaki biyoetanolün %95'ini üretiyor. Brezilya'da etanol esas olarak şeker kamışından ve ABD'de mısırdan üretilir. Merrill Lynch, biyoyakıt üretiminin durdurulmasının petrol ve benzin fiyatlarında %15'lik bir artışa yol açacağını tahmin ediyor.

Etanol, benzinden daha az "enerji yoğun" bir enerji kaynağıdır; çalışan makinelerin kilometresi E85(%85 etanol ve %15 benzin karışımı; İngiliz Etanolünden "E" harfi), birim yakıt hacmi başına standart otomobillerin kilometresinin yaklaşık %75'idir. Sıradan arabalar E85'te çalışamaz, ancak içten yanmalı motorlar iyi çalışır E10(bazı kaynaklar E15'in bile kullanılabileceğini iddia ediyor). "Gerçek" etanol üzerinde, sadece sözde. "Flex-Fuel" makineleri ("flex-fuel" makineleri). Bu araçlar aynı zamanda normal benzinle (küçük etanol ilavesi hala gereklidir) veya her ikisinin keyfi bir karışımıyla da çalışabilir. Brezilya, yakıt olarak şeker kamışından biyoetanol üretimi ve kullanımında liderdir.

Biyoyakıt endüstrisinin gelişimini eleştirenler, biyoyakıtlara yönelik artan talebin, çiftçileri gıda mahsullerinin bulunduğu alanı azaltmaya ve bunları yakıt lehine yeniden dağıtmaya zorladığını söylüyor. Minnesota Üniversitesi'ndeki ekonomistler, biyoyakıt patlamasının 2025 yılına kadar gezegendeki aç insan sayısını 1,2 milyara çıkaracağını tahmin ediyor.

Öte yandan Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) raporunda, biyoyakıt tüketimindeki artışın tarım ve ormancılık faaliyetlerini çeşitlendirmeye yardımcı olabileceğini ve ekonomik kalkınmaya katkıda bulunabileceğini söylüyor. Biyoyakıt üretimi, gelişmekte olan ülkelerde yeni işler yaratacak ve gelişmekte olan ülkelerin petrol ithalatına olan bağımlılığını azaltacaktır. Ayrıca biyoyakıt üretimi, halihazırda kullanılmayan arazilerin kullanımına olanak sağlayacaktır. Örneğin Mozambik'te 63,5 milyon hektar potansiyel olarak uygun arazinin 4,3 milyon hektarında tarım yapılmaktadır. Stanford Üniversitesi'nin tahminlerine göre, dünya çapında 385-472 milyon hektar arazi tarımsal dolaşımdan çıkarıldı. Biyoyakıt üretimi için hammaddelerin bu topraklarda yetiştirilmesi, biyoyakıtların küresel enerji dengesindeki payını %8'e çıkaracaktır. Taşımacılıkta biyoyakıtların payı %10 ile %25 arasında değişebilmektedir.

7.hidrojen enerjisi- insanlar, ulaşım altyapısı ve çeşitli üretim alanları tarafından enerjinin biriktirilmesi, taşınması ve tüketilmesi için bir araç olarak hidrojen kullanımına dayanan, insanoğlu tarafından enerji üretimi ve tüketiminin yönü olan gelişen bir enerji endüstrisi. Hidrojen, dünya yüzeyinde ve uzayda en yaygın element olarak seçilir, hidrojenin yanma ısısı en yüksektir ve oksijende yanmanın ürünü sudur (yine hidrojen enerjisinin dolaşımına dahil edilir).

yakıt hücresi- bir galvanik hücreye benzer, ancak elektrokimyasal reaksiyon için maddelerin dışarıdan beslenmesi bakımından ondan farklı bir elektrokimyasal cihaz - bir galvanik hücrede veya pilde depolanan sınırlı miktarda enerjinin aksine. Yakıt pilleri, çok yüksek bir kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine (~%80) dönüştürebilen elektrokimyasal cihazlardır. Tipik olarak düşük sıcaklıklı yakıt hücreleri şunları kullanır: anot tarafında hidrojen ve katot tarafında oksijen (hidrojen hücresi). Yakıt hücrelerinin aksine, tek kullanımlık elektrokimyasal hücreler katı reaktanlar içerir ve elektrokimyasal reaksiyon durduğunda değiştirilmeleri, ters kimyasal reaksiyonu başlatmak için elektriksel olarak şarj edilmeleri gerekir veya teorik olarak elektrotlarla değiştirilebilirler. Bir yakıt hücresinde, reaktanlar içeri akar, reaksiyon ürünleri dışarı akar ve reaksiyon, reaktanlar girdiği ve elemanın kendisi çalışır durumda kaldığı sürece devam edebilir. Yakıt hücreleri, galvanik veya şarj edilebilir piller gibi elektrik enerjisini depolayamaz, ancak elektrik sisteminden izole çalışan, kesintili enerji kaynakları (güneş, rüzgar) kullanan santraller gibi bazı uygulamalar için elektrolizörler, kompresörler ve yakıt depolama tankları ile birleştirilirler. (hidrojen silindirleri) bir enerji depolama cihazı oluşturur. Böyle bir kurulumun genel verimliliği (elektrik enerjisinin hidrojene ve tekrar elektrik enerjisine dönüştürülmesi) %30-40'tır.

Yakıt pilleri, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi değerli niteliğe sahiptir:

7.1 Yüksek verim: yakıt hücrelerinin ısı motorları gibi katı bir verimlilik sınırı yoktur. Yakıt enerjisinin doğrudan elektriğe dönüştürülmesi nedeniyle yüksek verim elde edilir. Yakıt önce dizel jeneratör setlerinde yakılırsa, ortaya çıkan buhar veya gaz bir türbini veya içten yanmalı motor şaftını döndürür ve bu da bir elektrik jeneratörünü döndürür. Sonuç, maksimum %42'lik bir verimliliktir, daha sıklıkla yaklaşık %35-38'dir. Ayrıca, ısı motorlarının maksimum verimliliğindeki termodinamik sınırlamaların yanı sıra birçok bağlantı nedeniyle, mevcut verimliliğin daha fazla yükseltilmesi olası değildir. Mevcut yakıt pilleri %60-80 verimliliğe sahiptir.

7.2Çevre dostu. Havaya sadece çevreye zarar vermeyen su buharı salınır. Ama bu sadece yerel ölçekte. Bu yakıt hücrelerinin üretildiği yerlerde, üretimleri zaten başlı başına bir tehdit oluşturduğundan, çevre dostu olduğunu dikkate almak gerekir.

7.3 Kompakt boyutlar. Yakıt hücreleri daha hafiftir ve geleneksel güç kaynaklarına göre daha az yer kaplar. Yakıt pilleri daha az gürültü üretir, daha az ısı üretir ve yakıt tüketimi açısından daha verimlidir. Bu, özellikle askeri uygulamalarda önem kazanır.

Yakıt Pili Sorunları.

Yakıt hücrelerinin ulaşıma dahil edilmesi, bir hidrojen altyapısının olmaması nedeniyle engellenmektedir. Bir "tavuk ve yumurta" sorunu var - altyapı yoksa neden hidrojenli araba üretelim? Hidrojen taşımacılığı yoksa neden bir hidrojen altyapısı inşa edelim? Yakıt pilleri, düşük kimyasal reaksiyon hızı nedeniyle önemli bir atalete sahiptir ve tepe veya darbe yükleri altında çalışmak için belirli bir güç rezervi veya diğer teknik çözümlerin (süper kapasitörler, piller) kullanılmasını gerektirir. Hidrojen üretimi ve hidrojen depolama sorunu da var. Birincisi, katalizörün hızlı zehirlenmesini önleyecek kadar saf olmalı ve ikincisi, maliyeti son kullanıcı için karlı olacak şekilde yeterince ucuz olmalıdır.

Hidrojen üretmenin birçok yolu vardır, ancak şu anda dünya çapında üretilen hidrojenin yaklaşık %50'si doğal gazdan gelmektedir. Diğer tüm yöntemler hala pahalıdır. Hidrojenin ikincil bir enerji taşıyıcısı olduğu için enerji fiyatlarındaki artışla birlikte maliyetinin de arttığına dair bir görüş var. Ancak yenilenebilir kaynaklardan üretilen enerjinin maliyeti sürekli düşüyor.

Yenilenebilir veya alternatif kaynaklar olarak adlandırılan kaynaklar, insanlığın enerji arzında ileriye doğru atılmış büyük bir adımdır. Tek dezavantajı, yüksek uygulama maliyetidir. Yatırımcının geri ödemesi birkaç yıl içinde karşılanır. Bu teknolojiler geçtiğimiz yüzyılda ivme kazandı ve şu anda tüketilenin yaklaşık %20'sini kapsıyor.

Dolayısıyla yenilenebilir kaynaklar, doğal bir şekilde hızlı bir şekilde geri kazanılabilen doğal kaynaklardır.

Biyogaz tankı, fotovoltaik paneller ve rüzgar türbini

Bunlar şunları içerir:

• Güneş ışığı
• gelgitler ve akışlar (ayın yerçekiminin dolaylı kullanımı)
• dalga enerjisi
• rüzgâr
• su akıntıları
• jeotermal ısı

Güneş ışığı

Alternatif enerji kaynağının belki de en ünlüsü, sansasyonel medyası. En yüksek tüketimi, Amerikalıların uydularında güneş panellerini ilk kez piyasaya sürdüğü 1958'de gerçekleşti. Bugün onları sık sık görüyoruz, bizim için tanıdık ve kolayca tanınabilir bir fenomen haline geldiler.

Ekstraksiyon prensibi basittir. Pil, birlikte istiflenmiş iki silikon lamel içeren bir panelden oluşur. ilk plaka bor ile, ikincisi ise fosfor ile kaplanmıştır. Fosfor kaplı katmanda serbest elektronlar bulunurken bor kaplı katmanda elektron bulunmaz. Işınların etkisi altında elektronlar parçacıkları hareket ettirmeye başlar ve aralarında bir elektrik akımı oluşur. Daha sonra küçük bakır iletkenler yardımıyla akülerde akım birikir.

Ayrıca suyun konsantre ışınlarla kaynatılıp tüketildiği termik santraller de vardır. Ancak bu yöntemin etkinliği çok az olduğu için kullanılmamaktadır.

Mojave'deki en büyük güneş enerjisi santrali

Pozitif devre:

• dünyanın neredeyse tüm kıtalarında ve köşelerinde kolay kullanılabilirlik
• ucuz bakım
• gürültüsüzlük
• Kurulum kolaylığı
• kullanım kolaylığı

Olumsuz taraf:

• düşük verimlilik oranı, şimdi %30-40'ı geçmiyor
• pillerin yüksek maliyeti
• geniş kurulum alanı

Komple DIY panel üretim süreci

Ebb ve su akışı

Bu çok güçlü, tükenmez bir kaynaktır. Bir zamanlar, Jules Verne bile bu doğal fenomenin uygulanmasıyla ilgilendi ve mucit İngiliz, MS 11. yüzyılda uzaklarda, hareketli suların kıyısında değirmenler inşa etti. Güneş'in yerçekimi kuvveti ve Ay'ın dünya uydusu yardımıyla geri dönüşüm kolay bir iş değildir ve birçok zorluğu vardır. Kozmik cisimlerin çekim gücünün sabitliğine rağmen, bir gelgit santrali inşa etmek için bir yer seçimi zordur. Ayrıca, günde gelgit sıklığını, yükselişin yüksekliğini (30 cm ila 15 m arasında değişir), binanın inşa edileceği toprağı da hesaba katar.

Bir başka ilginç özellik, ay ve güneş günleri arasındaki tutarsızlıktır. Ay günü 50 dakika daha azdır ve insanlar üzerinde 24 saat yaşar. Sonuç olarak, en aktif insan faaliyeti sırasında maksimum ve minimum üretim ve tüketimi ile zaman içinde farklılıklar vardır.

Gelgit santralinin kendisi oldukça basittir. Denize/okyanusa akan büyük bir nehrin ağızlarına baraj yapılıyor. Yapı, trafiği her iki yönde de tamamen bloke eder. Barajın açıklıklarına, akıntı ve dönüş altında geçen devasa kanatlar takılır ve jeneratörler elektrik üretir.

Sistemin kurulumu ile ilgili büyük zorluklara rağmen, dünya çapında oldukça başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Yüksek verimlilik ve çevre üzerindeki düşük etki nedeniyle, insanlık dünya çapında sayılarını artırmaya devam ediyor.

PES

Gelgit enerji santrali (TPP), gelgitlerin enerjisini, ancak aslında Dünya'nın dönüşünün kinetik enerjisini kullanan özel bir hidroelektrik santral türüdür. Gelgit santralleri, Ay ve Güneş'in yerçekimi kuvvetlerinin günde iki kez su seviyesini değiştirdiği denizlerin kıyılarına kurulur. Kıyıya yakın su seviyesi dalgalanmaları 18 metreyi bulabiliyor. Enerji elde etmek için, nehrin körfezi veya ağzı, hem jeneratör modunda hem de pompa modunda çalışabilen hidroelektrik ünitelerin kurulu olduğu bir baraj tarafından engellenir (gelgitlerin yokluğunda sonraki operasyon için rezervuara su pompalamak için) ). İkinci durumda, pompalı depolama santrali olarak adlandırılırlar.

Wikipedia'dan alınmıştır, daha fazla ayrıntı https://ru.wikipedia.org/wiki/Tidal_Power Plant

Dalga enerjisi

Doğası gereği, gelgitlere benzer. Dalgalardan elde etmek için dalga santralleri vardır, iş dalgaların kinetik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine dayanır.

Deniz yılanı - bu, çalışan cihazın adıdır. Aralarına hidrolik pistonların sabitlendiği bölümlerden oluşur. Her bölümün içinde ayrıca elektrik jeneratörleri ve hidrolik motorlar bulunmaktadır.

Dalgalı hareket, tüm bu mafsalları sallar ve sırayla yağı çalıştıran hidrolik pistonları çalıştırır. Yağ, hidrolik motorlardan geçirilir. Bu motorlar, nihayetinde elektrik üreten elektrik jeneratörlerini çalıştırır. Büyük bir dezavantaj, mekanizmanın fırtına dalgalarına karşı kararsızlığıdır.

Rüzgâr

Rüzgar, eski, kanıtlanmış ve güvenilir bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. İnsanlar, terimin yelkenli gemilerde ve yel değirmenlerinde kullanılmasından çok önce kullandılar.

Artık teknolojinin gelişmesiyle birlikte rüzgar türbinleri piyasada oldukça güçlü bir figür haline geldi ve nişlerinde güçlü bir yer işgal etti. Üreticiler arasındaki rekabet, onları en uygun rüzgar türbinini araştırmaya yoğun bir şekilde yatırım yapmaya zorladı.

Rüzgar gücü

Yel değirmeninin optimum çalışması için aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

1. deniz veya yer seviyesinden yükseklik. Bildiğiniz gibi, iki kilometreye kadar olan bölge çalkantılı, yukarıda yer alan hava akışları altları kuvvetli bir şekilde yavaşlatıyor. Ancak etki, zaten 100 metre yükseklikte gözle görülür şekilde azalır. Ayrıca, yel değirmeninin 100 metrenin üzerindeki konumu, bıçağın uzunluğunu artıracak ve insan faaliyetleri ve diğer iletişim için cihazın altında yer açacaktır.
2. yer. En iyi seçenek sahil veya denizdir. İlginç gerçek! Şimdi açık deniz rüzgar enerjisi var. Bazı insan grupları denizlerde ve okyanuslarda rüzgar santralleri kuruyor ve kıyılara elektrik kabloları döşeniyor, böylece vergilerden saklanıyor.
3. Rüzgar hızı. Karakteristik bölge ortalamasına göre hesaplanır. Yel değirmeni, 3 m/s rüzgar hızında çalışmaya başlar ve 25 m/s'nin üzerindeki bir hızda, cihaza zarar vermemek için acil bir durumda kapatılır. Optimum hız -- 15 m/s
4. bıçak sayısı. Araştırma sürecinde en etkili seçeneğin üç bıçak olduğu belirlendi.
5. dönme ekseni

su akıntıları

Su akışlarının yenilenebilir kaynaklar olarak kullanımı dünya genelinde çok yaygındır. Hidroelektrik, düşen suyun enerji tüketimine ve elektriğe dönüştürülmesine dayanan ekonomik iletişimin bir parçasıdır.

Görevi gerçekleştirmek için bir baraj şeması veya bir türetme şeması kullanılır. Temeli, büyük su kütlelerinin basıncı için büyük bir baraj oluşturmaktır. Derivasyon şeması daha az su kullanır ve kanalın nehirden derivasyona yapay olarak saptırılmasına dayanır ve bu iki elemanın eğimlerindeki farktan dolayı basınç oluşturulur.

Avantajlar:

Dezavantajları:

• rezervuarda iklim değişikliği
• yaşam ve tarıma uygun devasa arazilerin sular altında kalması
• yerleşik ekosistemin devasa alanlarının yok edilmesi
• göçmen kuşlar için yuvalama alanlarının yok edilmesi
• özelliklerde değişiklik (akımın yavaşlaması nedeniyle, rezervuarın dibinde zararlı maddeler birikir)

jeotermal sıcaklık

Jeotermal istasyonlarında yerin bağırsaklarında bulunan enerjiden dolayı ısı üretimine dayanan bir daldır. Nispeten genç av türleri. Jeotermal üretim, dolaşımdaki yeraltı suyunun lav tarafından kaynama noktasının üzerinde ısıtıldığı sismik olarak kararsız bölgeleri kullanır. Buhar ve su, çatlaklar boyunca yeryüzüne yükselir ve gayzerler şeklinde görünür. Erişim için derin kuyu sondajı da kullanılır.

Bu tür su ve buhar, hem işleme hem de nüfusun ihtiyaçları için sıcak kaynakların doğrudan temini için uygundur. Jeotermal kaynakları kullanmanın büyük bir artısı, tükenmezlik ve hava koşullarından ve mevsimlerden bağımsız olmasıdır. Dezavantajı, toksik maddelerle (fenol, arsenik, kadmiyum, çinko, kurşun, bor, amonyak gibi) güçlü bir kirlenmedir.

jeotermal enerji

Benzer bir üretim türü de petrotermal enerjidir. Dünyanın bağırsaklarına her 100 metre derinleşme ile sıcaklık ortalama 2,5 ° C artar ve 5 km'ye ulaştığında. 125 ° C'lik bir işarete ulaşır. Bu gerçeği kullanarak ısı üretimi konusunu uygulamak için iki derin kuyu açılmaktadır. Su bunlardan birine pompalanır, bu da ısınır ve bitişik bir kanaldan diğeri boyunca yükselir. Şimdi sunulan tür deneysel, karlılığı sorunu çözülüyor.

Doğa bize çok büyük miktarda kaynak verdi, sadece onları uygun şekilde yönetmemiz gerekiyor. Klasik olanlara göre avantajları çevre dostu olmalarıdır.

İnsanlık, nehirlerin gücünü kullanarak yenilenebilir (rejeneratif) enerjiyi nasıl çıkaracağını uzun zamandır öğrenmiştir. Ancak 20. yüzyılın sonlarına doğru enerji krizi, gaz rezervlerinin hızla azalması ve çevrenin bozulması nedeniyle çevredeki diğer kaynakların kullanılması sorunu gündeme geldi. Bilim adamlarının gelişmeleri sayesinde güneş, rüzgar, gelgitler, jeotermal suların enerjisini çıkarmak mümkün hale geldi.

İlginç! Dünyada enerjinin %18'i yenilenebilir kaynaklardan elde edilmekte olup, bunun %13'ü ahşaptır.

Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı IRENA tarafından Forbes dergisine sağlanan verilere göre, 2015 yılına kadar dünyada bu şekilde üretilen enerjinin payı yaklaşık %60 idi. Gelecekte, 2030 yılına kadar RES, elektrik üretiminde lider olacak ve kömür kullanımını ikinci sıraya itecek.

Hidroelektrik çok uzun süredir üretiliyor, ancak rüzgar, jeotermal su, güneş, gelgitler gibi yeni yenilenebilir enerji kaynakları oldukça yakın zamanda - yaklaşık 30-40 yıl kullanıldı. 2014 yılında hidroelektrik payı %16,4, güneş ve rüzgar enerjisinin payı %6,3 idi ve gelecekte 2030 yılına kadar bu paylar eşitlenebilir.

Avrupa ülkelerinde ve ABD'de rüzgarla enerji üretimindeki yıllık artış yaklaşık %30'dur (196.600 MW). Almanya, İspanya ve ABD'de fotovoltaik yöntem yaygın olarak kullanılmaktadır. California Gayzer Jeotermal Santrali yılda 750 MW üretiyor.

İlginç! Danimarka rüzgar çiftlikleri 2015 yılında enerjinin %42'sini sağladı ve gelecekte 2050 yılına kadar %100 yeşil enerji üretimi tasarımına ulaşılması ve fosil kaynakların tamamen terk edilmesi planlanıyor.

Yenilenebilir enerji kaynaklarına örnekler

Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması, çevre koşullarının kötü olduğu bölgelerin enerji sorunlarını çözecektir. Elektrik hatları kullanmadan elektriği uzak ve ulaşılması zor alanlara iletin. Bu tür tesisler, yakıt dağıtımının ekonomik olarak kârsız olduğu alanlarda enerji tedarikinin merkezden uzaklaştırılmasını mümkün kılacaktır. Geliştirilmekte olan projelerin çoğu, biyokütle, turba, hayvan, insan ve evsel atık ürünlerinden elde edilen geleneksel olmayan yenilenebilir enerji kaynakları gibi hammaddeler üzerinde çalışan otonom enerji kaynakları ile ilgilidir.

AIE'nin aktif gelişimi ABD, Kanada, Yeni Zelanda, Güney Afrika'da alındı. Bu tür enerji kaynakları Çinli, Hintli, Alman, İtalyan ve İskandinav tüketiciler tarafından kullanılmaktadır. Rusya'da bu endüstri henüz endüstriyel seviyeye ulaşmadı, bu nedenle rejeneratif enerji kullanımı çok düşük.

Gezegen, yalnızca doğal kaynaklardan sağlanan yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanamaz. Termonükleer ve hidrojen enerjisi üretimi için teknolojiler şu anda geliştirilmektedir. Son araştırmalara göre, helyum-3 izotopunun ay rezervleri çok büyük, bu nedenle bu yakıtı sıvılaştırılmış biçimde teslim etmek için hazırlıklar sürüyor. Rus akademisyen E. Alimov'un (RAS) hesaplamalarına göre, bir yıl boyunca tüm gezegene elektrik sağlamak için iki Mekik yeterli olacak.

Rusya'da yenilenebilir enerji kaynakları

“Yeşil enerjinin” uzun süredir başarıyla kullanıldığı dünya toplumunun aksine, Rusya'da bu konu oldukça yakın zamanda ele alındı. Ve eğer hidroelektrik, şehirlere ve kasabalara uzun süredir elektrik sağlıyorsa, o zaman yenileyici kaynaklar ümitsiz olarak kabul edildi. Ancak 2000 yılından sonra çevresel durumun bozulması, doğal kaynakların azalması ve diğer eşit derecede önemli faktörler nedeniyle, enerji üreten alternatif kaynakların geliştirilmesi gerekliliği ortaya çıktı.

En umut verici yön, güneş ışınımını doğrudan elektriğe dönüştüren tesislerin geliştirilmesidir. Tek kristaller, polikristaller ve amorf silikon bazlı foto piller kullanırlar. Elektrik, dağınık güneş ışığında bile üretilir. Güç, modüller çıkarılarak veya eklenerek ayarlanabilir. Pratik olarak kendileri için enerji tüketmezler, otomatiktirler, güvenilirdirler, emniyetlidirler, tamir edilebilirler.

Dağıstan, Rostov bölgesi, Stavropol ve Krasnodar bölgelerinde yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesi için tüketicilere özerk enerji sağlayan güneş kollektörleri kurulmuş ve işletilmektedir.

İlginç! 1 m 2 güneş kollektörü yılda 150 kg'a kadar standart yakıt tasarrufu sağlar.

Rusya'da, rüzgar enerjisine dayalı elektrik enerjisi endüstrisi 20.000 MW'a kadar üretim yapmaktadır. Bu tür tesislerin ortalama 6 m/s rüzgar hızında ve 1 MW gücünde kullanılması yılda 1.000 ton referans yakıt tasarrufu sağlar. Bilimsel verilere dayalı olarak gelişmeler devam etmekte ve enerji kompleksleri devreye alınmaktadır. Ancak Rusya'da rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı zor. 2008 yılında çıkarılan bir yasaya göre yel değirmenleri için çok sağlam temeller kullanılmalı, inşaata giden yolların mükemmel bir şekilde döşenmesi gerekiyor. Örneğin, Avrupa ülkelerinde ve ABD'de bir astar kullanılmaktadır.

İlginç! Tyumen bölgesi, Magadan, Kamçatka ve Sahalin'de kurulumlar kullanılıyorsa, 1 kilometrekareden 2,5-3,5 milyon kW / s toplanabilir. Bu, mevcut enerji tüketiminden 200 kat daha fazladır.

Bugüne kadar, GeoTPP'ler Kamçatka ve Kuril Adaları'nda inşa edildi ve çalışıyor. Verkhne-Mutnovskaya GeoTPP'nin (Kamçatka) üç modülü 12 MW üretiyor, 100 MW üretecek 4 ünitelik Mutnovskaya GeoTPP'nin inşaatı tamamlanıyor. Gelecekte, 1000 MW üretmek için bu alanda jeotermal su kullanılabilir, ayrıca ayrılan su ve kondensat binaları ısıtabilir.

Ülke topraklarında, kuyuların günde 300 bin metreküpten fazla jeotermal su üretebileceği halihazırda keşfedilmiş 56 yatak var.

Gelgit gücünün gelişimi için beklentiler

1968 yılında, dünyanın ilk deneysel gelgit santrali Kola Yarımadası'nda çalışır ve 450 kW / s üretir. Bu projenin çalışmalarına dayanarak, Pasifik ve Arktik Okyanuslarının kıyısında gelecek vaat eden yenilenebilir enerji kaynakları olarak Rusya'daki gelgit santrallerinin geliştirilmesine devam edilmesine karar verildi. Tasarım kapasitesi 6,8 milyon kW olacak olan Habarovsk Bölgesi'ndeki Tuğur TPP'nin inşaatına başlandı. Mezen TPP, 18,2 milyon kW tasarım kapasiteli Beyaz Deniz'de inşa ediliyor. Bu tür tesisler şu anda Çinli, Koreli, Hintli tüketiciler için geliştirilmekte ve kurulmaktadır. Alternatif gelgit enerjisi ekipmanı da bu makalenin ilk resminde gösterilmektedir.

21. yüzyılda, endüstri benzeri görülmemiş bir ivme kazanıyor. Endüstriyel üretim, dünyadaki toplam enerjinin yaklaşık %90-93'ünü tüketir. Genel enerji verimliliğinin artırılması, Rusya Federasyonu politikasının önceliklerinden biridir.

Bu bağlamda, Rusya'da yenilenebilir enerji kaynakları (RES) giderek daha fazla popülerlik kazanmaya başladı. Devletin gerçekten alternatif enerjiye geçişe ihtiyacı var mı? Enerji tasarrufu politikası zorunlu mu? Bu değişiklikler ne gibi faydalar sağlayacak? Sırayla her şey hakkında.

Sanayi ve enerji birbiriyle yakından ilişkili iki endüstridir. Büyük ve küçük işletmelerin çalışmasını sağlamak ve nakliye kargo taşımacılığını organize etmek için en güçlü elektrik enerjisi kaynaklarına bağlanmak gerekir. Hayatta, onsuz, bu arada, hiçbir yerde değil.

Elektrikle çalışır:

• yolların ve otoyolların aydınlatılması;
• televizyon ve radyo istasyonları;
• konut, çalışma, alışveriş bölgeleri;
• sabit ve özel kuruluşlar;
• hizmet şirketleri.

Böylece, elektrik bir insanı her taraftan çevreler. Ama nasıl elde edersiniz? Enerji, kentsel ağlara esas olarak termik (TPP), su (HES) ve nükleer santrallerden sağlanmaktadır. Onlar geleneksel yakıt enerjisinin temsilcileridir.

Doğal yakıtlar, bu tür istasyonlarda enerji kaynağı olarak hizmet eder:

• kömür,
• turba;
• sıvı yağ;
• radyoaktif cevherler (uranyum, plütonyum).

Enerji dönüştüren istasyonlar ilkeldir, ancak verimlilikleri etkinliklerini gösterir:

1. Rus termik santralleri yanıcı yakıt yakarak çalışır. Yanma sırasında açığa çıkan güçlü kimyasal enerji, elektrik enerjisine dönüştürülür. Maksimum verimlilik yaklaşık %35'tir.
2. Nükleer santraller de benzer şekilde çalışır. Rusya'da performanslarını sağlamak için uranyum cevherleri veya plütonyum kullanılır. Bu radyoaktif malzemelerin çekirdeklerinin bozunması sırasında, daha sonra termal ve elektrik enerjisine dönüştürülen enerji açığa çıkar. En yüksek verimlilik göstergesi %44'tür.
3. Hidroelektrik santrallerde enerji, güçlü su akışlarından elde edilir. Büyük su kütleleri hidrotürbinlere girer ve onları harekete geçirir. Elektrik bu şekilde üretilir. Verimlilik - %92'ye kadar.
4. GTES - gaz türbini istasyonları - aynı anda hem elektrik hem de termal enerji üreten nispeten yeni tesisler. Maksimum verimlilik - %46.

Petrol ürünleri ve radyoaktif elementlerin kullanımına dayalı geleneksel enerji neden uzmanlar tarafından teşvik edilmiyor?

Alternatif enerjinin temelleri ve yenilenebilir enerji kullanımı

Yenilenebilir enerji, ihtiyaçları için enerji kullanır:

• rüzgâr;
• küçük nehir akışları;
• Güneş;
• jeotermal kaynaklar;
• ebbs ve akar.

Not: Bugün, Rusya'da ülkenin toplam enerji dengesinin sadece yaklaşık %2-3'ü yenilenebilir enerjiye ayrılmaktadır.

Rusya, alternatif enerji kaynaklarının kullanımına geçiş konusunda kararlıdır. Bu enerji sektörünün eyalette nasıl geliştiği aşağıda açıklanmıştır:

Listedeki verilerden Rusya'da yenilenebilir enerji kaynaklarının ivme kazandığı ve yavaş ama emin adımlarla geliştiği görülüyor. Ancak ülke, yenilenebilir enerji kullanımında hala dünya liderlerinin gerisinde kalıyor.

RES sisteminin dezavantajları

Bilim adamlarına göre, bugün Rusya'da yenilenebilir enerji kullanımı yaklaşık %15-18 olmalıydı. Bu iyimser tahminler gerçekleşmedi. Verilen söz neden gerçekleşmedi?

RES sisteminin aşağıdaki eksiklikleri burada büyük bir etkiye sahipti:

1. Karşılaştırmalı üretim maliyeti Geleneksel minerallerin çıkarılması uzun süredir kendi kendini amorti ederken, alternatif enerji standartlarını karşılayacak yeni ekipmanların inşası büyük yatırımlar gerektiriyor. Şimdiye kadar yatırımcılar, getirisi minimum olacak büyük yatırımlar yapmakla ilgilenmiyorlar. Girişimciler, "boşa giden" para harcamak yerine yeni petrol ve gaz sahaları keşfetmeyi daha karlı buluyor.
2. Rusya Federasyonu'ndaki zayıf yasama temeli Dünya bilim adamları, devletin alternatif enerjinin geliştirilmesi için yönü belirlediğinden eminler. Devlet organları uygun temeli oluşturur ve destek sağlar. Örneğin, birçok Avrupa ülkesi atmosfere CO₂ emisyonları için vergiler getirmiştir. Bu ülkelerde yenilenebilir enerji kullanımının toplam yüzdesi %20 ila %40'a ulaşmaktadır.
3. Tüketici faktörü YEK tarafından üretilen enerji tarifeleri, geleneksel olanlardan 3–3,5 kat daha yüksektir. Modern insan refahı üzerinde çalışıyor ve minimum maliyetle maksimum sonuç almak istiyor. İnsanların zihniyeti değiştirilmesi en zor şeydir. Ne büyük iş adamları ne de sıradan insanlar, gezegenin geleceği buna bağlı olsa bile, alternatif enerji için fazladan ödeme yapmak istemezler.
4. Sistemin tutarsızlığı Doğa değişkendir. Farklı RES türlerinin verimliliği mevsimsel ve hava koşullarına bağlıdır. Güneş pilleri bulutlu bir günde güç üretmez. Rüzgar jeneratörleri sakin çalışmaz. Şimdiye kadar, bir kişi yenilenebilir enerji kaynaklarının mevsimselliğinin üstesinden gelemedi.

Rus yenilenebilir enerjisinin başarılı gelişimi için yeterli kapasite ve destek yok. Bu bağlamda, Rus enerji mühendisleri, yakın gelecekte yenilenebilir enerji kaynaklarının yalnızca geleneksel yakıta yardımcı olarak kullanılacağından emindir.

Yenilenebilir enerjiye geçme ihtiyacı

Biyoloji ve ekoloji gibi bilimler açısından alternatif enerjiye geçiş, hem insan hem de doğa için olayların gelişimi için en iyi seçenektir.

Gerçek şu ki, yenilenemeyen enerji kaynaklarının (petrol ürünleri) endüstriyel ölçekte kullanılması, Dünya ekosistemi için güçlü bir zararlı faktördür. Ve bu yüzden:

1. Yakıt rezervleri sınırsız değildir.Gaz, kömür, turba ve petrol, insan tarafından Dünya'nın bağırsaklarından çıkarılır. Rusya, bu faydalı kaynakların mevduatı bakımından zengindir. Ancak üretim alanı ne kadar büyük olursa olsun, er ya da geç tüm kaynaklar kendilerini tüketecektir.
2. Madencilik, gezegenin tüm sistemlerini değiştirir.İnsanın kaynak çıkarma faaliyeti nedeniyle, yerkabuğunda kabartma değişiklikleri, boşluklar ve taş ocakları oluşur.
3. Santrallerin çalışması atmosferin özelliklerini değiştirir, havanın bileşimi değişir, sera gazı CO₂ emisyonu artar ve ozon delikleri oluşur.
4. HES'ler nehirlere zarar verir HES faaliyetleri sonucunda nehir taşkın yatakları tahrip olur ve yakındaki alanlar sular altında kalır.

Bu faktörler, afetlerin ve doğal afetlerin nedenleridir. Buna karşılık, alternatif enerji aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. Çevre dostu Yenilenebilir kaynaklar kullanıldığında, zararlı maddelerin ve sera gazlarının atmosfere salınımı hariç tutulur. Ne litosfer, ne hidrosfer, ne de biyosfer acı çekmez. Yenilenebilir enerji rezervleri pratikte sonsuzdur. Fiziksel bir bakış açısından, gezegenimiz gittiğinde tükeneceklerdir. Ama Dünya uzayda olduğu sürece, rüzgarlar esecek ve üzerinde nehirler akacak, gelgitler akacak. Sonunda, güneş parlayacak.
2. İnsanlar için kesinlikle güvenlidir.Zararlı emisyonlar yoktur.
3. Merkezi enerji arzının mümkün olmadığı uzak bölgelerde etkilidir.Rusya'daki yenilenebilir enerji kaynakları bir kişiye parlak, çevre dostu bir gelecek sağlayabilir.

Küresel görüş: Yenilenebilir enerjiye geçiş neden Rusya'da uygulanmayacak?

Bu alandaki uzmanlar, Rusya'da yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş için çok sayıda engelin kaldırılması gerektiğinden eminler, çünkü yanıcı ve nükleer yakıt ana görevleriyle mükemmel bir iş çıkarıyor.

Geleneksel yakıt enerjisinin bir dizi şüphesiz avantajı vardır, çünkü:

1. Nispeten ucuz Fosil yakıt ekstraksiyonu zaten "konveyöre konmuş". İnsanlık bunu birkaç on yıldır üst üste yapıyor. Bu kadar uzun bir süre boyunca, madencilik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan verimli ekipman icat edildi. Kömür, petrol ve doğal gaz yataklarının geliştirilmesi artık o kadar pahalı değil. Modern bir insan bu sektörde deneyime sahiptir, bu nedenle insanların enerji üretmenin yeni yollarını aramaktan “başparmakla ilerlemek” çok daha kolaydır. "Neden elimizdekileri yeniden icat edelim?" İnsanlık böyle düşünür.
2. Kamu Fosil yakıtların çıkarılmasının uzun yıllardır yapılması nedeniyle, bu faaliyet için ayrılan tüm maliyetler zaten karşılanmıştır. Yakıt enerjisi endüstrisi için ekipman maliyeti tamamen ödendi. Bakım pahalı değildir. Ayrıca, enerji şirketleri istikrarlı bir iş kaynağıdır. Tüm bu faktörler, giderek daha popüler hale gelmesiyle bağlantılı olarak geleneksel enerjinin eline geçmektedir.
3. Kullanımı rahat Yakıt çıkarma ve enerji üretimi döngüsel ve kararlıdır. İnsanların yapacağı tek şey bu sistemin işleyişine destek olmak ve o zaman iyi gelirler sağlayacaktır.
4. Talep edilen Enerji endüstrisinde belirleyici faktör ekonomik fizibilitedir. Talep edilen daha ucuz ve daha pratiktir. Bu arada, bu özellikler alternatif kaynakların doğasında yoktur.

Yakıt enerjisinin tüm bu avantajları onu dünya üretiminin gözdesi yapmaktadır. Geri ödemesiz finansal yatırımlar gerektirmediği ve büyük gelir getirdiği sürece YEK'e rakip olacaktır.

Yakıt üretiminin avantajlarının yanında yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılmasının dezavantajları da vardır.

Yukarıda sunulan listeleri incelerseniz, yakıt enerjisinin daha umut verici olduğu, alternatifin sadece “ayakları üzerinde durmaya” çalıştığı ve gelişimi için birçok engelin aşılması gerektiği açıkça ortaya çıkıyor.

Çözüm

Alternatif enerji hala kusurludur ve bu nedenle geniş talep görmemektedir. Bununla birlikte, bugünden, bu alandaki uzmanlar, Rusya'nın gelecek vaat eden geleceğinin arkasında yenilenebilir enerji kullanımının yattığını anlıyorlar. Bu nedenle, devletin tüm bilimsel potansiyeli, yenilenebilir enerji kaynakları ile ilgili sorunları çözmeyi ve alternatif enerjinin temel eksikliklerini gidermeyi amaçlamaktadır.