Hvad er alternativ energi?

Miljøforringelse og udtømning af naturressourcer får os til at tænke over, hvordan vi får elektricitet og varme fra vedvarende energikilder..

Denne artikel taler om, hvordan alternativ energi fungerer, og hvorfor mange lande vælger det..

Hvad er alternativ energi??

Energi er vedvarende (alternativ) og ikke-vedvarende (traditionel).

Alternative energikilder er almindelige naturfænomener, uudtømmelige ressourcer, der produceres naturligt. Denne energi kaldes også regenerativ eller “grøn”.

Ikke-vedvarende kilder er olie, naturgas og kul. De leder efter en erstatning, fordi de kan slutte. Deres anvendelse er også forbundet med kuldioxidemissioner, drivhuseffekten og den globale opvarmning..
Menneskeheden modtager energi, hovedsageligt på grund af forbrænding af fossile brændstoffer og driften af ​​atomkraftværker. Alternativ energi – dette er metoder, der giver energi på en mere miljøvenlig måde og gør mindre skade. Det er ikke kun nødvendigt til industrielle formål, men også i enkle huse til opvarmning, varmt vand, belysning, elektronik.

Vedvarende energiressourcer

• sollys
• Vandstrømme
• Vind
• Tidevandet
• Biobrændstof (brændstof fra planter eller dyre råvarer)
• Geotermisk varme (jordens tarm)

Alternative typer energi

1. Solenergi

En af de mest kraftfulde typer alternative energikilder. Oftest konverteres det til elektricitet af solcellepaneler. Hele planeten har nok energi til hele året, som solen sender til Jorden på en dag. Dog af den samlede årlige produktion af elektricitet ved solenergianlæg ikke overstiger 2%.

De største ulemper er afhængigheden af ​​vejret og tidspunktet på dagen. For nordlige lande er udvinding af solenergi ikke rentabelt. Strukturerne er dyre, de skal “passe” og bortskaffes i tide fotocellerne, som indeholder giftige stoffer (bly, gallium, arsen). Kæmpe områder krævet til høje udbytter.

Solenergi distribueres, hvor det er billigere end normalt: fjerntliggende beboede øer og gårde, rum og søstationer. I varme lande med høje elektricitetstariffer kan det dække behovet for et almindeligt hjem. For eksempel opvarmes 80% af vandet i Israel med solenergi..

Batterier er også installeret på ubemandede køretøjer, fly, luftskibe, Hyperloop tog.

2. Vindkraft

Vindenergireserver er 100 gange større end energireserverne for alle floder på planeten. Vindstationer hjælper med at konvertere vind til elektrisk, termisk og mekanisk energi. Hovedudstyret er vindgeneratorer (til generering af elektricitet) og vindmøller (til mekanisk energi).

Denne type vedvarende energi er veludviklet – især i Danmark, Portugal, Spanien, Irland og Tyskland. I begyndelsen af ​​2016 overskredet alle vindgeneratorers strøm den samlede installerede kapacitet for kernekraft.

Ulempen er, at den ikke kan kontrolleres (vindkraft er ustabil). Selv vindmøller kan forårsage radiointerferens og påvirke klimaet, fordi de tager en del af den kinetiske energi fra vinden – forskere ved imidlertid ikke endnu, om dette er godt eller dårligt.

3. Vandkraft

For at omdanne vandets bevægelse til elektricitet er der behov for vandkraftværker (vandkraftværker) med dæmninger og reservoirer. De er placeret på floder med en stærk strøm, der ikke tørrer ud. Dæmmer er bygget for at opnå et vist vandtryk – det får knivene til en hydraulisk turbin til at bevæge sig, og det driver elektriske generatorer.

Det er dyrere og vanskeligere at bygge vandkraftværker i forhold til konventionelle kraftværker, men prisen på elektricitet (ved russiske vandkraftværker) er to gange lavere. Turbiner kan køre i forskellige strømtilstande og styre elproduktion..

4. Bølgeenergi

Der er mange måder at generere elektricitet fra bølger på, men kun tre fungerer effektivt. De adskiller sig i typen af ​​installationer på vandet. Dette er kamre, hvis nederste del er nedsænket i vand, flyder eller installationer med en kunstig atoll.

Sådanne bølgekraftværker transmitterer kinetisk energi fra hav- eller havbølger via kabel til land, hvor det konverteres til elektricitet på specielle stationer.

Denne type bruges lidt – 1% af al elproduktion i verden. Systemer er også dyre, og de har brug for nem adgang til vand, som ikke alle lande har..

5. Tidevandets energi

Denne energi tages fra den naturlige stigning og fald af vandstanden. Kraftværker installeres kun langs kysten, og vandfaldet skal være mindst 5 meter. Tidevandsstationer, dæmninger og turbiner er bygget til at generere elektricitet.

Ebbs og strømme er godt forstået, derfor er denne kilde mere forudsigelig i forhold til andre. Men teknologioptagelsen var langsom, og deres andel af den globale produktion er lille. Derudover opfylder tidevandscyklusser ikke altid normen for elforbrug..

6. Temperaturgradientens energi (hydrotermisk energi)

Havvand har en anden temperatur på overfladen og i havets dybder. Ved hjælp af denne forskel får de elektricitet.

Den første installation, der giver elektricitet på grund af havets temperatur, blev foretaget tilbage i 1930. Nu er der havkraftværker af lukket, åben og kombineret type i USA og Japan.

7. Energien ved væskediffusion

Dette er en ny type alternativ energikilde. Et osmotisk kraftværk beliggende ved mundingen af ​​floden kontrollerer blandingen af ​​salt og ferskvand og udvinder energi fra væskens entropi..

Ved at udligne saltkoncentrationen produceres et overtryk, der udløser turbinen rotation. Mens der kun er et sådant kraftværk i Norge.

8. Geotermisk energi

Geotermiske stationer tager Jordens indre energi – varmt vand og damp. De placeres i vulkanske områder, hvor vandet er ved overfladen, eller du kan komme til det ved at bore en brønd (fra 3 til 10 km.).

Det genvundne vand varmer bygninger direkte eller gennem en varmevekslerenhed. Det konverteres også til elektricitet, når varm damp roterer en turbin, der er tilsluttet en elektrisk generator.

Ulemper: pris, trussel mod jordens temperatur, kuldioxid og hydrogensulfidemissioner.

De fleste geotermiske stationer i USA, Filippinerne, Indonesien, Mexico og Island.

9. Biobrændstof

Bioenergi modtager elektricitet og varme fra brændstoffer fra den første, anden og tredje generation.

• Den første generation er faste, flydende og gasformige biobrændstoffer (gas fra affaldsforarbejdning). F.eks. Brænde, biodiesel og methan.

• Anden generation – brændstof stammet fra biomasse (rester af plante- eller animalsk materiale eller specielt dyrkede afgrøder).

• Tredje generation – Alge biobrændstof.

Første generations biobrændstoffer er lette at få. Landsbyboere opretter biogasanlæg, hvor biomasse strejker ved den rigtige temperatur.

Den mest traditionelle måde og det ældste brændstof er brænde. Nu til deres produktion plantes energiskove fra hurtigtvoksende træer, poppel eller eukalyptus..

Fordele og ulemper ved alternativ energi

Hoved udsigten til alternative kilder er menneskehedens eksistens, selv under forhold med alvorlig mangel på olie, gas og kul.

Fordele:

• Tilgængelighed – ikke nødvendigt at have olie- eller gasfelter. Det er sandt, at dette ikke gælder for alle arter. Landlåste lande kan ikke modtage bølgeenergi, og geotermisk kan kun konverteres i vulkanske områder.

• Miljøvenlighed – når der genereres varme og elektricitet, er der ingen skadelige emissioner til miljøet.

• Besparelse – den modtagne energi har lave omkostninger.

Ulemper og problemer:

• Brug på byggefasen og vedligeholdelse – udstyr og forsyninger er dyre. På grund af dette stiger den endelige pris på elektricitet, så den er ikke altid økonomisk retfærdig. Nu er udviklerens vigtigste opgave at reducere omkostningerne ved installationer.

• Afhængighed af eksterne faktorer: det er umuligt at kontrollere vindstyrken, tidevandets niveau, resultatet af forarbejdning af solenergi afhænger af landets geografi.

• Lav effektivitet og lav effekt ved installationer (undtagen vandkraftværk). Den genererede kapacitet matcher ikke altid forbruget.

• Indvirkning på klimaet. For eksempel har efterspørgslen efter biobrændstoffer reduceret det såede område til fødevareafgrøder, og dæmninger til vandkraftanlæg har ændret fiskeriets karakter.

Vedvarende energi i verden

Den største forbruger af vedvarende energikilder er Den Europæiske Union. I nogle lande producerer alternativ energi næsten 40% af al elektricitet. Der har allerede taget rod i forskellige støtteforanstaltninger: rabatpriser for tilslutning og tilbagebetaling af penge til køb af udstyr. Landene i Østen og USA er ikke langt bagefter.

Tyskland

40% af elektriciteten i Tyskland stammer fra vedvarende kilder. Hun er førende inden for antallet af vindmøller, der genererer 20,4% elektricitet. Den resterende andel falder på vandkraft, bioenergi og solenergi. Den tyske regering har fastlagt en plan: at generere 80% energi fra alternative kilder inden 2050, men ønsker ikke at lukke atomkraftværker endnu.

Island

Island har meget varmt vand, fordi det er placeret i en zone med vulkansk aktivitet. Landet forsyner 85% af huse med opvarmning fra geotermiske kilder og dækker 65% af befolkningens elbehov. Kildenes magt er så stor, at de ønsker at etablere energieksport til Storbritannien.

Sverige

Efter oliekrisen i 1973 begyndte landet at lede efter andre energikilder. Det hele startede med vandkraftværker og atomkraftværker. Svensker kritiserede ofte Greenpeace på grund af atomkraftværker, men andelen af ​​energi fra atomkraftværker er ikke steget siden slutningen af ​​80’erne.

Siden 90’erne har Sverige bygget havmølleparker til søs. Der er indført en ekstra skat for kulstofemissioner i atmosfæren, og der er incitamenter for producenter af vind, sol og bioenergi.

Sverige bruger også aktivt energi fra affaldsbehandling og planlægger endda at købe den fra nabolandene for at opgive olie. Nogle byer modtager varme fra forbrændingsanlæg.

Kina

I Kina er den mest kraftfulde vandkraftværk i verden Three Gorges. Fra 2018 er det den største bygning med hensyn til masse. Dens kontinuerlige betondam vejer 65,5 millioner tons. I 2014 producerede stationen en rekord for verden 98,8 milliarder kWh.

De største vindressourcer er også her (tre fjerdedele af dem leveres til havet). I 2020 planlægger landet at generere 210 GW med deres hjælp..

Der er stadig 2.700 geotermiske kilder og udgør 63% af enheder til konvertering af solenergi. Kina rangerer tredjepladsen med ethanolbaseret biobrændstof.

Alternativ energi i Rusland

Regionernes forskellige geografiske placering og de særlige forhold for klimazoner i Rusland tillader ikke at udvikle denne industri jævnt. Der er ingen investering, og der er huller i loven.

Typer af vedvarende energi i Rusland

Solenergi

Det bruges både i industriel skala og blandt den lokale befolkning som sikkerhedskopi eller hovedkilde til varme og elektricitet. Kapaciteten på alle solenergiinstallationer er 400 MW, hvoraf den største er i Samara, Astrakhan, Orenburg og Krim. Den mest magtfulde SES er Vladislavovka (Krim). Udvikler stadig projekter for Sibirien og Fjernøsten.

Vindkraft

Vindfornybar energi i Rusland præsenteres lidt værre end sol, selvom der er industrianlæg. Den samlede kapacitet for vindkraftværker i vores land er 183,9 MW (0,08% af hele energisystemet). De fleste af installationer er på Krim, og den mest kraftfulde er i Adygea – “Adygea Wind Farm”.

Vandkraft

Dette er den mest populære alternative energikilde i Rusland. Cirka 200 vandkraftværker producerer op til 20% af al energi i landet. Siden 1968 har der været et tidevandskraftværk i Kislaya-bugten i Murmansk-regionen – Kislogubskaya PES. Det største vandkraftværk ligger ved floden Yenisei – “Sayano-Shushenskaya”.

Geotermisk energi

På grund af overflod af vulkaner er denne type energi almindelig i Kamchatka. Der genereres 40% af den forbrugte energi fra geotermiske kilder. Ifølge forskere estimeres Kamchatka’s potentiale til 5.000 MW, og der genereres kun 80 MW energi om året. Der er også geotermiske stationer på Kuriløerne, Stavropol og Krasnodar-territorierne.

Biobrændsel

Vores land er en af ​​de tre pelleteksportører på det europæiske marked. I Rusland er der planter, der skaber pellets og briketter fra resterne af træ, der bruges til at opvarme kedler og komfurer.

Landbrugsaffald omdannes til flydende brændstof og biogas til dieselmotorer. Men deponeringsgas bruges overhovedet ikke, det kastes simpelthen ud i atmosfæren og skader miljøet.

Virksomheder med vedvarende energi

Øgede investeringer i vedvarende energi og statsstøtte hjælper mange virksomheder med at gøre forretninger med succes.

Første solenergi inkl.

Dette amerikanske firma blev grundlagt i 1990 og blev berømt for produktion af solcellepaneler. Nu er det det største firma, der sælger solcellemoduler, leverer udstyr og er ansvarlig for teknisk service..

Vestas Wind Systems A / S

Den ældste producent af vindgeneratorer fra Danmark. Virksomheden blev grundlagt i 1898 og har i dag formået at installere mere end 60 tusind vindmøller i 63 lande. Vestas sælger individuelle generatorer, integrerede stationer og serviceenheder.

Atlantica Yield PLC

Med base i London ejer dette firma klassiske kraftledninger, sol- og vindstationer i Nordamerika, Spanien, Algeriet, Sydamerika og Sydafrika..

ABB Ltd. Asea brun boveri

Et svensk-schweizisk firma kendt for bilmotorer, generatorer og robotik. Siden 1999 har mærket været engageret i konvertering af sol- og vindenergi. I 2013 blev virksomheden verdensledende inden for fotovoltaisk energiudstyr..

Lignende artikler

• Blockchain og Bitcoin-teknologi er en af ​​de mest avancerede udviklinger for menneskeheden i de seneste årtier..

  Blockchain har de bredeste udsigter til anvendelse i forskellige brancher, men bitcoin har forårsaget den mest støj omkring det. Trods udviklingen af ​​konkurrenter, og…

• Hvordan robotter hjælper mennesker i forskellige livsområder

  I en verden, der gennemgår den fjerde industrielle revolution, bliver meget automatisk. Der er robotter, der arbejder i fabrikker og forenkler…

• Mozilla-forskere på Internettet

  Mange af os bruger en masse arbejde og personlig tid på Internettet. Men hvad ved vi virkelig om World Wide Web? Mozilla-forskere – virksomheder,…