Как производятся альтернативные источники энергии

Просто о сложном: что такое альтернативная энергетика?

Как производятся альтернативные источники энергии

За последние годы альтернативная энергетика стала предметом пристального интереса и ожесточенных дискуссий. Под угрозой изменения климата и того факта, что средние мировые температуры продолжают расти с каждым годом, стремление найти формы энергии, которые позволят сократить зависимость от ископаемого топлива, угля и других загрязняющих окружающую среду процессов, естественным образом выросло.

В то время как большинство концепций альтернативной энергетики не новы, только за последние несколько десятилетий этот вопрос стал, наконец, актуальным. Благодаря усовершенствованию технологий и производства, стоимость большинства форм альтернативной энергии понижалась, в то время как эффективность росла. Что же такое альтернативная энергетика, если говорить простыми и понятными словами, и какова вероятность того, что она станет основной?

Очевидно, остаются некоторые споры касательно того, что означает «альтернативная энергия» и к чему эту фразу можно применить. С одной стороны, этот термин можно отнести к формам энергии, которые не приводят к увеличению углеродного следа человечества. Поэтому он может включать ядерные объекты, гидроэлектростанции и даже природный газ и «чистый уголь».

С другой стороны, этот термин также используется для обозначения того, что в настоящее время считается нетрадиционными методами энергетики — энергии солнца, ветра, геотермальной энергии, биомассы и других недавних дополнений. Такого рода классификация исключает такие методы добычи энергии, как гидроэлектростанции, которые существуют больше сотни лет и представляют собой довольно распространенное явление в некоторых регионах мира.

Другой фактор в том, что альтернативные источники энергии должны быть «чистыми», не производить вредных загрязняющих веществ. Как уже отмечалось, это подразумевает чаще всего двуокись углерода, однако может относиться и к другим выбросам — моноксиду углерода, двуокиси серы, окиси азота и другим.

По этим параметрам ядерная энергия не считается альтернативным источником энергии, поскольку производит радиоактивные отходы, которые высоко токсичны и должны храниться соответствующим образом.

Во всех случаях, однако, этот термин используется для обозначения видов энергии, которые придут на смену ископаемому топливу и углю в качестве преобладающей формы производства энергии в ближайшее десятилетие.

Виды альтернативных источников энергии

Строго говоря, существует много видов альтернативной энергии. Опять же, здесь определения заходят в тупик, потому что в прошлом «альтернативной энергетикой» называли методы, использование которых не считали основным или разумным. Но если взять определение в широком смысле, в него войдут некоторые или все эти пункты:

Гидроэлектроэнергия. Это энергия, вырабатываемая гидроэлектрическими плотинами, когда падающая и текущая вода (в реках, каналах, водопадах) проходит через устройство, вращающее турбины и вырабатывающее электричество.

Ядерная энергия. Энергия, которая производится в процессе реакций замедленного деления. Урановые стержни или другие радиоактивные элементы нагревают воду, превращая ее в пар, а пар крутит турбины, вырабатывая электричество.

Солнечная энергия. Энергия, которая получается напрямую от Солнца; фотовольтаические ячейки (обычно состоящие из кремниевой подложки, выстроенные в крупные массивы) преобразуют лучи солнца напрямую в электрическую энергию.

В некоторых случаях и тепло, производимое солнечным светом, используется для производства электричества, это известно как солнечная тепловая энергия.

Энергия ветра.

Энергия, вырабатываемая потоком воздуха; гигантские ветряные турбины вертятся под действием ветра и вырабатывают электричество.

Геотермальная энергия. Эту энергию вырабатывает тепло и пар, производимые геологической активностью в земной коре. В большинстве случаев в грунт над геологически активными зонами помещаются трубы, пропускающие пар через турбины, таким образом вырабатывая электричество.

Энергия приливов. Приливное течение у береговых линий тоже может использоваться для выработки электричества. Ежедневное изменение приливов и отливов заставляет воду протекать через турбины назад и вперед. Вырабатывается электроэнергия, которая передается на береговые электростанции.

Биомасса. Это относится к топливу, которое получают из растений и биологических источников — этанола, глюкозы, водорослей, грибов, бактерий. Они могли бы заменить бензин в качестве источника топлива.

Водород. Энергия, получаемая из процессов, включающих газообразный водород. Сюда входят каталитические преобразователи, при которых молекулы воды разбиваются на части и воссоединяются в процессе электролиза; водородные топливные элементы, в которых газ используется для питания двигателя внутреннего сгорания или для вращения турбины с подогревом; или ядерный синтез, при котором атомы водорода сливаются в контролируемых условиях, высвобождая невероятное количество энергии.

Альтернативные и возобновляемые источники энергии

Во многих случаях альтернативные источники энергии также являются возобновляемыми. Тем не менее эти термины не полностью взаимозаменяемы, поскольку многие формы альтернативных источников энергии полагаются на ограниченный ресурс. К примеру, ядерная энергетика опирается на уран или другие тяжелые элементы, которые необходимо сперва добыть.

В то же время ветер, солнечная, приливная, геотермальная и гидроэлектроэнергия полагаются на источники, которые полностью возобновляемые. Лучи солнца — самый изобильный источник энергии из всех и, хоть и ограниченный погодой и временем суток, является неисчерпаемым с промышленной точки зрения.

Ветер тоже никуда не девается, благодаря изменениям давления в нашей атмосфере и вращению Земли.

Развитие

В настоящее время альтернативная энергетика все еще переживает свою юность. Но эта картина быстро меняется под влиянием процессов политического давления, всемирных экологических катастроф (засух, голода, наводнений) и улучшений в технологиях возобновляемых энергий.

Например, по состоянию на 2015 год, энергетические потребности мира по-прежнему преимущественно обеспечивались углем (41,3%) и природным газом (21,7%). Гидроэлектростанции и атомная энергетика составили 16,3% и 10,6% соответственно, в то время как «возобновляемые источники энергии» (энергии солнца, ветра, биомассы и пр.) — всего 5,7%.

Это сильно изменилось с 2013 года, когда мировое потребление нефти, угля и природного газа составило 31,1%, 28,9% и 21,4% соответственно. Ядерная и гидроэлектроэнергия составляли 4,8% и 2,45%, а возобновляемые источники — всего 1,2%.

Кроме того, наблюдалось увеличение числа международных соглашений относительно обуздания использования ископаемого топлива и развития альтернативных источников энергии. Например, Директиву о возобновляемой энергии, подписанную Евросоюзом в 2009 году, которая установила цели по использованию возобновляемой энергии для всех стран-участниц к 2020 году.

По своей сути, из этого соглашения следует, что ЕС будет удовлетворять не менее 20% общего объема своих потребностей в энергии возобновляемой энергией к 2020 году и по меньшей мере 10% транспортного топлива.

В ноябре 2016 года Европейская комиссия пересмотрела эти цели и установила уже 27% минимального потребления возобновляемой энергии к 2030 году.

Некоторые страны стали лидерами в области развития альтернативной энергетики. Например, в Дании энергия ветра обеспечивает до 140% потребностей страны в электроэнергии; излишки поставляются в соседние страны, Германию и Швецию.

Исландия, благодаря своему расположению в Северной Атлантике и ее активным вулканам, достигла 100% зависимости от возобновляемых источников энергии уже в 2012 году за счет сочетания гидроэнергетики и геотермальной энергии. В 2016 году Германия приняла политику поэтапного отказа от зависимости от нефти и ядерной энергетики.

Долгосрочные перспективы альтернативной энергетики являются чрезвычайно позитивными. Согласно отчету 2014 году Международного энергетического агентства (МЭА), на фотовольтаическую солнечную энергию и солнечную тепловую энергию будет приходиться 27% мирового спроса к 2050 году, что сделает ее крупнейшим источником энергии. Возможно, благодаря достижениям в области синтеза, ископаемые источники топлива будут безнадежно устаревшими уже к 2050 году.

Источник: https://hi-news.ru/science/prosto-o-slozhnom-chto-takoe-alternativnaya-energetika.html

Комплекс электроснабжения с использованием альтернативных источников «ГАРАНТ»

Как производятся альтернативные источники энергии

Техническим холдингом «Электросистемы» разработан перспективный комплекс электроснабжения «ГАРАНТ», использующий в качестве основных разнородные альтернативные источники электроэнергии, работающие одновременно на общую нагрузку.
Комплекс производится предприятием холдинга ООО «Специальные электросистемы», система качества которого сертифицирована в рамках ISO 9001.

Универсальный комплекс электроснабжения «ГАРАНТ» предназначен для обеспечения бесперебойного электроснабжения оборудования и аппаратуры потребителей автономно в течение заданного времени электроэнергией высокого качества, непрерывного дистанционного контроля параметров электроэнергии, состояния оборудования комплекса и управления режимами его работы с удаленного терминала.

Альтернативные источники энергии

Альтернативными источниками электроэнергии могут быть ветроэнергетические установки (ветрогенераторы) лопастного и роторного типов, солнечная энергетическая установка (солнечные панели) и гидроэнергетическая установка (гидрогенераторы).

В комплекс могут быть включены до пяти альтернативных источников электроэнергии. Комплекс легко адаптируется к составу источников, их количеству и типу. Модульный принцип построения позволяет оперативно изменять состав и комплектацию в зависимости от требований заказчика.

В настоящее время такой комплекс может быть выполнен для питания нагрузки мощностью от 5 до 20 кВт.

Используемые альтернативные источники электроэнергии в автоматическом режиме заряжают единую аккумуляторную батарею (АКБ), от которой через систему инверторов запитывается оборудование нагрузки высококачественным напряжением 220В, 50Гц.

В качестве резервных источников используются автономные контейнерные дизель-генераторные установки (ДГУ), которые при недостаточной мощности альтернативных источников, ввиду неблагоприятных погодных условий, берут на себя функцию подзарядки батареи и при необходимости резервируют друг друга для обеспечения надежности и непрерывности электроснабжения потребителей.

Специализированный аппаратный модуль (АМ) в составе комплекса, в котором конструктивно размещается вся электронная часть оборудования, является новейшей разработкой фирмы и составляет основу комплекса электроснабжения, интегрируя источники электроэнергии с различными физическими принципами преобразования. Оригинальная система управления выполнена на самом современном уровне. Аппаратный модуль также выполнен в контейнерном исполнении, в нем автоматически поддерживаются условия для нормального функционирования аппаратуры. Все модули и контейнеры собственного производства холдинга «Электросистемы».

Преимущества комплекса «ГАРАНТ»

Преимущества комплекса электроснабжения заключается в его способности:

  • выполнять функции как основного, так и резервного источника электроснабжения;
  • работать от альтернативных источников электроэнергии, от дизельгенераторных установок и от промышленной сети;
  • адаптироваться по составу и конфигурации к конкретным условиям и требованиям заказчика;
  • работать в автономном необслуживаемом режиме в течение заданного времени;
  • быть мобильно перемещаемым к месту установки всеми видами транспорта, включая вертолет (максимальная масса одного модуля – 3000 кг);
  • надежно работать в климатических зонах при температурах от минус 40 до плюс 50 град.С;
  • обеспечивать удаленный дистанционный мониторинг и управление режимами работы комплекса по стандартным каналам связи или через интернет по серийному интерфейсу;
  • при необходимости конструктивно объединять контейнерные модули или увеличивать их линейные размеры от 3 до 12 метров при стандартной ширине и высоте для размещения технического персонала, оборудования заказчика или дополнительных баков топлива ДГУ. Как опция предусмотрена возможность установки отдельного подкачивающего узла для питания ДГУ от внешних топливных емкостей и запараллеливание внутренних баков контейнеров нескольких установок.

Техническое задание на комплектацию комплекса

Использование альтернативных источников электроснабжения предусматривает обязательный детальный учет географического места размещения комплекса.

Предварительное обследование площадки специалистами и анализ условий эксплуатации (высоты объекта, удаленности от терминала управления, диапазона температур окружающего воздуха, среднегодовой и среднемесячной скорости ветра, интенсивности поступления солнечной энергии и необходимых водных ресурсов для ГЭУ) позволят сформулировать грамотное техническое задание на комплектацию комплекса.

В любом случае определяющими здесь являются:

  • состав и мощности альтернативных источников;
  • значение выходной мощности комплекса;
  • количество дизель-генераторных установок;
  • заданное время автономного функционирования комплекса и необходимый запас топлива;

Гибридный состав и модульный принцип построения комплекса «ГАРАНТ» себя оправдали, испытания подтвердили правильность разработанных технических решений. Комплекс востребован в диапазоне указанных мощностей для электроснабжения различных потребителей, включая удаленные и автономные объекты.

Источник: http://www.electrosystems.ru/garant.php

Альтернатива есть: чем можно заменить традиционные источники энергии

Как производятся альтернативные источники энергии

11 ноября отмечается Международный день энергосбережения. Сделать потребление более экономным и экологичным призваны альтернативные источники энергии. О том, как обеспечить жилой дом энергией с помощью водорослей, каковы принципы работы ветряных электростанций и какие страны в лидерах альтернативной энергетики — читайте в нашем материале.

Далеко ли можно уехать на алюминиевой банке?

Альтернативные источники энергии в современном мире уже стали делом привычным. Однако в этой области все еще есть место удивительным находкам ученых. Что только ни служит источником энергии. Некоторые придумки еще несколько десятилетий назад могли прийти в голову разве что писателям-фантастам, а в XXI веке это уже реальность.

Несколько лет назад в немецком Гамбурге соорудили дом, полностью отапливаемый водорослями. 129 аквариумов с растениями закреплены на внешних лесах постройки и способны поворачиваться вслед за солнцем. Таким образом водоросли под воздействием света выделяют тепло.

Если фасад-«биореактор» генерирует слишком много тепла (в жаркую солнечную погоду) энергия сохраняется про запас в специальном буфере.

Когда количество водорослей в резервуаре достигает предела, избытки отправляются для переработки в биотопливо и обеспечивают запас на весь зимний период.

Летом зеленые панели с водорослями выполняют еще одну функцию: они создают внутри квартир тень. Футуристическое сооружение строилось около трех лет, а на его возведение было потрачено около 5 миллионов евро.

Можно ли не тратить энергию во время игры в футбол, а наоборот, вырабатывать ее? Разработчики мяча Soccket (от soсcer — футбол и socket — разъём) отвечают на этот вопрос утвердительно.

Технологичный мяч снабжен устройством, способным перерабатывать кинетическую энергию от ударов в электричество. Всего за 15 минут игры батарея, встроенная в игровой снаряд, полностью заряжается. Этой мощности может хватить, чтобы зарядить мобильный телефон или лампу.

Мяч оборудован специальным разъемом для передачи электроэнергии на другой источник.

Российские разработчики тоже могут похвастаться находками в области альтернативной энергии.

Научный коллектив кафедры цветных металлов и золота НИТУ «МИСиС» под руководством приглашенного из Германии профессора Александра Громова разработал способ получать альтернативное экологически чистое топливо (водород) из отходов алюминия и цветных металлов.

То есть благодаря этой разработке машины смогут ездить на алюминиевых банках. Переработка одной маленькой банки из-под газировки (0,33 литра) дает топливо для 20 метров автопробега.

«Мы предложили систему, которая включает анализ исходного сырья, оптимальные способы измельчения алюминиевых отходов, разработку механизмов и режимов окисления, а также хранения и транспортировки полученного твердого металлического реагента. Мы нашли оптимальные реагенты для окисления алюминиевых отходов, разработали концепцию аппарата для получения водорода — аналога карбидного генератора ацетилена», — уточнил Громов.

Одним из плюсов технологии является ее пожаробезопасность. Также баночное топливо позволяет решить проблему утилизации алюминиевых отходов и привлечь внимание к проблеме сортировки и раздельному сбору мусора.

Плюсы и минусы альтернативной энергетики

Многие страны мира активно внедряют использование альтернативных источников в свои энергетические системы. Китай — один из лидеров. Эта страна больше всех выбрасывает в атмосферу СО2, что и заставило руководство Китая задуматься об альтернативных экологичных источниках энергии. Согласно государственному плану, к 2020 году в семи районах страны будут построены огромные ветряные ЭС. Наряду с ветряной в Китае планируют активно использовать и солнечную энергию.

Также активно развивается альтернативная энергетика в США. Еще в 2014 году суммарная мощность американских ветрогенераторов составила 65 879 МВт. Страна является мировым лидером по развитию геотермальной энергетики — направления, использующего для получения энергии разницу температур между ядром Земли и ее корой.

Германия — еще одна из стран-лидеров альтернативной энергетики. В апреле прошлого года страна установила своеобразный рекорд: в последние выходные апреля Германия получила 85% энергии из возобновляемых источников, то есть благодаря солнечным, ветро- и гидроэлектростанциям.

Альтернативная энергетика способна стать хорошим помощником странам, у которых нет собственных запасов углеводородов. По этому пути пошла Япония. Закон, принятый парламентом Японии в 2011 году, предусматривает поддержку альтернативной энергетики, а также развитие ветро-, гелио-, гидро- и геотермальной энергетики. Большинство жителей страны поддерживает переход на альтернативную энергетику, после аварии на «Фукусиме» многие японцы настроены резко негативно против АЭС.

Сейчас альтернативная энергетика идет в основном по пути использования энергии ветра и солнца. Согласно статистике, опубликованной Всемирной ассоциацией ветровой энергетики (WWEA), общая мощность всех ветроустановок в мире по состоянию на конец 2017 года составила 539 291 МВт. Ветрогенераторы, установленные в мире по состоянию на конец 2017 года, могут обеспечить более 5% мировой потребности в электроэнергии.

Принцип работы ветряных электростанций заключается в преобразовании кинетической энергии ветра в электрическую энергию. Такие станции состоят из ветродвигателя, генератора электрического тока, автоматического устройства управления работой ветродвигателя и генератора.

Само производство ветряных электростанций обходится довольно дешево. К недостаткам можно отнести малую мощность и то, что их работа зависит от погоды. Своеобразная метеозависимость. К тому же такие станции производят много шума, и на ночь их, как правило, отключают.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как рассчитать общее сопротивление цепи

Еще ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения и даже для радиоволн.

Солнечная энергия тоже имеет ряд своих плюсов и минусов. К преимуществам использования солнца специалисты относят экологическую чистоту, доступность практически в любой точке земного шара и возобновляемость этого ресурса. К недостаткам причисляют сложное техническое обслуживание станций и дорогую стоимость оборудования.

Как поспорили Герман Оскарович и Анатолий Борисович

В России нет единого мнения по поводу использования альтернативной энергии. Об этом свидетельствует спор, который состоялся в рамках Гайдаровского форума между главой Сбербанка Германом Грефом и главой компании «Роснано» Анатолием Чубайсом.

Герман Греф высказал мнение, что в ближайшие годы маловероятно, что альтернативная энергетика будет иметь шансы на масштабное развитие.

«Я не вижу, зачем у нас солнце (солнечная энергетика ‒ ред.) при нашей сегодняшней дешевизне ресурсов. Я просто не вижу ни одного шанса в ближайшие 10 лет, что у нас какое-то солнце появится или ветер», ‒ отметил глава Сбербанка.

В свою очередь Чубайс ответил, что солнечная энергетика в России уже состоялась, а через год, скорее всего, окончательно состоится и ветряная.

«Если говорить не с точки зрения бизнеса, а с точки зрения страновой картинки, я считаю, что солнечная энергетика в России уже состоялась, и дальше она шаг за шагом уже будет просто нарастать, нарастать и нарастать в объемах. Для меня 2017 год ‒ это год развилки по ветру. Вижу очень серьезные предпосылки, которые могут привести к тому, что через год на следующем Гайдаровском форуме я смогу сказать, что ветер в России тоже состоялся», ‒ сказал Чубайс.

Летом этого года замглавы Минэнерго Алексей Текслер заявил, что в ведомстве обсуждаются объемы поддержки электрогенерации на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) после 2024 года.

«У нас есть некий консенсус в Министерстве энергетики по этой части, продлить, продолжить поддержку возобновляемой энергетики за рамками 2024 года, мы сейчас обсуждаем объем, размеры такого рода поддержки», ‒ сказал Текслер, выступая на четвертом международном конгрессе Reencon «Возобновляемая энергетика ‒ XXI век: энергетическая и экономическая эффективность».

В настоящее время в России действует программа поддержки «зеленой» энергетики, в том числе строительства электростанций, которые выбираются на конкурсной основе, но это программа завершится в 2024 году. В отрасли идет обсуждение, что же все-таки будет дальше.

Ранее министр энергетики Александр Новак заявил, что в рамках разрабатываемой масштабной программы модернизации российских электростанций стоимостью 3,5 триллиона рублей до 2035 года, 405 миллиардов рублей может быть направлено на новую программу поддержки «зеленой» энергетики после 2024 года. Также Новак пояснял, что еще неясно, сохранится ли поддержка в нынешнем виде или будут другие меры.

Как бы то ни было, очевидно, что альтернативные источники энергии в России и других странах ежегодно будут наращивать все большие мощности. При этом в ближайшее время углеводороды вряд ли перестанут быть основным источником энергии.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Источник: https://ria.ru/20181111/1532503401.html

Альтернативная энергетика для бизнеса как средство оптимизации расходов

Доля возобновляемых источников энергии в развитых странах растет. За «зеленую» энергетику высокими тарифами расплачиваются потребители. В России на государственном уровне для развития подобных проектов есть объективные препятствия: климат, дешевая стоимость традиционных ресурсов. А вот малая альтернативная энергетика для предприятий может быть интересна с точки зрения сокращения издержек.

Альтернативная энергетика в мировом масштабе

Альтернативные источник энергии (АИЭ) — совокупность нетрадиционных возобновляемых форм получения электроэнергии. Это условное понятие, включающее в себя экологически безопасные источники: энергия солнца, ветра, воды и биомассы.

Статистика использования АИЭ в мире, вроде как, дает повод для оптимизма. В ЕС количество электроэнергии от возобновляемых источников в 2017 году превысило ее объемы, получаемые с угольных станций. В 2018 году их доля по отношению к прочим «грязным» ресурсам увеличилась с 30% до 32,3%.

В 2018 году впервые за 40 лет эксплуатации солнечных и ветровых электростанций их глобальная мощность достигла 1 тераватта (1000 ГВт), говорится в июльском отчете Bloomberg New Energy Finance (BNEF). 90% мощностей появились только в последние 10 лет.

«Никто никогда не сможет ввести эмбарго на солнце», — заявил 39-й президент США Джимми Картер во время демонстрации на крыше Белого дома одного из первых солнечных водонагревателей. Тогда же, в 1979 году, он поставил цель: к 2000 году на солнце должно приходиться 20% всей производимой в США энергии.

Несмотря на то что альтернативные источники энергии по стоимости полученной электроэнергии в США недавно сравнялись с классическими, в 2014 году они давали всего 10% всей энергии штатов по сравнению с 8% в 1980 г. Разница в 2% — невеликий прогресс.

Налицо три основные проблемы с АИЭ:

  1. Продвигают их использование политики, а платит за «зеленую» энергетику конечный потребитель из своего кармана. Косвенные налоги на внедрение ВИЭ составляют ощутимую часть тарифа. Критики не раз заявляли, что дотации по стимулирующим тарифам слишком велики  и затраты рано или поздно вызовут негативную реакцию со стороны потребителей.
  1. Безопасными такие ресурсы можно назвать только на фоне традиционных источников получения электроэнергии. Оказалось, что ветряные турбины способны истреблять насекомых. Производство почти всех подобных установок наносит вред окружающей среде. Особенно «грязными» являются солнечные батареи, из-за выбросов при получении солнечного кремния.
  1. Несмотря на то что доля АИЭ в мировом энергетическом «пироге» растет,  они все еще не могут составить конкуренцию традиционным источникам. Использовать их нерентабельно, оборудование требует больших капитальных затрат при несопоставимо малой отдаче, и поэтому  при сокращении господдержки востребованность АИЭ сразу падает. Даже авторитетное немецкое издание Die Welt признало, что «бизнес ветряков находится в глубоком нокауте».

Как альтернативные источники энергии используют в России?

Доля альтернативных источников энергии в России невелика. К 2020 году вклад возобновляемых источников энергии в общую энергетику РФ оценивается всего лишь в один процент. Для сравнения в мире к этому сроку доля ВИЭ будет составлять 27%.

В том числе благодаря этому факту удается держать цены на электроэнергию на низком уровне. Например, средний тариф для юридических лиц в странах Евросоюза в 2018 год составлял 0,0987 EUR/кВт*ч, в России — 0,062 EUR/кВт*ч. То есть в полтора раза ниже. Для физических лиц разница еще более существенная.

Россия, чего уж скрывать, богата топливно-энергетическим сырьем при развитой инфраструктуре. Ни у государства, ни у бизнеса нет стимулов искать альтернативы.

Альтернативные источники не гарантируют стабильные поставки энергии. Традиционная ТЭС на газе будет работать всегда, если только не случится аварии. Снизить выработку солнечной электростанции может плохая погода. В таком случае страховать работу альтернативных источников все равно приходится с помощью традиционных.

Очевидно, что Россия никогда не сможет сравниться по числу солнечных дней с Южной Америкой или Калифорнией. На северном побережье, где хорошо дует ветер, очень низкая температура и высокая влажность воздуха. Значит, высок риск обмерзания машин.

Случаи реализации масштабных проектов в сфере альтернативной энергетики в России имеются. В2015 году в Якутии была запущена солнечная электростанция Батагай с установленной мощностью в 1 мегаватт. Еще один «зеленый» проект в ближайшие годы собираются  запустить в поселке Тикси. Он будет представлять собой арктический ветропарк при участии «РусГидро» и японской корпорации NEDO.

По статистике Минэнерго, в 2018 году построено 376 МВт новых мощностей альтернативных источников энергии, 320 — СЭС и 56 — ВЭС. За 2017 год построено 140,26 МВт мощностей.

В последние годы российские власти  заметно активизировались по направлению законодательной поддержки «зеленой» энергетики. Сейчас в Госдуме находится на рассмотрении законопроект о продаже электроэнергии, полученной источником малой генерации. В середине февраля 2019 года он был принят в первом чтении. По прогнозам Минэнерго России, это поддержит развитие микрогенерации в частных домохозяйствах.

Технологии альтернативной энергии для бизнеса

На глобальном уровне для развития альтернативной энергетики в России есть объективные препятствия. Малая альтернативная энергетика, привязанная к конечному потребителю (предприятие, завод, цех, ЦОД), может быть интересна в плане снижения операционных затрат.

1. Солнечные электростанции

Солнечные электростанции —  это набор фотоэлектрических элементов. которые под воздействием солнца способны генерировать электроэнергию. Принцип их работы одинаковый для объектов любого размера: будь то дачный участок или крупный завод. Отличаются лишь их размеры.

В определенных случаях, если центральная энергосеть расположена далеко, то предпринимателю выгоднее установить солнечную батареи, чем прокладывать линии электропередач. Конечно, если на участке объекта солнце светит не раз в году.

В России солнечные батареи наиболее распространены на небольших предприятиях, например, на фермах. Еще солнечные батареи можно встретить:

  • на очистных сооружениях;
  • на автозаправках;
  • на складах и телекоммуникационном оборудовании;
  • на системах катодной защиты в газовой и нефтяной промышленности;
  • на железных дорогах.

Купить малую солнечную электростанцию не сложно. На Яндекс.Маркете можно найти около 10 предложений по цене от 10 до 140 тыс. рублей. Правда, по мощности их батарей хватит лишь на обеспечение энергией строительных бытовок, дачных домов и других небольших объектов. В Московской области в летний период такие электростанции могут производить до 7,2 кВт*часов в сутки и около 2,4 кВт*часов в сутки в осенне-зимний период.

В интернете можно приобрести и более мощные электростанции по цене от 500 тыс. рублей.

В случае принятия в России закона о микрогенерации, который уже прошел первое чтение, излишки солнечной энергии можно будет продавать государству. В таком случае мощности электростанций не должна превышать 15 кВт. Правда, заработать на продаже солнечной энергии, по мнению экспертов, вряд ли получится.  Зато, если установка будет мощностью 3–5 кВт, можно будет сэкономить 12–23 тыс. рублей в год на оплате счетов.

2. Энергия ветра

Ветрогенераторы доступны в интернете, их стоимость начинается от 15 тыс. рублей.  

Все ветрогенераторы работают так: ветер вращает лопасти, вращение передается ротору, который вырабатывает ток. Накапливается энергия в аккумуляторах, составляющих около 50% стоимости генератора. Правда, на подключенном к сети централизованного электроснабжения предприятии можно обойтись и без них.

Основное преимущество ветроэнергетических установок: по сравнению с солнечной энергией ветровые ресурсы распределены достаточно равномерно в течение года и в течение дня. По расчетам, ветрогенераторы все же лучше всего устанавливать в местности, где средняя скорость ветра превышает 8 м/с.

Из недостатков: высокий уровень шума, воздействие электромагнитных полей и сложность установки.

3. Биотопливо

Основа биотоплива — спирт, изготавливаемый из сельскохозяйственной продукции, например, из кукурузы или сахарного тростника.

О широком использовании биотоплива в работе предприятий говорить пока рано. Возможно, вскоре автопаркам использование биотоплива покажется разумным, ведь это позволит им в разу сократить расходы на дорожающий с каждым годом бензин. Уже сегодня разработаны около 40 моделей автомобилей, так называемых Flexible-Fuel Vehicle (FFV), в баки которых можно заливать бензин и этанол.

Также биотопливом можно будет заправлять электрогенераторы, бензопилы и прочие моторы, но пока об этом приходится только мечтать.

4. Сжигание биоотходов

С помощью специального оборудования (мусоросжигательных печей, метан-танков) можно не только добывать электроэнергию, но и отапливать помещения. Таким образом, например,  могут поступать многие производства с большим количеством биоотходов. Например, бумажные фабрики или животноводческие фермы.

В России на агропредприятиях производится ежегодно около 800 млн тонн отходов. Из них можно получить около 70 млрд кубометров биометана, при сжигании которого вырабатывается около 110 миллиардов кВт-ч электричества. Метан-танки уже сегодня устанавливают на свалках, очистных сооружениях пищевых производств.

Альтернативная энергетика для дата-центров

Владельцы ЦОДов все настойчивей интересуются альтернативными источниками электроэнергии. Сохранить темпы прироста мощностей здесь можно лишь существенно сокращая затраты на развертывание, содержание и охлаждение дата-центров. Вариантов несколько.

Например, тепло, выделяемое при работе серверов, можно направлять на обогрев помещений. Так, в 2015 году Яндекс обогрел целый город в Финляндии. Поставляя городу тепло, Яндекс получил возможность возместить часть трат на электроэнергию.

Охлаждение дата-центров  — одна из самых прожорливых статей расходов IT-компаний. В среднем на охлаждение приходится 45% энергозатрат.

Оригинальный способ сэкономить на охлаждении оборудования — использовать «фрикулинг». Или, попросту говоря, охлаждать серверы воздухом с улицы. Для России, где большую часть года на улице холодно, это особенно актуально.

Еще один способ охлаждения воздуха в ЦОД, позволяющий сэкономить на расходах  энергии — метод адиабатического охлаждения. В этом случае для снижения температуры распыляют воду. При испарении она забирает тепло и таким нехитрым способом снижает температуру воздуха.

В любом случае, перед тем, как экспериментировать, желательно провести подробный энергоаудит. Его результаты позволят проанализировать состояние потребления энергии и определить возможности экономии энергоресурсов.

Источник: https://geoline-tech.com/ru/alternative-energy-for-business/

Независимые от углеводородов: 10 стран, которые уже перешли на зеленую энергию

Недавнее исследование, проведенное учеными Стэнфордского университета, показало, что через 20–40 лет весь мир сможет получать энергию из возобновляемых источников. Учитывая, что технологии уже существуют, это не так сложно представить.

На самом деле процесс перехода на зеленую энергию происходит не так быстро, как рассчитывают эксперты, а лидеры этого глобального изменения встречают перед собой множество проблем, в том числе связанных и с лобби ресурсодобывающих компаний и государств.

Исландия

Исландия производит больше зеленой энергии на душу населения, чем любая другая страна — 80%. Для этого они используют свой уникальный ландшафт.

В какой-то степени это произошло вынужденно: в стране нет крупных углеродных месторождений — уголь, нефть и другое топливо они закупали из-за рубежа.

Поэтому с 1930-х годов здесь начали активно развивать гидротермальную (готовая горячая вода) и петротермальную энергетику (подогрев теплоносителя). Эта инфраструктура — например, геотермальная станция в Голубой Лагуне, стала еще и туристической достопримечательностью.

Однако ученые предупреждают и об обратной стороне зеленой энергии, которая остается в тени многочисленных плюсов и рекламных заголовков. Согласно выводам ученых, некоторые из возобновляемых источников энергии Исландии используются не по назначению, а для получения доходов компаниями за пределами страны. В то время как выгоды для местного населения, в лучшем случае, сомнительны.

При этом минимум два проекта — гидроэнергостанция «Каурахньюкар» и геотермальная станция «Хедлисхейди», по их выводам, явились лишь результатом агрессивной стратегии индустриализации, которую проводили разные правительства в течение нескольких десятилетий.

Эта стратегия предусматривает минимальное экологическое регулирование, гарантированные низкие цены на энергоносители и благоприятный для промышленности налоговый режим, призванный привлечь в Исландию тяжелую промышленность, в частности алюминиевые заводы, которые вряд ли можно назвать экологичными.

Швеция

Швеция всегда была амбициозной страной с точки зрения бережного отношения к экологии. Уже 70-80-е годы, в связи нефтяным кризисом, страна начала строить гидро- и атомные станции. Позже, в 2015 году, Швеция решила искоренить использование ископаемого топлива. Она увеличила инвестиции в солнечную и ветряную энергетику, аккумулирование энергии, интеллектуальные сети и экологически чистый транспорт.

Для того, чтобы бизнесмены и простые жители включились в разработку проекта, государство ввело углеродный налог, освободило производителей возобновляемой энергии практически от всех плат и ввело «зеленые сертификаты». Иногда, чтобы использовать всю энергию, не тратя излишки, используют и фантастические идеи, например, соединяют дымоход крематория с центральной отопительной системой города.

Однако страна уже столкнулась с нехваткой электричества.

Как сообщало издание Bloomberg, кризис возник из-за закрытия старейших реакторов страны и перехода на ветряную энергию в то время, пока существующая (пока переходная) энергосистема пытается справиться со спросом в крупных городах.

Нехватка, которая сказывается на основных городских районах страны, угрожает всему — от развертывания сети 5G в столице до инвестиций в дата-центры и новые линии метро. Это может даже сорвать заявку Стокгольма на проведение зимних Олимпийских игр 2026 года.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что называется прямым и обратным напряжением диода

Коста-Рика

Благодаря небольшому населению (всего 4,9 млн человек) и уникальной географии (67 вулканов) Коста-Рика в состоянии удовлетворить значительную часть своих энергетических потребностей за счет гидроэлектростанций, геотермальных, солнечных и ветровых источников энергии. Страна намерена к 2021 году добиться полной углеродной нейтральности и уже достигла впечатляющих результатов, работая на 100% возобновляемой энергии в течение более чем двух месяцев дважды за последние два года.

Однако и в этом случае исследователи обнаружили: хотя в 2017 году Коста-Рика смогла выработать 98% электричества без ископаемого топлива, спрос на традиционные источники энергии в стране на самом деле растет.

Коста-Рика использует сочетание гидроэнергии, ветра и геотермальной энергии для обеспечения электроэнергией населения, но из-за бензиновой транспортной системы возобновляемые источники энергии составляют менее четверти от общего объема энергопотребления страны.

Машин в Коста-Рике много — примерно 287 на 1 000 человек.

Из-за огромного по отношению к числу населения Коста-Рики количества машин страна остается нефтезависимой

Гибриды и электромобили, которые могут питаться из возобновляемых источников энергии, составляют менее 2% этих транспортных средств, и, по данным властей страны, закупки газа в 2016 году выросли на 11%.

Никарагуа

Никарагуа — еще одна центральноамериканская страна, в которой возобновляемые источники энергии приобретают все большее значение. Как и в Коста-Рике, в стране есть множество вулканов, что делает производство геотермальной энергии вполне реальным, и благодаря государственным инвестициям в ветровую, солнечную и геотермальную энергетику их цель — к 2020 году на 90% использовать возобновляемые источники энергии — представляется достижимой.

Великобритания

Великобритания — ветреная страна, которая использует свою особенность для выработки энергии. Благодаря сочетанию ветряных электростанций, подключенных к сети, и автономных турбин в стране вырабатывают больше электроэнергии на ветряных электростанциях, чем на угольных.

Недавно Великобритания прожила целую неделю, не сжигая угля вообще, это произошло впервые со времен индустриальной революции. Однако экоактивисты беспокоятся из-за того, что инвестиции государства в последние два года упали на 56% — до $10,3 млрд. Это связывают с деятельностью консервативной партии страны.

Великобритании удалось прожить целую неделю, не сжигая угля — это беспрецедентный случай со времен индустриальной революции

Германия

С 1990 года производство возобновляемой энергии, включая солнечную, увеличилось в Германии более чем в восемь раз. В 2015 году они установили рекорд по удовлетворению до 78% спроса на электроэнергию за один (правда, очень высокопроизводительный) день за счет возобновляемых источников энергии в стране.

Толчком к этому стала авария на «Фукусиме» в 2011 году — именно тогда канцлер ФРГ Ангела Меркель потребовала, чтобы атомные станции в их стране были закрыты. Однако, как пишет издание «Шпигель», с тех пор правительство потратило лишь много времени и денег на внедрение зеленой энергии, а прогресс был «ограниченным» — страна вырабатывает слишком много энергии и продает ее, однако и не сокращает количество традиционно вырабатываемой энергии.

Атомные электростанции в Германии по-прежнему открыты, несмотря на то, что с момента обещания Ангелы Меркель о закрытии АЭС прошло уже восемь лет

Только за последние пять лет Energiewende — переход на возобновляемую энергию — обошелся Германии в 32 млрд евро в год.

В сельской местности Германии растет противодействие возобновляемым источникам энергии. В результате реализация проекта по возобновляемым источникам энергии и строительство связанных с ним линий электропередач быстро замедляется.

В 2018 году было установлено менее половины ветряных турбин, 743, по сравнению с 2017 годом.

Уругвай

Благодаря благоприятной нормативно-правовой среде и прочному партнерству между государственным и частным секторами страна осуществляет крупные инвестиции в ветряную и солнечную энергетику, не прибегая к субсидиям и не увеличивая потребительские расходы.

Теперь она может похвастать национальным энергоснабжением, которое на 95% состоит из возобновляемых источников энергии. Этого удалось достичь менее чем за десять лет.

Издание The Guardian отмечает, что Уругвай может стать примером для государств Парижского соглашения.

Но 15 лет назад все было совсем по-другому. Еще на рубеже веков нефть составляла 27% импорта Уругвая, и новый трубопровод должен был вот-вот начать поставлять газ из Аргентины. Расширились также масштабы использования биомассы и солнечной энергии. В дополнение к существующей гидроэнергетике это означает, что возобновляемые источники энергии в настоящее время составляют 55% от общего энергобаланса страны (включая транспортное топливо) по сравнению со средней долей в 12% в мире.

WWF назвал Уругвай одним из своих «лидеров зеленой энергетики»

В настоящее время признается прогресс в деле декарбонизации экономики страны. Он получил высокую оценку Всемирного банка и Экономической комиссии для Латинской Америки и Карибского бассейна, а в прошлом году WWF назвал Уругвай одним из своих «лидеров зеленой энергетики».

Дания

Дания намерена к 2050 году на 100% отказаться от ископаемых видов топлива и планирует использовать энергию ветра для достижения этой цели. Они уже установили мировой рекорд в 2014 году, производя почти 40% от общей потребности в электроэнергии за счет энергии ветра, и последние данные позволяют им уверенно достичь своей первой цели — получить 50% электроэнергии к 2020 году.

Даже компании, которые планируют на территории страны, вкладывают деньги в зеленую стратегию. Например, Google взял на себя обязательства по нулевым выбросам своих серверов и вложил $700 млн в технологии, которые это обеспечат.

Китай

Они могут быть крупнейшим загрязнителем в мире, но Китай также является крупнейшим инвестором в возобновляемые источники энергии в мире, с огромным уровнем инвестиций как внутри страны, так и за рубежом.

В настоящее время Китай владеет пятью из шести крупнейших в мире фирм по производству солнечных модулей, крупнейшим производителем ветряных турбин; крупнейшим в мире производителем ионов лития; и крупнейшим в мире предприятием по производству электроэнергии.

Китай полностью привержен сокращению потребления ископаемого топлива и имеет для этого все необходимые стимулы, особенно в сильно загрязненных городах.

Загрязнения воздуха в китайских городах — одна из главных мотиваций правительства КНР при переходе к возобновляемым источникам энергии

Занимая лидирующие позиции в производстве возобновляемой энергии, а также в смежных технологиях, таких как электромобили, Китай фактически хочет стать «державой возобновляемой энергии», отмечал автор Forbes. «Ни одна страна не сделала больше и не работала над тем, чтобы войти в положение мировой сверхдержавой возобновляемой энергии», — говорится в тексте.

Марокко

Марокко — страна, где большую часть года (до 350 дней) есть большое количество солнечного света, поэтому она разумно решила инвестировать значительные средства в производство солнечной энергии.

Первая очередь крупнейшей в мире концентрированной солнечной электростанции, недавно открытой в Марокко, в сочетании с ее ветряными и гидроэлектростанциями позволила вырабатывать достаточно энергии для более чем одного миллиона марокканских домохозяйств к 2018 году.

Однако страна планирует не только вырабатывать энергию для себя, но и поставлять ее зарубеж.

К 2020 году Марокко рассчитывает получать 14% всего электричества за счет солнечной энергии, а к 2030-му собирается довести долю электричества, получаемого из возобновляемых источников (включая энергию воды и ветра), до 52%.

Источник: https://hightech.fm/2019/07/19/10-green-energy

В последние годы страны мира все активнее используют возобновляемые источники энергии (ВИЭ) вместо традиционных углеводородов. Солнце и ветер экологически безвредны и не расходуются в процессе использования. По оценкам экспертов, в ближайшие 20 лет ВИЭ будут самым быстрорастущим сегментом мировой энергетики.

Специалисты прогнозируют, что к 2035 году их доля в мировом объеме электрогенерации существенно вырастет — примерно в полтора раза с нынешних 21%. В России сегодня 65% электроэнергии производится тепловыми электростанциями, 18,3% — десятью действующими атомными электростанциями, 15,9% — гидроэлектростанциями.

Альтернативная энергетика в нашей стране развита слабо — на ее долю пока приходится менее 1%.

Какие причины толкают мир к переходу на ВИЭ, может ли альтернативная энергетика в ближайшие годы заменить традиционную и станет ли она когда-нибудь популярной в России — в материале ТАСС.

Мировой опыт

В 2015 году ВИЭ установили рекорд по приросту энергогенерации, увеличив ее на 147 ГВт, при этом почти половина была получена за счет установки ветряков, говорится в ежегодном докладе международной организации по поддержке возобновляемой энергетики REN21.

Более одной трети инвестиций в ВИЭ, которые оцениваются примерно в $329 млрд, вложил Китай, и таким образом развивающиеся страны впервые обогнали развитые по объему финансирования в этот сектор. Количество занятых в нем людей также выросло и достигло 8,1 млн. Авторы доклада объясняют такой рост тем, что на многих рынках стоимость ВИЭ стала сопоставима со стоимостью традиционных источников энергии.

Ведущая роль в развитии ВИЭ по-прежнему принадлежит правительствам стран. Так, по состоянию на начало 2016 года 173 государства поставили цели по развитию ВИЭ, а 146 стран проводили политику поддержки сектора.

В Европе лидером в области получения энергии из экологически чистых источников сегодня является Германия. Правительство ФРГ сделало ставку на ВИЭ после аварии на японской АЭС «Фукусима-1». Кабинет канцлера Ангелы Меркель тогда принял решение постепенно к 2022 году вывести из эксплуатации все 17 немецких атомных электростанций.

Предполагалось также, что возобновляемая энергетика снизит зависимость страны от импорта энергоносителей и поможет бороться с монополиями в этом секторе экономики. Уже в 2014 году ветер, солнце, биомасса и вода обеспечили 26,2% всей произведенной в Германии электроэнергии, впервые обогнав по этому показателю традиционного для отрасли лидера — бурый уголь, на долю которого пришлось 25,4%.

Некоторые эксперты считают, что к 2030 году страна может полностью перейти на ВИЭ, уйдя от всех ископаемых, а также ядерных источников получения энергии.

США, Канада и Мексика также намерены наращивать обороты в области «зеленой» энергетики — к 2025 году они планируют получать половину всей энергии в Северной Америке из возобновляемых источников. В настоящее время на их долю в Соединенных Штатах, Канаде и Мексике приходится в целом 37% энергетического производства.

В Ирландии в январе этого года был поставлен рекорд по выработке экологически чистой энергии. Местные ветрогенераторы за несколько часов работы произвели 2,8 тыс. МВт. Этого объема вполне хватило бы для снабжения электричеством 1,2 млн домовладений.

Несмотря на то, что специалисты объяснили данный феномен исключительно благоприятным стечением обстоятельств — на остров пришел холодный атмосферный фронт, который и повлиял на существенное, но кратковременное усиление ветра — «зеленая» энергетика в стране будет развиваться. В правительстве республики поставили перед собой амбициозную задачу — в ближайшие пять лет вдвое увеличить количество ветрогенераторов.

Ирландия начала использовать возобновляемые источники энергии одной из первых в Евросоюзе. С каждым годом в стране растет число коммерческих объектов подобного типа.

Использовать ВИЭ активнее стремится и Куба. Количество ясных дней в году здесь достигает 330, что делает остров идеальным местом для развития солнечной энергетики.

По оценкам экспертов, в среднем Солнце посылает на каждый квадратный метр кубинской территории более 1,8 МВт в год.

Местные власти планируют, что к 2030 году примерно четверть необходимой стране электроэнергии будет вырабатываться за счет «зеленых» источников. Сейчас возобновляемые источники энергии обеспечивают лишь 4% потребностей страны.

Саудовская Аравия также планирует увеличивать долю ВИЭ в энергообороте. В 2015 году страна представила новую стратегию, главной целью которой является снижение зависимости бюджета от нефтяных доходов. Так, государство планирует уже к 2023 году вырабатывать до 10 ГВт электроэнергии от ВИЭ. В 2015 году на них приходилось только 25 МВт.

Полгода солнце, полгода нет

В России в ближайшее время альтернативные источники энергии вряд ли заменят традиционные, причин тому несколько. Во-первых, возможностей солнечной и ветроэнергетики не хватит, чтобы полностью обеспечить потребности страны.

Советник президента РФ и его представитель по вопросам климата Александр Бедрицкий, касаясь решения задачи снижения выбросов парниковых газов за счет перехода на возобновляемые источники энергии, отметил, что этого сделать нельзя — «тем более в таких северных странах, как Россия, где полгода на севере солнце есть, полгода его нет».

«Естественно, в подобных условиях за счет гелиоэнергетики капитальные вопросы по обеспечению промышленности энергией не решишь», — сказал эксперт. То же самое, по его словам, касается ветроэнергетики. «Для индивидуального потребления и небольших производств она годится.

Но ветроэнергетические ресурсы у нас в основном сосредоточены в районах побережья морей, сплошного покрытия территории ими нет. Во многих субъектах Федерации ветроэнергетика применяется, но, опять же, промышленное производство этим не обеспечишь», — пояснил Бедрицкий.

Во-вторых, как отмечают эксперты, говорить о завершении эпохи углеводородов сегодня рано: в ближайшие годы 80% необходимой энергии будет вырабатываться за счет ископаемых видов топлива.

«В условиях падения цен на нефть более чем в два раза многие заговорили о том, что эра углеводородов идет к закату, что надо уже сейчас полностью переориентироваться на альтернативные источники энергии. Думаю, реальных оснований для таких далеко идущих выводов пока нет.

Во всяком случае, пока», — отмечал в этой связи президент России Владимир Путин.

По его словам, «спрос на традиционные энергоресурсы поддерживается не только автомобилизацией и электрификацией таких огромных стран и экономик, как Китай, Индия, некоторых других государств, но и продолжающимся проникновением продукции нефте- и газохимии в самые разные сферы жизни человека, в промышленные процессы».

Кстати, несмотря на низкий уровень использования альтернативных источников энергии, российская структура топливно-энергетического баланса тем не менее является одной из самых «зеленых» в мире.

Как заявил министр энергетики России Александр Новак, выступая на сессии Российского инвестиционного форума в Сочи, доля угля, одного из самых «грязных» источников энергии, занимает в РФ только около 15%, тогда как в США и ФРГ она составляет порядка 40%, в Китае — 70%, а в остальных странах — около 30%.

Деньги на ветер

Между тем, несмотря на огромные запасы нефти, газа и угля, РФ все-таки планирует увеличивать производство энергии на основе «зеленых» источников. До 2035 года ожидается рост доли возобновляемых источников электроэнергии, ветряной и солнечной, до 3%.

Инвестиции в создание и развитие этого сектора составят $53 млрд до 2035 года. Для поддержки «зеленой» энергетики в России была принята программа, согласно которой сетевые компании обязаны покупать электроэнергию у поставщиков ВИЭ по регулируемым тарифам.

Реализация проектов в области ВИЭ в России имеет под собой серьезные экономические основания.

«С развитием северных территорий и Дальнего Востока возобновляемая энергетика приобретает особое значение, — отмечает, в частности, замминистра энергетики РФ Алексей Текслер.

— Во многих отдаленных регионах использование ВИЭ существенно экономит расходы на электроэнергию, так как не нужно завозить мазут и другие традиционные энергоносители. Уже сегодня эти решения показали свою экономическую эффективность и целесообразность».

«Важным стало использование альтернативной энергетики в Крыму, — добавил замминистра. — Именно за счет реализации таких решений в условиях дефицита электроэнергии удается получать дополнительно до 150 МВт».

По его словам, «в ближайшие 20 лет планируется в десять раз увеличить производство электрической энергии на основе возобновляемых источников электроэнергии».

«Если говорить не с точки зрения бизнеса, а с точки зрения страновой картинки, я считаю, что солнечная энергетика в России уже состоялась и дальше она шаг за шагом уже будет просто нарастать, нарастать и нарастать в объемах», — заявил, выступая в январе на Гайдаровском форуме, глава Роснано Анатолий Чубайс. Ветровая, по его словам, может стать реальностью в 2017 году. «Для меня 2017 год — это год развилки по ветру. Вижу очень серьезные предпосылки, которые могут привести к тому, что через год, на следующем Гайдаровском форуме, я смогу сказать, что ветер в России тоже состоялся», — заявил Чубайс.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое реле защиты

В 2024 году, по ожиданиям главы Роснано, в России будет генерироваться 3,5 тыс. МВт ветровой энергии, 1,5 тыс. солнечной. «Это вполне серьезные вещи. Это реальность, измеряемая десятками миллиардов рублей, которые на наших глазах уже возникают», — сказал Чубайс.

Ранее он сообщал, что Роснано планирует создать два консорциума с российскими и международными инвесторами для реализации проектов по строительству в России ветрогенерации.

По его словам, Роснано планирует вложить более 10 млрд рублей в проекты по развитию ветроэнергетики в РФ.

Источник: https://tass.ru/ekonomika/4083895

Прав ли президент РФ, раскритиковавший альтернативные источники энергии

https://www.znak.com/2019-07-10/prav_li_prezident_rf_raskritikovavshiy_alternativnye_istochniki_energii

2019.07.10

Президент РФ Владимир Путин сравнил отказ от ядерной энергетики в пользу альтернативных источников энергии с желанием «облачиться в шкуры и переселиться в пещеры». Об этом он заявил в своей речи во время второго глобального саммита по производству и индустриализации GMIS-2019, который открылся вчера в Екатеринбурге.

«Архаика — путь в никуда, путь к новым конфликтам. Следствие подобного подхода — это иммиграционный кризис в Европе, да и в Штатах то же самое. Слепая вера в простые, но неэффективные решения ведет к проблемам. К ним относятся такие подходы, как полный отказ от ядерной энергии, ставка на альтернативные источники энергии.

Удобно ли будет жить на планете, покрытой несколькими слоями солнечных батарей и уставленной ветряками. Да, ветровая генерация хороша, но сколько птиц гибнет, что аж червяки вылезают из земли. Это серьезное последствие применения современных способов получения энергии.

Нельзя запретить желающим облачиться в шкуры или переселиться в пещеры, но остановить прогресс нельзя», — сказал Путин.

Znak.com решил выяснить, имеют ли под собой основание слова российского лидера, является ли переход на альтернативные источники энергии «шагом назад», сколько птиц умирает из-за ветряков и при чем тут, наконец, черви, выползающие из-под земли? 

На 2018 год суммарная мощность ветроэлектростанций в стране составляла 134,36 МВт, или всего 0,1 % от установленной мощности электростанций энергосистемы. Почему такой маленький процент? Ответ очень прост: экономическая эффективность. 

Проблемой альтернативных источников питания наша страна озаботилась в 1920-х годах. Тогда появились предшественники первых ветровых генераторов. В то время решение обуздать силу ветра было оправданным: долгое время большинство (около 80%) нефти добывалось на Кавказе, поэтому обеспечить отдаленные регионы страны электричеством было непросто. На какой-то период СССР даже стал лидером по количеству производимой ветряной энергии. 

Но после окончания Великой Отечественной войны случился нефтяной бум: в СССР активно разрабатывают Поволжский бассейн, а в 1960-е — Западно-Сибирский бассейн. Параллельно с этим развивались системы передающих и распределительных сетей. Экономическая эффективность топливных электростанций в разы превысила добычу энергии «из ветра». 

В то время, когда СССР отказывался от энергии ветра, на Западе к ней обратились. Толчком для этого послужил нефтяной кризис 1973 года, когда арабские страны договорились поднять цены на нефть «для сторонников Израиля». В результате за двое суток цены на топливо выросли вдвое. Для западных стран это стало сигналом к поиску альтернативных источников энергии. 

Среднее увеличение суммы мощностей всех ветрогенераторов в мире, начиная с 2009 года, составляет 38–40 ГВт за год и обусловлено бурным развитием ветроэнергетики в США, Индии, КНР и ЕС. Дания, например, сейчас получает более половины электроэнергии от ветряных генераторов. Германия — около трети. 

В России ветровые зоны находятся на побережье Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки, в степях в районах Нижней и Средней Волги и Дона, на побережьях Каспийского, Охотского, Баренцева, Балтийского, Черного и Азовского морей.

Максимальная средняя скорость ветра в этих районах приходится на осенне-зимний период — период наибольшей потребности в электроэнергии и тепле.

Около 30 % экономического потенциала ветроэнергетики сосредоточено на Дальнем Востоке, 14 % — в Северном экономическом районе, около 16 % — в Западной и Восточной Сибири. 

Нельзя сказать, что в России рынок возобновляемых источников запущен. Последние несколько лет он растет по экспоненте.

Например, доля энергии, полученной с помощью ветрогенераторов выросла в 2018 году в 12,2 раза по сравнению к предыдущему году, а солнечной энергии — в семь раз.

Однако общая доля таких источников в системе производства энергии в РФ остается ничтожно малой: 0,1 (ветер) и 0,2% (солнце). Большинство энергии в нашей стране генерируют ТЭЦ (67,9%), ГЭС (20,2%), АЭС (11,6%) (данные энергетического портала http://www.eeseaec.org/) 

По всей видимости, заявление Путина стоит читать между строк: глава государства защищает интересы России — крупнейшего экспортера энергоресурсов. С этой точки зрения, переход мира на возобновляемые источники энергии действительно будет являться возвращением к пещерам и шкурам. Для россиян. Но произойдет это еще очень не скоро. 

Птицы-самоубийцы

В качестве аргумента президент привел опасность, которую якобы таят в себе ветрогенераторы: от них гибнут птицы. 

Доля правды в этих словах есть. От ветряков действительно гибнет большое количество птиц. Только в США за 2017 год зафиксирована смерть 140–327 тыс. птиц, столкнувшихся с ветряными генераторами. Однако корректнее будет привести и другие цифры.

Эти смерти — лишь 0,1% от всех причин смерти пернатых. Например, вышки связи убивают порядка 6,6 млн птиц ежегодно, ЛЭП — от 8 млн птиц (в других источниках – десятки миллионов). Но самая большая опасность для птиц — кошки. По данным  U.S.

Fish & Wildlife Service, кошки убивают где-то 1,4–3,7 млрд птиц только в США. 

Синдром ветрогенераторов

Нина Пьерпонтrationalwiki.org

И если ситуация с птицами имеет хоть какое-то обоснование, то фраза про червей, которые от вибрации ветряков словно зомби выползают из-под земли, больше походит на описание так называемого «синдрома ветрогенераторов».

Его изобрела американский педиатр из Нью-Йорка Нина Пьерпонт и в 2009 году представила миру книгу под названием «Синдром ветряных турбин».

В книге рассказывается о негативных последствиях, которые испытывают на себе люди, живущие вблизи ветряков: нервозность, тревога, головные боли, тахикардия — симптомы, которые любят перечислять ипохондрики. 

В книге Пьерпонт утверждает, что симптомы эти вызывает низкочастотный шум от турбин. 

Критики книги отмечают, что исследования доктора недостаточны для того, чтобы делать какие-то выводы: она опросила всего 38 человек, при этом больше половины из них по телефону. При этом 23 человека из выборки — это люди, которые сами откликнулись на объявление с просьбой описать неприятные ощущения от нахождения вблизи ветряков. 

Как пишет Newsweek.com, никаких упоминаний о червях в научной литературе нет. Есть только упоминание в блоге противников ветряной энергии от 2011 года.  

Трамп 

Интересно, что американский президент Дональд Трамп давно и последовательно критикует ветряную энергию. Ветряки он еще в 2012 году называл «ужасно выглядящими конструкциями», которые «производят шум» и «убивают птиц тысячами». В этом же году Трамп пытался запретить строительство ветряков возле своего гольф-клуба в шотландском Абердиншире. 

Трамп тогда сказал, что «многие страны решили, что они не хотят ветряной энергии, потому что это не работает без больших вложений, а также убивает огромное количество птиц и дикой природы». Когда его попросили привести доказательства, он сказал: «Я — доказательство». 

В дальнейшем Трамп неоднократно делал подобные заявления, утверждая, что ветряки убивают тысячи птиц. Позже эта цифра возросла до 39 миллионов. 

Последнее подобное заявление Трамп сделала в апреле 2019 года, сказав, что ветряные генераторы вовсе вызывают рак. 

Хочешь, чтобы в стране были независимые СМИ? Поддержи Znak.com

Источник: https://www.znak.com/2019-07-10/prav_li_prezident_rf_raskritikovavshiy_alternativnye_istochniki_energii

Альтернативное энергоснабжение зданий при формировании художественного образа российских набережных

|Журнал|№2 2020|Альтернативное энергоснабжение зданий при формировании художественного образа российских набережных        Елена Андриасова, Николай Шилкин

Использование средств альтернативной энергетики находится в числе основных способов решения проблемы повышения энергоэффективности зданий и сооружений. В связи с этим перед архитектором встают задачи обеспечения выразительности энергоактивных зданий, использующих возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и разработки художественных приемов интеграции объектов альтернативной энергетики в архитектуру.

Художественные приемы интеграции средств альтернативной энергетики, в первую очередь, связаны с архитектурой оснащаемого ими здания и характером его окружения. Это относится и к объектам, расположенным вблизи рек, а именно на городских набережных. В этом направлении можно выделить два основных подхода к проектированию:

— адаптация интегрированных установок к уже сложившемуся характеру застройки и

— создание новых архитектурно-художественных решений.

Поэтому целесообразно оценить альтернативные источники энергии с точки зрения будущего формирования художественного образа. Ведь некоторые элементы архитектуры, такие как объекты гелиоэнергетики (фотоэлектричесие панели, солнечные коллекторы), могут быть выполнены в виде пристроенных, надстроенных и встроенных в общий объем конструкций, становясь определяющим архитектурным элементом.

Возобновляемые источники энергии

Солнечная энергия

Основными направлениями при формировании архитектурно-художественного образа здания с использованием объектов гелиоэнергетики являются:

— проектирование оптимальной формы ограждающих конструкций здания с интегрированными в них установками,

— использование дополнительной структуры из солнечных панелей, в том числе с применением подвижных модулей системы гелиослежения,

— сочетание различной формы и текстуры поверхности солнечных модулей и материалов отделки фасада.

Для проектов, в которых важно сохранить уже сложившийся художественный образ здания, целесообразна стилизация интегрированных установок под характерные для используемого стиля архитектурные элементы и заполнение существующих членений фасада.

Ветровая энергия

При правильном подборе и размещении ветровой установки объем вырабатываемой ею энергии может в несколько раз превышать объем энергии от солнечной электростанции сопоставимой мощности.

Использование в архитектуре объектов ветроэнергетики требует применения в зданиях высоких конструкций и проектирования определенной аэродинамической формы стен и кровли в районе установки, которые подчеркивают особенность будущих строений.

Высоко расположенные вращающиеся элементы ветряных турбин становятся центром архитектурной композиции, что значительно повышает требования к дизайну ветрогенераторов и применяемых в них элементах. В случае, когда необходимо скрыть ветрогенераторы, они могут быть размещены внутри существующих или вновь проектируемых воздухопроницаемых конструкций.

Дизайн объектов ветроэнергетики при использовании в застройке исторических архитектурных стилей может быть выполнен с использованием характерных для рассматриваемой эпохи декоративных элементов.

Энергия биотоплива

Использование и производство биотоплива на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных направлений альтернативной энергетики.

Несмотря на то, что биотопливные установки чаще всего представляют собой отдельно стоящие сооружения, они влияют на формирование архитектурной среды и активно используются в концепциях зданий и городов будущего.

Проекты «Небесная ферма», концептуальное строение «Harvest Green Project» компании «Romses Architects», проект «Hydrogenase» и небоскреб-ферма «Dragonfly» демонстрируют оригинальные архитектурные решения по включению биогазовых комплексов в структуру зданий. 

Однако пока биотопливные установки практически не используются в структуре энергоснабжения зданий, что связано со сложностью производственных процессов, большим количеством вспомогательных инженерных устройств и крупными размерами их отдельных элементов.

Биогазовые установки могут быть размещены внутри специально построенных павильонов. Такое решение повышает удобство их обслуживания и ремонта, обеспечивает условия для оптимальной работы, а главное придает комплексу выразительный вид.

Архитектурно-художественные решения таких павильонов могут быть выполнены в общем ключе с окружающей застройкой или контрастировать с ней.

Сегодня объекты биотопливной энергетики – это крупные промышленные комплексы, расположенные в основном в сельской местности. Повышение художественной выразительности таких объектов осуществляется средствами дизайна отдельных элементов установок и их объединением в единую выразительную пространственную композицию.

Прилегающая территория, используемая для выращивания энергетических культур, формируется средствами ландшафтной архитектуры и образует вместе с биотопливным комплексом общую архитектурно-ландшафтную среду, что также не исключает возможности локально внедрять элементы биотопливной энергетики в городскую застройку.

Энергия воды

В основе рассматриваемого проектного решения лежат принципы, обеспечивающие удобное и эффективное использование водных ресурсов, прилегающих территорий и зданий.

  Проектируя комплексы на набережных, необходимо определить и проанализировать комплекс мер, направленных на выявление целесообразности применения альтернативных источников энергии. Основным требованием при выборе является оптимальное расположение и удобство эксплуатации.

  При формировании художественного образа здания с альтернативными источниками энергетики на набережной можно выделить следующие принципы:

— Принцип адаптации, когда при проектировании учитываются архитектурные решения существующей окружающей застройки. Объекты альтернативной энергетики выполнены минимальными средствами, встроенными в общий комплекс.

— Принцип интеграции – это создание совершенно новых уникальных архитектурных решений. Так, объекты альтернативной энергетики могут быть выполнены в виде пристроенных и надстроенных в общий объем элементов.

Таким образом, в первом варианте архитектура альтернативной энергетики подчиняются уже сложившемуся архитектурному решению, во втором – является его основополагающим фактором.

Проект – здание гостиницы на набережной в Великом Новгороде

На набережной в Великом Новгороде (рис. 2) располагается здание гостиницы. Рассмотрим данный проект с точки зрения интеграции средств альтернативной энергетики в архитектуру данного здания.

В основе проектного решения лежат принципы, обеспечивающие удобное и эффективное использования водных ресурсов, прилегающих территорий и зданий. При выборе альтернативных источников энергии для гостиницы в Великом Новгороде необходимо также руководствоваться регламентирующими градостроительными нормами. Максимальная высотная отметка на набережной в границах исторического города не может превышать 15 м.

Исходя из этого, основной принцип – это адаптация интегрированных установок к уже сложившемуся характеру застройки. Для того, чтобы минимизировать включение больших элементов, предлагается применить технологию кондиционирования воздуха с использованием воды из природных источников (SWAC/ LWAC). Кондиционирование воздуха производится без химических добавок и сжигания ископаемого топлива.

Оборудование SWAC/LWAC холодную речную воду использует как охладитель для широкомасштабного кондиционирования воздуха.

 Пристроенные установки могут представлять собой единую композиционную структуру, расположенную рядом со зданием и конструктивно связанную с ним. Это позволит увеличить мощность, не нагружая конструкции здания, вынося их за пределы, при этом не увеличивая этажность. Такой принцип является весьма актуальным на набережных исторических городов России, где высота здания не может превышать определенных высотных отметок.

Заключение

За последние 30 лет внимание мировой общественности к проблеме использования возобновляемых источников энергии резко возросло. Сейчас начинается новый, значительный этап земной энергетики. Формируется тенденция использования возобновляемых источников энергии, которые также влияют на внешний облик здания.

Приоритетными задачами строительной науки и практики в настоящее время стали проблемы повышения энергетической эффективности архитектурных объектов и необходимость модернизации архитектуры энергоактивных зданий с использованием средств альтернативной энергетики. Поэтому вопрос разработки архитектурно– художественных приемов интеграции объектов альтернативной энергетики является одним из самых важных для современной архитектуры.

Литература

  1. Благовидова Н.Г. Экологическая направленность проектирования в конкурсных работах студентов московского архитектурного института / Н.Г. Благовидова, А.М. Разгулова // Международный электронный научно-образовательный журнал «AMIT». – 3 (36). – М.: МАРХИ, 2016 : http://marhi.ru/AMIT/2016/3kvart16/blagovidova/abstract.php
  2. Веркалец И.М. Принципы и методы архитектурно-планировочной организации рекреационных ландшафтов с учетом эстетики природной окружающей среды / Веркалец И.М. // Международный электронный научно-образовательный журнал «AMIT». – 1 (26). – М.: МАРХИ, 2014 : http://marhi.ru/AMIT/2014/1kvart14/verkalets/abstract.php
  3.  И. А. Поляков, С. В. Ильвицкая. Использование средств альтернативной энергетики при формировании художественного образа в архитектуре //  Международный сетевой электронный научно-образовательный журнал – М.: ГУЗ, 2017
  4. Рябов А.В. Объекты альтернативной энергетики в архитектуре зданий / А.В.Рябов. – М.: Аналитик, 2012.
  5. Селиванов Н.П. Энергоактивные здания / Н.П. Селиванов, А.И. Мелуа, С.В. Зоколей и др.; Под ред. Э.В. Сарнацкого, Н.П. Селиванова. –  М.: Стройиздат, 1988.

Источник: http://zvt.abok.ru/articles/805/Alternativnoe_energosnabzhenie_zdanii_pri_formirovanii_hudozhestvennogo_obraza_rossiiskih_naberezhnih

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело