Установка альтернативных источников энергии: Альтернативные источники энергии: какие виды как использовать: Статьи экономики ➕1, 03.08.2021

Установка альтернативных источников энергии: Альтернативные источники энергии: какие виды как использовать: Статьи экономики ➕1, 03.08.2021

Содержание

Альтернативные источники энергии: какие виды как использовать: Статьи экономики ➕1, 03.08.2021

К альтернативным источникам энергии относят нетрадиционные источники энергии — солнечную, ветровую, геотермальную энергетику и так далее.

Возобновляемые источники энергии не загрязняют окружающую среду, помогают снизить уровень выбросов парниковых газов в атмосферу, уменьшить последствия изменения климата. Они практически неисчерпаемы, в то время как ископаемое топливо рано или поздно закончится.

К возобновляемым источникам не относится атомная энергетика и природный газ, поскольку запасы этих ресурсов ограничены.

Существуют различные виды энергии и способы ее добычи.

Исходя из нашей трактовки, можно выделить следующие виды альтернативных источников: солнечная энергия, ветроэнергетика, гидроэнергия, волновая энергетика, энергия приливов и отливов, гидротермальная энергия, энергия жидкостной диффузии, геотермальная энергия и биотопливо.

Способы добычи и использования энергии отличаются в зависимости от вида альтернативных источников. Объединяет их то, что на сегодняшний день все они используются гораздо реже, чем ископаемое топливо, но при этом обладают большим потенциалом для развития.

В настоящее время производство альтернативной энергии, несмотря на ее высокую экологичность и перспективность, ограничено. Развитие технологий на ее основе имеет ряд издержек, с которыми приходится считаться.

Когда вы устанавливаете солнечные панели на дом, вы генерируете свое собственное электричество, становитесь менее зависимыми от электрической сети и уменьшаете ежемесячный счет за электричество.

Недавние исследования показали, что стоимость недвижимости увеличивается после установки солнечных батарей. Сами солнечные панели при этом дешевеют.

Солнце светит повсюду на Земле, а это значит, что солнечная энергия является хорошим вариантом для каждой страны, хотя и существуют различия по регионам и в том, сколько они получают солнечного света. В России, например, самыми солнечными городами являются Улан-Удэ и Хабаровск.

Солнечные панели подходят не для всех типов крыш. Некоторые установленные в старых домах кровельные материалы, такие как шифер или кедровая черепица, могут не подойти для установки солнечных панелей.

Солнечная энергия не работает ночью. «Солнечные» домохозяйства полагаются на коммунальные сети для получения электроэнергии ночью и в других ситуациях, когда солнечный свет ограничен.

Первоначальная стоимость установки и использования солнечной энергии очень высока, потому что человек должен заплатить за всю систему — батареи, провода, солнечные панели и так далее.

Ветряки, вырабатывающие большое количество электроэнергии при помощи ветра, практически столь же эффективны, как и солнечные батареи. Ветроэнергетика особенно привлекательна для рынка жилой недвижимости.

С 1980 года цены на нее снизились более чем на 80%. Благодаря технологическому прогрессу и возросшему спросу цены, как ожидается, будут снижаться в обозримом будущем.

Ветер — не самый надежный источник энергии, при его низкой силе турбины обычно работают примерно на 30% мощности. В безветренную погоду вы можете оказаться без электричества.

Энергия ветра может быть использована только в местах, где высокая скорость ветра. Поскольку сильные ветра в основном дуют в отдаленных незаселенных районах, необходимо строить линии электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией жилые дома в городе. А это требует дополнительных инвестиций.

Большинство гидроэлектростанций — хранилища большого количества воды в резервуарах — почти всегда имеют запас, из которого можно извлекать энергию. В этом смысле гидроэлектростанции являются более надежным и стабильным источником энергии, чем ветровая и солнечная энергия.

Накопительные гидроэлектростанции способны генерировать электроэнергию по требованию, что позволяет гидроэлектростанциям заменить такие традиционные диспетчерские генераторы, как угольные и газовые установки.

Накопительные гидроэнергетические установки прерывают естественное течение речной системы. Это приводит к нарушению путей миграции животных и к проблемам с качеством воды.

Гидроэлектростанции представляют собой крупные инфраструктурные проекты, включающие строительство плотины, водохранилища и энергогенерирующих турбин, что требует значительных денежных вложений.

Энергия волн предсказуема, и вы можете определить количество энергии, которое может быть произведено.

Волны имеют более высокую энергетическую мощность, чем, например, ветер, и это делает волновую энергетику более эффективной.

После установки соответствующих электростанций они имеют минимальные эксплуатационные расходы, что делает инвестиции в них более привлекательными.

Хотя это чистая энергия, ее использование создает опасность для морской флоры и фауны, меняет морское дно и среду обитания некоторых его жителей.

Волновая энергия приносит пользу только электростанциям, построенным в городах рядом с океаном.

Возникновение приливов очень предсказуемо, что облегчает строительство системы приливных электростанций с правильными размерами для эффективного производства электроэнергии.

Срок службы приливных электростанций составляет 75-100 лет. Они очень эффективны даже спустя много лет использования.

Приливные заграждения приводят к изменению уровня океана в прибрежных водах. Приливная установка также влияет на соленость воды в приливных бассейнах.

Приливные электростанции могут быть построены только на участках, отвечающих определенным критериям.

Хотя приливы и отливы предсказуемы, электростанции могут производить энергию только в течение 10 часов в сутки.

Строительство станций для выработки гидротермальной энергии требует малых затрат. Эксплуатационные расходы также относительно низкие.

Температура воды выше температуры нагретого воздуха, что делает гидротермальную энергию более эффективной.

Солнце нагревает только верхние слои морей и океанов, поэтому возможных мест для построения станций не так много.

Технологии для выработки гидротермальной энергетики развиты слабо.

Осмотическая электростанция — новый перспективный метод выработки электроэнергии — устанавливается в устье реки и позволяет извлекать энергию из энтропии жидкостей.

Технологии добычи электроэнергии с помощью жидкостной диффузии развиты крайне слабо. В мире построена только одна осмотическая электростанция в Норвегии.

Геотермальная энергия известна тем, что оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду.

Технологии, связанные с производством геотермальной энергии, являются одними из самых инновационных.

Использование геотермальной энергии предполагает высокие первоначальные затраты. Для дома среднего размера установка геотермальных тепловых насосов стоит от $10 тыс. до $20 тыс.

В некоторых ситуациях геотермальные энергетические объекты расположены далеко от населенных пунктов, что требует обширной сети распределительных систем.

Одним из главных преимуществ биотоплива является его относительно низкая стоимость.

Исходные материалы для биотоплива не ограничены. В отличие от ископаемого топлива, ресурсы для биотоплива можно возобновлять.

Биотопливо производит гораздо меньше энергии, чем, например, ископаемое топливо.

Биотопливо нельзя назвать экологически чистым, поскольку оно производит выбросы CO2.

Возобновляемые источники энергии помогают бороться с климатическими изменениями, которые становятся более разрушительными. Ветер, солнце, вода и другие источники энергии в будущем станут хорошей заменой ископаемому топливу. Чем раньше это случится, тем лучше для нас и нашей планеты.

Растущий сектор создает рабочие места уже сегодня, делает электрические сети более устойчивыми, расширяет доступ к энергии в развивающихся странах и помогает снизить счета за электроэнергию. Эти факторы способствовали росту популярности возобновляемых источников энергии в последние годы. Преимущества каждого вида альтернативного источника энергии определенно перевешивают минусы.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Александр Гаджиев

Константин Чернов

Интернет-издание о высоких технологиях

Альтернативные источники энергии становятся выгодными

Альтернативная энергетика шагнула далеко вперед — то, что еще вчера казалось фантастикой, сегодня стало объективной реальностью. Рост спроса на альтернативные источники энергии вызван уже не только заботой об экологии того или иного региона, но и экономической выгодой.

Согласно недавнему заявлению одного из лидеров энергетического хозяйства Евросоюза, к 2010 году 10% всего потребляемого электричества будет производиться за счет возобновляемых источников энергии. Впереди всех по использованию альтернативных источников электроэнергии пока Германия. Если верить отчету местного Федерального союза энергетики и водного хозяйства (BDEW), то показатель в 10% в настоящий момент здесь почти достигнут, а в 2008 году эта цифра будет намного выше и составит более 14%. Согласно этому же отчету, альтернативные источники энергии в Германии распределились следующим образом: на долю энергии ветра приходится 6,8%, на гидроэнергетику — 3,4%. Использование энергии биомассы дает стране 3,1%. И лишь 0,5% составляют так называемые солнечные батареи или фотоэлектрические системы, если пользоваться научной терминологией.

Напомним, что к альтернативным автономным источникам электроэнергии специалисты относят, прежде всего, энергию солнца, ветра и воды. Отдельным, многоцелевым, источником энергии служит биомасса — из жидких органических отходов которой получают биогаз, являющийся, в том числе, и топливом для электрогенераторов последнего поколения.

На российском рынке представлен целый спектр решений из области альтернативной энергетики, позволяющих решать самые сложные задачи. В том числе и те, для которых раньше применялись традиционные источники автономного электропитания — газовые и дизельные установки. Благодаря энергии солнца, ветра и воды сегодня можно обеспечить электричеством небольшой коттедж и даже целый населенный пункт, организовать поиск и добычу полезных ископаемых, подъем воды из скважин, наладить ирригационные системы.

Энергия ветра

Ветроэнергетические установки являются на сегодняшний день основным способом преобразования ветровой энергии в электрическую. Ветроэнергетика активно развивается во всем мире. Установка по преобразованию энергии ветра в электрический ток выглядит, как ветровая турбина с горизонтальным валом, на котором установлено рабочее колесо с различным числом лопастей — обычно их 2-3. Многолопастные колеса применяются в малых установках, предназначенных для работы при невысоких скоростях ветра. Турбина и электрогенератор размещаются в гондоле, установленной на верху мачты. Для автономного питания используются так называемые малые ветроэнергетические установки — мощностью до 100 кВт. Сфера их применения во многом совпадает с фотопреобразователями.

Подобные ветроустановки часто работают совместно с дизельгенераторами. Активно ведутся инновационные разработки в области ветро-солнечных установок. Считается, что ветро-солнечные электрогенераторы способны обеспечить более равномерную выработку электроэнергии — при солнечной погоде ветер слабеет, а при пасмурной — наоборот, усиливается.

Энергия воды

Энергия воды используется в установках двух типов. Это, в первую очередь, приливные электростанции, чей принцип работы основан на перепаде уровней «полной» и «малой» воды во время прилива и отлива. Основное их преимущество состоит в том, что выработка электроэнергии носит предсказуемый плановый характер и практически не зависит от изменений погоды. Вторым типом «водных» электростанций являются речные. Автономные источники электропитания, в основном, устанавливаются на малых реках.

В последние годы достигнут значительный технический прогресс в разработке автономных гидроагрегатов, в том числе и в России. Новейшее оборудование полностью автоматизировано и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, а также отличается повышенным сроком службы в сравнении с традиционными источниками электроэнергии — ресурс работы подобных установок до 40 лет. Помимо использования малых рек, одной из инноваций применения автономных гидроэлектростанций является их установка в питьевых водопроводах и технологических водотоках предприятий, на промышленных и канализационных стоках. Автономные гидроэлектростанции обычно устанавливают вместо гасителей давления. 

Энергия биомассы

Под биомассой понимаются все органические вещества растительного и животного происхождения. Энергия, содержащаяся в биомассе, может конвертироваться в технически удобные виды топлива или энергии несколькими путями. С помощью получения растительных углеводородов, к примеру, можно получить рапсовое масло, добавляемое к дизельному топливу. Термохимическая обработка (прямое сжигание, пиролиз, газификация, сжижение, фест-пиролиз) дает прямую конверсию в топливо. И третий путь, применяемый исключительно к жидкой биомассе, — биотехнологическая конверсия. На выходе можно получить низкоатомные спирты, жирные кислоты и биогаз.

Среди биохимических технологий переработки жидких органических отходов наиболее широкое применение во многих странах мира получила технология анаэробного (в отсутствии атмосферного кислорода) разложения органического сырья с получением биогаза, состоящего на 55-60 % из метана. Вырабатываемый биогаз используется не только в качестве топлива для электрогенераторов последнего поколения, но и в двигателях внутреннего сгорания — для производства электрической и механической энергии.

Энергия солнца

Бытует мнение, что солнечная энергия может эффективно использоваться только в южных странах, а Россия после распада Советского Союза является скорее северной страной, где солнечного излучения недостаточно и использовать его нецелесообразно. Но с момента появления первой солнечной батареи (1954 год) прошло более полувека, с тех пор сделано множество открытий в этой области, технология заметно усовершенствовалась. Последние исследования и разработки специалистов Института высоких температур Российской академии наук (ИВТ РАН) показали, что использовать фотоэлектрические источники питания в России можно и нужно. Плюсы использования солнечных батарей очевидны. Прежде всего, для запуска солнечной батареи не нужны дополнительные источники электроэнергии: чтобы солнечная батарея начала функционировать, достаточно только солнечного излучения. Кроме того, а отличие от дизельгенераторных установок топливо для солнечной батареи неиссякаемо. Во всяком случае, пока светит солнце! Фотоэлектрические установки удобны для транспортировки и монтажа, так как имеют малый вес. Специалисты также отмечают надежность современных солнечных батарей, способных работать очень долго практически в любых климатических зонах.

Фотоэлектрические автономные источники питания обычно состоят из целого ряда солнечных батарей, расположенных на плоскости. Если раньше солнечные батареи имели весьма низкий КПД, то некоторое время назад разрабочикам удалось существенно увеличить показатели благодаря использованию двух- и трехслойных элементов. Электрический ток возникает при попадании солнечных лучей на фотоэлементы — в фотоэлектрическом генераторе. Наиболее эффективны генераторы, основанные на возбуждении электродвижущей силы (ЭДС) на границе между проводником и светочувствительным полупроводником или между разнородными проводниками. Наибольшее распространение получили солнечные фотоэлектрические установки на основе кремния трех видов: монокристаллического (наиболее высокий кпд), поликристаллического и аморфного.

По мнению большинства специалистов, за альтернативным энергоснабжением — будущее не только автономных источников энергоснабжения, но и всей энергетики. По мере появления новых технологических решений, использование подобных установок будет все шире применяться во всем мире. В том числе и в России. Ведь уже сейчас основным мотивом использования альтернативных источников питания является не экологическое обоснование, а экономический фактор. В самое ближайшее время следует ожидать появления множества инноваций в области комбинированных решений — ветро-фотоэлектрических, дизель-ветровых и дизель-фотоэлектрических автономных энергоустановок. Работы в этом направлении активно ведутся.

Андрей Егоров

Жители Грузии получат особые гранты на установку альтернативных источников энергии

https://sputnik-georgia.ru/20210807/Zhiteli-Gruzii-poluchat-osobye-granty-na-ustanovku-alternativnykh-istochnikov-energii-252528064.html

Жители Грузии получат особые гранты на установку альтернативных источников энергии

Жители Грузии получат особые гранты на установку альтернативных источников энергии

На первом этапе 700 тысяч долларов получат восемь районов Грузии, однако позже программа расширится 07.08.2021, Sputnik Грузия

2021-08-07T12:31+0400

2021-08-07T12:31+0400

2021-08-07T12:53+0400

грузия

новости

экономика

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn1.img.sputnik-georgia.com/img/24530/78/245307892_0:194:1920:1280_1920x0_80_0_0_ccc1cae67a8b48d03523627814e31a72.jpg

ТБИЛИСИ, 7 авг — Sputnik. Министерство сельского хозяйства и охраны окружающей среды расширило «Программу развития села», и теперь жители сел Грузии смогут получить новые гранты на альтернативные источники энергии, говорится в сообщении ведомства в Facebook.Деньги на новый компонент программы выделило Агентство развития ООН.На первом этапе 700 тысяч долларов получат восемь районов, однако позже программа расширится.Согласно условиям программы, на установку и приобретение простого обогревателя на солнечной энергии и обогревателя воды на солнечной энергии жители районов могут получить софинансирование в размере 90% от стоимости – до тысячи лари.На вакуумный обогреватель воды на солнечной энергии – софинансирование составит 80% стоимости в размере до трех тысяч лари.Кроме того, грант до восьми тысяч лари (70% от общей суммы) можно получить на теплоизоляцию дома, а на полную теплоизоляцию здания государство выдаст грант до 12 тысяч лари (60% от общей суммы).Специалисты полагают, что уже через 10 лет Грузия может столкнуться с серьезным энергодефицитом. Согласно прогнозам, потребление электроэнергии в стране уже к 2030 году достигнет 22 миллиардов киловатт-часов, тогда как сегодня оно находится на уровне 13 миллиардов.Чтобы сократить энергозависимость от соседних стран, власти стараются максимально использовать местные возобновляемые ресурсы, а также альтернативные источники энергии.Подписывайтесь на видео-новости из Грузии на нашем YouTube-канале.

https://sputnik-georgia.ru/20210608/MVD-Gruzii-obzavelos-sobstvennoy-solnechnoy-elektrostantsiey-251962955.html

https://sputnik-georgia.ru/20210513/Geolog-osvaivat-atomnuyu-energii-dlya-Gruzii-opasno-251720704.html

Sputnik Грузия

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

2021

Sputnik Грузия

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

Новости

ru_GE

Sputnik Грузия

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

https://cdn1.img.sputnik-georgia.com/img/24530/78/245307892_0:74:1920:1280_1920x0_80_0_0_e68756888c57db2aacc3d311f3871b94.jpg

Sputnik Грузия

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

Sputnik Грузия

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

грузия, новости, экономика

12:31 07.08.2021 (обновлено: 12:53 07.08.2021)

На первом этапе 700 тысяч долларов получат восемь районов Грузии, однако позже программа расширится

ТБИЛИСИ, 7 авг — Sputnik. Министерство сельского хозяйства и охраны окружающей среды расширило «Программу развития села», и теперь жители сел Грузии смогут получить новые гранты на альтернативные источники энергии, говорится в сообщении ведомства в Facebook.МВД Грузии обзавелось собственной солнечной электростанцией

Деньги на новый компонент программы выделило Агентство развития ООН.

На первом этапе 700 тысяч долларов получат восемь районов, однако позже программа расширится.

Согласно условиям программы, на установку и приобретение простого обогревателя на солнечной энергии и обогревателя воды на солнечной энергии жители районов могут получить софинансирование в размере 90% от стоимости – до тысячи лари.

На вакуумный обогреватель воды на солнечной энергии – софинансирование составит 80% стоимости в размере до трех тысяч лари.

Кроме того, грант до восьми тысяч лари (70% от общей суммы) можно получить на теплоизоляцию дома, а на полную теплоизоляцию здания государство выдаст грант до 12 тысяч лари (60% от общей суммы).

Геолог: осваивать атомную энергию для Грузии опасно

Специалисты полагают, что уже через 10 лет Грузия может столкнуться с серьезным энергодефицитом. Согласно прогнозам, потребление электроэнергии в стране уже к 2030 году достигнет 22 миллиардов киловатт-часов, тогда как сегодня оно находится на уровне 13 миллиардов.

Чтобы сократить энергозависимость от соседних стран, власти стараются максимально использовать местные возобновляемые ресурсы, а также альтернативные источники энергии.

Подписывайтесь на видео-новости из Грузии на нашем YouTube-канале.

Энергетические установки, электростанции на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

Описание программы:

13.04.02
Электроэнергетика и электротехника

Инженерное дело, технологии и технические науки

Уральский энергетический институт

Магистратура

2019-2021

Очная: 2 года

Русский

Магистерская программа: Энергетические установки, электростанции на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.

Уральский энергетический институт       13.04.02. Электроэнергетика и электротехника

  Подготовка по данной программе в УрФУ в сравнении с другими вузами страны характеризуется наличием расширенного перечня изучаемых и исследуемых нетрадиционных и возобновляемых источников энергии; международной сопоставимостью программ и дипломов в интересах экспорта образовательных услуг, предоставляемых университетом, и привлечения иностранных студентов.

Особенности  подготовки:

 -подготовка по профилю ведётся на базе кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» с богатыми традициями выпуска специалистов для атомной отрасли и инновационными разработками в области возобновляемой энергетики;

— наличием на кафедре комплекса установок возобновляемой энергетики и системы их компьютерного мониторинга;

— помимо  классических ВИЭ (ветро-, гидро-, солнечной энергии) углубленно изучаются биоэнергетические технологии, тепловые насосы, использование бытовых и промышленных отходов, производство спирто-бензиновых смесей, использование радиоизотопной продукции и топливных элементов.

Научная и методическая новизна обеспечивается использованием активных методов обучения и современных печатных и технических источников информации  (визуальных, аудиовизуальных, в том числе сети Интернет), обращением к актуальным процессам развития возобновляемой энергетики и энергосбережения.   Формируются практические умения и навыки применения информационных технологий в профессиональной деятельности. Изучаются компьютерные и информационные технологии, в том числе специализированные:

—         информационные технологии управления режимами электроэнергетических систем и систем энергосбережения;

—         информационно-измерительная техника;

—         оптимизация типов и состава оборудования электростанций и комплексов на базе возобновляемых источников энергии.

          Рассматриваются  методы оптимизации, статистические методов анализа данных, элементы теории случайных процессов, метод конечных разностей и метода конечных элементов, интегральные преобразований и спектральный анализ данных. Анализируются факторы, стимулирующие использование возобновляемых источников энергии в снижении экологической нагрузки Свердловской области. Перспективные технологии энергетического использования местных топлив. Современное состояние и проблемы энергоэффективности и энергосбережения. Нормативно правовые решения по развитию возобновляемой энергетики в странах мира и Российской Федерации.

         Рассматриваются особенности задач проектирования основных видов энергоустановок нетрадиционной и возобновляемой энергетики. Приводятся общие сведения о методах оценки валового, технического и экономического потенциала для использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Выполняется практическая работа на установках возобновляемой энергетики кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» с использованием автоматической системы мониторинга.

          Изучаются строительные и технологические особенности установок на базе возобновляемой энергетики. Основы проектирования конструкторской, технологической, а также проектной документации на строительство, монтаж и наладку энергоустановок. Методы расчета энергетических сооружений, вспомогательного оборудования и технологических схем. Изучаются технологические особенности и состав оборудования ветроэнергетических установок, малых ГЭС, солнечных коллекторов, солнечных фотоэлектрических станций, тепловых насосов, геотермальных тепловых станций. Магистранты приобретают опыт монтажа, наладки, испытаний и сдачи в эксплуатацию энергетических объектов возобновляемой энергетики.

          Модули по выбору студента:         

Специальные вопросы систем энергосбережения и возобновляемой энергетики.

Оптимизация и менеджмент энергетических установок систем возобновляемой энергетики.                  

        Специальные вопросы ресурсосберегающих систем.              

Эксплуатация энергетических установок, электростанций и комплексов на базе возобновляемой энергетики.               

Практики, в том числе научно-исследовательская работа.  

                  Государственная итоговая аттестация     Государственная итоговая аттестация состоит из двух мероприятий: государственный экзамен по направлению и выпускная квалификационная работа в виде защиты магистерской диссертации. После сдачи государственного экзамена по направлению и успешной защиты магистерской диссертации, магистранту присваивается квалификация (степень) «магистр» и выдается диплом установленного образца.

           Возможности работы выпускников.

Научно- исследовательские и пректно-технологические организации;

Государственные и муниципальные структуры управления энергообеспечением;

Действующие объекты энергетики Свердловской области, других регионов РФ и зарубежных стран.

Реализация целей в области устойчивой энергетики в Бангладеш

Площадь Бангладеш составляет 147 570 км2, численность населения — 159 млн человек. В последние годы страна переживает стремительный подъем: средний темп прироста ВВП составляет 6 процентов. Экономический расцвет, стремительная урбанизация, расширение производства и развитие подстегнули в стране спрос на электроэнергию. Очевидно, что электричество — основное средство снижения уровня нищеты и улучшения социально-экономических условий жизни населения Бангладеш. Цель правительства страны — к 2021 году обеспечить доступ к электроэнергии для всех. Для реализации этой цели правительство уделяет приоритетное внимание энергетическому сектору и подготовило кратко-, средне- и долгосрочные планы выработки электроэнергии с использованием газа, угля, двухтопливных вариантов, атомной энергетики и возобновляемых ресурсов. Возобновляемые источники энергии будут играть жизненно важную роль в удовлетворении спроса на электроэнергию, в особенности в районах, не подключенных к центральным сетям. Правительство поставило задачу получать 5 процентов общего объема электроэнергии из возобновляемых источников к 2015 году и 10 процентов — к 2020 году. Для достижения этой цели правительство реализует ряд программ в области возобновляемых источников энергии.

 

Текущая ситуация в сфере энергоснабжения

Благодаря неустанным усилиям правительства за последнее время в энергетическом секторе удалось добиться существенных успехов. Правительству удалось уменьшить разрыв между спросом на электроэнергию и ее предложением. Объем выработки электроэнергии (включая собственные нужды предприятий) вырос с 4942 мегаватт (МВт) в 2009 году до 13 883 МВт в 2015 году. На сегодняшний день электросетями охвачены 74 процента населения, а выработка электроэнергии на душу населения достигла 371 кВт·ч. В таблице ниже приведены основные цифры, характеризующие энергетический сектор.

 

Характеристики энергетического сектора

Показатели на июнь 2015 года

Объем выработки электроэнергии (включая собственные нужды предприятий)

13 883 МВт

Линии передачи 

9 695 км сетей

Линии распределения

341000 км

Доступ к электроэнергии

74%

Выработка электроэнергии на душу населения

371 кВтч

Количество потребителей

17,5 млн

Средние потери в системе

13,54%

 

Долгосрочное планирование в секторе энергетики

Правительство поставило долгосрочную цель в области выработки электроэнергии с использованием следующих стратегий:

  • диверсификация топливной структуры;
  • создание отечественных видов первичного топлива;
  • участие в частных и совместных предприятиях;
  • повышение энергоэффективности;
  • использование альтернативных источников энергии;
  • использование угля как основного источника энергии;
  • трансграничная торговля электроэнергией;
  • использование атомной энергии;
  • снижение углеродных выбросов;
  • создание эффективной и рациональной инфраструктуры;
  • межотраслевое сотрудничество.

В рамках этой стратегии в 2010 году был составлен План комплексного развития энергосистем (PSMP), который сейчас подвергается пересмотру. Он предусматривает следующие цели:

 

Год

МВт

2016

16 000

2021

24 000

2030

40 000

 

Повышение роли возобновляемых источников энергии

а) Стратегии

Принимая во внимание энергетическую безопасность страны в будущем, правительство придает большое значение возобновляемым источникам энергии. Для облегчения процесса внедрения в стране технологий, использующих возобновляемые источники энергии, в 2008 году правительство утвердило Стратегию в области возобновляемых источников энергии. Ее целью является использование и распространение потенциала возобновляемых источников энергии, а также создание благоприятных условий, поощрение и поддержка государственных и частных инвестиций. Помимо Стратегии в области возобновляемых источников энергии, распространению возобновляемых источников энергии в Бангладеш способствуют и другие законы, стратегии и нормы.

 

б) Институциональная основа развития возобновляемых источников энергии (создание Управления по развитию устойчивой энергетики и возобновляемых источников энергии)

Закон о создании Управления по развитию устойчивой энергетики и возобновляемых источников энергии (SREDA) был принят в декабре 2012 года. Задачами SREDA являются поддержка, развитие и координация национальных программ в области возобновляемых источников энергии и энергоэффективности. SREDA подготовит кратко-, средне- и долгосрочные планы по достижению целей, поставленных правительством в его стратегии. Оно будет заниматься мониторингом всех программ и работ в сфере возобновляемых источников энергии, осуществляемых государственными и частными структурами. SREDA будет внедрять инновационные механизмы финансирования и стимулирования проектов в сфере возобновляемых источников энергии.

 

Возобновляемые источники энергии в Бангладеш

У возобновляемых источников энергии, особенно солнечной, в Бангладеш большие перспективы. Но в ближайшем будущем возобновляемые источники энергии будут оставаться дополнением к традиционной энергетике. Однако возобновляемые источники энергии будут играть важную роль в охвате потребителей, не имеющих доступа к национальным сетям или проживающих в районах, где прокладка сетей откладывается. Ниже перечислены основные возобновляемые источники энергии в Бангладеш.

 

Солнечная энергия

В Бангладеш, расположенной между 20°30’ и 26°45’ северной широты, количество солнечной радиации составляет в среднем 5 кВт·ч/м2 на протяжении более чем 300 дней в году. В течение дня солнце в Бангладеш светит 7—10 часов. Это изобилие солнечной энергии создает огромный потенциал в различных сферах; его использование поможет снизить потребление энергии, выработанной с применением традиционных ископаемых видов топлива, и обеспечит экологически чистую окружающую среду для будущих поколений.

 

Энергия ветра

Бангладеш имеет 700-километровую береговую линию, а в Бенгальском заливе расположено множество островов. Сильные южные и юго-западные муссонные ветры, дующие со стороны Индийского океана, могут быть использованы для выработки электроэнергии на ветроэлектростанциях. Сегодня в стране осуществляется несколько программ оценки ветровых ресурсов. Однако прогресс в области ветроэнергетики в Бангладеш невелик.

 

Биомасса

Выработка электроэнергии с использованием биомассы перспективна как для сельских, так и для городских районов. Помимо коровьего навоза, популярными видами биомассы для выработки энергии являются древесина, отходы лесной промышленности, муниципальные твердые отходы и птичий помет.

 

Малые и сверхмалые гидропроекты

За исключением нескольких возвышенностей в Читтагонгском горном районе Бангладеш имеет равнинный рельеф. Перепады высот недостаточно велики для гидроэнергетики; единственная ГЭС мощностью 230 МВт находится в Каптае (Читтагонгский горный район). Лишь в этом районе можно рассматривать строительство небольших гидроэлектростанций.

 

Прогресс в сфере возобновляемых источников энергии

За последние несколько лет в сфере возобновляемых источников энергии отмечается значительный прогресс. В настоящее время из возобновляемых источников получают около 404 МВт электроэнергии. Успешным оказалось внедрение в Бангладеш домашних солнечных энергосистем (ДСЭ). Они широко распространены в сельских районах, особенно там, где нет доступа к магистральным сетям. В таблице внизу показаны достижения в сфере возобновляемых источников энергии в Бангладеш к настоящему моменту.

 

МЕТОДЫ 

 МОЩНОСТЬ

(MВТ)

Установка домашних солнечных энергосистем (3,5 млн ед.)

150

Установка солнечных панелей на крышах государственных и общественных учреждений 

3

Установка солнечных панелей на крышах коммерческих зданий и торговых центров

1

Установка солнечных панелей потребителями при первичном подключении к электроэнергии

11

Установка ветроэлектростанций

2

Установка электростанций, работающих на биомассе

1

Установка электростанций, работающих на биогазе

5

Установка ирригационных систем на солнечной              1

энергии

ГЭС                                                                                 230                                     

 
Итого                                                                               404  
   

 

Программа развития возобновляемых источников энергии

Целевые показатели выработки электроэнергии из возобновляемых источников энергии

В соответствии с правительственной Стратегией в области возобновляемых источников энергии существует утвержденный ранее план по созданию не менее 800 МВт генерации из возобновляемых источников к 2015 году. Ниже приведены ожидаемые объемы выработки электроэнергии из возобновляемых источников в рамках государственных и частных инициатив.

 

Источник

Мощность

Солнечная энергия

500  МВт

Энергия ветра

200  МВт

Прочие

100 МВт

Итого

800  МВт

 

Программа установки домашних солнечных энергосистем (ДСЭ)

Компания Infrastructure Development Company Limited (IDCOL) пропагандирует и распространяет в отдаленных сельских районах домашние солнечные энергосистемы (ДСЭ) при помощи Программы солнечной энергетики, финансовую поддержку которой оказывают Всемирный банк, Глобальный экологический фонд (ГЭФ), Банк развития KfW, Германское общество по международному сотрудничеству (GIZ), Азиатский банк развития и Исламский банк развития. IDCOL начала эту программу в январе 2003 года и к июлю 2015 года успешно профинансировала установку более 3,5 млн ДСЭ, вырабатывающих в целом около 150 МВт электроэнергии. Задачей IDCOL является профинансировать установку 6 млн ДСЭ к концу 2016 года.

 

Программа установки солнечных панелей на крышах государственных и общественных учреждений

Чтобы удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, государственные и общественные учреждения начали устанавливать на крышах солнечные панели, выдерживающие нагрузку от систем освещения и вентиляции. На сегодняшних день мощность установленных на крышах солнечных панелей составляет 3 МВт.

 

Ирригационные системы на солнечной энергии

Бангладеш — в основном аграрная страна, где орошаемые поля занимают 7,56 млн га. Во время сухого сезона, который продолжается с января по апрель, для ирригации необходимо большое количество воды. Для этого используются примерно 1,42 млн дизельных ирригационных насосов, которым требуется около 1 млн метрических тонн импортного дизельного топлива в год. С другой стороны, для работы 0,33 млн электрических ирригационных насосов необходимо около 1700 МВт электроэнергии. В этом контексте применение ирригационных насосов, работающих на солнечной энергии, имеет огромный потенциал. Правительство предложило программу замены 18,7 тыс. дизельных ирригационных насосов солнечными. В рамках этой программы будет выработано около 150 МВт электроэнергии.

 

Сетевые солнечные электростанции

Электроэнергия, вырабатываемая в малых солнечных сетях, слишком дорога для сельских жителей, если установкой этих сетей занимаются частные компании. Поэтому правительство приступило к реализации других проектов сетевых солнечных электростанций суммарной мощностью 793 МВт. Этими проектами будут заниматься государственные коммунальные службы или частные компании. Сейчас эти программы находятся на разных этапах реализации.

 

Биомасса

Большинство населения в Бангладеш использует биомассу для отопления и приготовления пищи. Около 90 процентов энергии, необходимой домохозяйствам для приготовления пищи, получают из биомассы. По подсчетам, в Бангладеш 30 млн домохозяйств, большинство из которых находится в сельской местности. Немногие знают, что токсичный дым, выделяющийся при приготовлении пищи на огне, может представлять собой серьезный риск для здоровья, в особенности женщин и маленьких детей. Подсчитано, что более 24 млн сельских и почти 6 млн городских жителей Бангладеш страдают в своих домохозяйствах от загрязнения воздуха, связанного с использованием твердого топлива. Загрязняющие вещества, высвобождающиеся при сжигании биомассы, также усугубляют проблему изменения климата.

В основном в домохозяйствах Бангладеш для приготовления пищи используются традиционные печи. Эти печи имеют низкий КПД, обусловленный значительными теплопотерями, и дают дым с большим содержанием сажи. Усовершенствованные печи (УП) — это традиционные печи, модифицированные для улучшенной теплоэффективности и уменьшения выбросов загрязняющих веществ. Институт топливных исследований и развития (IFRD) при Совете по научным и промышленным исследованиям Бангладеш (BCSIR) с 1973 года реализует различные пилотные проекты, касающиеся биомассы и УП.

Правительство с помощью организаций-доноров разработало программу популяризации УП в сельских районах. План действий был запущен в национальном масштабе в 2013 году. В этой сфере работают и другие организации-доноры, использующие другие механизмы финансирования: GIZ, Нидерландская организация развития (SNV), инициатива ЮСАИД «Активизация развития экологически чистой энергетики в Бангладеш» (CCEB) и Глобальное объединение за экологически чистые кухонные плиты. На сегодняшний день в стране используются 500 тыс. УП; правительство планирует установить 30 млн УП к 2020 году.

 

Программа картирования ветровых ресурсов

Бангладеш располагает потенциалом выработки ветровой электроэнергии на побережье и островах. Правительство составило план по выработке электричества с использованием энергии ветра при участии государственных и частных инициатив. Однако частные инвесторы не будут ощущать себя уверенно без надежных данных о ветровой энергии, на основе которых можно будет с гарантией привлечь финансирование. Именно поэтому правительством были начаты проекты картирования ветровых ресурсов.

 

Заключение

Правительство принимает меры для решения проблем в энергетическом секторе. Мы твердо уверены, что сможем удовлетворить свой спрос на электроэнергию с использованием устойчивых методов. Тем не менее в конечном итоге для успешного достижения объявленной правительством цели «Электричество для всех к 2021 году» крайне необходимо деятельное участие на национальном уровне всех заинтересованных сторон, включая регулирующие органы, а также партнеров в области развития. И все же даже при максимальных усилиях правительства всю территорию Бангладеш не удастся подключить к национальным энергосетям. Не присоединенными к ним останутся примерно 10 процентов отдаленных районов. Для достижения целей в области устойчивой энергетики Бангладеш придется положиться на возобновляемые источники энергии. 

Альтернативные источники энергии для дома

Для владельцев частных домов есть возможность значительно уменьшить счета за коммунальные услуги или вообще не пользоваться услугами поставщиков тепла, электроэнергии и газа. Можно даже обеспечить немалое хозяйство, а при желании и продавать излишки. Это реально и некоторыми уже проделано. Для этого используют альтернативные источники энергии. 

Альтернативные источники энергии могут обеспечить все потребности

Содержание статьи

Откуда можно получать энергию и в каком виде

На самом деле энергия, в том или ином виде, в природе есть практически везде — солнце, ветер, вода, земля — везде есть энергия. Основная задача — извлечь ее оттуда. Этим человечество занимается уже не одну сотню лет и достигло неплохих результатов. На сегодняшний момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электроэнергией, газом, теплой водой. Причем альтернативная энергетика не требует каких-то сверх навыков или сверх знаний. Все можно сделать для своего дома своими руками. Итак, что можно сделать:

Все альтернативные источники энергии способны полностью обеспечить потребности человека, но для этого требуются слишком большие капиталовложения или/и слишком большие площади. Потому разумнее делать комбинированную систему: получать энергию от альтернативных источников, а при недостатке «добирать» из централизованных сетей.

Использование солнечной энергии

Один из самых мощных альтернативных источников энергии для дома — солнечное излучение. Для преобразования солнечной энергии есть два типа установок:

Не стоит думать что работают установки только не юге и только летом. Хорошо они работают и зимой. В ясную погоду при выпавшем снеге выработка энергии только немного ниже летней. Если в вашем регионе большое количество ясных дней, использовать подобную технологию можно.

Солнечные батареи

Солнечные батареи собирают из фотоэлектрических преобразователей, которые изготавливают на базе минералов, которые под действием солнечного света испускают электроны — вырабатывают электрический ток. Для частного применения используются кремниевые фотопреобразователи. По своей структуре они бывают монокристаллическими (сделаны из одного кристалла) и поликристаллическими (много кристаллов). Монокристаллические имеют более высокий КПД (13-25% в зависимости от качества)  и более продолжительный срок службы, но стоят дороже. Поликристаллические вырабатывают меньше электроэнергии (9-15%) и быстрее выходят из строя, но имеют более низкую цену.

Это поликристаллический фотопреобразователь. Обращаться с ними надо аккуратно — они очень хрупкие (монокристаллические тоже, но не в такой степени)

Сборка солнечной батареи своими руками несложна. Сначала надо приобрести некоторое количество кремниевых фотоэлементов (количество зависит от требуемой мощности). Чаще всего их покупают на китайских торговых площадках типа АлиЭкспресс. Затем порядок действий прост:

Несколько слов о том, почему подложку для солнечной панели (батареи) надо красить в белый цвет. Рабочий диапазон температур кремниевых пластин от — 40°C до +50°C. Работа при более высоких или низких температурах приводит к быстрому выходу элементов из строя. На крыше, летом, в закрытом объеме, температура может быть намного выше +50°C. Потому и необходим белый цвет — чтобы не перегреть кремний.

Солнечные коллекторы

При помощи солнечных коллекторов можно нагревать воду или воздух. Куда направлять нагретую солнцем воду — в краны для горячего водоснабжения или в систему отопления — выбираете вы сами. Только отопление будет низкотемпературным — для теплого пола, то что требуется. Но для того, чтобы температура в доме не зависела от погоды, систему требуется сделать резервируемой, чтобы при необходимости подключался другой источник тепла или котел переходил на другой источник энергии.

Наиболее распространенные трубчатые солнечные коллекторы

Солнечные коллекторы есть трех видов: плоские, трубчатые и воздушные. Наиболее распространенные — трубчатые, но и другие тоже имеют право на существование.

Плоские пластиковые

Две панели — черная и прозрачная — соединены в один корпус. Между ними расположен медный трубопровод в виде змейки. От солнца нижняя темная панель нагревается. от нее греется медь, а от нее — проходящая по лабиринту вода. Такой способ использования альтернативных источников энергии не самый эффективный, но привлекателен тем, что он очень прост в исполнении. Таким образом можно нагревать воду в бассейне. Надо будет только зациклить ее подачу (при помощи циркуляционного насоса). Точно также можно подогревать воду в емкости для летнего душа или использовать ее для бытовых нужд. Недостаток подобных установок — низкая эффективность и производительность. Чтобы нагреть большой объем воды, нужно или много времени, или большое количество плоских коллекторов.

Плоский солнечный коллектор

Трубчатые коллекторы

Это стеклянные трубки — вакуумные или коаксиальные — по которым протекает вода. Специальная система позволяет по максимуму концентрировать в трубках тепло, которое передается протекающей через них воде.

Трубчатые коллекторы могут быть вакуумными и перьевыми

В системе обязательно есть накопительная емкость, в которой вода и греется. Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом. Такие системы самостоятельно не сделать — стеклянные трубки сделать своими руками проблематично и это — главный недостаток. Вместе с высокой ценой он сдерживает широкое внедрение этого источника энергии для дома. А сама система очень эффективна, на «ура» справляется с нагревом воды для ГВС и вносит приличный вклад в отопление.

Схема организации отопления и ГВС за счет альтернативных источников энергии — с использованием солнечных коллекторов

Воздушные коллекторы

В нашей стране они встречаются очень редко и зря. Они просты, их легко можно сделать своими руками. Единственный минус — требуется большая площадь: могут занимать всю южную (восточную, юго-восточную) стену. Система очень похожа на плоские коллекторы — черная нижняя панель, прозрачная верхняя, но греют они напрямую воздух, который принудительно (вентилятором) или естественным путем направляется в помещение. Несмотря на кажущуюся несерьезность, таким способом можно на протяжении светового дня греть небольшие помещения, в том числе и технические или подсобные: гаражи, дачи, сараи для живности.

Устройство возушного коллектора

Такой альтернативный источник энергии как солнце, дарит нам свое тепло, но большая его часть уходит «в никуда». Словить небольшую ее долю и использовать для личных нужд — вот задача, которую решают все эти приспособления.

Ветрогенераторы

Альтернативные источники энергии хороши тем, что они по большей части относятся к возобновляемым ресурсам. Самый вечный, наверное, ветер. Пока есть атмосфера и солнце, ветер тоже есть. Может какой-то непродолжительный период воздух и будет неподвижным, но очень недолго. Наши предки использовали энергию ветра в мельницах, а современный человек преобразует ее в электричество. Все что для этого требуется:

  • вышка, установленная в ветреном месте;
  • генератор с приделанными к нему лопастями;
  • накопительной батареи и системы распределения электрического тока.

Вышка строится любая, из любого материала. Накопительная батарея — аккумулятор, тут ничего не придумаешь, а куда подавать электричество — ваш выбор. Остается только сделать генератор. Его тоже можно купить уже готовым, но вполне можно сделать из двигателя от бытовой техники — стиральной машины, шуруповерта и т.п. Нужны будут неодимовые магниты и эпоксидная смола, токарный станок.

Схема обеспечения частного дома электричеством за счет альтернативных источников энергии (ветрогенератор и солнечные батареи)

На роторе мотора размечаем места под установку магнитов. Они должны находится на равном расстоянии друг от друга. Ротор выбранного мотора обтачиваем, формируя «посадочные места». Дно выемки должно иметь небольшой наклон, чтобы поверхность магнита была наклонена. В выточенные места на жидкие гвозди приклеиваются магниты, заливаются эпоксидной смолой. Поверхность затем наждачной бумагой доводится до гладкости. Далее надо приделать щетки, которые будут снимать ток. И все, можно собирать и запускать ветрогенератор.

Такие установки довольно эффективны, но их мощность зависит от многих факторов: интенсивности ветра, того, насколько правильно сделан генератор, насколько эффективно снимается разность потенциала щетками, от надежности электрических соединений и т.п.

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все имеющиеся в наличии альтернативные источники энергии. Они отбирают тепло у воды, воздуха, грунта. В небольших количествах это тепло есть там даже зимой, вот его и собирает тепловой насос и перенаправляет на обогрев дома.

Тепловые насосы также используют альтернативные источники энергии — тепло земли, воды и воздуха

Принцип работы

Чем же так привлекательны тепловые насосы? Тем, что затратив 1 кВт энергии на ее перекачку, в самом плохом варианте вы получите 1,5 кВт тепла, а самые удачные реализации могут дать до 4-6 кВт. И это никак не противоречит закону сохранения энергии, ведь расходуется энергия не на получение тепла, а не его перекачивание. Так что никаких нестыковок.

Схема теплового насоса для использования альтернативных источников энергии

У тепловых насосов есть три рабочих контура: два наружных и они внутренний, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Работает схема так:

  • В первом контуре циркулирует теплоноситель, который отбирает тепло у низкопотенциальных источников. Он может быть опущен в воду, закопан в землю, а может отбирать тепло у воздуха. Самая высокая температура, которая достигается в этом контуре — около 6°C.
  • Во внутреннем контуре циркулирует теплоноситель с очень низкой температурой кипения (обычно 0°C). Нагревшись, хладагент испаряется, пар попадает в компрессор, где сжимается до высокого давления. При сжатии выделяется тепло, пары хладагента разогреваются до температуры в среднем от +35°C до +65°C.
  • В конденсаторе тепло передается теплоносителю из третьего — отопительного — контура. Остывающие пары конденсируются, затем дальше попадают в испаритель. И далее цикл повторяется.

Отопительный контур лучше всего делать в виде теплого пола. Температуры для этого самые подходящие. Для радиаторной системы потребуется слишком большое число секций, что некрасиво и невыгодно.

Альтернативные источники тепловой энергии: откуда и как брать тепло

Но самые большие сложности вызывает устройство первого внешнего контура, который собирает тепло. Так как источники низкопотенциальные (тепла у низ мало), то для сбора его в достаточном количестве требуются большие площади. Есть четыре вида контуров:

  • Кольцами уложенные в воде трубы с теплоносителем. Водоем может быть любым — река, пруд, озеро. Главное условие — он не должен промерзать насквозь даже в самые сильные морозы. Более эффективно работают насосы, выкачивающие тепло из речки, в стоячей воде тепла передается намного меньше. Такой источник тепла реализуется проще всего — закинуть трубы, привязать груз. Только велика вероятность случайного повреждения.

    В воде сделать термальное поле проще всего

  • Термальные поля с закопанными ниже глубины промерзания трубами. В этом случае недостаток один — большие объемы земляных работ. Приходится снимать грунт на большой площади, да еще на солидную глубину.

    Большой объем земляных работ

  • Использование геотермальных температур. Бурят некоторое количество скважин большой глубины, в них опускают контура с теплоносителем. Чем хорош этот вариант — мало места требует, но не везде есть возможность бурить на большие глубины, да и услуги буровых стоят немало. Можно, правда, сделать буровую установку самостоятельно, но работа все равно нелегкая.

    Со скважинами требуется меньше места

  • Извлечение тепла из воздуха. Так работают кондиционеры с возможностью обогрева — отбирают тепло у «забортного» воздуха. Даже при минусовой температуре такие агрегаты работают, правда при не очень «глубоком» минусе — до -15°C. Чтобы работа была интенсивнее, можно использовать тепло от вентиляционных шахт. Закинуть туда несколько переть с теплоносителем и качать оттуда тепло.

    Самые компактные, но и самые нестабильные тепловые насосы, отбирающие тепло у воздуха

Основной недостаток тепловых насосов — высокая цена самого насоса, да и монтаж полей сбора тепла обходится недешево. На этом деле можно сэкономить, сделав насос самостоятельно и также своими руками уложив контура, но сумма все равно останется немалой. Плюс в том, что отопление будет недорогим а действовать система будет долго.

Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но получать двойную выгоду можно только от биогазовых установок. В них перерабатываются отходы жизнедеятельности домашних животных и птицы. В результате получается некоторый объем газа, который после очищения и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.

Из навоза тоже можно получать энергию, только не в чистом виде, а в виде газа

Коротко о технологии

Образование газа происходит при брожении, и участвуют в этом бактерии, живущие в навозе. Для выработки биогаза подходят отходы любого скота и птицы, но оптимален навоз КРС. Его даже добавляют к остальным отходам для «закваски» — в нем содержатся именно нужные для переработки бактерии.

Для создания оптимальных условий необходима анаэробная среда — брожение должно проходить без доступа кислорода. Потому эффективные биореакторы — закрытые емкости. Чтобы процесс шел активнее, необходимо регулярное перемешивание массы. В промышленных установках для этого устанавливаются мешалки с электроприводами, в самодельных биогазовых установках это обычно механические устройства — от простейшей палки до механических мешалок, которые «работают» от силы рук.

Принципиальная схема биогазовых установок

В процессе образования газа из навоза участвуют два типа бактерий: мезофильные и термофильные. Мезофильные активны при температуре от +30°C до +40°C, термофильные — при +42°C до +53°C. Более эффективно работают термофильные бактерии. При идеальных условиях выработка газа с 1 литра полезной площади может достигать 4-4,5 литров газа. Но поддерживать в установке температуру в 50°C очень непросто и затратно, хотя затраты себя оправдывают.

Немного о конструкциях

Самая простая биогазовая установка — это бочка с крышкой и мешалкой. В крышке сделан вывод для подключения шланга, по которому газ поступает в резервуар. От такого объема много газа не получите, но на одну-две газовые горелки его хватит.

Более серьезные объемы можно получить от подземного или надземного бункера. Если речь о подземном бункере, то его делают из железобетона. Стенки от грунта отделяют слоем теплоизоляции, саму емкость можно разделить на несколько отсеков, в которых будет происходить переработка со сдвигом во времени. Так как работают в таких условиях обычно мезофильные культуры, весь процесс занимает от 12 до 30 дней (термофильные перерабатывают за 3 дня), потому сдвиг по времени желателен.

Схема бункерной биогазовой установки

 

Навоз поступает через бункер загрузки, с противоположной стороны делают люк выгрузки, откуда отбирают переработанное сырье. Заполняется бункер биосмесью не полностью  — порядка 15-20%  пространства остается свободным — тут скапливается газ. Для его отвода в крышку встраивается трубка, второй конец которой опускается в гидрозатвор — емкость частично заполненную водой. Таким образом газ осушается — в верхней части собирается уже очищенный, он отводится при помощи другой трубки и уже может подавиться к потребителю.


Использовать альтернативные источники энергии может каждый. Владельцам квартир осуществить это сложнее, а вот в частном доме можно хоть все идеи реализовать. Есть уже даже реальные примеры того. Люди обеспечивают полностью потребности свои и немалого хозяйства.

Лучшие специалисты по установке альтернативных источников энергии Москвы с отзывами и фото

Автомаляр

Автомеханик

Автослесарь

Автоэлектрик

Архитектор

Бетонщик

Бурильщик

Возведение стен и перегородок

Газовщик

Геодезические работы

Демонтаж сооружений и конструкций

Изготовление и монтаж металлоконструкций

Изготовление рекламы

Изоляционные работы

Инженер авторского надзора

Инженер охранной сигнализации

Инженер по водоснабжению и водоотведению

Инженер по содержанию и ремонту дорог

Инженер по техническому надзору

Инженер ПТО

Каменщик

Кровельщик

Маляр

Маляр-штукатур

Манипуляторщик

Мастер кузовного ремонта

Мастер на час

Мастер по ремонту автомобильной электроники

Мастер по ремонту аудиотехники

Мастер по ремонту бытовой техники

Мастер по ремонту велосипедов

Мастер по ремонту мебели

Мастер по ремонту мототехники

Мастер по ремонту музыкальных инструментов

Мастер по ремонту оргтехники

Мастер по ремонту промышленного оборудования

Мастер по ремонту строительной и садовой техники

Мастер по ремонту сумок и чемоданов

Мастер по ремонту телевизоров

Мастер по ремонту телефонов и планшетов

Мастер по ремонту торгового оборудования

Мастер по ремонту фото- и видеотехники

Мастер по ремонту электрооборудования

Мастер по ремонту электротранспорта

Мастер по укладке полов

Мелкий бытовой ремонт

Металлообработчик

Механик автосервиса

Монтаж вентиляции и кондиционеров

Монтаж ворот

Монтаж кабелей

Монтаж канализации

Монтаж окон

Монтаж систем отопления и водоснабжения

Монтаж слаботочных систем

Монтажник «умного дома»

Монтажник ворот и рольставней

Монтажник окон

Монтажник потолков

Монтажник систем вентиляции

Монтажник слаботочных систем

Наружное освещение

Настройка и ремонт телефонов и планшетов

Облицовщик-плиточник

Обшивка стен

Оклейка обоями

Остекление балконов и лоджий

Отделочник

Печник

Плиточник

Плотники

Подключение и ремонт бытовой техники

Проектировщик

Прораб

Рабочий автосервиса

Резчик

Ремонт ванной и туалета

Ремонт квартир и коттеджей

Ремонт кухни

Ремонт офисов

Реставратор

Реставрация ванн

Сантехник

Сборщик мебели

Сварщик

Сварщики

Слесари

Слесарь

Специалист по демонтажным работам

Стекольщик

Столяр

Столяры

Строитель

Строительно-технический эксперт

Строительство бань и саун

Строительство бассейнов, водоёмов и фонтанов

Строительство домов

Строительство заборов

Строительство и ремонт дорог

Токари

Тонировщик

Установка альтернативных источников энергии

Установка ворот

Установка дверей

Установка и замена замков

Установка лестниц

Шиномонтажник

Эвакуаторщик

Электрик

Электромонтажник

Электротехника

Государственных возобновляемых источников энергии | Агентство по охране окружающей среды США

На этой странице:

Обзор

Возобновляемая энергия — это электроэнергия, произведенная из источников топлива, которые восстанавливаются за короткий период времени и не уменьшаются. Хотя некоторые технологии использования возобновляемых источников энергии оказывают воздействие на окружающую среду, возобновляемые источники энергии считаются экологически более предпочтительными по сравнению с традиционными источниками и при замене ископаемого топлива обладают значительным потенциалом для сокращения выбросов парниковых газов.

В то время как штаты по-разному определяют возобновляемые технологии для достижения целей и задач штата, большинство из них включают как минимум:

  • Солнечная энергия (фотоэлектрическая, солнечная тепловая)
  • Ветер
  • Геотермальные источники
  • Биомасса
  • Биогаз (например, газ из метантенка для очистки свалок / сточных вод)
  • Гидроэлектростанция с малой ударной нагрузкой

Варианты использования возобновляемых источников энергии включают:

  • Производство возобновляемой энергии на месте с использованием системы или устройства в месте, где используется электроэнергия (например,г., фотоэлектрические панели на государственном здании, геотермальные тепловые насосы, комбинированное производство тепла и электроэнергии на биомассе).

  • Покупка возобновляемой энергии через сертификаты возобновляемой энергии (REC) — также известные как зеленые метки, сертификаты зеленой энергии или продаваемые сертификаты возобновляемой энергии — которые представляют собой технологии и экологические характеристики электроэнергии, произведенной из возобновляемых ресурсов.

  • Покупка возобновляемой энергии у электроэнергетической компании в рамках программы экологичного ценообразования или зеленого маркетинга, при которой покупатели платят небольшую надбавку в обмен на электроэнергию, произведенную на месте из возобновляемых источников энергии.

Преимущества возобновляемых источников энергии

Экологические и экономические преимущества добавления возобновляемых источников энергии в государственный портфель могут включать:

  • Производство энергии, исключающей выбросы парниковых газов из ископаемого топлива и снижающей некоторые виды загрязнения воздуха
  • Диверсификация энергоснабжения и снижение зависимости от импортного топлива
  • Создание экономического развития и рабочих мест в производстве, установке и т. Д.

Барьеры на пути к возобновляемым источникам энергии

Ценовая конкурентоспособность — наиболее очевидное препятствие для установки возобновляемых источников энергии.Во многих случаях препятствия на пути расширения использования возобновляемых источников энергии регулируются и, следовательно, находятся под контролем государства. Некоторые примеры включают:

Структура ставок коммунальных платежей

Неблагоприятные структуры тарифов на коммунальные услуги были постоянным препятствием для более широкого внедрения технологий возобновляемых источников энергии. Если не будет проводиться тщательный мониторинг для поощрения развития распределенной генерации, структуры тарифов могут увеличить стоимость возобновляемых источников энергии (например, за счет резервных тарифов, отсутствия чистых измерений) или полностью запретить подключение к электрической сети.

Отсутствие стандартов подключения

Отсутствие стандартных правил присоединения или единых процедур и технических требований для подключения систем возобновляемой энергии к электросети коммунального предприятия может затруднить, а то и сделать невозможным подключение возобновляемых систем к электросети коммунального предприятия.

Препятствия при выдаче экологических разрешений

Крупномасштабные технологии использования возобновляемых источников энергии подлежат всем необходимым экологическим разрешениям крупных промышленных предприятий.Производство возобновляемой энергии с использованием новых технологий может столкнуться с препятствиями при выдаче разрешений до тех пор, пока должностные лица, выдающие разрешения, не ознакомятся с воздействием процессов генерации на окружающую среду.

Отсутствие передачи

Многие возобновляемые ресурсы расположены в отдаленных районах, где отсутствует готовый или рентабельный доступ к передаче. Государства, которые не установили четкие правила в отношении коммунальных услуг, которые позволяют возмещать инвестиции в передачу (т.е. возмещение затрат), а также не скоординировали процессы планирования и выдачи разрешений, замедляют развитие проектов возобновляемых источников энергии в масштабе коммунальных предприятий на своей территории.

Государственная политика поддержки возобновляемых источников энергии

Количество установок возобновляемой энергии в разных штатах сильно различается, отражая индивидуальные приоритеты штата или региона, и не всегда из-за ресурсов или технического потенциала. Например, восемь штатов с наибольшим рейтингом по мощности установленной солнечной энергии включают штаты на юго-западе и северо-востоке (Калифорния, Нью-Джерси, Аризона, Массачусетс, Нью-Йорк, Невада, Техас, Пенсильвания), на долю которых приходится 99,5% всех солнечных фотоэлектрических установок, в то время как в национальном масштабе наибольший потенциал для производства электроэнергии с помощью фотоэлектрических систем находится в девяти юго-западных и западных штатах (Аризона, Калифорния, Колорадо, Гавайи, Нью-Мексико, Невада, Техас, Юта, Вайоминг).

государства приняли ряд мер по поддержке увеличения инвестиций в технологии возобновляемых источников энергии и их внедрения.

  • Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) требуют, чтобы электроэнергетические компании и другие розничные поставщики электроэнергии предоставляли определенный процент или количество электроэнергии потребителям с соответствующими возобновляемыми ресурсами. EPA провело несколько государственных веб-семинаров по RPS. Подробная информация о политике доступна в Руководстве к действию EPA в области энергетики и окружающей среды, глава 5: Стандарты портфеля возобновляемых источников энергии.

  • Фонды общественных пособий для возобновляемых источников энергии — это совокупность ресурсов, используемых штатами для инвестирования в проекты экологически чистого энергоснабжения. Фонды обычно создаются за счет взимания небольшой платы с тарифов на электроэнергию для потребителей (т. Е. Платы за системные льготы). Подробная информация о политике доступна в Руководстве к действию EPA в области энергетики и окружающей среды, глава 3: Финансирование и политика финансового стимулирования.

  • Нормативы по охране окружающей среды, основанные на выходе устанавливают лимиты выбросов на единицу продукции производственной энергии процесса (т.е., электричество, тепловая энергия или мощность на валу), с целью повышения эффективности преобразования топлива и использования возобновляемых источников энергии в качестве мер по борьбе с загрязнением воздуха. Подробную информацию о политике можно найти в Руководстве к действию EPA по энергетике и окружающей среде, глава 6: Соображения политики для комбинированного производства тепла и электроэнергии: Соображения политики для комбинированного производства тепла и электроэнергии.

  • Стандарты межсетевого взаимодействия — это процессы и технические требования, которые определяют, как электроэнергетические компании штата будут обращаться с возобновляемыми источниками энергии, которые необходимо подключать к электрической сети.Установление стандартных процедур может уменьшить неопределенность и задержки, с которыми могут столкнуться системы возобновляемых источников энергии при подключении к электросети в государствах, которые не установили стандарты взаимоподключения. Подробная информация о политике доступна в Руководстве к действию EPA в области энергетики и окружающей среды, глава 7: Политика в области электроэнергетики.

  • Net Metering позволяет жилым или коммерческим клиентам, которые вырабатывают собственную возобновляемую электроэнергию (например, солнечные фотоэлектрические панели), получать компенсацию за вырабатываемую ими электроэнергию.Правила чистых измерений требуют, чтобы электроэнергетические компании были в состоянии гарантировать, что электрические счетчики клиентов точно отслеживают, сколько электроэнергии используется на месте или возвращается в электрическую сеть. Когда электричество, произведенное на месте, не используется, оно возвращается в сеть; когда выработки на месте недостаточно для удовлетворения потребностей потребителя, он использует электроэнергию из сети. Фактически, избыточная электроэнергия возвращается потребителю позже, когда он в противном случае заплатил бы за нее.

  • Льготные тарифы поощряют развитие возобновляемых источников энергии, обязывая электроэнергетические компании оплачивать заранее установленные сверх рыночные ставки за возобновляемую энергию, подаваемую в сеть.Эти тарифы, которые могут варьироваться в зависимости от типа используемого ресурса, предоставляют производителям возобновляемой энергии определенный поток доходов от их проектов. Хотя это распространено в Европе, в 2009 году Калифорния, Гавайи, Вермонт и Вашингтон были первыми штатами в США, которые установили льготные тарифы. Подробную информацию о политике можно найти в проекте «Анализ политики в области экологически чистой энергии» Национальной лаборатории возобновляемой энергии (SCEPA): анализ льготных тарифов на возобновляемые источники энергии в США.

  • Оценка собственности Чистая энергия (PACE) — это вариант финансирования, который связывает обязательство по возмещению стоимости установок возобновляемой энергии или модернизации энергоэффективности жилой собственности, а не отдельного заемщика.Этот механизм побуждает владельцев собственности вкладывать средства в усовершенствования экологически чистой энергии, даже если период окупаемости больше, чем владелец намерен сохранить собственность. PACE NOW ведет список штатов и местных органов власти, в которых разрешены программы PACE.

  • Финансовые стимулы — такие как гранты, ссуды, скидки и налоговые льготы — предоставляются в некоторых штатах для поощрения развития возобновляемых источников энергии. База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и эффективности отслеживает наличие стимулов, предлагаемых государством.

Программы EPA в поддержку возобновляемых источников энергии

Green Power Partnership (GPP) — это добровольная программа, которая поддерживает организационные закупки зеленой энергии, предлагая консультации экспертов, техническую поддержку, инструменты и ресурсы. Партнерство работает с сотнями компаний, колледжей и университетов, организаций, а также местных, государственных и федеральных правительственных агентств. GPP предоставляет государствам ресурсы о том, как они могут показать пример, покупая зеленую энергию для государственных операций.

Программа распространения метана на свалках (LMOP) — это добровольная программа помощи и партнерства, которая способствует использованию свалочного газа в качестве возобновляемого источника зеленой энергии. Предотвращая выбросы метана за счет разработки энергетических проектов, связанных со свалочным газом, LMOP помогает предприятиям, штатам, поставщикам энергии и сообществам защищать окружающую среду и строить устойчивое будущее.

AgSTAR — это добровольная программа, которая способствует использованию систем регенерации биогаза для сокращения выбросов метана из отходов животноводства.

RE – Powering America’s Lands — EPA поощряет развитие возобновляемых источников энергии на существующих и ранее загрязненных землях и участках добычи полезных ископаемых. Эта инициатива определяет потенциал возобновляемых источников энергии на этих объектах и ​​предоставляет другие полезные ресурсы для сообществ, разработчиков, промышленности, правительств штатов и местных органов власти или всех, кто заинтересован в повторном использовании этих участков для развития возобновляемых источников энергии.

Инструменты и ресурсы

Местные преимущества и ресурсы возобновляемых источников энергии

На этой странице:

Обзор

Местные органы власти могут значительно сократить свой углеродный след, покупая или напрямую вырабатывая электроэнергию из чистых возобновляемых источников.

К наиболее распространенным технологиям использования возобновляемых источников энергии относятся:

  • Солнечная энергия (фотоэлектрическая, солнечная тепловая)
  • Ветер
  • Биогаз (например, газ из метантенка для очистки свалок / сточных вод)
  • Геотермальные источники
  • Биомасса
  • Гидроэлектростанция с малой ударной нагрузкой
  • Новые технологии — энергия волн и приливов

Местные органы власти могут подавать пример, производя энергию на месте, покупая экологически чистую энергию или покупая возобновляемую энергию.Использование комбинации вариантов возобновляемой энергии может помочь в достижении целей местных органов власти, особенно в некоторых регионах, где доступность и качество возобновляемых ресурсов различаются.

Варианты использования возобновляемых источников энергии включают:

  • Производство возобновляемой энергии на месте с использованием системы или устройства в месте, где используется электроэнергия (например, фотоэлектрические панели на государственном здании, геотермальные тепловые насосы, комбинированное производство тепла и электроэнергии на биомассе).

  • Покупка зеленой энергии через сертификаты возобновляемой энергии (REC) — также известные как зеленые метки, сертификаты зеленой энергии или продаваемые сертификаты возобновляемой энергии — которые представляют собой технологии и экологические характеристики электроэнергии, произведенной из возобновляемых ресурсов.

  • Покупка возобновляемой энергии у электроэнергетической компании в рамках программы экологичного ценообразования или зеленого маркетинга, при которой покупатели платят небольшую надбавку в обмен на электроэнергию, произведенную на месте из зеленых энергоресурсов.

Преимущества возобновляемых источников энергии

Экологические и экономические преимущества использования возобновляемых источников энергии включают:

  • Производство энергии, исключающей выбросы парниковых газов из ископаемого топлива и снижающей некоторые типы загрязнения воздуха
  • Диверсификация энергоснабжения и снижение зависимости от импортного топлива
  • Создание экономического развития и рабочих мест в производстве, установке и т. Д.

Реализация проектов использования возобновляемых источников энергии на месте

Производство электроэнергии на месте обеспечивает местным органам власти самый прямой доступ к возобновляемым источникам энергии.В дополнение к общим преимуществам, проекты на местах также обеспечивают защиту от финансовых рисков и улучшают качество электроэнергии и надежность электроснабжения.

Однако местные органы власти, рассматривающие возможность производства электроэнергии на месте, могут столкнуться с возможными техническими, финансовыми и нормативными проблемами. Чтобы преодолеть эти проблемы, местные органы власти могут:

  • Оценить наличие местных возобновляемых ресурсов
  • Рассмотрите стоимость различных возобновляемых технологий
  • Изучите совокупные затраты и выгоды от использования экологически чистой энергии на месте
  • Рассмотреть требования к разрешениям для мест, где может быть размещен объект
  • Привлечь местные заинтересованные стороны, особенно в отношении размещения.
  • Оценить имеющиеся источники финансирования и другие стимулы

Инструменты и ресурсы

Возобновляемые источники энергии | Центр климатических и энергетических решений

Биомасса

Источники энергии биомассы используются для выработки электроэнергии и прямого нагрева, а также могут быть преобразованы в биотопливо в качестве прямого заменителя ископаемого топлива, используемого на транспорте.В отличие от непостоянной энергии ветра и солнца, биомассу можно использовать постоянно или по расписанию. Биомассу получают из древесины, отходов, свалочного газа, сельскохозяйственных культур и спиртового топлива. Традиционная биомасса, включая древесные отходы, древесный уголь и навоз, была источником энергии для приготовления пищи и обогрева в домашних условиях на протяжении всей истории человечества. В сельских районах развивающегося мира он остается основным источником топлива. В глобальном масштабе в 2017 году на традиционную биомассу приходилось около 7,5% от общего потребления энергии.Растущее использование биомассы привело к увеличению международной торговли топливом из биомассы в последние годы; древесные гранулы, биодизель и этанол являются основными видами топлива, продаваемыми на международном уровне.

В 2018 году мировая электрическая мощность на биомассе составила 130 ГВт. В 2018 году в Соединенных Штатах было 16 ГВт установленной мощности по выработке электроэнергии, работающей на биомассе. В Соединенных Штатах большая часть электроэнергии из древесной биомассы вырабатывается на лесопильных и бумажных комбинатах с использованием их собственных древесных отходов; Кроме того, древесные отходы используются для выработки тепла для сушки деревянных изделий и других производственных процессов.Отходы биомассы — это в основном твердые бытовые отходы, то есть мусор, который сжигается в качестве топлива для работы электростанций. В среднем из тонны мусора производится от 550 до 750 кВтч электроэнергии. Свалочный газ содержит метан, который можно улавливать, обрабатывать и использовать в качестве топлива для электростанций, производственных предприятий, транспортных средств и домов. В США в настоящее время установлено более 2 ГВт генерирующих мощностей, работающих на свалочном газе, в более чем 600 проектах.

Помимо свалочного газа, биотопливо можно синтезировать из специальных сельскохозяйственных культур, деревьев и трав, сельскохозяйственных отходов и сырья для выращивания водорослей; к ним относятся возобновляемые формы дизельного топлива, этанола, бутанола, метана и других углеводородов.Кукурузный этанол — наиболее широко используемое биотопливо в Соединенных Штатах. Примерно 38 процентов урожая кукурузы в США было направлено на производство этанола для бензина в 2018 году по сравнению с 20 процентами в 2006 году. Бензин с содержанием этанола до 10 процентов (E10) может использоваться в большинстве транспортных средств без дополнительных модификаций, в то время как специальные гибкие возможности В качестве топлива для транспортных средств можно использовать смесь бензина с этанолом, содержащую до 85 процентов этанола (E85).

Биомасса с замкнутым контуром, в которой энергия вырабатывается с использованием сырья, выращенного специально для производства энергии, обычно считается нейтральным по отношению к диоксиду углерода, поскольку диоксид углерода, выделяемый при сгорании топлива, ранее улавливался во время роста сырья.Хотя биомасса позволяет избежать использования ископаемого топлива, чистое воздействие биоэнергии и биотоплива на выбросы парниковых газов будет зависеть от выбросов в течение всего жизненного цикла источника биомассы, способа его использования и косвенных эффектов землепользования. Однако в целом энергия биомассы может оказывать различное воздействие на окружающую среду. Древесная биомасса, например, содержит серу и азот, которые выделяют диоксид серы и оксиды азота, загрязняющие воздух, хотя и в гораздо меньших количествах, чем при сжигании угля.

Геотермальная

В 2018 году компания

Geothermal обеспечила во всем мире примерно 175 ТВт-ч, половину из которых приходилось на электроэнергию (примерно 13.3 ГВт мощности), а оставшаяся половина — в виде тепла. (Общая выработка электроэнергии в мире в 2018 году составила 26700 ТВтч).

В Соединенных Штатах в 2018 году было произведено 16 миллиардов кВтч геотермальной электроэнергии, что составляет около 4 процентов от производства электроэнергии из возобновляемых источников, не связанных с гидроэлектростанциями, но лишь 0,4 процента от общего производства электроэнергии. Семь штатов производили электричество из геотермальной энергии: Калифорния, Гавайи, Айдахо, Невада, Нью-Мексико, Орегон и Юта. Из них на Калифорнию приходилось 80 процентов этого поколения.

Традиционная геотермальная энергия использует естественные высокие температуры, расположенные относительно близко к поверхности Земли в некоторых областях, для выработки электроэнергии и для непосредственного использования, такого как отопление и приготовление пищи. Геотермальные зоны обычно расположены вблизи границ тектонических плит, где происходят землетрясения и извержения вулканов. В некоторых местах горячие источники и гейзеры веками использовались для купания, приготовления пищи и обогрева.

Выработка геотермальной электроэнергии обычно включает бурение скважины глубиной, возможно, милю или две, в поисках температур горных пород в диапазоне от 300 до 700 ° F.В этот колодец откачивают воду, где ее подогревают горячими камнями. Он проходит через естественные трещины и поднимается во вторую скважину в виде пара, который можно использовать для вращения турбины и выработки электроэнергии, а также для отопления или других целей. Возможно, придется пробурить несколько скважин, прежде чем будет установлена ​​подходящая, и размер ресурса не может быть подтвержден до завершения бурения. Кроме того, в этом процессе часть воды теряется на испарение, поэтому добавляется новая вода для поддержания непрерывного потока пара.Подобно биоэнергетике и в отличие от периодической энергии ветра и солнца, геотермальная электроэнергия может использоваться непрерывно. Во время этого процесса высвобождается очень небольшое количество углекислого газа, захваченного под поверхностью Земли.

В усовершенствованных геотермальных системах используются передовые, часто экспериментальные методы бурения и закачки жидкости для увеличения и расширения геотермальных ресурсов.

Какие возобновляемые источники энергии используются чаще всего в мире?

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии, с глобальной установленной мощностью гидроэлектростанций, превышающей 1 295 ГВт, что составляет более 18% от общей установленной мощности по выработке электроэнергии в мире и более 54% от общемировой мощности по выработке возобновляемой энергии.

Самый распространенный метод производства гидроэлектроэнергии включает строительство плотин на реках и выпуск воды из водохранилища для привода турбин. Гидроаккумуляторы представляют собой еще один метод производства гидроэлектроэнергии.

В Китае самая большая гидроэлектростанция в мире и находится крупнейшая в мире гидроэлектростанция «Три ущелья» (22,5 ГВт). На долю страны приходилось примерно 40% общей гидроэлектрической мощности, добавленной в мире в 2018 году.В Бразилии, США, Канаде и России также находятся одни из крупнейших гидроэнергетических объектов в мире.

«Китай имеет самую большую гидроэнергетическую мощность в мире».

Гидроэнергетические проекты, однако, вызвали споры в последние годы из-за экологических и социальных последствий, связанных с биоразнообразием и переселением людей.

Энергия ветра

Ветер является вторым наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии, поскольку глобальная установленная мощность ветроэнергетики превысила 563 ГВт в 2018 году, что составляет примерно 24% от общей мировой мощности по производству возобновляемой энергии.

Китай с установленной мощностью более 184 ГВт является крупнейшим производителем ветровой энергии в мире, за ним следуют США (94 ГВт к концу 2018 года). Более половины из 49 ГВт ветроэнергетических мощностей, добавленных во всем мире в 2018 году, приходилось на Китай (20 ГВт) и США (7 ГВт).

Германия, Испания, Индия, Великобритания, Италия, Франция, Бразилия, Канада и Португалия — другие крупные страны-производители ветровой энергии, на которые вместе с Китаем и США приходится более 85% всей ветроэнергетики. производственные мощности в мире.

База ветроэлектростанций Цзюцюань мощностью 8 ГВт в Китае в настоящее время считается крупнейшей береговой ветроэлектростанцией в мире, а морская ветряная электростанция Walney Extension 659 МВт, расположенная в Ирландском море, Великобритания, является крупнейшей оффшорной ветроэлектростанцией.

Солнечная энергия

Более 486 ГВт установленной мощности делают солнечную батарею третьим по величине возобновляемым источником энергии в мире с преобладающей фотоэлектрической (PV) технологией. Использование технологии концентрирования солнечной энергии (CSP) также растет, при этом глобальная установленная мощность CSP достигает 5.5 ГВт к концу 2018 года. Китай, США, Германия, Япония, Италия и Индия обладают крупнейшими солнечными фотоэлектрическими мощностями в мире, в то время как Испания имеет 42% мировых мощностей CSP.

Годовой темп роста совокупной мощности солнечной энергии в течение последних пяти лет составлял в среднем 25%, что делает солнечную энергию самым быстрорастущим возобновляемым источником энергии.

«В Испании сосредоточено более 75% мировых мощностей CSP».

На долю Азии приходилось примерно 70% от общих 94 ГВт глобального расширения солнечной энергетики в 2018 году, в то время как США, Австралия и Германия добавили 8.4 ГВт, 3,8 ГВт и 3,6 ГВт в новых проектах солнечной энергетики в течение года.

Солнечная электростанция в Нур-Абу-Даби мощностью 1,17 ГВт в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) в настоящее время является крупнейшей в мире однопроцентной солнечной электростанцией.

Биоэнергетика

Биоэнергетика — четвертый по величине возобновляемый источник энергии после гидро-, ветровой и солнечной энергии. Чистая мировая мощность производства электроэнергии из биомассы в настоящее время превышает 117 ГВт, в то время как мировое производство биоэнергии увеличилось с 317 ТВтч в 2010 году до более чем 495 ТВтч в 2018 году.

Современная биомасса, особенно биотопливо и древесные гранулы, все чаще используется для производства тепла и электроэнергии наряду с традиционными источниками биомассы, такими как побочные продукты сельского хозяйства.

США, Бразилия, Китай, Индия, Германия и Швеция в настоящее время являются ведущими производителями биоэнергии в мире. В 2018 году на Китай, Индию и Великобританию пришлось более половины общего прироста биоэнергетических мощностей в мире.

Электростанция Ironbridge мощностью 740 МВт, расположенная в ущелье Северн, Великобритания, является крупнейшей в мире электростанцией, работающей на биомассе, а электростанция Vaskiluodon Voima мощностью 140 МВт в Финляндии является крупнейшей биогазовой установкой в ​​мире.

Геотермальная энергия

В 2018 году мировая мощность геотермальной энергии превысила 13,2 ГВт, что сделало ее пятым по величине возобновляемым источником для производства электроэнергии. В 2018 году выработка геотермальной электроэнергии превысила 85 ТВтч.

Одна треть зеленой энергии, вырабатываемой с использованием геотермальных источников, составляет электричество, а оставшиеся две трети — это прямое тепло. США, Филиппины, Индонезия, Мексика и Италия входят в пятерку крупнейших производителей геотермальной энергии в мире.

В 2018 году мировая геотермальная мощность увеличилась на 539 МВт, из которых на долю Турции приходилось примерно 40%.

«В 2018 году мировое производство геотермальной электроэнергии превысило 85 ТВтч».

Геотермальный комплекс Гейзерс, расположенный к северу от Сан-Франциско в Калифорнии, США, с активной производственной мощностью 900 МВт, является крупнейшей геотермальной электростанцией в мире, за которой следует геотермальная электростанция Cerro Prieto мощностью 820 МВт в Мексике.

Связанный отчет

Загрузить полный отчет из хранилища отчетов GlobalData

Получить отчет

Последний отчет от

Посетите GlobalData Store

Связанные компании

LBH International

Тканевые компенсаторы, металлические компенсаторы и эластомерные компенсаторы

Связанные компании

LBH International

Тканевые компенсаторы, металлические компенсаторы и эластомерные компенсаторы

28 августа 2020

Альтернативная энергия | WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Хотя большая часть энергии, используемой в Соединенных Штатах, по-прежнему производится из ископаемого топлива (см., Например, EIA), также наблюдается огромный рост технологий альтернативных и возобновляемых источников энергии.В этом контексте альтернативная энергия относится к энергии, полученной не из традиционных источников ископаемого топлива (уголь, природный газ, нефть) с помощью традиционных процессов. Возобновляемые источники энергии — это разновидность альтернативной энергии; Согласно Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), «возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца, постоянно пополняются и никогда не закончатся».

Как рынок, так и регулирующие силы способствуют более широкому внедрению возобновляемых источников энергии.Например, Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT) призывает федеральные агентства получать не менее 7,5% своей электроэнергии из возобновляемых источников. Чтобы стимулировать развитие новых проектов в области возобновляемых источников энергии, Указ 13693 требует от федеральных агентств изучить возможность производства возобновляемой энергии на своих объектах. Многие штаты по всей стране внедрили стандартов портфеля возобновляемых источников (RPS) , требующих минимальной доли возобновляемой энергии во всей продаваемой электроэнергии.База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE) содержит информацию о некоторых из этих RPS.

В сочетании с нормативными требованиями к возобновляемой энергии стоимость ископаемого топлива остается довольно высокой, а стоимость некоторых технологий возобновляемой и альтернативной энергии снижается. Эта статья посвящена нескольким таким источникам энергии, уделяя основное внимание производству электроэнергии. Практическое использование этих систем зависит от конкретной технологии, области применения, местоположения, стоимости энергии и других факторов.Хотя многие технологии становятся более рентабельными, альтернативное производство энергии не заменяет надежных стратегий повышения энергоэффективности. Внедрение в первую очередь стратегий повышения эффективности по-прежнему является лучшим подходом к достижению большинства целей в области энергетики.

Описание

Ветер

На протяжении веков люди использовали энергию ветра — исторически она использовалась в качестве механической энергии для измельчения или перекачивания воды. Ветряные водяные насосы по-прежнему используются в отдаленных районах США.S., но использование ветра для выработки электроэнергии стало гораздо более распространенным явлением. В современных ветряных турбинах кинетическая энергия ветра преобразуется во вращательную энергию, а затем в электрическую энергию. Затем это электричество кондиционируется и — в большинстве случаев — отправляется в коммунальную сеть.

В некоторых частях страны ветровая энергия стала конкурентоспособной по стоимости по сравнению с традиционными источниками производства электроэнергии. Растет число доступных ветрогенераторов мощностью от нескольких сотен ватт (для питания небольших автономных домов, парусных лодок и т. Д.) до нескольких мегаватт (для генерации в масштабе коммунальных услуг). Физические размеры этих генераторов имеют аналогичный диапазон диаметров от 3–4 футов до 300–400 футов.

Ветряные генераторы, безусловно, наиболее эффективны в районах с постоянным высокоскоростным ветром. Деревья, здания и рельеф могут значительно замедлить ветры. В Соединенных Штатах лучшие ветровые ресурсы обычно находятся у побережья (от берега) или на равнинах. DOE, NREL и другие разработали карты ветровых ресурсов страны, а некоторые штаты разработали более подробные карты.

Правильное расположение ветряных турбин имеет решающее значение. Поскольку на малых расстояниях скорость ветра может сильно варьироваться, передовой опыт часто требует мониторинга ветровых ресурсов на участке (или нескольких потенциальных участках) в течение года или более. В случае генераторов меньшего размера (несколько киловатт) турбины обычно следует устанавливать на 30–50 футов выше следующего по высоте объекта в радиусе 500 футов (деревья, здания и т. Д.). Генераторы большего размера расположены на высоте 100 футов или более от земли, где скорость ветра выше и менее турбулентна.

Поскольку большая часть электроэнергии используется в зданиях, многие люди пытались установить ветряные турбины на крышах зданий. Часто это неэффективная стратегия из-за веса, вибрации, крутящего момента и шума генераторов. Чтобы получить доступ к более высоким скоростям ветра, генераторы следует размещать намного выше близлежащих зданий. Однако есть некоторые ветрогенераторы, специально разработанные для установки на зданиях. Они, как правило, небольшие (обычно 2000 Вт или меньше) и по-прежнему подвержены ограничениям по скорости ветра и турбулентности.

Ветряные турбины, установленные на многоквартирном доме в Бронксе, Нью-Йорк
Фото: Steven Winter Associates, Inc.

Ветряная турбина в школе Массачусетса
Фото: Northern Power Systems

В то время как небольшие, устанавливаемые в зданиях турбины могут быть привлекательными для проектировщиков, более крупные турбины (расположенные намного выше зданий и других препятствий) намного более эффективны в отношении выработки электроэнергии.

Биомасса

Биомасса Выработка энергии обычно относится к сжиганию растительного материала в турбинах, которые, в свою очередь, вырабатывают электричество.Термин биотопливо обычно относится к топливу, полученному из растительного материала (биомассы), которое может использоваться вместо обычных ископаемых видов топлива.

Эффективная дровяная печь в новом доме
Фото: Steven Winter Associates, Inc.

Древнейшим способом использования энергии биомассы является сжигание древесины для сохранения тепла. Это все еще довольно распространено в домах сегодня, и есть также более совершенные системы котлов, которые сжигают дрова для нагрева воды для использования в домах или больших зданиях.Некоторые из этих устройств предназначены для сжигания древесных гранул , а не более крупных кусков древесины. Древесные пеллеты — это небольшие (менее одного дюйма) кусочки переработанной биомассы из различных источников (древесная щепа, опилки, отходы деревообработки и т. Д.). Пеллеты, сжигающие пеллеты, обычно имеют бункеры, которые подают топливо в топку при контролируемой температуре. скорость — благодаря чему сжигание пеллет легче контролировать, чем некоторые другие типы устройств, работающих на биомассе. Более подробную информацию об этой и других технологиях сжигания древесины для зданий можно получить на сайте ENERGY.Страницы GOV Energy Saver.

В более крупных масштабах многие лесные и сельскохозяйственные предприятия сжигают древесину и сельскохозяйственные отходы для получения полезного тепла — тепло можно использовать напрямую или использовать для питания турбин для выработки электроэнергии. Когда топливо из биомассы стоит недорого, особенно когда это отходы, такое производство энергии может быть очень рентабельным.

Как и при сжигании ископаемого топлива, при сжигании биомассы выделяется углекислый газ и другие загрязнители. Поскольку углерод в биомассе совсем недавно абсорбировался из атмосферы, при устойчивом управлении ресурсами биомассы чистые выбросы диоксида углерода могут быть небольшими.Однако этот замкнутый углеродный цикл не обязательно включает энергию, необходимую для выращивания, сбора и обработки биомассы. Помимо загрязняющих веществ, противники образования биомассы ссылаются на потенциальное воздействие на сельское или лесное хозяйство региона. С растущим спросом на биомассу может возникнуть необходимость в добыче ресурсов менее устойчивыми способами.

Биотопливо

Топливный насос с 20% биодизельного топлива (B20), 85% этанола и стандартное неэтилированное топливо с 10% этанола.
Фото: Чарльз Бенсинджер и партнеры по возобновляемым источникам энергии из Нью-Мексико

Как описано выше, биотопливо — это топливо, полученное из биомассы, которое можно использовать вместо традиционных ископаемых видов топлива.Двумя наиболее распространенными видами биотоплива являются этанол и биодизель. Этанол в настоящее время используется в бензиновых смесях для многих автомобилей. Большая часть этого этанола образуется в результате ферментации сахаров, содержащихся в пищевых культурах, в первую очередь, в кукурузе. Федеральные стимулы делают это рентабельным, но растет беспокойство по поводу того, что использование этанола, полученного в результате ферментации кукурузного сахара, не является устойчивым; для выращивания, сбора урожая и обработки материала может потребоваться больше энергии, чем содержится в конечном произведенном топливе.Другие стратегии производства этанола — с использованием целлюлозного материала, а не сахаров — позволяют получать этанол из древесной стружки, листьев, сельскохозяйственных отходов и подобных материалов. Они являются многообещающими с точки зрения устойчивости, но в настоящее время они требуют значительно более высоких затрат (дополнительную информацию см. В информационном бюллетене EERE