Альтернативные электростанции в россии список: что это такое, виды, в России, плюсы и минусы

Содержание

что это такое, виды, в России, плюсы и минусы

Когда запасы традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь, неумолимо уменьшаются и их стоимость достаточно высока, а использование приводит к образованию парникового эффекта на планете, все большее количество стран в своей энергетической политике, обращают свои взоры в сторону альтернативных источников энергии.

Что это такое

Содержание статьи

Альтернативные источники энергии – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и тепловую энергию, используемую для своих нужд.

К таким источникам относятся энергия ветра и солнца, воды рек и морей, тепло поверхности земли, а также биотопливо, получаемое из биологической массы животного и растительного происхождения.

Виды альтернативной энергетики

В зависимости от источника энергии, который в результате преобразования позволяет получать человеку электрическую и тепловую энергии, используемые в повседневной жизни, альтернативная энергетика классифицируется на несколько видов, определяющих способы ее генерации и типы установок служащих для этого.

Энергия солнца

Солнечная энергетика основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии.

Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой – на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния.

Основой тепловых установок — служат солнечные коллекторы, в которых энергия солнца преобразуется в тепловую энергию теплоносителя.

Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Энергия ветра

Ветровая энергетика основана на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями.

Ветровые электростанции для дома

Основой ветровых установок служит ветровой генератор.Ветровые генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различным типом и количеством лопастей, а также по месту их расположения (наземное, морское и т.д.).

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также используемую человеком в своих целях.

К объектам данного вида относятся гидроэлектростанции различной мощности, устанавливаемых на реках и иных водных объектах. В таких установках, под воздействием естественного течения воды, или путем создания плотины, вода воздействует на лопасти турбины вырабатывающей электрический ток. Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций.

Макро ГЭС водоповоротного типа

Еще один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Тепло земли

Геотермальная энергетика, основана на преобразовании тепла, излучаемого поверхностью земли, как в местах выброса геотермальных вод (сейсмически опасные территории), так и в иных регионах нашей планеты.

Тепловой насос

Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии.

Использования теплового насоса позволяет получать тепло из поверхности земли, вне зависимости от места его расположения. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также законах термодинамики.

Тепловые насосы различаются по мощности и своей конструкции, зависящей от первичного источника энергии, определяющей их тип, это системы: «грунт-вода» и «вода-вода», «воздух-вода» и «грунт-воздух», «вода-воздух» и «воздух-воздух», «фреон-вода» и «фреон-воздух».

Биотопливо

Виды биотоплива различаются по способам его получения, его агрегатному состоянию (жидкое, твердое, газообразное) и видам использования. Объединяющим все виды биотоплива показателем, служит то, что основой для их производства служат органические продукты, посредством переработки которых получается электрическая и тепловая энергии.

канистра

Твердые виды биотоплива — это дрова, топливные брикеты или пеллеты, газообразные – это биогаз и биоводород, а жидкие – биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир и биодизель.

Плюсы и минусы использования

Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.

solar7

Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:

  • Плюсами использования являются:
  • Возобновляемость альтернативных источников энергии;
  • Экологическая безопасность;
  • Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
  • Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
  • Минусы использования:
  • Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
  • Низкий КПД установок;
  • Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
  • Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.

Альтернативные источники энергии в России

В нашей стране, как и во многих технически развитых странах мира, использованию альтернативных источников энергии уделяется особое внимание. Это обусловлено большими территориями, на которых и в настоящее время нет централизованных источников энергии, а также общемировой тенденцией, связанной с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

solar12

В разных регионах страны получили развитие разные виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением и возможностью использования того или иного первичного источника получения энергии.

Солнечная энергетика

Солнечные электростанции в настоящее время, получают все большее распространение среди различных слоев населения, как альтернативный или резервный источник электрической и тепловой энергии.

В промышленных масштабах, данный вид энергетики, также присутствует в нашей стране.

Общая установленная мощность солнечных электростанций превышает 400,0 МВт, из них наиболее крупными являются:

  • Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области;
  • Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан;
  • На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

На стадии разработки проектной документации и различных этапах строительства, находятся более 50 объектов солнечной генерации, расположенных в различных регионах, от Дальнего Востока и Сибири, до центральных и южных областей нашей страны.

Общая мощность проектируемых и строящихся объектов составляет более 850,0 МВт.

Ветровая энергетика

Ветровые энергетические установки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, также существуют на территории нашей страны, хотя их доля, в общей мощности энергетической системы, значительно ниже, чем солнечных электростанций.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет немногим больше 100,0 МВт, из них наиболее мощные, это:

  • Зеленоградская ветровая установка, мощностью 5,1 МВт, расположенная в Калининградской области;
  • Останинская (25,0 МВт), Тарханкутская (22,0 МВт) и Сакская (20,0 МВт) – на полуострове Крым.

На стадии проектирования и строительства, находятся 22 ветровые энергетические установки, общей мощностью более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Этот вид альтернативной энергетики наиболее распространен на территории России. В настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС установленными на реках, в разных регионах страны, превышает 20,0 % от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Суммарная установленная мощность гидроэлектростанций, на начало 2017 года, составляет 48085,94 МВт, а их количество – 191объект генерации, различной мощности и конструкции.

Энергию приливов также используют в нашей стране, для производства электрической энергии. В Мурманской области со второй половины ХХ века работает Кислогубская приливная электростанция, которая в 2007 году была реконструирована и в настоящее время, ее установленная мощность составляет 1,7 МВт.

В настоящее время ведется разработка экономического обоснования и проектной документации по строительству подобных станций в Охотском (Пенжинская и Тугурская ПЭС) и Белом (Мезенская) морях.

Геотермальная энергетика

Энергия недр нашей планеты, ее тепло, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. В нашей стране, этот вид энергетики, в силу ее особенностей, распространен на Дальнем Востоке.

В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций установленной мощностью 80,1 МВт, три из которых расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская) и по одной на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Данный вид энергоресурсов не так широко распространен, как традиционные виды топлива или гидроэнергетика. Тем не менее, в связи с тем, что в нашей стране развита лесная и деревообрабатывающая промышленности и большие территории заняты выращиванием сельскохозяйственных культур, то и на этот вид энергетики обращается все большее внимание.

Последние годы построено большое количество заводов по переработке отходов древесины, из которых изготавливаются топливные брикеты и гранулы (пеллеты). Брикеты и пеллеты, в свою очередь, используются в качестве топлива для различного типа котлов в результате сжигания которых, вырабатывается тепловая и электрическая энергии.

Из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо для дизельных двигателей и установок, где они сжигается, в результате чего осуществляется производство тепловой и электрической энергий.

Данный вид топлива не получил широкого распространения в нашей стране, но тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Использование для частного дома

Использование альтернативных источников для отопления загородного дома или дачи, а также для его электроснабжения, может быть осуществлено достаточно успешно. В этом случае все зависит от региона проживания пользователя и места расположения объекта потребления энергии.

знакомство

Способность вырабатывать электрический ток солнечными станциями и ветровыми установками зависит от активности солнца и скорости ветра в месте их размещения, а также прочих погодных явлений, характеризующих этот регион.

Устройство микро ГЭС возможно только при наличии вблизи объекта потребления реки или иного водоема, а геотермальной станции – при присутствии близко расположенных к поверхности земли геотермальных вод.

Биотопливо в виде дров и продуктов отходов деревопереработки, возможно в регионах страны богатых лесами, с развитой промышленностью данного направления.

Получение биогаза и жидкого топлива — доступно там, где большие территории отведены под выращивание сельскохозяйственных культур, что позволяет иметь большой запас биомассы, используемой для производства этих видов топлива.

Можно ли сделать своими руками в домашних условиях

При наличии свободного времени, желания, а также умения работать ручным инструментом, можно создать установки, с помощью которых использовать альтернативные источники для своих нужд, как в виде электрической, так и тепловой энергии.

знакомство

Это касается всех выше перечисленных видов альтернативной энергетики, так для:

  • Солнечных электростанций – можно самостоятельно изготовить солнечные батареи, используя фотоэлементы заводского производства, а также собрать контроллер заряда и инвертор, являющиеся элементами таких установок.
  • Ветровых установок – также, как и для солнечных станций, электронные устройства (контроллер, инвертор) собираются достаточно просто с использованием существующих электрических схем и из элементов заводского производства. Самый важный элемент, ветрогенератор – можно изготовить из имеющихся запасных частей и материалов.
  • Микро ГЭС – изготовить и смонтировать может каждый, если есть река или водоем, где можно соорудить плотину. Конструкция и вид гидротурбины, зависят от типа водоема и рельефа местности.
  • Биогазовую установку – создать не составит труда любому сельскому жителю, условиями для этого будут – наличие необходимого количества биомассы и температура окружающего воздуха, позволяющая происходить процессу ее брожения.

В России неожиданно сильно выросла доля солнечной генерации на новых электростанциях

https://www.znak.com/2020-08-12/v_rossii_neozhidanno_silno_vyrosla_dolya_solnechnoy_generacii_sredi_novyh_elektrostanciy

2020.08.12

Иван Маслов / Znak.com

Почти треть новых энергетических объектов, введенных в эксплуатацию в 2019 году в России, основана на использовании возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Об этом говорится в исследовании, подготовленном аналитиками Neosun Energy — российского производителя оборудования для выработки и хранения солнечной энергии. Эксперты компании отследили ввод нового генерирующего оборудования на электростанциях Единой энергосистемы России за последние пять лет.

«По сравнению с 2015 годом, объекты, функционирующие на основе использования ВИЭ, в 2019 году стали строить в 9 раз чаще. На их долю впервые пришлась почти треть новых запущенных в эксплуатацию проектов в России», — сказано в материалах исследования. Отмечается, что в 2018 году на возобновляемые источники энергии приходилось только 7,6% всего введенного в России нового генерирующего оборудования. Однако уже по итогам 2019-го доля выросла до 29,1% (почти в 4 раза). «Даже два года назад прогнозировать такое было сложно», — подчеркивается в материалах.

Основная часть (57%) построенных в прошлом году объектов ВИЭ пришлась на солнечные электростанции. Это также произошло впервые, учитывая, что в 2017 году доля сегмента составляла только 29%, тогда как 64% занимали новые объекты гидроэнергетики. В 2019 года доля новых ГЭС сократилась до 38%. Сегмент ветрогенерации в общем объеме новых объектов ВИЭ за два года сократился с 7 до 5%. 

Возобновляемые источники энергии уже не альтернативные, фактически они все больше заменяют собой устаревшие и дорогие угольные и атомные электростанции в мире, и этот глобальный тренд теперь набирает обороты и в России, считает генеральный директор Neosun Energy Илья Лихов.  Он отметил, что в 2019 году на проекты ВИЭ в мире пришлось почти 75% всех новых запущенных в эксплуатацию объектов генерации. При этом 90% из них — это солнечные и ветровые электростанции.

Как Россия может стать «зеленой» энергетической сверхдержавой. К 15-летию Киотского протокола

Росту доли таких проектов на рынке энергетики будут способствовать дальнейшее снижение капитальных затрат при строительстве объектов ВИЭ, скорость их ввода в эксплуатацию и сокращение сроков окупаемости, добавил эксперт.

Ранее сообщалось, что в России приняты поправки к федеральному закону об электроэнергетике, которые вводят понятие микрогенерации. Ее объектами признаются частные электростанции мощностью до 15 кВт, которые генерируют энергию для нужд частных лиц или организаций. Закон разрешает продавать излишки энергии в общую сеть, причем, если этим будет заниматься физлицо, это не будет считаться предпринимательской деятельностью. Ранее правительство также инициировало поправки в Налоговый кодекс, согласно которым доходы от таких сделок освобождаются от уплаты НДФЛ до 1 января 2029 года. 

Предполагается, что закон, который позволит, в том числе частным домовладельцам, продавать излишки энергии, выработанной их энергетическими установками, должен стать стимулом для развития микрогенерации и дальнейшего внедрения ВИЭ в России. Однако пока Минэнерго не утвердило подзаконные акты, которые позволили бы запустить заявленный механизм. Отраслевые эксперты со ссылкой на представителей ведомства сообщают, что необходимая нормативная база может быть сформирована до конца 2020 года.

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

Альтернативная энергия | источники, виды, использование

Ухудшение экологии и истощение природных ресурсов заставляет задумываться о том, как получать электричество и тепло из возобновляемых источников.

В этой статье рассказываем, как работает альтернативная энергия и почему многие страны делают выбор в её пользу.

 

Что такое альтернативная энергия?

альтернативные источники энергии

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.


Ресурсы возобновляемой энергии


  • Солнечный свет
  • Водные потоки
  • Ветер
  • Приливы
  • Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
  • Геотермальная теплота (недра Земли)

 

Альтернативные виды энергии


1. Солнечная энергия

альтернативный источник энергии солнца

Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.

Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.

Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop.

 

2. Ветроэнергетика

ветряные мельницы

Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).

Этот вид возобновляемой энергии хорошо развит – особенно в Дании, Португалии, Испании, Ирландии и Германии. К началу 2016 года мощность всех ветрогенераторов обогнала суммарную установленную мощность атомной энергетики.

Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки могут вызывать радиопомехи и влиять на климат, потому что забирают часть кинетической энергии ветра – правда, учёные пока не знают хорошо это или плохо.

 

3. Гидроэнергия

гидроэлектростанция

Чтобы преобразовать движение воды в электричество нужны гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их ставят на реках с сильным потоком, которые не пересыхают. Плотины строят для того, чтобы добиться определённого напора воды – он заставляет двигаться лопасти гидротурбины, а она приводит в действие электрогенераторы.

Строить ГЭС дороже и сложнее относительно обычных электростанций, но цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.

 

4. Волновая энергетика

волновая электростанция wave star energy

Есть много способов генерации электричества из волн, но эффективно работают только три. Они различаются по типу установок на воде. Это камеры, нижняя часть которых погружена в воду, поплавки или установки с искусственным атоллом.

Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу, где она на специальных станциях преобразуется в электричество.

Этот вид используется мало – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы тоже дорогие и для них нужен удобный выход к воде, который есть не у каждой страны.

 

5. Энергия приливов и отливов

приливная электростанция

Эту энергию берут от естественного подъёма и спада уровня воды. Электростанции ставят только вдоль берега, а перепад воды должен быть не меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины.

Приливы и отливы хорошо изучены, поэтому этот источник более предсказуем относительно других. Но освоение технологий было медленным и их доля в глобальном производстве мала. Кроме того, приливные циклы не всегда соответствуют норме потребления электричества.

 

6. Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

гидротермальная станция

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.

 

7. Энергия жидкостной диффузии

осмотическая станция

Это новый вид альтернативного источника энергии. Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.

Выравнивание концентрации солей даёт избыточное давление, которое запускает вращение гидротурбины. Пока есть только одна такая энергетическая установка в Норвегии.

 

8. Геотермальная энергия

геотермальная станция в исландии

Геотермальные станции берут внутреннюю энергию Земли – горячую воду и пар. Их ставят в вулканических районах, где вода у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).

Извлекаемая вода отапливает здания напрямую или через теплообменный блок. Ещё её перерабатывают в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.

Недостатки: цена, угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.

Больше всего геотермальных станций в США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.

 

9. Биотопливо

дрова биотопливо

Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.

  • Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.
  • Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).
  • Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.

Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.

 

Плюсы и минусы альтернативной энергии

работник изучает солнечные батареи

Главная перспектива альтернативных источников – существования человечества даже в условиях жёсткого дефицита нефти, газа и угля.


Преимущества:


  • Доступность – не нужно обладать нефтяными или газовыми месторождениями. Правда, это относится не ко всем видам. Страны без выхода к морю не смогут получать волновую энергию, а геотермальную можно преобразовывать только в вулканических районах.
  • Экологичность – при образовании тепла и электричества нет вредных выбросов в окружающую среду.
  • Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.

Недостатки и проблемы:


  • Траты на этапе строительства и обслуживание – оборудование и расходные материалы дорогие. Из-за этого повышается итоговая цена электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Сейчас главная задача разработчиков снизить себестоимость установок.
  • Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от географии страны.
  • Низкий КПД и маленькая мощность установок (кроме ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
  • Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привёл к сокращению посевных площадей для продовольственных культур, а плотины для ГЭС изменили характер рыбных хозяйств.

 

Возобновляемая энергия в мире

солнечные батареи в Китае

Главный потребитель возобновляемых источников энергии – Евросоюз. В некоторых странах альтернативная энергетика вырабатывает почти 40% от всей электроэнергии. Там уже прижились разные меры поддержки: скидочные тарифы на подключение и возврат денег за покупку оборудования. Не отстают страны Востока и США.


Германия


40% электроэнергии в Германии дают возобновляемые источники. Она лидер по числу ветровых установок, которые генерируют 20,4 % электричества. Оставшаяся доля приходится на гидроэнергетику, биоэнергетику и солнечную энергетику. Немецкое правительство поставило план: вырабатывать 80% энергии за счёт альтернативных источников к 2050 году, но закрывать атомные электростанции пока не хочет.


Исландия


У Исландии очень много горячей воды, потому что она расположилась в зоне вулканической активности. Страна обеспечивает 85% домов отоплением из геотермальных источников и покрывает ими 65% потребностей населения в электроэнергии. Мощность источников настолько велика, что они хотят наладить экспорт энергии в Великобританию.


Швеция


После нефтяного кризиса 1973 года страна стала искать другие источники энергии. Началось всё с ГЭС и АЭС. Из-за атомных станций шведов часто критиковали Greenpeace, но с конца 80-х доля энергии от АЭС не растёт.

Начиная с 90-х Швеция строит оффшорные ветропарки в море. На выбросы предприятиями углерода в атмосферу введён дополнительный налог, а для производителей ветровой, солнечной и биоэнергии есть льготы.

Ещё Швеция активно использует энергию от переработки мусора и даже планирует его закупать у соседних стран, чтобы отказаться от нефти. Некоторые города получают тепло от мусоросжигательных заводов.


Китай


В Китае самая мощная ГЭС в мире – «Три ущелья». По состоянию на 2018 год – это крупнейшее по массе сооружение. Её сплошная бетонная плотина весит 65,5 млн тонн. За 2014 станция произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч.

Крупнейшие ветровые ресурсы тоже здесь (три четверти из них поставлены в море). К 2020 году страна планирует выработать при их помощи 210 ГВт.

Ещё тут 2 700 геотермальных источников и делают 63% устройств для преобразования солнечной энергии. Китай занимает третье место в производстве биотоплива на основе этанола.

 

Альтернативная энергия в Россиисаяно-шушенская гэс

Разное географическое положение регионов и специфика климатических поясов в России не позволяют развивать эту отрасль равномерно. Нет инвестиций и есть пробелы в законе.

 

Виды возобновляемой энергии в России


Солнечная энергия


Используется и в промышленных масштабах, и у местного населения как резервный или основной источник тепла и электричества. Мощность всех солнечных установок – 400 МВт, из них самые крупные в Самарской, Астраханской, Оренбургской областях и Крыму. Самая мощная СЭС – «Владиславовка» (Крым). Ещё разрабатываются проекты для Сибири и Дальнего Востока.


Ветровая энергетика


Ветровая возобновляемая энергия в России представлена чуть хуже, чем солнечная, хотя и здесь есть промышленные установки. Общая мощность ветровых генераторов в нашей стране – 183,9 МВт (0,08 % от всей энергосистемы). Больше всего установок – в Крыму, а мощнейшая находится в Адыгее – «Адыгейская ВЭС».


Гидроэнергетика


Это самый популярный вариант альтернативного источника энергии в России. Около 200 речных ГЭС вырабатывают до 20% от всей энергии в стране. В заливе Кислая губа в Мурманской области с 1968 года есть приливная электростанция – «Кислогубская ПЭС». Самая крупная ГЭС стоит на реке Енисей – «Саяно-Шушенская».


Геотермальная энергетика


За счёт обилия вулканов этот вид энергетики распространён на Камчатке. Там 40% потребляемой энергии генерируется на геотермальных источниках. По данным учёных, потенциал Камчатки оценивается в 5000 МВт, а вырабатывается только 80 МВт энергии в год. Ещё геотермальные станции есть на Курилах, Ставропольском и Краснодарском крае.


Биотопливо


Наша страна входит в тройку экспортёров пеллет на европейском рынке. В России есть заводы, создающие из остатков древесины пеллеты и брикеты, которыми топят котлы и печки.

Сельскохозяйственные отходы преобразуют в жидкое топливо и биогаз для дизельных двигателей. А вот свалочный газ не используется вообще, его просто выбрасывают в атмосферу, нанося ущерб окружающей среде.

 

Компании, которые занимаются возобновляемыми источниками энергии

монтаж солнечной батареи

Рост инвестиций в возобновляемую энергетику и поддержка правительства помогает многим компаниям успешно вести бизнес.


First Solar Inc.


Эта американская компания была образована в 1990 году и стала известной благодаря производству солнечных батарей. Сейчас это крупнейшая фирма, которая продаёт солнечные модули, поставляет оборудование и отвечает за технический сервис.


Vestas Wind Systems A/S


Старейший производитель ветрогенераторов из Дании. Компания основана в 1898 году и на сегодняшний день ей удалось установить более 60 тысяч ветровых турбин в 63 странах. Vestas продаёт отдельные генераторы, комплексные станции и обслуживает устройства.


Atlantica Yield PLC


Эта компания с офисом в Лондоне владеет классическими линиями электропередач, солнечными и ветровыми станциями в Северной Америке, Испании, Алжире, Южной Америке и Южной Африке.


ABB Ltd. Asea Brown Boveri


Шведско-швейцарская компания, известная автомобильными двигателями, генераторами и робототехникой. С 1999 года бренд занимается преобразованием солнечной и ветровой энергии. В 2013 году компания стала мировым лидером в области оборудования фотоэлектрической энергии.


Читайте: Персональный мир и полная автоматизация. Что такое четвёртая промышленная революция?


Альтернативная энергетика — Википедия

Альтернати́вная энерге́тика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.

Направления альтернативной энергетики

Альтернативный источник энергии

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии.
Источники энергии — «встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию»[1].
Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Классификация источников
Источники энергии, используемые человеком

Способ использования Энергия, используемая человеком Первоначальный природный источник
Солнечные электростанции Электромагнитное излучение Солнца Солнечный ядерный синтез
Ветряные электростанции Кинетическая энергия ветра Солнечный ядерный синтез,

Движения Земли и Луны

Традиционные ГЭС

Малые ГЭС

Движение воды в реках Солнечный ядерный синтез
Приливные электростанции Движение воды в океанах и морях Движения Земли и Луны
Волновые электростанции Энергия волн морей и океанов Солнечный ядерный синтез,

Движения Земли и Луны

Геотермальные станции Тепловая энергия горячих источников планеты Внутренняя энергия Земли
Сжигание ископаемого топлива Химическая энергия ископаемого топлива Солнечный ядерный синтез в прошлом.
Сжигание возобновляемого топлива

традиционное
нетрадиционное
Химическая энергия возобновляемого топлива Солнечный ядерный синтез
Атомные электростанции Тепло, выделяемое при ядерном распаде Ядерный распад

Примечания

  1. Зелёным шрифтом обозначены нетрадиционные способы использования энергии.
  2. Зелёным цветом залиты возобновляемые источники энергии.
Ветроэнергетика

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их используют в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае. Дания получает 25 % энергии из ветра[2]

Биотопливо
Гелиоэнергетика

Солнечные электростанции(СЭС) работают более чем в 80 странах.

Альтернативная гидроэнергетика

Российский волновой генератор
«Ocean 160»

Геотермальная энергетика

Используется как для нагрева воды для отопления, так и для производства электроэнергии.
На геотермальных электростанциях вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

  • Тепловые электростанции (принцип отбора высокотемпературных грунтовых вод и использования их в цикле)
  • Грунтовые теплообменники (принцип отбора тепла от грунта посредством теплообмена)
Мускульная сила человека

Хотя мускульная сила является самым древним источником энергии, и человек всегда стремился заменить её чем-то другим, в настоящее время её значение растёт вместе с ростом использования велосипеда.

Грозовая энергетика

Грозовая энергетика — это способ использования энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть. Компания Alternative Energy Holdings в 2006 году объявила о создании прототипа модели, которая может использовать энергию молнии. Предполагалось, что эта энергия окажется значительно дешевле энергии, полученной с помощью современных источников, окупаться такая установка будет за 4—7 лет.[6][7]

Управляемый термоядерный синтез

Синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который носит управляемый характер. До сих пор не применяется.

Направления альтернативной энергетики помимо использования нетрадиционных источников энергии

Распределённое производство энергии

Новая тенденция в энергетике, связанная с производством тепловой и электрической энергии.

Водородная энергетика

На сегодняшний день для производства водорода требуется больше энергии, чем возможно получить при его использовании, поэтому считать его источником энергии нельзя. Он является лишь средством хранения и доставки энергии.

Космическая энергетика

Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на околоземной орбите или на Луне. Электроэнергия будет передаваться на Землю в форме микроволнового излучения[8].
Может способствовать глобальному потеплению. До сих пор не применяется.

Перспективы

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым топливным дефицитом в традиционной энергетике.

По оценкам Европейской комиссии к 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 миллионов рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП[9].

Перспективы в России

Россия может получать 10 % энергии из ветра[2]. По сравнению с США и странами ЕС использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в России находится на низком уровне. Сложившуюся ситуацию можно объяснить доступностью традиционных ископаемых энергоносителей. Один из основных барьеров для строительства крупных электростанций на ВИЭ — отсутствие положения о стимулирующем тарифе, по которому государство покупало бы электроэнергию, производимую на основе ВИЭ (feed-in tariff)[10].

В 2017 году администрация городского округа Химки запустила проект по созданию Центра альтернативной энергетики, который будет разрабатывать новые схемы обеспечения электроэнергией промышленных предприятий и городского хозяйства. Центр будет организован на базе расположенного на Ленинградском шоссе дилерского центра садово-парковой техники Юнисоо[11].

Инвестиции

Ambox outdated serious.svg

Информация в этом разделе устарела.

Вы можете помочь проекту, обновив его и убрав после этого данный шаблон.

Согласно отчёту ООН, в 2008 году во всём мире было инвестировано $140 млрд в проекты, связанные с альтернативной энергетикой, тогда как в добычу угля и нефти было инвестировано $110 млрд.

Во всём мире в 2008 году инвестировали $51,8 млрд в ветроэнергетику, $33,5 млрд в солнечную энергетику и $16,9 млрд в биотопливо. Страны Европы в 2008 году инвестировали в альтернативную энергетику $50 млрд, страны Америки — $30 млрд, Китай — $15,6 млрд, Индия — $4,1 млрд[12].

Распространение

В 2010 году альтернативная энергия (не считая гидроэнергии) составляла 4,9% всей потребляемой человечеством энергии. В том числе для отопления и нагрева воды (биомасса, солнечный и геотермальный нагрев воды и отопление) 3,3%; биогорючее 0,7%; производство электроэнергии (ветровые, солнечные, геотермальные электростанции и биомасса в ТЕС) 0,9%.[13]

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 5 % мировой выработки электроэнергии в 2010г.(без ГЭС)[13].

В мае 2009 года 13 % электроэнергии в США были произведены из возобновляемых источников энергии. 9,4 % электроэнергии было выработано на гидроэлектростанциях, около 1,8 % были получены из энергии ветра, 1,3 % из биомассы, 0,4 % из геотермальных источников и 0,3 % от энергии солнца[14].

В Австралии в 2009 году 8 % электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников[15].

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

Альтернативная энергетика — Русский эксперт

Ветрогенераторы на поле рапса в Германии.
Прибрежные ветрогенераторы около Копенгагена, Дания
Солнечная электростанция в Калифорнии, использующая концентрацию солнечного света системой зеркал
Фотоэлементная солнечная электростанция в Японии

Альтернативная энергетика — энергетика, основанная на использовании возобновляемых источников энергии (ВИЭ) — энергии ветра, солнечного излучения, приливов и тепла Земли. Альтернативна энергетике, основанной на сжигании ископаемого топлива, в первую очередь, органического происхождения.

Поскольку ВИЭ не только возобновляемы, но также экологичны и безопасны, некоторые развитые страны мира взяли курс на ускоренное развитие альтернативной энергетики. Особенно далеко в этом направлении продвинулись Дания, Германия и некоторые другие европейские страны, в которых альтернативная энергетика составляет значительную долю в энергосистеме страны.

Не все альтернативные источники энергии одинаково доступны и выгодны. Энергия приливов и геотермальная энергия жёстко локализованы и ограничены, поэтому реальную экономически реализуемую альтернативу сжиганию топлива сегодня могут составить только ветер и солнечная радиация. Биотопливо, например этанол из сахарного тростника, может иметь некоторое значение для обеспечения транспорта при высоких ценах на нефть, но не для энергетики в целом. Следует, впрочем, отметить, что для основной части территории России ветровая и солнечная энергетика также являются достаточно жёстко локализованными и ограниченными.

Традиционная гидроэнергетика (гидроэлектростанции на реках) также относится к ВИЭ, но в силу своей масштабности и традиционности обычно оставляется за скобками, когда речь идёт об альтернативных источниках энергии. Если же применять термин возобновляемая энергетика, то о ГЭС забывать нельзя. И при таком подходе оказывается, что Россия является одним из мировых лидеров в области возобновляемой энергетики, занимая пятое место в мире по генерации энергии гидроэлектростанциями (после КНР, Канады, Бразилии и США, 2014).[1] При этом ряд российских ГЭС относятся к числу крупнейших в мире. Иногда к альтернативной энергетике относят также ядерную энергетику, в которой Россия также лидирует,[2] занимая третье место в мире по генерации энергии ядерными станциями (2015). [3]

Альтернативная и традиционная энергетика

Единого определения альтернативных источников энергии нет. Обычно к ним относят источники не связанные со сжиганием не возобновляемого ископаемого топлива. Однако гидроэнергетика и даже ядерная энергетика может относиться разными авторами и к альтернативным, и к традиционным источникам энергии[1], хотя альтернативность традиционной гидроэнергетики вполне очевидна. Дальнейшие возможности развития гидроэнергетики ограничены. Поэтому далее в качестве альтернатив, доминирующей сегодня традиционной энергетике будут рассмотрены ветровая, солнечная и «не альтернативная» ядерная энергетика, хотя европейские страны, интенсивно развивающие безопасную ветровую и солнечную энергетику, сегодня пытаются избавиться в первую очередь от ядерной, а не традиционной энергетики.

В 2013 году в энергетику ВИЭ объем мировых инвестиций составил 250 млрд долларов, а 1100 млрд долларов инвестировано в добычу, транспортировку и переработку ископаемого топлива и строительство тепловых электростанций на ископаемом топливе (не уране)[2].
В 2012 году МЭА отметило, что потребление угля продолжает расти быстрее всех возобновляемых источников энергии[3].

Традиционная энергетика

К традиционной энергетике относят угольные и газовые тепловые электростанции, а также ТЭЦ, работающие на мазуте. С точки зрения экологии наибольшие нарекания вызывает сжигание угля и мазута. В результате этого в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, окиси серы и золы. Увеличение содержания углекислоты в атмосфере, по мнению некоторых учёных, может привести к нежелательному изменению климата планеты. Окись серы вызывает кислотные дожди, зола может сильно загрязнять среду в регионе расположения электростанции. Сжигание газа загрязняет атмосферу во всех отношениях в меньшей степени и пока даёт самую дешёвую традиционную энергию, но разведанные запасы газа в отличие от угля весьма ограничены. При существующем уровне добычи известных запасов хватит на 50-60 лет[4]. Сегодня традиционная энергетика является основным источником энергии для человечества.

Ядерная энергетика, которую иногда относят к традиционной, имеет существенные отличия. Во-первых, перспективы исчерпания запасов топлива, с учётом технологий наработки нового топлива в реакторах, гораздо более отдалённы. Во- вторых, она не загрязняет атмосферу ни углекислым газом, ни окисью серы. В-третьих, топливо ядерной энергетики не является ценным сырьём для других отраслей промышленности.

Основными достоинствами традиционной и ядерной энергетики являются стабильность выработки энергии и относительная свобода размещения (не локальность). Транспортировка ядерного топлива не вызывает существенных издержек, по трубопроводам газ и нефть можно относительно дёшево перемещать на большие расстояния, рентабельность угольных станций от размещения зависит более существенно, но не драматично.

Энергетика ВИЭ

Очевидными достоинствами ВИЭ являются безопасность, экологичность и практическая неисчерпаемость потока энергии. Однако, ВИЭ имеют и существенные недостатки. Это нестабильность, локальность и сезонность

Нестабильность это основная проблема возобновляемых источников. Выработка энергии ветра и солнца сильно зависит от погоды, которая неуправляема и в долговременном плане непредсказуема. Поток солнечной энергии зависит от времени суток. Поэтому когда доля «альтернативной энергии» достигает существенной величины в общей выработке энергии, возникает проблема её накопления во время пиковой выработки и компенсации потерь во время безветренной или пасмурной погоды и ночью. Например, Дания, которая сегодня более 40 % электроэнергии генерирует ветрогенераторами решает проблему стабильности с помощью соседей. В ветреную погоду энергия накапливается с помощью подъёма воды на специальных норвежских и шведских гидроузлах в верхние водохранилища. В тихую погоду эти гидроузлы работают как ГЭС и возвращают энергию. Германия в ветреные и солнечные дни сбрасывает избыток энергии в Польшу и Чехию. Однако пиковые нагрузки уже создают проблемы для энергосетей этих стран[5]. Для дальнейшего увеличения доли возобновляемой энергии необходима модернизация электросетей в Европе и развитие мощной системы энергонакопителей, в качестве которых сегодня выступают в основном обычные и специализированные гидроэлектростанции. Если выработка альтернативной энергии во всей Европе станет сопоставимой с выработкой энергии традиционной энергетикой, то нестабильность станет проблемой для всей энергосистемы. Технические пути решения этой проблемы пока не ясны, но её решение, безусловно, потребует новых затрат.

Локальность ветроэнергетики связана с тем, что мощность ветрогенератора пропорциональна кубу скорости ветра. При падении скорости в два раза мощность падает в восемь. Примерно также меняется и себестоимость энергии[6]. Поэтому при современном развитии технологий ветрогенераторы рентабельно размещать только на побережье океанов и открытых морей, где постоянно дуют сильные ветры[7]. Локальность солнечной энергетики связана с тем, что суммарный поток солнечной энергии сильно зависит от широты размещения станции и числа солнечных дней в данной местности.

Сезонность ВИЭ связана с тем, что поток солнечной энергии, а иногда и средняя скорость ветра зависят от времени года.

Ветроэнергетика

Глобальный рост установленной мощности ветрогенераторов.

Существуют ветрогенераторы с вертикальной и горизонтальной осью вращения ротора. Конструкция первых проще, но вторые имеют больший КПД, достигающий 30-40 %. Поэтому для промышленной ветроэнергетики используются генераторы с горизонтально осью ротора в основном с мощностями от 1 до 2.5 МВт и диаметром ротора от 50 до 80 м. Существуют и ветрогенераторы мощностью 8 МВт.

Затраты на ветроэнергетику сводятся почти исключительно к строительству, а стоимость энергии постепенно приближается к стоимости «традиционной» энергии. В силу шума и вибрации ветрогенераторы ставят на удалении от жилых домов 300 и более метров, но непосредственно под ветрогенераторами можно продолжать сельскохозяйственное производство. Пока существует множество перспективных площадок для размещения мощностей на берегу и в море. В частности, Германия, Дания и Нидерланды собираются создать на банке Северного моря остров для большой ветроэлектростанции[8]. В 2014—2015 годах в Дании с помощью ветрогенераторов производилось 42 % всего электричества, в Португалии 27 %; в Никарагуа 21 %, в Испании 20 %, в Ирландии 19 %, в Германии 8 %, а в Европейском союзе 7,5 %[9]. К началу 2016 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 432 гигаватта[10] и превзошла суммарную установленную мощность атомной энергетики. Однако, существует так называемый capacity factor (Коэффициент использования установленной мощности — КИУМ), который определяет эффективность работы электрогенератора. По данным US Energy Information Administration (EIA), на 2015 год[11] этот коэффициент для атомных электростанций составлял 92.3% от установленной мощности, для ветрогенераторов — 32,2% от установленной мощности. Применять эти значения для генерирующих мощностей во всем мире не совсем правильно, но отношение вряд ли будет сильно отличаться.

На сегодняшний день ветроэнергетика это экономически наиболее перспективный вид ВИЭ и развивается по экспоненте. Её потенциал весьма велик. Ветреная береговая линия континентов протяжённа. Станции можно строить не только на берегу, но и в море. К тому же сегодня промышленная ветроэнергетика использует ветер только на высотах до 200 м от поверхности земли.

Солнечная энергетика

Рост мощности солнечной энергетики в мире

Существуют две основные разновидности солнечных электростанций. На станциях первого типа (гелиоконцентраторы) вода нагревается светом, который концентрируется с помощью системы управляемых зеркал. Эти станции достаточно сложны в конструкции. Станции второго типа представляют батарею фотоэлементов[12]. Стоимость фотоэлементов достаточно высока, а КПД не превышает 20 %.[1] Однако такая станция не только проста в конструкции, но в чистой атмосфере, например в горах, практически не требует обслуживания. Сегодня стоимость энергии фотоэлектрических станций существенно ниже, чем гелиоконцентраторов, и продолжает снижаться. Поэтому фотоэлектрические станции занимают доминирующее положение по количеству произведённой энергии и на рынке. Они широко используются и для промышленного производства, и в домохозяйствах.

Недостатками солнечной энергетики по сравнению с ветроэнергетикой являются:

  • Жёсткая зависимость вырабатываемой мощности от времени суток.[13].
  • Жесткая сезонность в не тропической зоне[13][14].
  • Нерентабельность в высоких широтах.
  • Значительная площадь электростанции[15].
  • Необходимость периодической очистки фотоэлементов.

В связи с этими недостатками, существенными для развития отрасли в отдельно взятой европейской стране, установленные мощности солнечной энергетики сегодня уступают установленным мощностям ветроэнергетики. Стабильность выработки солнечной энергии в качестве основной во все сезоны теоретически могут обеспечить Саудовская Аравия или Египет, но не европейские страны. И даже африканским странам придётся решать проблему ночного энергоснабжения с помощью энергонакопителей.

Тем не менее, солнечная энергетика сегодня также развивается по экспоненте, а её потенциал глобально практически неисчерпаем уже на уровне современных технологий.

  • Среднегодовая мощность солнечного излучения на м² (с учётом погоды и рельефа местности)

  • Солнечные энергоресурсы России

Гипотетические возможности

Теоретически покрытие относительно совсем небольшой площади пустынь северной и южной Африки, Америки, Австралии и Азии современными фотоэлементами и объединение этих электростанций в мировую сеть может в избытке обеспечить человечество чистой и, в силу глобальности, стабильной энергией. Для реализации проекта необходимо решение всего двух проблем, одной технической и одной политической. Во-первых, надо обеспечить доставку этой энергии ко всем местам её потребления. Во-вторых, необходимо одно мировое правительство для всего человечества.

Ядерная энергетика

Ядерная энергетика обеспечивает стабильное энергоснабжение и позволяет практически неограниченно наращивать мощности, а при безаварийной работе не наносит ущерба окружающей среде. Эксплуатация атомной станции относительно дёшева, основные затраты идут на строительство. Стоимость строительства сегодня достигла 4000$/кВт в США, 2000$/кВт −4000$/кВт во Франции и 1600$/кВт в Китае[16]. Главный недостаток ядерной энергетики в том, что в случае аварии значительная территория может быть подвергнута долговременному радиоактивному заражению. Поэтому ряд стран, в первую очередь с высокой плотностью населения, взяли курс на свёртывание ядерной энергетики.

Ядерная энергетика в мире.
⬛ Синий — Эксплуатируются АЭС, строятся новые энергоблоки.
⬛ Голубой — Эксплуатируются АЭС, планируется строительство новых энергоблоков.
⬛ Тёмно-зелёный — Нет АЭС, станции строятся.
⬛ Светло-зелёный — Нет АЭС, планируется строительство новых энергоблоков.
⬛ Жёлтый — Эксплуатируются АЭС, строительство новых энергоблоков пока не планируется.
⬛ Красный — Эксплуатируются АЭС, рассматривается сокращение их количества.
⬛ Чёрный — Гражданская ядерная энергетика запрещена законом.
⬛ Серый — Нет АЭС.

Отказ от ядерной энергетики

Италия закрыла все имевшиеся АЭС и полностью отказалась от ядерной энергетики. Бельгия, Германия, Испания, Швейцария, Тайвань осуществляют долгосрочную политику по отказу от ядерной энергетики. Многие другие страны, не имевшие АЭС, отказались от программ развития ядерной энергетики, что привело к сокращению доли ядерной энергетики в производстве энергии. Однако ведущие экономические державы, кроме Германии, не свёртывают ядерную энергетику, а Китай и Индия активно её развивают.

Немецкий энергетический поворот

Валовое производство электричества в Германии, 2004—2016 гг.

Немецкая программа энергетического поворота поставила цель к 2050 году обеспечивать потребности страны в энергии на 80 процентов из возобновляемых источников. В 2013 году 25 процентов потребляемой в стране электроэнергии производилось из возобновляемых источников. Однако цены на электроэнергию выросли и необходимы вложения для строительства новых электросетей.[17]. Правительство Германии освобождает заводы по производству алюминия от «зелёных» наценок за электроэнергию для сохранения их конкурентоспособности.

Хотя рост доли ВИЭ в электроэнергетике значителен, говорить о переходе на возобновляемые источники пока не приходится. В 2016 году по сравнению с 2004 ВИЭ компенсировали сокращение ядерной энергетики, но доля потребления угля сократилась незначительно, а доля потребления газа даже выросла, ВИЭ включают в себя и сжигание биомассы. Таким образом, основная цель перехода на ВИЭ — сокращение выброса в атмосферу углекислого газа не достигнута.

Внешние издержки различных видов энергетики

Внешними издержками являются затраты, понесённые в связи с влиянием на здоровье людей и окружающую среду, включая риски, которые поддаются количественному измерению, но не входят непосредственно в стоимость электроэнергии. Внешние издержки не включены в строительство и эксплуатацию любых электростанций и оплачиваются не потребителем, а обществом в целом.
Европейская комиссия в сотрудничестве с Министерством энергетики США начала в 1991 году проект с целью «представить правдоподобные финансовые показатели на повреждения, которые могут возникнуть в результате различных способов производства электроэнергии для всего ЕС». Согласно выводам комиссии ядерная энергия стоит в среднем 0,4 евроцентов / кВт-ч, так же, как и энергия, полученная на гидроэлектростанциях; уголь — более 4,0 центов (4,1 — 7,3), газ — в пределах 1,3 — 2,3 центов, и только ветроэнергетика имеет лучшие показатели внешних издержек, чем атомная — в среднем 0,1 — 0,2 цента / кВт-ч.[16]

Проблемы применения альтернативных источников энергии

  • Капитальные затраты на строительство солнечные элктростанции (СЭС) без аккумуляторов составляют на настоящий момент не ниже $1’000/кВт установленной мощности;
  • Капитальные затраты на строительство СЭС с аккумуляторами составляют на настоящий момент не ниже $1’800/кВт со свинцово-кислотными аккумуляторами и не ниже $3’400/кВт – с литиевыми;
  • Проблема утилизации аккумуляторов в том масштабе, который потребуется, если они всё же найдут широкое применение в мощных СЭС, далека от решения;
  • Капитальные затраты на строительство ветроэлектростанций (ВЭС) на территории РФ составляют на настоящий момент не ниже $2’000/кВт;
  • Эксплуатационные затраты ветроэлектростанций сравнимы с такими же у ТЭС и значительно выше, чем у ГЭС и АЭС;
  • Проблема воздействия ветроэлектростанций на людей и животных, а также проблема утилизации отдельных частей ВЭС пока далеки от решения;
  • Оба типа станций требуют масштабного отчуждения земель;
  • Оба типа станций генерируют электроэнергию когда могут, а не когда нужно [4].

В то же время:

  • Капитальные затраты на строительство АЭС составляют $2’000-4’000/кВт в зависимости от того, кто строит. Утилизация отработанного топлива давно проработана, а при вводе в работу новых БН реакторов появилась и возможность замкнуть цикл использования топлива;
  • Капитальные затраты на строительство газовой ТЭС составляют не более $1’200/кВт. Утилизация отработавшей своё станции не представляет проблем;
  • Капитальные затраты на строительство угольной ТЭС составляют не более $2’000/кВт. Утилизация отработавшей своё станции не представляет проблем;
  • Все три типа станций генерируют электроэнергию когда нужно и не требуют масштабного отчуждения земель;
  • Капитальные затраты на строительство ГЭС составляют $1’200-2’000/кВт в зависимости от рельефа местности. Этот тип станций тоже генерирует электроэнергию когда требуется, за исключением маловодных лет. Чаще всего требует масштабного отчуждения земель. Утилизация отработавшей своё станции требует массивной рекультивации земель.

Энергетика России

Выработка электроэнергии на российских АЭС в 1992—2014 годах, млрд кВт*ч
Добыча газа в России, 2005—2015 гг.

Большая часть территории России находится в достаточно высоких северных широтах, а средняя скорость ветра на ней около 5.5 м/c[18], что в разы увеличивает себестоимость ветровой энергии по сравнению с западным побережьем Европы и США[19]. Среди относительно населённых регионов России рентабельное развитие современной ветроэнергетики возможно на Сахалине и в Мурманской области, где средняя скорость ветра достигает 8 м/с[18].Несколько ветрогенераторов имеется в Крыму. Развитие относительно рентабельной солнечной энергетики возможно в Крыму, где построено 6 и работает 5 фотоэлектростанций[20], Калмыкии и Астраханской области.

В силу этого масштабное развитие альтернативной энергетики в России пока малоперспективно. Стоимость атомной электроэнергии «на машинах станции» в начале этого века в среднем составляла 19,2 копейки за 1 кВт.ч. Средняя стоимость энергии на ТЭС всех видов 36,6 коп./кВт.ч. Даже самая дешёвая энергия газовых станций (23,6 коп./кВт.ч) дороже атомной.[21] Кроме того, газ ценный экспортный ресурс и его добыча не растёт. Развитие газовой энергетики ограничено относительно небольшими разведанными мировыми запасами газа. Остальные виды топлива дают более дорогую энергию и сильно загрязняют атмосферу углекислым газом. По стоимости энергии и экологичности (при отсутствии катастрофических аварий) с АЭС могут соперничать только ГЭС, но развитие гидроэнергетики ограничено наличием рек с большим стоком и перепадом высот.
В свете вышесказанного развитию атомной энергетики в России трудно найти альтернативу. 1 ноября 2016 года в России началась промышленная эксплуатация реактора на быстрых нейтронах БН-800[22]. Электрическая мощность — 880 МВт[23] Этот реактор обеспечивает:

  • Формирование экологически чистого «замкнутого» ядерного топливного цикла.
  • Более чем 50-кратное увеличение использования добываемого природного урана, и обеспечение атомной энергетики России топливом на длительную перспективу за счёт своего воспроизводства.
  • Утилизацию отработанного ядерного топлива с АЭС на тепловых нейтронах.
  • Утилизацию радиоактивных отходов путём вовлечения в полезный производственный цикл отвального урана и плутония.

Если учесть, что в России в отличие от Италии, запретившей ядерную энергетику, зимой довольно холодно, то, возможно, стране следует сосредоточиться на более быстром развитии и внедрении технологий эффективной и насколько возможно безопасной ядерной энергетики. Иначе до возникновения проблем с углеводородами можно просто не успеть, а надежд на то, что Африка вскоре начнёт снабжать нас «чистой» и дешёвой солнечной энергией немного.

Примечания

  1. 1,01,1 Киселева Я. В. ЭНЕРГОРЕСУРСЫ: АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ. ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ
  2. ↑ World Energy Investment Outlook (en). Организация экономического сотрудничества и развития, Международное энергетическое агентство (19 августа 2014). Проверено 5 февраля 2015.
  3. ↑ World energy outlook 2012 (IEA)
  4. ↑ На сколько лет хватит газа и нефти, ТАСС. Проверено 1 января 2017.
  5. ↑ «Энергетический поворот» Германии дорого обходится ее соседям
  6. ↑ American Wind Energy Association. The Economics of Wind Energy
  7. ↑ [ http://geochemland.ru/uploads/images/FGAM/041.jpg Сильные и постоянные ветры на западном побережье Европы и США обусловлены также близостью северо-атлантического и северо-тихоокеанского максимумов давления.]
  8. ↑ Германия участвует в создании острова, Germania.one.
  9. ↑ REN21: Renewables Global Status Report 2015
  10. ↑ http://www.gwec.net/wp-content/uploads/vip/GWEC-PRstats-2015_LR.pdf
  11. ↑ https://www.eia.gov/electricity/annual/
  12. ↑ Помимо простейших панелей фотоэлементов существует и разновидность станций с предварительной концентрацией света на более эффективном типе фотоэлементов.
  13. 13,013,1 Недостаток, который можно исправить за счёт глобальности системы.
  14. ↑ Своеобразная сезонность потока солнечной энергии имеет место и на экваторе. Самыми жаркими временами года являются весна и осень
  15. ↑ Несущественный недостаток при размещении станций в пустынях и горах.
  16. 16,016,1 Сколько стоит АЭС построить? Или экономика ядерной энергетики
  17. ↑ Энергетический поворот
  18. 18,018,1 Средняя скорость ветра в России
  19. ↑ Мощность ветрогенераторов пропорциональна кубу скорости ветра, аналогично меняется и себестоимость энергии. В силу нелинейной зависимости мощности от скорости для более точной оценки мощности и себестоимости надо знать не среднюю скорость ветра, а её распределение.
  20. ↑ Потребление электроэнергии в Республике Крым в 2014 году сократилось на 478,8 млн киловатчасов (8,1 %) по сравнению с показателями 2013 года. Новости Крыма (26 февраля 2015). Проверено 21 апреля 2015.
  21. ↑ Миф о «недешевой» атомной электроэнергии развеивает дорогая продукция ТЭС.
  22. ↑ БН-800 сдан в промышленную эксплуатацию. AtomInfo.ru (1 ноября 2016). Проверено 3 ноября 2016.
  23. Екатерина Зубкова Возобновляемый атом // «Наука и жизнь». — 2017. — № 1. — С. 20-21. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30459/
Экономософия

ТОП-12 крупнейших энергокомпаний России — ZAVODFOTO.RU

Всего в России насчитывается больше 1 500 электростанций, из них 51 — особо крупные гидро- и теплоэлектростанции, с установленной мощностью более 1ГВт, генерирующих около половины всей электроэнергии страны, и 10 атомных электростанций, на долю которых приходится 19% генерируемой электроэнергии. Топ-12 крупнейших компаний по показателю установленной мощности владеют порядка 90% всех генерирующих мощностей ЕЭС России. Сегодня я хочу представить ТОП-12 крупнейших энергокомпаний России по установленной мощности.

1

ТОП-12 крупнейших энергокомпаний России по установленной мощности:

1 место – ПАО «РусГидро» (Установленная мощность – 39,4 ГВт, объем выработки электрической энергии – 144,2 млрд кВтч)

ПАО «РусГидро» является лидером в производстве энергии на базе возобновляемых источников, развивающим генерацию на основе энергии водных потоков, морских приливов, солнца, ветра и геотермальной энергии. Группа РусГидро объединяет более 70 гидроэлектростанций в России и за рубежом, тепловые электростанции и электросетевые активы на Дальнем Востоке, а также энергосбытовые компании и научно-проектные институты.

2

2 место — ООО «Газпром энергохолдинг» (Установленная мощность – 39,0 ГВт, объем выработки электрической энергии – 146,5 млрд кВтч).

ООО «Газпром энергохолдинг» — это холдинговая вертикально интегрированная компания (100-процентное дочернее общество ПАО «Газпром»). Она является крупнейшим в России владельцем электроэнергетических (генерация электрической и тепловой энергии) активов (контрольные пакеты акций ПАО «Мосэнерго», ПАО «МОЭК», ПАО «ТГК-1» и ПАО «ОГК-2»). В состав Группы входит свыше 80 электростанций установленной мощностью порядка 39 ГВт (электрическая) и 71,2 тысяч Гкал/ч (тепловая) (порядка 17% установленной мощности всей российской электроэнергетики). Входит в десятку ведущих европейских производителей электроэнергии.

4

3 место — Группа «Интер РАО» (Установленная мощность – 33,7 ГВт, объем выработки электрической энергии – 132,5 млрд кВтч).

Группа «Интер РАО» — это диверсифицированный энергетический холдинг, управляющий
активами в России, а также в странах Европы и СНГ. Под флагом компании работают 41 тепловая электростанция, 6 генерирующих установок малой мощности, 10 гидроэлектростанций (в том числе 5 малых ГЭС) и 2 ветропарка.

6

4 место — АО «Концерн Росэнергоатом» (Установленная мощность – 29 ГВт, объем выработки электрической энергии – 202,9 млрд кВтч).

АО «Концерн «Росэнергоатом», входящее в Электроэнергетический дивизион Госкорпорации «Росатом», является одной из крупнейших генерирующих компаний в России и 2-ой в мире по объему атомных генерирующих мощностей, уступая лишь французской EDF. В состав АО «Концерн Росэнергоатом» на правах филиалов входят 10 действующих атомных станций, дирекции строящихся атомных станций, а также Научно-технический центр по аварийно-техническим работам на АЭС, Проектно-конструкторский и Технологический филиалы. В общей сложности на 10-ти действующих атомных станциях России в эксплуатации находятся 35 энергоблоков суммарной установленной мощностью 29 ГВт. Доля выработки электроэнергии атомными станциями в России составляет порядка 19%.

7

5 место — АО «ЕвроСибЭнерго» (Установленная мощность – 19,5 ГВт, объем выработки электрической энергии – 67,6 млрд кВтч).

АО «ЕвроСибЭнерго» — это крупнейшая частная энергетическая компания в России. Она производит около 9 % от всей электроэнергии в стране. В состав компании входят 18 электростанций, общей электрической мощностью 19,5 ГВт. Основные активы ЕвроСибЭнерго: гидро- и тепловые электростанции, а также угольные разрезы — расположены в Восточной Сибири.

8

6 место – ПАО «Т плюс» Установленная мощность – 15,7 ГВт, объем выработки электрической энергии – 55 млрд кВтч).

Группа «Т Плюс» — принадлежи

«Развитие солнечной энергетики в России с 2014 по 2019 год» в блоге «Энергетика и ТЭК»

Первые шаги в развитии солнечной энергетики в России были сделаны в 2014 году, когда была введена в эксплуатацию СЭС Кош-Агачская. Это был первый объект солнечной генерации в России мощностью 5 МВт. До 2014 года солнечная энергетика в стране была в зачаточном состоянии и не превышала 2-3МВт.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/lQxSGXMlnEQ

Показатели значительно улучшились после учёта крымских СЭС. В 2014 году на 227,4 МВт, а в 2015 году, после введения в эксплуатацию СЭС «Владиславовка» и «Николаевка», ещё на 179,7 ГВт.

Динамика мощности введенных в эксплуатацию объектов солнечной генерацииДинамика мощности введенных в эксплуатацию объектов солнечной генерации © Фото из открытых источников

До сих пор самой мощной СЭС в России является «Владиславовка», чья мощность составляет 110 МВт. Самой мощной СЭС в других регионах является «Старомарьевская», её мощность составляет 75 МВт, а в 2020 году, с вводом новой очереди, она будет увеличена до 100 МВт.

Численность крупных СЭС в 2019 году достигла 51 (более 1МВт).

Самые крупные СЭС по регионамСамые крупные СЭС по регионам © Фото из открытых источников

К концу 2019 года суммарная мощность солнечных электростанций России достигла 1.418 МВт. А доля в установленной мощности электростанций ЕЭС России выросла с 0 до 0,55%.

эндемичных растений России — WorldAtlas

Автор: Эмбер Париона, 25 апреля 2017 г., в Environment

Flowers from Nasczokin’s Lime.
Цветы из лайма Наскокина.


Площадь России составляет 6 592 800 квадратных миль, что делает ее самой большой страной на Земле. Фактически, эта страна настолько обширна, что имеет три различных климатических региона.Это регионы с влажным континентальным, субарктическим и субтропическим климатом. В дополнение к этому климату, в его границах можно найти несколько экорегионов, от лесов умеренного климата до лугов и от тундры до пустыни. Эти разнообразные климатические условия и ландшафты являются идеальной средой обитания для тысяч видов растений, некоторые из которых являются эндемиками страны. В данной статье рассматриваются некоторые эндемичные растения России.

Эндемичные растения России

Горняк дагестанский

Селезенки дагестанские относятся к семейству селезенок, которые представляют собой разновидность папоротников.Этот вид является эндемиком Дагестана, субъекта федерации России. В пределах этого региона он обнаружен только между Агульским и Хивским районами, площадью около 546 квадратных миль. Он также ограничен высотой от 5900 футов до 7545 футов. Исследователи полагают, что здесь живет от 1500 до 2000 взрослых растений. Международный союз охраны природы (МСОП) внес его в список находящихся под угрозой исчезновения и страдает от последствий изменения климата.

Южнорусский рогоз

Южнорусский рогоз относится к роду Typha и является цветковым растением. Его можно найти только в пресноводных болотах юга России. Исследователи полагают, что это гибридное растение, происходящее от Typha latifolia и Typha laxmannii.

Восточнорусская ромашка

Восточно-русская ромашка — это цветущее растение, которое принадлежит к роду Endocellion и является разновидностью ромашек.Этот цветок, научно известный как Endocellion glaciale , является единственным видом в этом роде. Эндемичен для районов Красноярска, Хабаровска и Магадана.

Лайм Наскокина

Еще одно эндемичное растение России — лайм Наскзокина. Он принадлежит к роду Tilia , группе из около 30 видов деревьев, произрастающих в регионах с умеренным климатом по всему Северному полушарию.Именно этот вид является эндемиком хвойных лесов сибирского региона страны. Он может вырасти до 65 футов в высоту. Его ствол бледно-серого цвета, а листья — широкие овалы, достигающие в длину до 6 дюймов. Это дерево дает крошечный беловато-желтый цветок, который превращается в небольшой зеленый плод. Несмотря на название, этот фрукт не является лаймом и не имеет известных примеров выращивания. Лайм Наскзокина считается исчезающим видом. В заповеднике Столбы ведутся работы по сохранению дерева.

Gymnostomum Boreale

Gymnostomum Boreale, также известный как Hymenostylium gracillimum, — это вид мха, эндемичный для России. Хотя этот вид мха является эндемичным, он относительно распространен по всей стране и не считается находящимся под угрозой исчезновения.

Другие эндемичные растения, встречающиеся в России, включают печеночник мурманский, горный мох Алтайский, мох Дальнего Востока России и сибирское ковровое растение.

Угрозы окружающей среде

Многие из растений в этом списке можно найти только на ограниченных территориях в России. Из-за небольшого ареала обитания растения более подвержены экологическим угрозам. Их среде обитания угрожают глобальное изменение климата, антропогенные изменения и деградация. Внутри страны обычные изменения человеком среды обитания этих растений включают сельское хозяйство, урбанизацию, добычу полезных ископаемых и лесозаготовки.Все эти действия приводят к деградации среды обитания, вызванной обезлесением, загрязнением и интродукцией инвазивных видов. Эти изменения губительны для эндемичных видов. Они не адаптировались к другим местам обитания в мире. Как только их среда обитания будет разрушена, эти растения вымрут. Это вымирание затронет и другие виды, как растения, так и животных, выживание которых зависит от этих растений.

Эндемичные растения России

Endocellion

Scapania sphaerifera

Modonss61

Горный массив Modonss61

Modonss61 Русский

Эндемичные растения России Научное название
Селезенки дагестанские Asplenium daghestanicum
Южнорусский рогозик Typha × smirnovii
Typha × smirnovii
Typha × smirnovii
Лайм Наскокина Tilia nasczokinii
Gymnostomum boreale Gymnostomum boreale
Мурманск Ливерворт Дальний Восток
Алтайский восток
Mamillariella geniculata
Сибирский ковровый завод Microbiota decussata

,Список

, виды и особенности. Геотермальные электростанции в России

Еще с советских времен Россия показала высокие результаты производства электроэнергии на тепловых электростанциях. Электростанции в России разбросаны в большинстве крупных городов страны. Рассмотрим наиболее мощные по выработке энергии и их отличительные особенности. Стоит отметить, что большая часть построек была построена в 60-80-х годах прошлого века, но с тех пор были введены в эксплуатацию новые постройки.

Саяно-Шушенская ГЭС

Эта электростанция занимает седьмое место среди действующих объектов в мире по установленной мощности. Саяно-Шушенская ГЭС, расположенная на Енисее, является самой высокой плотиной в России и одной из самых высоких в мире. Его максимальная пропускная способность составляет 13090 м 3 / с. В станционной части этой электростанции в России 21 секция, машинный зал включает 10 гидроагрегатов, а в станционной части — 10 постоянных водоприемников, от которых проложены турбинные водоводы.Плотина Саяно-Шушенской ГЭС способствует повышению уровня воды в Енисее, за счет чего образуется водохранилище. Проектная мощность станции 6400 МВт.

Красноярская ГЭС

Первые электростанции в России были построены в 50-60-х годах прошлого века. Итак, Красноярскую ГЭС начали строить в 1955 году, тоже на Енисее. Эту станцию ​​называют сердцем энергосистемы Сибири, так как она является одним из ведущих поставщиков электроэнергии в этом регионе.В настоящее время Красноярская ГЭС входит в десятку крупнейших станций мира, на ней работает более 550 человек. Окончательно сдан в эксплуатацию он был в далеком 1972 году и с тех пор постоянно совершенствовался. Данная ГЭС состоит из нескольких объектов:

  • гравитационная бетонная плотина;
  • построенное здание гидроэлектростанции;
  • установки приема и распределения энергии;
  • судоподъемник с каналом.

На строительство второй по величине электростанции в России ушло почти 6 млн метров 3 бетона.Максимальная мощность станции составляет 14 000 м3 3 / сек, а мощность гидроэлектростанции — 6000 МВт. Плотина образует Красноярское водохранилище площадью 2000 км 2 . Особенность этой энергетической установки — единственный в России судоподъемник, необходимый для пропуска судов. В 1995 году гидроэлектростанции ГЭС изношены на 50%, поэтому было решено их реконструировать и модернизировать.

Сургутская ГРЭС

Крупнейшие электростанции России представлены Сургутской ГРЭС, расположенной в Ханты-Мансийском автономном округе.Установленная электрическая мощность станции составляет 5597 МВт, работает на попутном нефтяном и природном газе. Его строительство началось в 1980-х годах, когда в районе Среднего Приобья наблюдался дефицит энергопотребления. По первоначальному проекту предполагалось ввести в эксплуатацию 8 энергоблоков, а мощность должна была отнести Сургутскую ГРЭС в число самых мощных тепловых станций.

Братская ГЭС

Крупнейшие электростанции России расположены на реке Ангара.Братская ГЭС входит в состав Ангарского каскада ГЭС, являясь лидером по производству электроэнергии на всей территории Евразии. Решение о строительстве станции было принято в 1954 году, а ввод в эксплуатацию состоялся в 1967 году. Уникальные объемы и стабильные водные ресурсы озера Байкал и Братского водохранилища повлияли на то, что эта гидроэлектростанция стала играть важную роль в хозяйстве. развитие страны.

.

Все, что вам нужно знать об атомных электростанциях

Число атомных электростанций за последние годы увеличилось. По состоянию на 2019 год в мире насчитывается более 400 атомных электростанций. В настоящее время более 14% мировой электроэнергии вырабатывается атомными электростанциями.

В 2018 году только атомные электростанции в США произвели 807,1 миллиарда киловатт энергии, что составляет 20% электроэнергии страны.

СВЯЗАННЫЙ: ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ПЕРВОЙ В МИРЕ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Как атомные электростанции вырабатывают энергию?

Ответ прост: ядерная реакция.Однако если вы копнете немного глубже, вы откроете для себя набор сложных процессов, которые позволяют нам получать энергию из ядерных частиц.

И в этом руководстве мы будем внимательны!

Ядерные реакции бывают двух типов — ядерное деление и ядерный синтез. Мы используем ядерное деление для выработки энергии из ядерных реакторов. Причина, по которой мы не используем ядерный синтез, заключается в том, что у нас нет технологии, достаточно зрелой для безопасного и экономичного выполнения этого процесса.

Тем не менее, уже ведутся исследования по созданию устойчивого синтеза энергии.

Энергия, выделяемая в ядерных реакциях, находится в виде тепла.

На атомных электростанциях это тепло, выделяемое в результате реакций, используется для превращения воды в перегретый пар. Затем этот пар используется для вращения турбины, соединенной с генератором.

Когда турбина раскручивается, генератор начинает вырабатывать энергию.

Что такое деление ядра и как оно работает?

Деление ядра — это процесс расщепления атома.Когда атом расщепляется, он высвобождает огромное количество энергии.

Атомные электростанции, которые мы используем сегодня, используют эту энергию и преобразуют ее в электрическую энергию.

У атома есть ядро ​​и электроны, вращающиеся вокруг него. Ядро атома состоит из нейтронов и протонов. Ядро удерживается силой, называемой сильной ядерной силой.

Это самая сильная сила в природе.

Один из способов преодолеть эту силу и разделить атом — это ударить по ядру нейтроном.

При делении ядер мы используем атомы урана из-за их большого атомного размера. Большой размер означает, что атомная сила внутри него не такая уж сильная.

Следовательно, существует большая вероятность расщепления ядра.

Еще одно преимущество урана состоит в том, что, хотя он редко встречается в природе, радиоактивность урана обеспечивает постоянный поток энергии. Один фунт урана производит столько же энергии, сколько и три миллиона фунтов угля.

При делении ядра нейтроны высоких энергий заставляют бомбардировать ядра урана.Бомбардировка заставляет ядра ядер урана расщепляться.

Этот процесс высвобождает большое количество энергии, и нейтроны внутри ядер урана также высвобождаются. Затем эти нейтроны бомбардируют другие атомы урана.

Этот процесс превращается в цепную реакцию, где каждая бомбардировка приводит к новым бомбардировкам. Чтобы эта цепная реакция не вышла из-под контроля, в ядерных реакторах используются регулирующие стержни, которые поглощают нейтроны.

Ядерное деление создает температуру до 520 ° F (270 ° C) в центре ядерного реактора.

Все атомные станции не одинаковы. Они похожи по типу ядерного топлива, которое они используют, но отличаются способом нагрева воды и превращения ее в пар.

Исходя из этой классификации, атомные электростанции можно в общих чертах разделить на две:

  1. Реактор с кипящей водой (BWR)
  2. Реакция с водой под давлением (PWR)

Реактор с водой под давлением (PWR): A водяной реактор — самый распространенный тип атомных электростанций.В реакторе с водой под давлением или PWR есть два резервуара для воды.

Первый контейнер находится внутри реактора и находится под давлением с помощью компенсатора давления. Подача воды под давлением повышает температуру кипения воды.

В PWR давление установлено на 150 МПа , что приводит к температуре кипения около 644 ° F (340 ° C) . Вода поступает в реактор при 554 ° F (290 ° C) и выходит из него при 608 ° F (320 ° C) .

Горячая вода, выходящая из реактора, проходит по трубам, помещенным во второй контейнер.Вода во втором контейнере вообще не находится под давлением, поэтому она начинает закипать, как только горячая вода проходит по трубкам, генерируя пар для вращения турбины.

Реактор с кипящей водой (BWR): В реакторе с кипящей водой не используется двухкамерный подход PWR. Вместо этого вода, протекающая через реактор, — это та же вода, которая вращает турбину.

Когда вода попадает в реактор, она превращается в пар, поскольку температура внутри реактора составляет 545 ° F (285 ° C) .Фактический КПД реактора с кипящей водой (BWR) составляет около 33-34% .

Переход от электростанций, работающих на ископаемом топливе, к атомным электростанциям дает множество преимуществ. Мы перечислили несколько ниже:

  • Достижения в области сканирования и добычи позволили получить относительно недорогие поставки урана
  • Уран имеет очень высокую плотность энергии, во много раз превышающую массу ископаемого топлива
  • Атомные электростанции способны производить производство постоянной энергии
  • Отсутствие выбросов парниковых газов
  • Производство большой энергии на относительно небольшой площади по сравнению с солнечными или ветряными альтернативами.

Когда мы смотрим на недостатки атомных электростанций, их всего два. Во-первых, первоначальная стоимость атомной электростанции очень высока и исчисляется миллиардами. Во-вторых, радиоактивные отходы, являющиеся побочным продуктом ядерной реакции.

Ядерная энергия — один из самых надежных видов энергии, которые используются сегодня. С годами мы наблюдаем постепенный рост количества атомных станций в мире.

СВЯЗАННЫЕ С: ПРЕВРАЩЕНИЕ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ В ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО

Благодаря новым достижениям в исследованиях ядерной энергетики, таким как замена тория вместо урана, мы можем обеспечить стабильные поставки ядерного топлива на ближайшие века.Мы также активно исследуем способы утилизации ядерных отходов, образующихся на атомных электростанциях.

По сути, мы можем без сомнения сказать, что атомная энергия никуда не денется!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *