Электростанции нетрадиционные: 10 крупнейших проектов использования нетрадиционных источников энергии 2010 года

Содержание

10 крупнейших проектов использования нетрадиционных источников энергии 2010 года

Photo: (фото: morion.vn.ua)

Оффшорные ветропарки 

Thanet: Морской ветропарк мощностью 300 МВт в Великобритании.

Строительство этого ветропарка стоимостью 1,2 млрд. долларов США было завершено в последнем квартале 2010 года. Расположенный в устье Темзы в 11 км от побережья графства Кент, он занимает площадь в 35 кв.км., насчитывает 100 ветрогенераторов и способен обеспечить электроэнергией более 200 тыс. домохозяйств. На сегодняшний день он является крупнейшим в мире. Помимо существенного вклада в сектор возобновляемой энергетики, этот проект создает дополнительно около 800 рабочих мест для местного населения. Строительству ветропарка Thanet предшествовали 6 лет планирования проекта, а также независимая экспертиза влияния ветроэлектростанции (ВЭС) на окружающую среду. Эксперты из компании Royal Haskoning оценивали возможные негативные последствия от строительства ВЭС на пути миграции птиц, ареалы обитания рыб и морских млекопитающих, рекреацию и навигацию.

 

 

Rodsand II: Морской ветропарк мощностью 207 МВт в Дании.

Второй по масштабам проект оффшорных ВЭС – это расширение существующего ветропарка у побережья Дании в Балтийском море. Rodsand II стал уже двенадцатым датским ветропарком. 90 новых турбин будут обеспечивать электричеством около 200 тысяч домохозяйств. Строительство ветропарка, в которое было вложено около 554 млн. долларов США, велось полтора года. Такое активное развитие альтернативной энергетики в Дании отражает намерения правительства к 2050 году полностью отказаться от ископаемых источников.

 

 

Наземные ветропарки 

Fowler Ridge: Расширение ветропарк в США.

В настоящее время закончено строительство второй очереди ветропарка Fowler Ridge мощностью 200 МВт в штате Индиана, недалеко от города Фоулер. Стоимость строительства дополнительных 133 турбин оценивается в 77,2 млн. долларов США. С учетом первой очереди общая мощность ветропарка Fowler Ridge достигает 600 МВт. В ближайшем будущем планируется его расширение путем строительства третьей очереди и доведение общей мощности ВЭС до 750 МВт. Разработчики проекта – американские BP Alternative North Energy Inc Америки и Dominion Resources.

 

 

 

Penascal: Ветропарк мощностью 404 МВт в США.

Второй по величине проект наземной ВЭС расположен также в США, в штате Техас. В апреле 2010 года заработали 168 новых ветрогенераторов, обеспечивая электроэнергией около 150 тысяч домохозяйств. Разработчик – компания Iberdrola – для развития этого проекта получила финансирование из государственного бюджета США в размере 114 млн. долларов США в 2009 году в качестве стимулирующей меры. Для уменьшения нагрузки на природно-экологический баланс перед началом строительства компания полтора года проводила исследования миграции птиц и установила специальные радары, отслеживающие приближение птичьих стай и отключающие работу ветрогенераторов в случае плохой видимости и опасности для птиц.

 

Отдельно стоит отметить появившийся в 2010 году в планах Китая проект строительства ветропарка мощностью 10000 МВт. Если он будет реализован, то Китай станет безусловным лидером по объему электроэнергии, производимой с помощью ветра.

 

 

Солнечные электростанции 

Sarnia PV plant: Солнечная электростанция мощностью 97 МВт в Канаде.

Несмотря на большое количество вводимых солнечных электростанций в Европе, крупнейшим по мощности проектом оказалось расширение существующей солнечной ЭС в Канаде, в провинции Онтарио. Электростанция стоимостью в 300 млн. долларов США состоит из 1,3 млн. фотогальванических модулей, расположенных на территории в 385 гектаров, и способна обеспечить электроэнергией около 12 800 домохозяйств. Разработчик проекта – компании First Solar и Enbridge, которая традиционно была крупной нефтяной компанией, но в последнее время все больше инвестирует в проекты возобновляемой энергетики.

 

 

 

Montalto di Castro: Солнечная электростанция мощностью 84,2 МВт в Италии.

Разработку этого проекта вела компания SunRay Renewable, которая в феврале 2010 года была приобретена компанией SunPower. На сегодняшний день солнечная электростанция, расположенная в 100 км от Рима, является крупнейшей солнечной ЭС в Италии. А специальная аэрационная система позволяет защитить модули от коррозийного воздействия соленого морского воздуха.

 

 

 

 

 

Геотермальные электростанции 

Nga Awa Purua: Геотермальная ЭС (ГеоЭС) мощностью 132 МВт в Новой Зеландии.

  ГеоЭС в Новой Зеландии, в местечке Рокотава на сегодняшний день стала второй по величине ГеоЭС в Новой Зеландии и самой крупной однотурбинной ГеоЭС в мире. Эта электростанция стоимостью 430 млн. долларов США обеспечит электричеством порядка 140 тысяч домохозяйств. На сегодняшний день благодаря уникальным природным ресурсам и высоким темпам развития технологий, Новая Зеландия является мировым лидером по производству энергии из геотермальных источников. Доля геотермальной энергетики в стране достигает уже 14%. Nga Awa Purua, построенная и управляемая государственной компанией Mighty River Power, – крупнейший проект строительства ГеоЭС за последние 10 лет во всем мире.

 

 

Nuova Radicondoli 2 и Chiusdino 1: ГеоЭС общей мощностью 40 МВт в Италии.

Две новых ГеоЭС были построены в прошлом году в Италии, в местечке Лардерелло (провинция Тоскана), богатом своими природными ресурсами, которые используются для получения энергии еще с 1930 года. Новые электростанции позволили обеспечить чистой энергией дополнительно более 100 тыс. домохозяйств и предотвратить выбросы порядка 200 тысяч тонн СО2. На сегодняшний день мощность всех ГеоЭС в Тоскана достигает 728 МВт.

 

 

 

 

 

Производство топлива для транспорта 

ADM: 2 завода по производству этанола в США.

Каждый из этих заводов может производить до 1 млн. тонн этанола в год и использует кукурузу в качестве сырья. В прошлом году в США были введены в эксплуатацию и другие предприятия по производству этанола, что вызвано огромными государственными субсидиями на развитие этой индустрии. Размер субсидий достигает 6 млрд. долларов США ежегодно. В 2011 году 40% выращенной в США кукурузы планируется направить на производство этанола. Помимо США, подобные проекты активно развивались и в Бразилии.

 

 

 

 

NExBTL: Производство дизельного топлива из смеси пальмового масла, масла из семян рапса и жировых отходов пищевой промышленности в Сингапуре.

  Общая мощность производства – 840 тыс. тонн в год. Реализация этого проекта стоимостью 1,2 млрд. долларов США является частью стратегического плана компании-разработчика Neste Oil выйти в мировые лидеры по производству биодизеля. Сингапур не случайно был выбран для строительства такого масштабного производства. Во-первых, азиатский рынок биодизеля обладает огромным потенциалом, и, во-вторых, правительство Сингапура поддерживало реализацию проекта на всех стадиях.

Нетрадиционные источники энергии

Структура нетрадиционных источников энергии и обоснованная необходимость в их применении

Определение 1

К нетрадиционным (альтернативным) источникам энергии относят:

  • энергию Солнца, ветра, воды (приливов, морских волн),
  • геотермальную и водородную энергию,
  • энергию биомассы.

Интерес к этим источникам энергии постоянно возрастает, поскольку во многих отношениях они неограниченны, экономически выгодны, оказывают на природную среду щадящее воздействие.

Предпосылками необходимости найти нетрадиционные источники энергии, чистые, безопасные, дешевые, стали углубляющийся энергетический кризис, ухудшение экологической ситуации, вызванное, в том числе, и потреблением традиционных источников энергии.

Солнечная энергетика

По экономическим, экологическим, ресурсным критериям, а также по показателям безопасности солнечная энергия в ряду альтернативных источников занимает одно из первых мест, ее использование имеет долгосрочную перспективу.

Замечание 1

Подсчитано, что объем солнечной энергии, поступающей в течение трех дней на территорию РФ, превышает объем энергии, сопоставимый с выработкой электроэнергии в масштабах страны за год.

К преимуществам солнечной энергетики относятся: возобновляемость, огромный потенциал, неисчерпаемость, доступность, бесшумность, экономичность, небольшие расходы при эксплуатации. Особенно важно, что производство и использование солнечных электростанций сопровождается минимальными (почти что нулевыми) по сравнению с традиционными источниками энергии выбросами в природную среду.

Энергия ветра

Ветровые электростанции – перспективный способ получения энергии, особенно в тех местах, где направление ветра постоянно.

Готовые работы на аналогичную тему

Способ получения такой энергии не загрязняет природную среду. Однако прослеживается зависимость от непостоянства направлений и силы ветра. Хотя эту зависимость есть возможность частично сгладить установкой маховиков и разнообразных аккумуляторов.

Но строительство, содержание, ремонт ветровых электростанций обходится недешево. К тому же эксплуатация их сопровождается шумом, мешает птицам и насекомым, отражает радиоволны вращающимися частями.

Энергия воды

В структуру гидроэнергетики, использующей энергию водных ресурсов, входят гидроэлектростанции, малые гидроэлектростанции, приливные электростанции, волновые электростанции.

Для работы гидроэлектростанций необходимо сооружение плотины и водохранилища (гарантия обеспеченности водой). Основное преимущество гидроэнергетики – использование возобновляемой энергии.

Эксплуатация гидроэлектростанций не загрязняет природную среду, однако под водохранилища отчуждаются земли (часто плодородные). Плотины часто перекрывают рыбам путь к нересту.

Геотермальная энергия (тепло Земли)

Представляет практический интерес применение геотермальной энергии, использующей тепло Земли, в виде геотермальных станций. Кроме этого, подаваемые горячие подземные воды могут обогревать здания, теплицы. Для получения геотермальной энергии не нужно сжигать топливо, поскольку природный пар непосредственно используется для получения электроэнергии.

Геотермальная электростанция может вырабатывать электроэнергию из тепловой энергии гейзеров и других подземных источников. Гидроэлектростанции могут составить конкуренцию в регионах, где отпускная цена на электроэнергию высокая.

Водородная энергетика

Водородная энергетика, интерес к которой возрос за последнее время, основана на использовании водорода в качестве топлива.

Очевидно преимущество выбора водорода в качестве энергоносителя: экологическая безопасность (продукт его сгорания – вода), он не токсичен, не представляет опасности для человека и животных.

К недостаткам относятся:

  • получение вещества с затратой иных энергоносителей – нефти, газа, электричества,
  • высокая угроза образования взрывов – главный аргумент противников водородной энергетики.

Замечание 2

Следуя современным технологиям, возможно получать качественное топливо, имеющее высокий коэффициент теплоотдачи. Перспектива за разработкой проектов современных водородных электростанций и установок на топливных элементах.

Биоэнергетика

Сегодня большинство биоэлектростанций напоминает тепловые электростанции.

Основное отличие от традиционных ТЭЦ – применение биотоплива, которое получают в процессе переработки биологических отходов.

В стадии разработки проекты, использующие в качестве биотоплива целлюлозу, органические отходы, осадки канализационных стоков, продукты жизнедеятельности животных (навоз) и газ метан, выделяющийся при переработке отходов животноводческих хозяйств. На практике сегодня биоэлектростанции используют чаще всего отходы древесины.

Нетрадиционные источники энергии

Структура нетрадиционных источников энергии и обоснованная необходимость в их применении

Определение 1

К нетрадиционным (альтернативным) источникам энергии относят:

  • энергию Солнца, ветра, воды (приливов, морских волн),
  • геотермальную и водородную энергию,
  • энергию биомассы.

Интерес к этим источникам энергии постоянно возрастает, поскольку во многих отношениях они неограниченны, экономически выгодны, оказывают на природную среду щадящее воздействие.

Предпосылками необходимости найти нетрадиционные источники энергии, чистые, безопасные, дешевые, стали углубляющийся энергетический кризис, ухудшение экологической ситуации, вызванное, в том числе, и потреблением традиционных источников энергии.

Солнечная энергетика

По экономическим, экологическим, ресурсным критериям, а также по показателям безопасности солнечная энергия в ряду альтернативных источников занимает одно из первых мест, ее использование имеет долгосрочную перспективу.

Замечание 1

Подсчитано, что объем солнечной энергии, поступающей в течение трех дней на территорию РФ, превышает объем энергии, сопоставимый с выработкой электроэнергии в масштабах страны за год.

К преимуществам солнечной энергетики относятся: возобновляемость, огромный потенциал, неисчерпаемость, доступность, бесшумность, экономичность, небольшие расходы при эксплуатации. Особенно важно, что производство и использование солнечных электростанций сопровождается минимальными (почти что нулевыми) по сравнению с традиционными источниками энергии выбросами в природную среду.

Энергия ветра

Ветровые электростанции – перспективный способ получения энергии, особенно в тех местах, где направление ветра постоянно.

Готовые работы на аналогичную тему

Способ получения такой энергии не загрязняет природную среду. Однако прослеживается зависимость от непостоянства направлений и силы ветра. Хотя эту зависимость есть возможность частично сгладить установкой маховиков и разнообразных аккумуляторов.

Но строительство, содержание, ремонт ветровых электростанций обходится недешево. К тому же эксплуатация их сопровождается шумом, мешает птицам и насекомым, отражает радиоволны вращающимися частями.

Энергия воды

В структуру гидроэнергетики, использующей энергию водных ресурсов, входят гидроэлектростанции, малые гидроэлектростанции, приливные электростанции, волновые электростанции.

Для работы гидроэлектростанций необходимо сооружение плотины и водохранилища (гарантия обеспеченности водой). Основное преимущество гидроэнергетики – использование возобновляемой энергии.

Эксплуатация гидроэлектростанций не загрязняет природную среду, однако под водохранилища отчуждаются земли (часто плодородные). Плотины часто перекрывают рыбам путь к нересту.

Геотермальная энергия (тепло Земли)

Представляет практический интерес применение геотермальной энергии, использующей тепло Земли, в виде геотермальных станций. Кроме этого, подаваемые горячие подземные воды могут обогревать здания, теплицы. Для получения геотермальной энергии не нужно сжигать топливо, поскольку природный пар непосредственно используется для получения электроэнергии.

Геотермальная электростанция может вырабатывать электроэнергию из тепловой энергии гейзеров и других подземных источников. Гидроэлектростанции могут составить конкуренцию в регионах, где отпускная цена на электроэнергию высокая.

Водородная энергетика

Водородная энергетика, интерес к которой возрос за последнее время, основана на использовании водорода в качестве топлива.

Очевидно преимущество выбора водорода в качестве энергоносителя: экологическая безопасность (продукт его сгорания – вода), он не токсичен, не представляет опасности для человека и животных.

К недостаткам относятся:

  • получение вещества с затратой иных энергоносителей – нефти, газа, электричества,
  • высокая угроза образования взрывов – главный аргумент противников водородной энергетики.

Замечание 2

Следуя современным технологиям, возможно получать качественное топливо, имеющее высокий коэффициент теплоотдачи. Перспектива за разработкой проектов современных водородных электростанций и установок на топливных элементах.

Биоэнергетика

Сегодня большинство биоэлектростанций напоминает тепловые электростанции.

Основное отличие от традиционных ТЭЦ – применение биотоплива, которое получают в процессе переработки биологических отходов.

В стадии разработки проекты, использующие в качестве биотоплива целлюлозу, органические отходы, осадки канализационных стоков, продукты жизнедеятельности животных (навоз) и газ метан, выделяющийся при переработке отходов животноводческих хозяйств. На практике сегодня биоэлектростанции используют чаще всего отходы древесины.

Нетрадиционные источники энергии

Структура нетрадиционных источников энергии и обоснованная необходимость в их применении

Определение 1

К нетрадиционным (альтернативным) источникам энергии относят:

  • энергию Солнца, ветра, воды (приливов, морских волн),
  • геотермальную и водородную энергию,
  • энергию биомассы.

Интерес к этим источникам энергии постоянно возрастает, поскольку во многих отношениях они неограниченны, экономически выгодны, оказывают на природную среду щадящее воздействие.

Предпосылками необходимости найти нетрадиционные источники энергии, чистые, безопасные, дешевые, стали углубляющийся энергетический кризис, ухудшение экологической ситуации, вызванное, в том числе, и потреблением традиционных источников энергии.

Солнечная энергетика

По экономическим, экологическим, ресурсным критериям, а также по показателям безопасности солнечная энергия в ряду альтернативных источников занимает одно из первых мест, ее использование имеет долгосрочную перспективу.

Замечание 1

Подсчитано, что объем солнечной энергии, поступающей в течение трех дней на территорию РФ, превышает объем энергии, сопоставимый с выработкой электроэнергии в масштабах страны за год.

К преимуществам солнечной энергетики относятся: возобновляемость, огромный потенциал, неисчерпаемость, доступность, бесшумность, экономичность, небольшие расходы при эксплуатации. Особенно важно, что производство и использование солнечных электростанций сопровождается минимальными (почти что нулевыми) по сравнению с традиционными источниками энергии выбросами в природную среду.

Энергия ветра

Ветровые электростанции – перспективный способ получения энергии, особенно в тех местах, где направление ветра постоянно.

Готовые работы на аналогичную тему

Способ получения такой энергии не загрязняет природную среду. Однако прослеживается зависимость от непостоянства направлений и силы ветра. Хотя эту зависимость есть возможность частично сгладить установкой маховиков и разнообразных аккумуляторов.

Но строительство, содержание, ремонт ветровых электростанций обходится недешево. К тому же эксплуатация их сопровождается шумом, мешает птицам и насекомым, отражает радиоволны вращающимися частями.

Энергия воды

В структуру гидроэнергетики, использующей энергию водных ресурсов, входят гидроэлектростанции, малые гидроэлектростанции, приливные электростанции, волновые электростанции.

Для работы гидроэлектростанций необходимо сооружение плотины и водохранилища (гарантия обеспеченности водой). Основное преимущество гидроэнергетики – использование возобновляемой энергии.

Эксплуатация гидроэлектростанций не загрязняет природную среду, однако под водохранилища отчуждаются земли (часто плодородные). Плотины часто перекрывают рыбам путь к нересту.

Геотермальная энергия (тепло Земли)

Представляет практический интерес применение геотермальной энергии, использующей тепло Земли, в виде геотермальных станций. Кроме этого, подаваемые горячие подземные воды могут обогревать здания, теплицы. Для получения геотермальной энергии не нужно сжигать топливо, поскольку природный пар непосредственно используется для получения электроэнергии.

Геотермальная электростанция может вырабатывать электроэнергию из тепловой энергии гейзеров и других подземных источников. Гидроэлектростанции могут составить конкуренцию в регионах, где отпускная цена на электроэнергию высокая.

Водородная энергетика

Водородная энергетика, интерес к которой возрос за последнее время, основана на использовании водорода в качестве топлива.

Очевидно преимущество выбора водорода в качестве энергоносителя: экологическая безопасность (продукт его сгорания – вода), он не токсичен, не представляет опасности для человека и животных.

К недостаткам относятся:

  • получение вещества с затратой иных энергоносителей – нефти, газа, электричества,
  • высокая угроза образования взрывов – главный аргумент противников водородной энергетики.

Замечание 2

Следуя современным технологиям, возможно получать качественное топливо, имеющее высокий коэффициент теплоотдачи. Перспектива за разработкой проектов современных водородных электростанций и установок на топливных элементах.

Биоэнергетика

Сегодня большинство биоэлектростанций напоминает тепловые электростанции.

Основное отличие от традиционных ТЭЦ – применение биотоплива, которое получают в процессе переработки биологических отходов.

В стадии разработки проекты, использующие в качестве биотоплива целлюлозу, органические отходы, осадки канализационных стоков, продукты жизнедеятельности животных (навоз) и газ метан, выделяющийся при переработке отходов животноводческих хозяйств. На практике сегодня биоэлектростанции используют чаще всего отходы древесины.

Энергетика — Что такое Энергетика?

Энергетика — это область хозяйственно-экономической деятельности, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы, производство, передачу, преобразование, аккумулирование и распределение различных видов энергии.

Целью энергетики является обеспечение производства энергии путем преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую, энергию.
При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

  • получение и концентрация энергетических ресурсов;
  • передача ресурсов к энергетическим установкам;
  • преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную;
  • передача вторичной энергии потребителям.

Суммарное потребление первичной энергии в мире составляет (по состоянию на 1.1.2017):

  • нефть — 31,5%,
  • уголь — 28%,
  • природный горючий газ — 22%,
  • биотопливо — 10%,
  • АЭС — 5,5%,
  • гидроэнергия — 2%,
  • прочие источники энергии — 1%.

Топливно-энергетические ресурсы – важнейший фактор мировой политики и успешного развития мировой экономики.
Мировое потребление первичных энергоресурсов оценивается примерно в 10 млрд т нефтяного эквивалента в год.

Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданной энергетической системы (энергосистемы), которая представляет собой совокупность всех звеньев цепочки получения, преобразования, распределения и использования всех видов энергии, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии, т. е. источников энергоресурсов, электростанций, котлов, турбин, генераторов, бойлеров, линий электропередачи, трансформаторов и потребителей электрической энергии.

Ключевыми показателями деятельности энергосистемы являются установленная мощность электростанций (сумма паспортных мощностей всех генераторов электростанции, которая может меняться в процессе реконструкции действующих генераторов или установки нового оборудования), выработка электроэнергии (как правило, их единичная электрическая мощность бывает от 500 до 1000 и более МВт) и потребление электроэнергии.

Типы энергетики

Энергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную энергетику.

Традиционная энергетика

Традиционная энергетика в начале 21 в. – основной поставщик электроэнергии в мире.
Ее получают на электростанциях (ТЭС, АЭС, ГЭС).

Нетрадиционная энергетика

А к нетрадиционной энергетике относятся возобновляемые источники энергии, включающие преобразование энергии солнечной радиации, внутренней теплоты Земли, энергии ветра, приливов; мини-ГЭС и микроГЭС; технологии получения биотоплива; магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы), а также нетрадиционные технологии использования традиционных невозобновляемых источников энергии (топлив) – производство синтетического жидкого топлива, водоугольного топлива, технологии по переработке вторичных твердых бытовых отходов, новые энергетические установки или преобразователи (в т. ч. с прямым преобразованием) разных видов энергии в электрическую и тепловую, управляемый термоядерный синтез и др.

Направления подготовки

Контент страницы
















  • ​13.03.02 Электроэнергетика и электротехника, модуль Электроэнергетика ​Бакалавриат ​Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии ​Область профессиональной деятельности
    выпускника – электроэнергетика.
    Объекты профессиональной деятельности выпускника – энергетические
    установки, электростанции и комплексы на базе нетрадиционных и
    возобновляемых источников энергии (НВИЭ).
    Основные задачи профессиональной деятельности выпускника:
    проведение расчетов по определению основных категорий потенциала НВИЭ с
    учетом социальных и экологических факторов; расчет основных
    энергетических показателей и характеристик гидро-, ветроэлектрических и
    солнечных энергетических установок; выбор основного и
    вспомогательногоэнергетического оборудования электростанций на основе
    ВИЭ; изучение нормативной документации и опыта эксплуатации существующих
    и строящихся электростанций на базе НВИЭ.
    13.04.02  Электроэнергетика и электротехника, модуль Электроэнергетика​ ​​Магистратура Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии​ Область профессиональной деятельности
    выпускника– электроэнергетика.
    Объекты профессиональной деятельности выпускника – энергетические
    установки, электростанции и комплексы на базе нетрадиционных и
    возобновляемых источников энергии (НВИЭ).
    Основные задачи профессиональной деятельности выпускника: разработка
    проектов энергоустановок, электростанций и энергетических комплексов на
    основе использования НВИЭ; проведение расчетов режимов использования
    энергоустановок на базе НВИЭ, работающих в системах энергоснабжения
    централизованных и децентрализованных потребителей разного назначения;
    проведение обработки и подготовки к использованию специальной
    информации, необходимой для расчетов энергоустановок электростанции и
    энергокомплексов на основе НВИЭ; разработка математических моделей
    технологических режимов энергоустановок, электростанций и
    энергокомплексов на основе НВИЭ; использование современного специального
    математического, информационного и программного обеспечения в области
    комплексного использования НВИЭ; изучение принципов управления и
    эксплуатации электростанций на основе ВИЭ.​
    13.03.02  Электроэнергетика и электротехника, модуль Электроэнергетика ​Бакалавриат ​Гидроэлектростанции

    Область профессиональной деятельности выпускника– электроэнергетика.

    Объекты профессиональной деятельности  выпускника – гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.

    Основные задачи профессиональной деятельности выпускника:
    проведение расчетов по определению основных категорий
    гидроэнергоресурсов с учетом социальных и экологических факторов;
    проведение анализа основных энергетических характеристик гидроагрегатов и
    ГЭУ в целом; решение водохозяйственных и водноэнергетических задач,
    имеющих место при проектировании и эксплуатации ГЭУ разного
    типа;разработка элементов проектов конструкций основных гидротехнических
    сооружений гидроузлов, гидроэнергетических энергоустановок с учетом
    требований по прочности и надежности;изучение нормативной документации и
    опыта эксплуатации существующих и строящихся ГЭС для использования его
    при проектировании новых ГЭС.

    ​13.04.02 Электроэнергетика и электротехника, модуль Электроэнергетика ​Магистратура Гидроэнергетические установки​

    Область профессиональной деятельности выпускника– электроэнергетика.

    Объекты профессиональной деятельности  выпускника – гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.

    Основные задачи профессиональной деятельности выпускника:
    проведение расчетов и проектирование отдельных узлов гидроэлектростанций
    на основе инженерных методов и математического моделирования;изучение
    нормативной документации и опыта эксплуатации существующих и строящихся
    ГЭС для использования его при проектировании новых ГЭС; изучение
    принципов управления и эксплуатации ГЭС и их каскадов; проведение оценки
    экономической эффективности принимаемых проектно-конструкторских
    решений;анализ и прогноз экологической безопасности проектных решений;
        разработка математических моделей и проведение экспериментальных
    исследований работы гидроэлектростанций в энергетических и
    водохозяйственных системах; разработка правил использования водных
    ресурсов водохранилищ ГЭС и инструкций по эксплуатации гидротехнических
    сооружений и гидромеханического оборудования.


Нетрадиционная энергетика — это… Что такое Нетрадиционная энергетика?

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

Направления альтернативной энергетики

Альтернативный источник энергии

Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель 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

Перспективы

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1 % мировой выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях (ГеоТЭС), которые 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.

Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах — Франции, Великобритании,Канаде, России, Индии, Китае.

Солнечные электростанции (СЭС) работают более чем в 30 странах.

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае.

В качестве топлива в Бразилии и других странах все чаще используют этиловый cпирт.

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и грядущим 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[1].

Инвестиции

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

Во всём мире 2008 году инвестировали в $51,8 млрд в ветроэенергетику, $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[2].

Примечания

Ссылки

Литература

Wikimedia Foundation.
2010.

традиционных и нетрадиционных источников энергии | Малый бизнес

В частности, малый бизнес может пострадать от повышения цен на энергию. Увеличение этих затрат может стимулировать рост цен на транспортировку продуктов и повлиять на другие расходы, связанные с управлением компанией. Американские предприятия обычно полагаются на традиционные источники энергии, такие как нефть, уголь и природный газ. Движение происходит в направлении альтернативных источников энергии в таких областях, как солнечная, ветровая, водная и геотермальная энергия.На горизонте также ряд экспериментальных и нетрадиционных источников энергии, в том числе разработка биотоплива и электротоплива.

Ископаемое топливо

Обычные источники энергии поступают в основном из ископаемого топлива. Это органические соединения, созданные останками растений и животных, чья органическая «биомасса» со временем создает вещества, известные нам как уголь, природный газ и нефть. Управление энергетической информации США указывает, что по состоянию на 2012 год на ископаемое топливо приходилось 84 процента U.S. потребление энергии. Эти виды топлива используются в производстве и транспортировке, а также поддерживают электрические и энергетические системы домов и предприятий.

Нефть, пожалуй, один из наиболее распространенных и традиционных источников энергии из ископаемого топлива. Он поддерживает работу транспортных систем страны — за счет производства бензина, дизельного и авиационного топлива — а рентабельность этих видов топлива является критически важным элементом операций малого бизнеса. Уголь — это биотопливо, которое служит эффективным источником тепловой энергии и используется в производстве электроэнергии и в качестве топлива для электростанций.Популярность природного газа как традиционного источника энергии растет из-за огромных подземных запасов в США

Возобновляемая энергия

Солнце, ветер и вода считаются полутрадиционными, возобновляемыми, экологически чистыми источниками энергии, поскольку они постоянно пополняются. Хотя концепция использования возобновляемых источников энергии стала общепринятой, ее полная реализация все еще продолжается, в первую очередь из-за соображений стоимости. Хотя возобновляемая энергия поступает из «бесплатных» источников, для превращения этих ресурсов в энергию по-прежнему требуется много рабочей силы и оборудования.Гидроэнергетика вырабатывает электричество с помощью воды, наиболее распространенного возобновляемого источника энергии в США.

Солнечная энергия использует энергию солнца для производства электроэнергии и отопления. Энергия ветра производится с помощью высокотехнологичных турбин, а энергия распределяется по электрической сети. Многие малые предприятия находят ценность в создании собственных источников энергии за счет использования солнечных панелей и ветряных турбин на своей собственности. Эти методы снижают затраты на электроэнергию, и предприятия могут также получать прибыль, продавая неиспользованную энергию энергетическим компаниям своего региона.

Биомасса

Биомасса — еще один полутрадиционный источник энергии, потому что он находится в процессе становления основным направлением. Энергия биомассы поступает из растительного материала. Биомасса также служит системой управления отходами. Многие малые сельскохозяйственные предприятия и фермерские хозяйства могут сэкономить на энергозатратах за счет преобразования побочных продуктов своей деятельности в биотопливо. Энергия биомассы может использоваться для отопления и производства электроэнергии, и она становится все более доступной в виде жидкого биотоплива для двигателей.Биомасса имеет дополнительное преимущество в снижении некоторых форм загрязнения.

Электротопливо и инженерные виды топлива

Электротопливо — это инновационные нетрадиционные возобновляемые жидкости, в которых с помощью микроорганизмов вырабатывается химическая или электрическая энергия, необходимая для преобразования диоксида углерода в жидкое топливо. С 2012 года ученые Колумбийского университета ищут естественные способы создания топлива, похожего на бензин. Исследователи из Объединенного института биоэнергетики при Управлении науки также разрабатывают возобновляемую альтернативу дизельному топливу, используя процесс метаболической инженерии.В отличие от биодизеля, получаемого из растительного масла, топливо, полученное путем метаболической инженерии, производится из химического соединения бисаболана. Исследователи JBEI используют вечнозеленое дерево, дрожжи, микробы и бактерии кишечной палочки для производства этого соединения. Эта технология имеет потенциал для трудоустройства новых биотехнологических компаний и мелких предпринимателей.

Ссылки

Биография писателя

Лиза МакКуэрри занимается бизнес-писательством с 1987 года. В 1994 году она открыла фирму, предлагающую полный спектр услуг в области маркетинга и коммуникаций.Работа МакКуэрри отмечена наградами Управления малого бизнеса США, Международной ассоциации деловых коммуникаторов и Associated Press. Она также является автором нескольких научно-популярных публикаций, а в 2012 году издательство Glass Page Books опубликовало свой первый роман для взрослых.

Возобновляемая энергия | Центр климатических и энергетических решений

Биомасса

Источники энергии из 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 мировом 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 биоэнергетики 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 Америки в 2018 году было произведено 16 миллиардов кВтч геотермальной электроэнергии, что составляет около 4 процентов производства негидроэлектрической возобновляемой электроэнергии, 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 примерно в одну-две мили в поисках температур горных пород в диапазоне от 300 до 700 ° F.Вода откачивается из этого колодца, 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.

Наши источники энергии, природный газ — Национальные академии

Природный газ

Природный газ обеспечивает 29% нашей энергии и используется для отопления примерно половины домов в США.Он также является сырьем для изготовления множества обычных продуктов, таких как краски, удобрения, пластмассы, лекарства и антифризы. Пропан, который используется во многих кухонных плитах и ​​уличных грилях, а также в системах отопления домов, получают из природного газа. Природный газ также используется для производства 33% нашей электроэнергии.

В отличие от нефти, около четверти которой в настоящее время импортируется, практически весь наш природный газ поступает из Соединенных Штатов.

Природный газ часто называют «чистым сжиганием», потому что он производит меньше нежелательных побочных продуктов на единицу энергии, чем уголь или нефть.Как и все ископаемое топливо, при его сжигании выделяется углекислый газ, но примерно в два раза меньше, чем уголь на киловатт-час вырабатываемой электроэнергии. Кроме того, он более энергоэффективен. В среднем типичная угольная электростанция в 2013 году показала около 33% эффективности преобразования тепловой энергии в электрическую. Газовая установка имела КПД около 42%. А на электростанциях с комбинированным циклом, работающих на природном газе, где отработанное тепло от турбины, работающей на природном газе, используется для питания паровой турбины, эффективность выработки может достигать 60%.

В отличие от нефти, около четверти которой в настоящее время импортируется, практически весь наш природный газ поступает из Соединенных Штатов. Согласно прогнозам, годовое потребление вырастет примерно на 25% в течение следующих 25 лет, с 28,3 триллиона кубических футов (триллионов кубических футов) в 2015 году до 35,4 триллиона кубических футов в 2040 году. Но темпы открытия могут возрасти еще быстрее: по данным Управления энергетической информации США ( EIA), общие доказанные запасы природного газа в США выросли на 10% только в 2014 году и достигли рекордного для США уровня 389 триллионов кубических футов.Хотя Соединенные Штаты импортируют часть своего природного газа, они также экспортируют растущие объемы, а чистый импорт составляет менее 4% потребления в США.

Одной из причин такого увеличения является расширение добычи путем гидроразрыва пласта («гидроразрыва пласта») природного газа, задержанного в сланцах и других пластах, — крупных ресурсов, которые увеличились почти в девять раз с 2007 года. По прогнозам EIA, в течение 25 лет сланцевый газ будет составляют более половины от общей добычи природного газа в стране. Однако остается много безответных вопросов о долгосрочном воздействии на окружающую среду методов, используемых для добычи газа из сланца.

Интеграция возобновляемых источников энергии в энергосистему

Генерация в коммунальном масштабе

Централизованные возобновляемые источники энергии в коммунальном масштабе сопоставимы с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, и могут вырабатывать от нескольких до сотен мегаватт (МВт) электроэнергии. Подобно природному газу, углю и атомным электростанциям, крупные возобновляемые электростанции производят электроэнергию, которая передается по линиям электропередачи, преобразуется в более низкое напряжение и передается по распределительным линиям в здания и дома.

Однако, в отличие от традиционных станций, работающих на ископаемом топливе, станции возобновляемых источников энергии обычно не могут быть управляемы (или способны вырабатывать электроэнергию по запросу), потому что они зависят от переменных ресурсов, таких как солнце и ветер, которые меняются в течение день. Кроме того, поскольку ветровая и солнечная энергия имеют нулевые затраты на топливо, они получают первый приоритет в порядке отгрузки, что означает, что их продукция используется перед другими типами генераторов. (Чтобы лучше понять, как распределяется производство электроэнергии, прочтите «Рынки электроэнергии 101.”)

Распределенная генерация

На другом конце спектра малые жилые и коммерческие возобновляемые источники энергии обычно составляют от 5 до 500 киловатт (кВт). Большинство этих небольших возобновляемых источников энергии представляют собой солнечные панели, размер которых можно легко изменить (разбивку по типам солнечных батарей см. На стр. 3 этого документа RMI). Эти распределенные ресурсы обычно располагаются дома или на предприятии (например, солнечные панели на крыше). В отличие от крупных централизованных электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, которые подключаются к сети через высоковольтные линии электропередачи, подобные распределенные ресурсы подключаются к сети через электрические линии в распределительной сети более низкого напряжения, которые являются теми же линиями, которые доставляют электроэнергию потребителям.

Часто эти проекты происходят « за счетчиком », что означает, что электричество вырабатывается для использования на месте (например, солнечная система на крыше, которая снабжает электроэнергией дом). Эти небольшие распределенные проекты обычно снижают спрос на электроэнергию у источника, а не увеличивают подачу электроэнергии в сеть. Например, когда светит солнце, дом с солнечными панелями на крыше может не нуждаться в электричестве из сети, потому что его солнечные панели вырабатывают достаточно электроэнергии для удовлетворения потребностей жителей.

Возобновляемые источники энергии в масштабе сообщества, которые больше, чем проекты на крышах, но меньше, чем коммунальные, также подключены к сети через распределительные линии и поэтому также считаются распределенной генерацией. Однако, в отличие от небольших возобновляемых источников энергии на крыше, возобновляемые источники энергии в масштабе сообщества располагаются « перед счетчиком », что означает, что вырабатываемая ими энергия не используется на месте, а, скорее, перетекает в распределительную сеть, которая будет использоваться домами и предприятиями в в непосредственной близости.

Сравнение типов генерации

Как централизованная, так и распределенная генерация возобновляемых источников энергии имеет преимущества и затраты для клиентов и операторов сетей. С экономической точки зрения централизованные возобновляемые источники энергии в масштабе коммунальных предприятий намного дешевле распределенных ресурсов из-за эффекта масштаба. По состоянию на ноябрь 2018 года нормированная стоимость (чистая приведенная стоимость затрат на производство электроэнергии в течение срока службы завода) солнечной энергии на крыше оценивается в 3,5-7 раз дороже за МВтч по сравнению с солнечной батареей в масштабе коммунального предприятия.

Помимо того, что централизованные проекты дешевле, они зачастую намного проще контролировать оператору сети. Поскольку распределенные возобновляемые источники энергии часто имеют небольшие размеры и находятся за счетчиком, их может быть очень трудно отслеживать с точки зрения оператора сети, и это может значительно усложнить прогнозирование нагрузки (подробнее см. Здесь). По большей части сетевые операторы знают о существовании этих проектов только потому, что они заметно снижают потребительский спрос на электроэнергию в определенное время суток.

Однако распределенные возобновляемые источники энергии могут предоставить энергосистеме преимущества, недоступные для крупных проектов.Поскольку энергия распределенной генерации обычно используется на месте или поблизости, распределенные энергоресурсы могут значительно снизить потери энергии, которые возникают при передаче электроэнергии по линиям передачи, и они могут избежать затрат на новую инфраструктуру передачи и распределения (см. NREL и Acadia Центр). Если они подключены к микросетям , , , они также могут обеспечить преимущества большей устойчивости во время штормов, которые нарушают работу энергосистемы, обеспечивая подачу электроэнергии даже в случае сбоев в более крупной сети.

Замена угля газом или возобновляемыми источниками энергии позволяет сэкономить миллиарды галлонов воды — ScienceDaily

Продолжающийся переход от угля к природному газу и возобновляемым источникам энергии в электроэнергетическом секторе США резко сокращает использование воды в отрасли, говорится в новом исследовании Университета Дьюка.

«Хотя основное внимание было сосредоточено на преимуществах перехода с угля на климат и качество воздуха, это новое исследование показывает, что переход на природный газ — и тем более на возобновляемые источники энергии — привел к экономии миллиардов галлонов воды «, — сказал Авнер Венгош, профессор геохимии и качества воды в Школе окружающей среды Герцога Николая.

Как показывает новое исследование, эта экономия как в водопотреблении, так и в водозаборе произошла, несмотря на интенсификацию водопользования, связанного с гидроразрывом и добычей сланцевого газа.

«На каждый мегаватт электроэнергии, произведенной с использованием природного газа вместо угля, количество воды, забираемой из местных рек и подземных вод, уменьшается на 10 500 галлонов, что эквивалентно 100-дневному водоснабжению для типичного американского домохозяйства», — сказал Эндрю Кондаш. , научный сотрудник Duke, который руководил исследованием в рамках своей докторской диссертации под руководством Венгоша.

Потребление воды — количество воды, используемой электростанцией и никогда не возвращающейся в окружающую среду, — снижается на 260 галлонов на мегаватт, сказал он.

При таких темпах сокращения, если рост использования сланцевого газа как источника энергии и сокращение добычи угля продолжится в течение следующего десятилетия, к 2030 году ежегодно будет экономиться около 483 миллиардов кубометров воды, прогнозирует исследование Duke.

Если все угольные электростанции будут переведены на природный газ, годовая экономия воды достигнет 12 250 миллиардов галлонов — это 260% от текущего годового U.С. Промышленное водопользование.

Хотя масштабы использования воды для добычи угля и гидроразрыва схожи, системы охлаждения на электростанциях, работающих на природном газе, в целом используют гораздо меньше воды, чем на угольных станциях. Это может быстро привести к существенной экономии, поскольку 40% всей воды, потребляемой в Соединенных Штатах, в настоящее время идет на охлаждение термоэлектрических станций, отметил Венгош.

«Количество воды, используемой для охлаждения ТЭЦ, превосходит все другие ее применения в электроэнергетическом секторе, включая добычу угля, промывку угля, транспортировку руды и газа, бурение и гидроразрыв пласта», — сказал он.

Еще большую экономию можно получить за счет перехода на солнечную или ветровую энергию. Новое исследование показывает, что водоёмкость этих возобновляемых источников энергии, измеряемая по водопотреблению на киловатт электроэнергии, составляет всего 1-2% от водоёмкости угля или природного газа.

«Переход на солнечную или ветровую энергию устранит значительную часть забора воды и потребления воды для производства электроэнергии в США», — сказал Венгош.

В 2015 году природный газ заменил уголь в качестве основного ископаемого топлива для выработки электроэнергии в США, в основном из-за увеличения объемов разведки нетрадиционных сланцевых газов.По данным Управления энергетической информации США (EIA), в 2018 году 35,1% электроэнергии в США было получено из природного газа, 27,4% — из угля, 6,5% — за счет энергии ветра и 2,3% — за счет солнечной энергии.

История Источник:

Материалы предоставлены Duke University . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

водородных ресурсов | Министерство энергетики

Водород можно производить из различных внутренних источников.В настоящее время большая часть водорода производится из ископаемого топлива, в частности природного газа. Электроэнергия — из сети или из возобновляемых источников, таких как ветер, солнце, геотермальная энергия или биомасса — также в настоящее время используется для производства водорода. В более долгосрочной перспективе солнечная энергия и биомасса могут быть напрямую использованы для производства водорода.

Природный газ и другие ископаемые виды топлива

Ископаемое топливо можно преобразовать для высвобождения водорода из углеводородных молекул, и оно является источником большей части водорода, производимого в настоящее время в Соединенных Штатах.Сочетание этих процессов с улавливанием, использованием и хранением углерода снизит выбросы диоксида углерода. Риформинг природного газа — это продвинутый и зрелый процесс производства водорода, основанный на существующей газовой инфраструктуре. Сегодня 95% водорода, производимого в Соединенных Штатах, производится путем риформинга природного газа на крупных центральных заводах. Это важный путь для краткосрочного производства водорода. Узнайте о процессах производства водорода с использованием ископаемого топлива:

Для получения дополнительной информации также см. Водородная стратегия: обеспечение низкоуглеродной экономики в США.S. Управление ископаемых источников энергии и углерода Министерства энергетики США.

Солнечная

Солнечный свет может прямо или косвенно обеспечивать энергию для производства водорода. Этот ресурс в изобилии, но он рассеян и доступен только в течение некоторого времени. Узнайте о процессах производства водорода с использованием солнечной энергии:

Биомасса

Биомасса — это богатый возобновляемый ресурс, который можно производить внутри страны, и он может быть преобразован в водород и другие побочные продукты с помощью ряда методов.Поскольку при выращивании биомассы из атмосферы удаляется углекислый газ, чистые выбросы углерода при использовании этих методов могут быть низкими. Узнайте о процессах производства водорода с использованием биомассы:

Ветер

Ветер — богатый, но переменный ресурс для выработки электроэнергии. Вырабатываемое ветром электричество может приводить в действие электролиз воды для производства водорода, который можно использовать в качестве топлива для транспортных средств или хранить, а затем использовать в топливных элементах для выработки электроэнергии в течение дня, когда ресурс ветра низкий.Узнайте больше об использовании электролиза для получения водорода из ветра.

Возобновляемая и сетевая электроэнергия

Электричество можно использовать для разделения воды на водород и кислород. Эта технология хорошо разработана и коммерчески доступна, и в настоящее время разрабатываются системы, которые могут эффективно использовать возобновляемую энергию, например ветровую, геотермальную или солнечную. Узнайте больше об использовании электролиза для производства водорода из возобновляемых источников и электроэнергии из электросети.

Недостатки нетрадиционных источников энергии

В последние годы призывы к решительному сдвигу в сторону возобновляемых нетрадиционных природных ресурсов по мере увеличения количества источников энергии.Потенциальные игроки в секторе возобновляемых нетрадиционных источников энергии включают солнечную, ветровую, водорослевую, геотермальную, ядерную, гидроэнергетику и альтернативы океану (приливным или волновым). Хотя эти нетрадиционные варианты выглядят многообещающе, у них есть свои недостатки.

Непостоянное, ненадежное снабжение

Для ряда из этих нетрадиционных источников энергии погода, атмосферные условия и окружающая среда должны взаимодействовать для использования их энергии. Ветра может не хватать для ветряных турбин, или облачный покров может мешать сбору солнечной энергии.Известно, что геотермальные растения истощают свой источник энергии, иногда непредсказуемо. Эта непоследовательность и низкая надежность могут быть дорогостоящими, особенно когда целью является преобразование источника энергии в электричество для распределения электроэнергии.

Когда электроснабжение нестабильно и ненадежно, большие количества энергии не могут быть получены из нетрадиционных источников энергии. Это проблематично, если страна хочет зависеть от источника энергии для удовлетворения потребностей всей страны.Непоследовательность, ненадежность и непредсказуемость секторов нетрадиционной энергетики, которые все еще находятся в зачаточном состоянии, приводят к спорам о том, являются ли эти сектора практически устойчивыми в долгосрочной перспективе.

Загрязнение

Загрязнение — серьезная экологическая проблема, когда речь идет о нетрадиционных источниках энергии. Ветряные электростанции создают шумовое загрязнение. Ядерные реакторы образуют токсичные отходы, которые вредны для живых существ, что делает хранение, транспортировку и утилизацию серьезной проблемой.Геотермальные станции связаны с токсичными выбросами, такими как двуокись серы, кремнезем и отложения тяжелых металлов ртути, мышьяка и бора.

Вредно для дикой природы и окружающей среды

Вредные риски, связанные с некоторыми нетрадиционными источниками энергии, являются реальностью. Ветряные электростанции известны тем, что лопастями ветряных мельниц наносят вред птицам, летучим мышам и насекомым. Некоторые солнечные энергетические фермы создают в атмосфере интенсивные горячие зоны из-за количества тепла, отражающегося от их отражающих поверхностей.Эти горячие зоны повредили, ослепили и убили пролетающих птиц и насекомых. Строительство объектов, использующих энергию океана, может дестабилизировать морские экосистемы, отрицательно сказываясь как на местах гнездования, так и на охотничьих угодьях, угрожая будущему всего вида.

Что касается атомной энергетики, существует опасность расплавления реактора. Землетрясения, наводнения, воронки, торнадо, ураганы и всевозможные стихийные бедствия могут повредить атомную станцию, создав утечки и загрязнение окружающей среды.Ядерная очистка — непростая задача, а учитывая период полураспада ядерных элементов, используемых на атомных станциях, он может быть значительным. Такой срок восстановления после аварии на атомной электростанции может не понравиться избирателям и политическим группам. Даже если не произойдет ядерный расплав, атомные станции производят вредные отходы, которые трудно утилизировать, транспортировать и хранить.

Высокая стоимость

Создание фермы или завода, использующего солнечную, ветровую, водорослевую, геотермальную, атомную энергию, гидроэнергетику и океан, требует значительного финансирования и инвестиций.Приобретение недвижимости для размещения ветряных мельниц, солнечных батарей, фермы по выращиванию водорослей, геотермальной установки, атомной электростанции, плотины гидроэлектростанции и океанского центра требует значительных авансовых капитальных затрат для финансирования, строительства, обслуживания и реализации проектов должным образом с инфраструктурой и технологиями, которые соответствуют требованиям. стандарты кодекса. Крупномасштабное производство, уход и сбор водорослей могут обернуться непомерными расходами.

Не все нетрадиционные источники энергии являются коммерчески жизнеспособными

Геотермальные и океанические источники энергии требуют определенных мест, близких к геотермальным или океанским источникам энергии.Иногда такой доступ сопряжен с рисками и опасностями, которые могут повлиять на распределительные сети и инфраструктуру. Эти риски и опасности, не говоря уже о страховых расходах на их покрытие, могут оказаться слишком дорогостоящими для проекта, чтобы он был коммерчески жизнеспособным при нынешних технологических стандартах. Необходим некоторый технологический прорыв для дальнейшего развития секторов геотермальной и океанской энергетики. Если существуют неблагоприятные экономические условия, эти нетрадиционные источники энергии могут оказаться слишком дорогими и неэффективными, чтобы на них можно было положиться.

Специфика местоположения означает меньшие шансы универсальности

Нетрадиционные источники энергии, которые зависят от местоположения, имеют ограниченный доступ. Государства, не имеющие выхода к морю, не могут иметь в наличии источники энергии океана. Государства, в которых нет пустынь, устьев рек, геотермальных зон или больших участков свободной земли, свободной от застройки, не смогут воспользоваться солнечными, гидроэнергетическими, геотермальными или ветровыми источниками энергии.

Низкие уровни эффективности

Первоначальные затраты на установку высоки для нетрадиционных источников энергии.После этого управление землей также может облагаться налогом. Политические группы в штате или городе могут попытаться помешать продвижению проекта, особенно если они спорят об экологических проблемах, перемещении людей с больших участков земли или любых других конкурирующих интересах.

Ветряные электростанции применимы только в районах с сильным ветром, и даже если известно, что в этом районе ветрено, будут моменты, когда ветра не будет. В этой ситуации необходимо жизнеспособное резервное решение для определения того, откуда будет поступать энергия для питания электрической сети.Рассмотрим плотины гидроэлектростанций во время засухи. Плотины могут показаться выгодными в благоприятный год водного потока. Однако в случае засухи или возникновения экологических проблем из-за перенаправления естественного водного потока — будь то вмешательство в лососевые потоки на северо-западе Тихого океана или образование токсичных химических стоков в Солтон-Си на юге Калифорнии — возникают вопросы. Даже если засуха не является проблемой, плотины гидроэлектростанций по-прежнему вызывают споры со стороны природоохранных организаций по поводу потери биологического разнообразия, нарушения потока питательных веществ и проблем эрозии.Возникают споры о том, насколько эффективными могут быть нетрадиционные источники энергии в трудные времена.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *