32,6 % – olje og oljeprodukter. 30,0 % – kull. 23,7 % – gass. De tre beste blant energikildene som forsyner menneskeheten ser akkurat slik ut. Romskip og den "grønne" planeten er fortsatt like langt unna som "galaksen langt, langt unna".
Det er absolutt en bevegelse mot alternativ energi, men den går så sakte at man håper på et gjennombrudd – ikke ennå. La oss være ærlige: I de neste 50 årene vil fossilt brensel lyse opp hjemmene våre.
Utviklingen av alternativ energi går sakte, som en førstemann langs Thames-vollen. I dag er det skrevet mye mer om utradisjonelle energikilder enn det som er gjort for deres utvikling og implementering i hverdagen. Men i denne retningen er det 3 anerkjente "mastodonter" som trekker resten av vognen bak seg.
Atomenergi vurderes ikke her, fordi spørsmålet om dens progressivitet og hensiktsmessighet for utvikling kan diskuteres i svært lang tid.
Nedenfor vil det være kraftindikatorer for stasjoner, derfor, for å analysere verdiene, vil vi introdusere et utgangspunkt: det kraftigste kraftverket i verden er atomkraftverket Kashiwazaki-Kariwa (Japan). Som har en kapasitet på 8,2 GW.
Luftenergi: vind i menneskets tjeneste
Det grunnleggende prinsippet for vindenergi er konvertering av den kinetiske energien til bevegelige luftmasser til termisk, mekanisk eller elektrisk energi.
Vind er et resultat av forskjellen i lufttrykk på overflaten. Her implementeres det klassiske prinsippet om "kommuniserende fartøy", kun på global skala. Tenk deg 2 poeng – Moskva og St. Petersburg. Hvis temperaturen i Moskva er høyere, varmes luften opp og stiger, og etterlater lavt trykk og redusert luftmengde i de nedre lagene. Samtidig er det høyt trykk i St. Petersburg og det er nok luft "nedenfra". Derfor begynner massene å strømme mot Moskva, fordi naturen alltid streber etter balanse. Slik dannes luftstrømmen, som kalles vinden.
Denne bevegelsen bærer på en enorm energi, som ingeniører søker å fange.
I dag kommer 3 % av verdens energiproduksjon fra vindturbiner, og kapasiteten vokser. I 2016 oversteg den installerte kapasiteten til vindkraftverk kapasiteten til kjernekraftverk. Men det er 2 funksjoner som begrenser utviklingen av retningen:
1. Installert effekt er maksimal driftseffekt. Og hvis atomkraftverk opererer på dette nivået nesten hele tiden, når vindparker sjelden slike indikatorer. Effektiviteten til slike stasjoner er 30-40%. Vinden er ekstremt ustabil, noe som begrenser bruken i industriell skala.
2. Plassering av vindparker er rasjonell på steder med konstant vindstrøm – på denne måten er det mulig å sikre maksimal effektivitet av installasjonen. Lokalisering av generatorer er betydelig begrenset.
Vindenergi kan i dag kun betraktes som en ekstra energikilde i kombinasjon med permanente, som kjernekraftverk og stasjoner som bruker brennbart brensel.
Vindmøller dukket først opp i Danmark – de ble brakt hit av korsfarerne. I dag, i dette skandinaviske landet, genereres 42 % av energien fra vindparker.
Prosjektet for bygging av en kunstig øy 100 km utenfor kysten av Storbritannia er nesten fullført. Et fundamentalt nytt prosjekt vil bli opprettet ved Dogger Bank – for 6 km2 det skal installeres mange vindturbiner som skal overføre strøm til fastlandet. Det blir den største vindparken i verden. I dag er dette Gansu (Kina) med en kapasitet på 5,16 GW. Dette er et kompleks av vindturbiner, som vokser hvert år. Den planlagte indikatoren er 20 GW.
Og litt om kostnadene.
De gjennomsnittlige kostnadsindikatorene for generert 1 kWh energi er:
─ kull 9-30 cent;
─ vind 2,5-5 øre.
Hvis det er mulig å løse problemet med avhengighet av vindkraft og dermed øke effektiviteten til vindparker, så har de et stort potensial.
Solenergi: naturens motor - menneskehetens motor
Produksjonsprinsippet er basert på innsamling og fordeling av varme fra solens stråler.
Nå er andelen solkraftverk (SPP) i verdens energiproduksjon 0,79 %.
Denne energien er først og fremst assosiert med alternativ energi - fantastiske felt dekket med store plater med fotoceller tegnes rett foran øynene dine. I praksis er lønnsomheten i denne retningen ganske lav. Blant problemene kan man trekke frem et brudd på temperaturregimet over solkraftverket, hvor luftmassene varmes opp.
Det finnes programmer for utvikling av solenergi i mer enn 80 land. Men i de fleste tilfeller snakker vi om en hjelpeenergikilde, fordi produksjonsnivået er lavt.
Det er viktig å plassere kraften riktig, som detaljerte kart over solstråling er kompilert for.
Solfangeren brukes både til oppvarming av vann til oppvarming og til å generere strøm. Fotovoltaiske celler genererer energi ved å "slå ut" fotoner under påvirkning av sollys.
Leder når det gjelder energiproduksjon ved solkraftverk er Kina, og når det gjelder produksjon per innbygger – Tyskland.
Det største solkraftverket ligger på solfarmen Topaz, som ligger i California. Effekt 1,1 GW.
Det er utviklinger for å sette samlere i bane og samle solenergi uten å miste den i atmosfæren, men denne retningen har fortsatt for mange tekniske hindringer.
Vannkraft: bruker den største motoren på planeten
Vannkraft er ledende blant alternative energikilder. 20 % av verdens energiproduksjon kommer fra vannkraft. Og blant fornybare kilder 88%.
En massiv demning bygges på en viss del av elven, som blokkerer kanalen fullstendig. Et reservoar opprettes oppstrøms, og høydeforskjellen langs sidene av demningen kan nå hundrevis av meter. Vann passerer raskt gjennom demningen på de stedene der turbinene er installert. Så energien til vann i bevegelse snurrer generatorene og fører til generering av energi. Alt er enkelt.
Av minusene: et stort område er oversvømmet, biolivet i elva er forstyrret.
Det største vannkraftverket er Sanxia ("Three Gorges") i Kina. Den har en kapasitet på 22 GW, og er det største anlegget i verden.
Vannkraftverk er vanlige over hele verden, og i Brasil gir de 80 % av energien. Denne retningen er den mest lovende innen alternativ energi og er i stadig utvikling.
Små elver er ikke i stand til å produsere stor kraft, så vannkraftverk på dem er designet for å møte lokale behov.
Bruk av vann som energikilde er implementert i flere hovedkonsepter:
1. Bruk av tidevann. Teknologien ligner på mange måter det klassiske vannkraftverket, med den eneste forskjellen at demningen ikke blokkerer kanalen, men munningen av bukta. Vannet i havet gjør daglige svingninger under påvirkning av månens tiltrekning, noe som fører til sirkulasjon av vann gjennom demningens turbiner. Denne teknologien har bare blitt implementert i noen få land.
2. Bruk av bølgeenergi. De konstante svingningene av vann i åpent hav kan også være en energikilde. Dette er ikke bare passasjen av bølger gjennom statisk installerte turbiner, men også bruken av "flyter": men overflaten av havet plasserer en kjede av spesielle flottører, inne i disse er små turbiner. Bølger spinner generatorer og en viss mengde energi genereres.
Generelt er i dag ikke alternativ energi i stand til å bli en global energikilde. Men det er fullt mulig å gi de fleste objekter autonom energi. Avhengig av egenskapene til territoriet, kan du alltid velge det beste alternativet.
For global energiuavhengighet vil det kreves noe fundamentalt nytt, som "eter-teorien" til den berømte serberen.
Uten demagogi er det merkelig at menneskeheten på 2000-tallet produserer energi ikke mye mer progressivt enn lokomotivet som Lumiere-brødrene fotograferte. I dag har spørsmålet om energiressurser gått langt inn i sfæren av politikk og finans, som bestemmer strukturen i elektrisitetsproduksjonen. Hvis olje tenner lampene, trenger noen det …