Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Відновлювана енергія



План:


Введення

Вітряк

Відновлювана або регенеративна енергія - енергія з джерел, які за людськими масштабами є невичерпними. Основний принцип використання відновлюваної енергії полягає в її вилученні з постійно відбуваються в навколишньому середовищі процесів і надання для технічного застосування.

Поновлювану енергію отримують з природних ресурсів - таких як сонячне світло, вітер, дощ, припливи і геотермальна теплота - які є поновлюваними (поповнюються природним шляхом). У 2006 році близько 18% світового споживання енергії було задоволено з поновлюваних джерел енергії, причому 13% з традиційною біомаси, таких, як спалювання деревини. Гідроелектроенергія є черговим найбільшим джерелом поновлюваної енергії, забезпечуючи 3% світового споживання енергії і 15% світової генерації електроенергії. [1]

Використання енергії вітру зростає приблизно на 30 відсотків на рік, по всьому світу з встановленою потужністю 196600 мегават (МВт) в 2010 році, [2] і широко використовується в країнах Європи та США. [3] Щорічне виробництво в фотоелектричної промисловості досягло 6900 МВт в 2008 році [4]. Сонячні електростанції популярні в Німеччині та Іспанії. [5] Сонячні теплові станції діють в США та Іспанії, а найбільшою з них є станція в пустелі Мохаве потужністю 354 МВт. ​​[6] Найбільшою в світі геотермальної установкою, є установка на гейзерах в Каліфорнії, з номінальною потужністю 750 МВт. Бразилія проводить одну з найбільших програм використання поновлюваних джерел енергії в світі, пов'язану з виробництвом паливного етанолу з цукрової тростини. Етиловий спирт в даний час покриває 18 відсотків потреби країни в автомобільному паливі [7]. Паливний етанол також широко поширений в США.


1. Приклади відновлюваної енергії

1.1. Енергія вітру

Ця галузь енергетики, спеціалізується на використанні енергії Сонця - електромагнітних хвиль, які випромінюються Сонцем через протікання в ньому термоядерної реакції. Це випромінювання досягає атмосфери Землі і перетворюється в кінетичну енергію руху газу в атмосфері. Вітроенергетика є бурхливо розвивається галуззю, так в кінці 2010 року загальна встановлена потужність усіх вітрогенераторів склав 196 гігават [8].

Потужність вітрогенератора залежить від площі, замітає лопатями генератора. Наприклад, турбіни потужністю 3 МВт (V90) виробництва датської фірми Vestas мають загальну висоту 115 метрів, висоту вежі 70 метрів і діаметр лопатей 90 метрів.

Найбільш перспективними місцями для виробництва енергії з вітру вважаються прибережні зони. У морі, на відстані 10-12 км від берега (а іноді і далі), будуються офшорні вітряні електростанції. Вежі вітрогенераторів встановлюють на фундаменти з паль, забитих на глибину до 30 метрів.

Вітряні генератори практично не споживають викопного палива. Робота вітрогенератора потужністю 1 МВт за 20 років експлуатації дозволяє заощадити приблизно 29 тис. тонн вугілля або 92 тис. барелів нафти.


1.2. Гідроенергія

На цих електростанціях, в якості джерела енергії використовується потенційна енергія водного потоку, першоджерелом якої є Сонце, випаровує воду, яка потім випадає на височинах у вигляді опадів і стікає вниз, формуючи річки. Гідроелектростанції зазвичай будують на річках, споруджуючи греблі і водосховища. Також можливе використання кінетичної енергії водного потоку на так званих вільно поточних (бесплотінних) ГЕС.

Особливості:

  • Собівартість електроенергії на ГЕС істотно нижче, ніж на всіх інших видах електростанцій
  • Генератори ГЕС можна достатньо швидко включати і вимикати в залежності від споживання енергії
  • Поновлюване джерело енергії
  • Значно менший вплив на повітряне середовище, ніж іншими видами електростанцій
  • Будівництво ГЕС зазвичай більш капіталомістке
  • Часто ефективні ГЕС більш віддалені від споживачів
  • Водосховища часто займають значні території
  • Греблі часто змінюють характер рибного господарства, оскільки перекривають шлях до нерестовищ прохідним рибам, проте часто сприяють збільшенню запасів риби в самому водосховищі та здійснення рибництва.

На 2010 рік гідроенергетика забезпечує виробництво до 76% відновлюваних і до 16% всієї електроенергії в світі, встановлена ​​гідроенергетичних потужностей досягає 1015 ГВт. Лідерами з вироблення гідроенергії на громадянина є Норвегія, Ісландія і Канада. Найбільш активну гідробудівництво на початок 2000-х веде Китай, для якого гідроенергія є основним потенційним джерелом енергії, у цій же країні розміщено до половини малих гідроелектростанцій світу.


1.3. Енергія припливів і відливів

Електростанціями цього типу є особливим видом гідроелектростанції, що використовують енергію припливів, а фактично кінетичну енергію обертання Землі. Припливні електростанції будують на берегах морів, де гравітаційні сили Місяця і Сонця двічі на добу змінюють рівень води.

Для отримання енергії затока або гирлі річки перекривають греблею, в якій встановлені гідроагрегати, які можуть працювати як в режимі генератора, так і в режимі насоса (для перекачування води у водосховищі для подальшої роботи у відсутність припливів і відливів). В останньому випадку вони називаються гідроакумулююча електростанція.

Перевагами ПЕМ є екологічність і низька собівартість виробництва енергії. Недоліками - висока вартість будівництва і змінюється протягом доби потужність, через що ПЕС може працювати тільки в єдиній енергосистемі з іншими типами електростанцій.


1.4. Енергія сонячного світла

1.5. Геотермальна енергія

1.6. Біоенергетика

2. Джерела відновлюваної енергії

Пральня самообслуговування, що використовує для роботи сонячну енергію

Термоядерний синтез Сонця є джерелом більшості видів відновлюваної енергії, за винятком геотермічний енергії та енергії припливів і відливів. За розрахунками астрономів, що залишилася тривалість життя Сонця становить близько п'яти мільярдів років, так що за людськими масштабами відновлюваної енергії, що походить від Сонця, виснаження не загрожує.

У строго фізичному сенсі енергія не відновлюється, а постійно вилучається з вищеназваних джерел. З сонячної енергії, що прибуває на Землю, лише дуже невелика частина трансформується в інші форми енергії, а велика частина просто йде в космос.

Використанню постійних процесів протиставлена ​​видобуток викопних енергоносіїв, таких як кам'яне вугілля, нафта, природний газ або торф. У широкому розумінні вони теж є поновлюваними, але не за мірками людини, так як їх освіта вимагає сотень мільйонів років, а їх використання проходить набагато швидше.


3. Заходи підтримки відновлюваних джерел енергії

На даний момент існує досить велика кількість заходів підтримки ВДЕ. Деякі з них вже зарекомендували себе як ефективні та зрозумілі учасникам ринку. Серед таких заходів варто більш детально розглянути:

  • Зелені сертифікати;
  • Відшкодування вартості технологічного приєднання;
  • Тарифи на підключення;
  • Система чистого вимірювання;

3.1. Зелені сертифікати

Під зеленими сертифікатами розуміються сертифікати, що підтверджують генерацію певного обсягу електроенергії на основі ВДЕ. Дані сертифікати отримують тільки кваліфіковані відповідним органом виробники. Як правило, зелений сертифікат підтверджує генерацію 1Мвт г, хоча ця величина може бути й інший. Зелений сертифікат може бути проданий або разом з виробленої електроенергією, або окремо, забезпечуючи додаткову підтримку виробника електроенергії. Для відстеження випуску та приладдя "зелених сертифікатів" використовуються спеціальні програмно-технічні засоби (WREGIS, M-RETS, NEPOOL GIS). Відповідно до деякими програмами сертифікати можна накопичувати (для подальшого використання в майбутньому), або позичати (для виконання зобов'язань у поточному році). Рушійною силою механізму звернення зелених сертифікатів є необхідність виконання компаніями зобов'язань, взятих на себе самостійно або накладених урядом. У зарубіжній літературі "зелені сертифікати" відомі також як: Renewable Energy Certificates (RECs), Green tags, Renewable Energy Credits.


3.2. Відшкодування вартості технологічного приєднання

Для підвищення інвестиційної привабливості проектів на основі ВДЕ державними органами може передбачатися механізм часткової або повної компенсації вартості технологічного приєднання поновлюваних джерел до мережі.

3.3. Тарифи на підключення ( feed-in-tariff)

Накопичений у світі досвід дозволяє говорити про тарифи на підключення як про найуспішніших заходи щодо стимулювання розвитку відновлюваних джерел енергії. В основі даних заходів підтримки ВДЕ лежать три основні фактори:

  • гарантія підключення до мережі;
  • довгостроковий контракт на покупку всієї виробленої ВДЕ електроенергії;
  • надбавка до виробленої електроенергії.

Тарифи на підключення можуть відрізнятися не тільки для різних джерел відновлюваної енергії, але й залежно від встановленої потужності ВДЕ. Як правило, надбавка до виробленої електроенергії виплачується протягом досить тривалого періоду (10-25 років), тим самим гарантуючи повернення вкладених в проект інвестицій і отримання прибутку.


3.4. Система чистого вимірювання

Додаткові відомості: Система чистого вимірювання

Дана міра підтримки передбачає можливість вимірювання відданого в мережу електрики і подальше використання цієї величини у взаєморозрахунках з електропостачальною організацією. Відповідно до "системою чистого виміру" власник ВДЕ отримує роздрібний кредит на величину, рівну або більшу виробленої електроенергії. Відповідно до законодавства, у багатьох країнах електропостачальної організації зобов'язані надавати споживачам можливість здійснення чистого вимірювання.


4. Інвестиції

У всьому світі в 2008 році інвестували $ 51,8 млрд у вітроенергетику, $ 33,5 млрд в сонячну енергетику і $ 16,9 млрд в біопаливо. Країни Європи в 2008 році інвестували в альтернативну енергетику $ 50 млрд, країни Америки - $ 30 млрд, Китай - $ 15,6 млрд, Індія - $ 4,1 млрд [9].

У 2009 році інвестиції у відновлювану енергетику в усьому світі становили $ 160 млрд, а в 2010 році - $ 211 млрд. У 2010 році в вітроенергетику було інвестовано $ 94700000000, в сонячну енергетику - $ 26100000000 і $ 11 млрд - в технології виробництва енергії з біомаси і сміття [10].


Примітки

  1. Global Status Report 2007 - www.ren21.net/pdf/RE2007_Global_Status_Report.pdf (PDF).
  2. REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009 Update - www.ren21.net/pdf/RE_GSR_2009_update.pdf p. 9.
  3. Global wind energy markets continue to boom - 2006 another record year - www.gwec.net/uploads/media/07-02_PR_Global_Statistics_2006.pdf (PDF).
  4. REN21 (2009). Renewables Global Status Report: 2009 Update - www.ren21.net/pdf/RE_GSR_2009_update.pdf p. 15.
  5. World's largest photovoltaic power plants - www.pvresources.com/en/top50pv.php
  6. Solar Trough Power Plants - www.osti.gov/accomplishments/pdf/DE00014520/DE00014520.pdf (PDF).
  7. America and Brazil Intersect on Ethanol - www.renewableenergyaccess.com/rea/news/story?id=44896
  8. 120 Gigawatt of wind turbines globally contribute to secure electricity generation - www.wwindea.org/home/index.php?option=com_content&task=view&id=223&Itemid=40.
  9. Green energy overtakes fossil fuel investment, says UN - www.guardian.co.uk/environment/2009/jun/03/renewables-energy/print
  10. Renewables Investment Breaks Records 29 серпня 2011 - www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/08/renewables-investment-breaks-records?cmpid=rss

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Енергія
Нульова енергія
Дулова енергія
Внутрішня енергія
Вільна енергія
Темна енергія
Енергія активації
Енергія (РКК)
Луч-Енергія
© Усі права захищені
написати до нас