Sursele de energie regenerabilă au primit recent o atenție deosebită din partea oamenilor de știință. A venit momentul care ne-a făcut să ne gândim la viitor și să înțelegem clar că utilizarea resurselor minerale ale Pământului nu poate fi nesfârșită.

Surse regenerabile de energie (SRE)

Reacția de fuziune termonucleară a Soarelui este principalul proces de apariție a energiei alternative. Conform calculelor astronomilor, viața estimată a acestei planete este de cinci miliarde de ani, ceea ce ne permite să judecăm rezervele aproape nesfârșite de radiație solară. Sursele de energie regenerabilă nu sunt doar fluxurile solare de intrare, ci și alte derivate - surse alternative: mișcarea vântului, a valurilor și în natură. Pe o perioadă lungă de timp, natura s-a adaptat la utilizarea radiației solare și a atins astfel echilibrul termic. Această energie primită nu duce la încălzirea globală, deoarece, după ce a lansat toate procesele necesare pe Pământ, se întoarce înapoi în spațiu. Utilizarea rațională a surselor de energie regenerabilă este o prioritate de vârf

oameni de știință care conduc dezvoltările științifice în acest domeniu. La urma urmei, din toată radiația solară primită, doar o treime este folosită pentru a menține procesele de viață pe Pământ, 0,02% este consumat de plante pentru fotosinteza de care au nevoie, iar partea rămasă nerevendicată este returnată înapoi în spațiul cosmic.

Tipuri și aplicații

Sursele regenerabile de energie constau din mai multe componente principale:

Laboratorul Național Danez a pregătit un raport care spunea că până în 2050 lumea ar putea trece la energie cu emisii foarte scăzute de carbon. În plus, costul său va fi mult mai mic decât costul extragerii resurselor naturale din măruntaiele Pământului.

Energie regenerabila

Conceptul de surse regenerabile de energie (SRE) include următoarele forme de energie: solară, geotermală, eoliană, energia valurilor mării, curenții, mareele și oceanele, energia din biomasă, hidroenergie, energie termică de calitate scăzută și alte tipuri „noi” de energie regenerabila.

Se obișnuiește să se împartă aproximativ SRE în două grupuri:

Tradiţional: energie hidraulică transformată în tipul de energie utilizabilă din centrale hidroelectrice cu o capacitate mai mare de 30 MW; energie din biomasă utilizată pentru a produce căldură folosind metode tradiționale de ardere (lemn, turbă și alte tipuri de combustibil pentru încălzire); energie geotermală.
Netradiționale: solar, eolian, energia valurilor mării, a curenților, a mareelor ​​și a oceanului, energie hidraulică transformată într-o formă de energie utilizabilă de către centralele mici și microhidroelectrice, energie din biomasă neutilizată pentru a produce căldură prin metode tradiționale, energie termică de calitate scăzută și alte „noi” tipuri de energie regenerabilă.
Perspective pentru energie regenerabilă

În ultimii ani, tendința de creștere a utilizării surselor de energie regenerabilă (SRE) a devenit destul de evidentă. Problemele dezvoltării energiei regenerabile sunt discutate la cel mai înalt nivel. Astfel, la o întâlnire la nivel înalt de la Okinawa (iunie 2000), șefii a opt state, printre care și președintele rus V.V. Putin, au discutat problemele globale ale dezvoltării comunității mondiale și printre acestea problema rolului și locului surselor regenerabile de energie. S-a decis formarea unui grup de lucru pentru a face recomandări pentru o lansare semnificativă a piețelor de energie regenerabilă. Aproape toate țările dezvoltate formează și implementează programe de dezvoltare a energiei regenerabile.
Ce a provocat un asemenea interes pentru această problemă?

Vorbind despre această tendință, ar trebui subliniat un punct fundamental nou. Până de curând, a existat un model clar în dezvoltarea energiei: dezvoltarea a fost acordată acelor domenii de energie care au furnizat un efect economic direct destul de rapid. Impacturile sociale și de mediu asociate acestor zone au fost considerate doar incidente, iar rolul lor în luarea deciziilor a fost neglijabil.

Prin această abordare, sursele regenerabile de energie au fost considerate doar resurse energetice ale viitorului, atunci când sursele tradiționale de energie au fost epuizate sau când producția lor a devenit extrem de costisitoare și intensivă în muncă. Întrucât acest viitor părea destul de îndepărtat (și chiar acum este doar o întindere să vorbim serios despre epuizarea potențialului resurselor energetice tradiționale), utilizarea surselor regenerabile de energie părea destul de interesantă, dar în condițiile moderne era mai mult exotică decât practică. .

Situația a fost schimbată dramatic de conștientizarea umanității cu privire la limitele ecologice ale creșterii. Creșterea rapidă exponențială a impacturilor antropice negative asupra mediului duce la o deteriorare semnificativă a mediului uman. Menținerea acestui mediu într-o stare normală și capacitatea lui de auto-conservare devine unul dintre obiectivele prioritare ale societății. În aceste condiții, evaluările anterioare, doar strict economice, ale diferitelor domenii ale ingineriei, tehnologiei și managementului devin vădit insuficiente, deoarece nu țin cont de aspectele sociale și de mediu.

Pentru prima dată, impulsul pentru dezvoltarea intensivă a surselor de energie regenerabilă nu a fost calcule economice promițătoare, ci presiunea publică bazată pe cerințele de mediu. Opinia conform căreia utilizarea surselor regenerabile de energie va îmbunătăți semnificativ situația mediului în lume stă la baza acestei presiuni.

Potențialul economic al surselor de energie regenerabilă în lume este estimat în prezent la 20 de miliarde t.e. pe an, ceea ce reprezintă de două ori producția anuală a tuturor tipurilor de combustibili fosili. Și această împrejurare indică calea pentru dezvoltarea energiei în viitorul apropiat.

Principalul avantaj al surselor de energie regenerabilă este inepuizabilitatea și respectarea mediului. Utilizarea lor nu schimbă balanța energetică a planetei. Aceste calități au fost motivul dezvoltării rapide a energiei regenerabile în străinătate și previziuni foarte optimiste pentru dezvoltarea acestora în următorul deceniu.

Potrivit Societății Americane de Ingineri Electrici, dacă în 1980 ponderea energiei electrice produse din surse regenerabile de energie în lume era de 1%, atunci până în 2005 va ajunge la 5%, până în 2020 - 13% și până în 2060 - 33%. Potrivit Departamentului de Energie al SUA, în această țară până în 2020 volumul producției de energie electrică bazată pe surse regenerabile de energie poate crește de la 11 la 22%. În țările Uniunii Europene se preconizează creșterea ponderii utilizării pentru producerea energiei termice și electrice de la 6% (1996) la 12% (2010). Situația inițială în țările UE este diferită. Și dacă în Danemarca ponderea utilizării SRE în 2000 a atins 10%, atunci Țările de Jos intenționează să crească ponderea SRE de la 3% în 2000 la 10% în 2020. Principalul rezultat în imaginea de ansamblu este determinat de Germania, care intenționează creșterea ponderii SRE de la 5,9% în 2000 la 12% în 2010, în principal din eolian, solar și biomasă.

Există cinci motive principale care au determinat dezvoltarea surselor de energie regenerabilă:

· asigurarea securității energetice;
· conservarea mediului și asigurarea siguranței mediului;
· cucerirea piețelor globale pentru sursele de energie regenerabilă, în special în țările în curs de dezvoltare;
· păstrarea rezervelor de resurse energetice proprii pentru generațiile viitoare;
· consum crescut de materii prime pentru utilizarea combustibililor neenergetici.

Amploarea creșterii utilizării surselor de energie regenerabilă în lume în următorii 10 ani este prezentată în tabel. 1. Pentru a înțelege amploarea cifrelor, să subliniem că capacitatea electrică a centralelor electrice care utilizează surse de energie regenerabilă (fără hidrocentrale mari) va fi de 380-390 GW, ceea ce depășește capacitatea tuturor centralelor electrice. în Rusia (215 GW) de 1,8 ori.

tabelul 1

Tipul de echipament sau tehnologie		2000	2010
Fotoelectricitate		0,938 (0,26)
Turbine eoliene conectate la rețea
Centrale hidroelectrice mici
Centrale electrice pe biomasă
Stații solare termodinamice
Stații geotermale
			380,9 - 392,45
Stații și instalații termice geotermale, GW
colectoare și sisteme solare,

Rusia conține 45% din rezervele mondiale de gaze naturale, 13% petrol, 23% cărbune, 14% uraniu. Astfel de rezerve de combustibil și resurse energetice pot satisface nevoile țării de energie termică și electrică timp de sute de ani. Cu toate acestea, utilizarea lor efectivă este cauzată de dificultăți și pericole semnificative, nu satisface nevoile energetice ale multor regiuni, este asociată cu pierderi iremediabile de combustibil și resurse energetice (până la 50%) și amenință un dezastru de mediu în zonele de extracție. și producția de combustibil și resurse energetice. Natura poate să nu reziste unui astfel de test. Aproximativ 22-25 de milioane de oameni trăiesc în zone cu alimentare autonomă cu energie sau cu energie centralizată nesigură, ocupând peste 70% din teritoriul Rusiei.

Potențialul economic al surselor de energie regenerabilă de pe teritoriul Rusiei, exprimat în tone de combustibil standard (t.e.), este după tipul de sursă: energie solară - 12,5 milioane, energia eoliană - 10 milioane, căldura Pământului - 115 milioane, biomasă energetică - 35 milioane, energie din râuri mici - 65 milioane, energie din surse de căldură cu potențial scăzut - 31,5 milioane, total - 270 milioane t.e.

Aceste surse în volum reprezintă aproximativ 30% din volumul consumului de combustibil și resurse energetice în Rusia, însumând 916 milioane de tone echivalent combustibil. pe an, ceea ce creează perspective favorabile pentru rezolvarea problemelor energetice, sociale și de mediu în viitor.

O caracteristică a stării actuale a dezvoltărilor științifice și tehnice și a utilizării practice a surselor de energie regenerabilă este costul încă mai ridicat al energiei produse (termice și electrice) în comparație cu energia obținută la marile centrale electrice tradiționale. Dar relevanța acestei probleme nu dispare. În Rusia există zone vaste în care, din cauza condițiilor economice, de mediu și sociale, este indicat să se acorde prioritate dezvoltării energiei regenerabile, inclusiv a energiei netradiționale și la scară mică. Acestea includ:

• zone de alimentare descentralizată cu energie cu densitate redusă a populației, în primul rând regiunile din nordul îndepărtat și teritoriile echivalente acestora;
• zone de alimentare centralizată cu energie cu un deficit mare de energie și pierderi semnificative de materiale din cauza întreruperilor frecvente ale consumatorilor de energie;
• orașe și locuri de recreere în masă și tratare a populației cu o situație de mediu dificilă, care este cauzată de emisiile nocive în atmosferă de la cazanele industriale și urbane care funcționează cu combustibili fosili;
• zone cu probleme de furnizare a energiei locuințelor individuale, fermelor, locurilor de muncă sezonieră și terenurilor de grădină.

De fapt, utilizarea pe scară largă a surselor de energie regenerabilă corespunde celor mai înalte priorități și obiective ale strategiei energetice a Rusiei.

De exemplu, securitatea energetică se formează în mare măsură la nivel regional. Gradul în care regiunile sunt furnizate cu propriile lor resurse de combustibil și energie este unul dintre principalii indicatori ai susceptibilității unei regiuni la amenințările la adresa securității energetice. Dezvoltarea și utilizarea resurselor energetice locale (hidroenergie a râurilor mici, turbă, mici zăcăminte de combustibili cu hidrocarburi etc.), precum și utilizarea altor resurse energetice, în primul rând regenerabile (solar, eolian, energie geotermală, energie din biomasă) va permite multor regiuni ale țării să se convertească pentru aprovizionarea cu energie din surse regenerabile de energie, asigurându-le independența energetică.

În unele domenii de utilizare a surselor de energie regenerabilă, Rusia are rezultate științifice majore care corespund nivelului mondial. Au fost identificate mari oportunități potențiale de utilizare a acestor surse de energie în rezolvarea problemelor energetice și de mediu în viitorul apropiat.

În ultimele decenii, utilizarea surselor de energie regenerabilă a devenit din ce în ce mai mult subiectul diferitelor studii științifice, întâlniri și adunări. Oamenii ajung să înțeleagă că, extragând resurse pentru noi înșine, provocăm daune ireversibile planetei. Și odată cu dezvoltarea progresului tehnologic, omenirea are nevoie din ce în ce mai multă energie. Dacă în urmă cu câteva decenii, instalațiile experimentale care transformau energia eoliană sau solară în energie electrică și termică provocau zâmbete sarcastice, acum aceste resurse s-au răspândit deja și au devenit destul de banale.

Dar nu toată lumea știe că modelele multor dispozitive moderne folosesc tehnologii care folosesc surse de energie netradiționale și regenerabile. De exemplu, producătorii Bosh produc cazane de încălzire și apă caldă și au creat mai multe modele care sunt conectate la colectoare solare. Ca urmare a acestui pas, randamentul cazanelor a crescut cu 110%. Se pare că atmosfera primește mult mai puțin rău sub formă de produse de ardere a gazelor naturale, iar oamenii primesc economii semnificative datorită reducerii consumului de gaz și, prin urmare, a plăților pentru acesta.

Beneficiile dispozitivelor economice alimentate cu surse de energie regenerabilă sunt clare, iar acum oamenii de știință și industriașii se confruntă cu sarcina principală de a desfășura cea mai extinsă campanie de informare care să conducă omenirea la alegerea unor tehnologii ecologice.

Ce este energia regenerabilă

Energia regenerabilă poartă mai multe alte nume. Aceasta este „energie regenerativă” și „energie verde”, adică energie care este produsă din surse naturale, iar extracția acesteia nu dăunează deloc mediului. Rezervele unei astfel de energie sunt inepuizabile, dimensiunea lor este nelimitată, judecând după standardele umanității.

Este absolut imposibil să se coreleze viitorul previzibil al oamenilor și, de exemplu, durata de viață a soarelui. Recent, oamenii de știință au publicat numărul de ani pe care i-au derivat, după care soarele se va stinge complet. Asta înseamnă 5 miliarde de ani. Chiar vreau să cred că viața pe Pământ va înflori în tot acest timp și că oamenii vor trăi și vor fi sănătoși. Dar putem deja presupune că numărul de oameni de pe planetă va crește, așa cum este acum. Vor avea nevoie de resurse energetice ieftine. Tehnologiile de energie regenerabilă vor fi singura cale de ieșire în această chestiune, cu condiția ca planeta, bogăția ei de floră și faună, diversitatea climatică, frumusețea peisajului, aerul curat, apa, pământul și subsolul să fie păstrate.

De aceea, tehnologiile de producere a energiei folosind vântul, soarele, ploaia, sursele geotermale, râurile, mările și oceanele sunt deja atât de binevenite, toate acestea fiind surse de energie regenerabilă. Indiferent cât de mult folosește o persoană o astfel de energie, nu se va epuiza niciodată. Vântul va sufla mereu, provocând fluxuri și refluxuri, râurile vor învârti mereu paletele turbinelor hidraulice cu puterea lor, colectoarele solare vor furniza căldură în clădirile rezidențiale și în instituțiile mari.

Eficiența energetică și economisirea energiei în Rusia

Aceste două direcții sunt incluse în planul general de dezvoltare strategică pentru Rusia; ele au fost conturate încă din 2010. Este cu adevărat benefic pentru stat că sursele de energie regenerabilă sunt de fapt utilizate în Rusia. Dacă instalația consumă energie ieftină și ușor de obținut, costul de producție va scădea. În același timp, prețul mărfurilor din magazin va scădea, creând o reducere a tensiunii sociale, iar profitul general al întreprinderii va crește. Aceasta înseamnă că vor fi create noi locuri de muncă, vor fi dezvoltate noi tehnologii și nivelul fondurilor transferate de întreprindere sub formă de impozite va crește semnificativ.

Dacă un proprietar privat de casă trece la consumul de energie regenerabilă, atunci statul va beneficia din nou foarte mult de pe urma acestui pas. În primul rând, va cumpăra cele mai noi echipamente, care nu sunt ieftine în prezent. În al doilea rând, o persoană nu va solicita ca comunicații centrale să fie aduse la domiciliul său. Și în al treilea rând, impactul asupra mediului va fi redus la minimum, prin urmare, statul va cheltui mult mai puțini bani pentru măsurile de protecție a mediului.

Motivele pentru întreaga Rusie sunt clare; cel mai dificil lucru rămâne - să-i înveți pe cetățenii ruși să raționeze nu numai pe baza propriilor costuri, ci și din punctul de vedere al economisirii resurselor naturale. Este necesar să transmitem populației că sursele de energie regenerabilă și neregenerabilă pot avea efecte diferite nu numai asupra bunăstării, ci și asupra sănătății și speranței de viață a unei națiuni.

Petrol, gaze, turbă, cărbune - toate acestea sunt resurse familiare, eficiente, dar neregenerabile. Da, dacă luăm în considerare problema din perspectiva celor care trăiesc astăzi și chiar a copiilor și nepoților lor, atunci toate acestea vor fi suficiente pentru secolul nostru. Dar poluarea aerului se produce în cea mai mare parte tocmai prin produsele de ardere a acestor resurse, iar bolile din aer murdar (astm, alergii, deficiență imunitară, boli de inimă, cancer etc.) sunt deja o problemă pentru cei care trăiesc astăzi.

Utilizarea surselor regenerabile de energie nu numai că reduce costurile de producție și consum, dar și curăță atmosfera și ne îmbunătățește sănătatea. Și acesta este și un beneficiu imens pentru stat, pentru că o societate sănătoasă este garantul unor indicatori economici înalți, realizări în știință, cultură și artă etc.

Oamenii de știință notează că țara noastră are un potențial enorm de dezvoltare a utilizării tehnologiilor de economisire a energiei. Putem realiza 40% din consumul total de energie. Adică, 40% din energie va fi produsă din surse regenerabile. Aceasta este 400 milioane t.e. Pentru referință: 1 t.u.t. – este căldura de ardere a 1 kilogram de combustibil standard. Adică putem înlocui 400 de milioane de kilograme de combustibil pe an cu surse alternative, care sunt scumpe și produc emisii nocive. Aceasta este energie regenerabilă în Rusia și, dacă vorbim despre lume în ansamblu, atunci această cifră este de 20 de miliarde t.e. in an! Aceasta reprezintă mai mult de jumătate din toate resursele de combustibil și energie.

Guvernul rus a elaborat o serie de documente care definesc reglementările pentru introducerea tehnologiilor eficiente energetic în țara noastră. Efectul lor este calculat până în 2030.

Opinia analiştilor economici pe tema introducerii tehnologiilor care utilizează surse regenerabile de energie în Rusia este foarte interesantă. Ei au observat că motivul pentru care marile entități de afaceri folosesc cele mai recente evoluții, producția de dispozitive ecologice, are două motive. Motivul principal este economic. Dacă o tehnologie aduce profit producătorului sau utilizatorului, atunci este utilizată și implementată. Dar îmbunătățirea mediului este întotdeauna un motiv secundar; ei își amintesc de asta numai atunci când profitul a fost realizat cu succes. Mentalitate, ce să faci!

Surse regenerabile de energie: tendințe globale

O tendință foarte interesantă în această direcție este izbitoare - toate tipurile de surse de energie regenerabilă se dezvoltă și se aplică cel mai rapid în țările în curs de dezvoltare și sărace. Ei, desigur, nu sunt aproape de cifrele de cost ale țărilor avansate, dar sunt în avans în ceea ce privește ratele de dezvoltare și destul de încrezători.

În 2012, proiecte privind tehnologiile regenerabile au fost create și dezvoltate în 138 de țări. Și două treimi din acest număr sunt țări în curs de dezvoltare. Liderul incontestabil dintre aceștia este China; în 2012, a crescut producția de energie electrică din energie solară cu 22%; conform prețurilor guvernamentale, 67 de miliarde de dolari au fost primite „de la soare”! O creștere semnificativă similară a dezvoltării tehnologiilor eficiente din punct de vedere energetic și ecologice a avut loc în Maroc, Africa de Sud, Chile, Mexic și Kenya. Orientul Mijlociu și Africa au obținut rezultate strălucitoare în regiunile lor.

ONU a remarcat că această creștere eficientă a asigurat accesul la servicii energetice moderne pentru toate țările, a dublat rata de creștere a eficienței utilizării energiei alternative pe Pământ și există o posibilitate clară ca energia alternativă să depășească energia convențională până în 2030.

În țările dezvoltate, se iau o serie de măsuri pentru accelerarea construcției de centrale de energie regenerabilă. În Japonia, de exemplu, cei care instalează panouri solare au dreptul la tarife preferențiale și subvenții pentru construcție și instalare.

Centrale hidroelectrice

În aceste structuri, electricitatea este generată din energia apei în cădere. Prin urmare, astfel de obiecte sunt construite pe râuri cu curenți mari și diferențe de nivel pe sol. Pe lângă faptul că râul nu se oprește niciodată din curgere, generarea de energie nu dăunează zonei înconjurătoare. Comunitatea mondială primește până la 20% din toată energia electrică în acest fel. Liderii acestei industrii sunt țările în care curge un număr mare de râuri cu apă mare: Rusia, Norvegia, Canada, China, Brazilia și SUA.

Biocombustibil

Biocombustibilii reprezintă o mare varietate de surse de energie regenerabilă. Acestea sunt deșeuri din diverse industrii: prelucrarea lemnului, agricultură. Și pur și simplu gunoiul menajer este o sursă valoroasă de energie. De asemenea, deșeurile din construcții, defrișări, producția de hârtie, ferme, deșeurile de la gropile de gunoi din oraș și metanul produs natural sunt folosite în producerea de energie alternativă.

Recent, în presă au apărut tot mai multe informații că surse care până atunci nici măcar nu puteau fi astfel de surse devin combustibil. Acesta este gunoi de grajd, este iarbă putrezită, este ulei vegetal și animal. Produsele procesate din aceste surse se adaugă puțină motorină și apoi se utilizează în scopul propus - pentru a alimenta mașinile! Emisiile unui astfel de combustibil sunt de multe ori mai puțin toxice, ceea ce este deosebit de important în megaorașe. Acum oamenii de știință dezvoltă o rețetă și o tehnologie pentru producerea de biocombustibili fără a adăuga motorină.

Vânt

Tehnologia morilor de vânt este cunoscută din cele mai vechi timpuri. Abia în anii 70 ai secolului trecut oamenii au început să inventeze morile de vânt ca surse de energie alternativă. Au fost create primele centrale eoliene. Deja în anii 80 ai secolului XX, în satele au început să apară șiruri întregi de generatoare care transformau energia eoliană în energie electrică. Acum liderii în numărul de astfel de centrale electrice sunt Germania, Danemarca, Spania, SUA, India și aceeași China progresistă. O caracteristică distinctivă a instalării unor astfel de structuri este că costul lor nu este deloc scăzut. O turbină eoliană nu se amortizează foarte repede, iar construcția de parcuri eoliene necesită investiții inițiale.

Energie geotermală

Centralele geotermale funcționează pe căldura izvoarelor termale naturale, o transformă în energie electrică și alimentează cu apă caldă spațiile de locuit ale așezărilor din apropiere. Prima astfel de centrală a fost pusă în funcțiune în Italia în 1904. Mai mult decât atât, încă funcționează și destul de reușit! Acum, astfel de stații au fost construite în 72 de țări din întreaga lume, cu SUA, Filipine, Islanda, Kenya și Rusia în frunte.

Ocean

Mareele din zonele de coastă ale oceanului sunt atât de puternice încât curenții lor pot genera o cantitate destul de mare de energie. Barajul separă bazinele superioare și inferioare; atunci când apa se mișcă, paletele turbinei se rotesc, ceea ce antrenează generatorul de electricitate. Schema este simplă, ca tot ce ține de sursele regenerabile de energie. Există doar 40 de astfel de stații pe planetă, deoarece în puține locuri natura a îndeplinit cerința de bază - o diferență de nivel în bazine de 5 metri. Stații de maree au fost construite în Franța, Canada, China, India și Rusia.

Recent, tehnologia „răcirii și încălzirii pasive” a devenit din ce în ce mai populară. Datorită acesteia, nu este absolut necesară încălzirea sau răcirea spațiului de locuit, prin urmare, energia ecologică este obținută din resursele interne ale casei în sine. Tehnologia include soluția arhitecturală corectă, respectarea dimensiunii ferestrelor și a pantei copertinelor, structura pereților și a tavanelor, precum și utilizarea ventilatoarelor interne și a copacilor plantați în apropierea casei. O tehnologie foarte interesanta si eficienta, testata in mai mult de o cladire rezidentiala.

Câteva cuvinte despre viitor

Viitorul astăzi pare puțin naiv, așa cum panourile solare și centralele eoliene păreau cândva ridicole. Astăzi, oamenii de știință prezic dezvoltarea tehnologiei combustibilului cu hidrogen, energia de fuziune a atomilor de hidrogen într-un atom de heliu cu o eliberare uriașă de energie și, de asemenea, intenționează să primească energie solară folosind sateliții Pământului și să utilizeze energia găurilor negre. Într-un cuvânt, toate teoriile sunt extrem de interesante. Cine știe, poate în 5-10 ani toate găurile negre din galaxia noastră vor lucra pentru a ne încălzi casele. Principalul lucru este că planeta noastră trăiește și este curată și sigură!

Germania: pariază pe energia regenerabilă

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE

„UNIVERSITATEA DE EXPLORARE GEOLOGICĂ DE STAT RUSĂ, DENUMITĂ DUPĂ SERGO ORDZHONIKIDZE”

Facultatea de Geoecologie și Geografie

Departamentul de Ecologie și Management de Mediu

ABSTRACT

La cursul „Sisteme tehnogene și ecorisc”

Pe subiect

„Surse de energie regenerabile și neregenerabile”

Pregătite de:

Elev grupa ECO-14-2P

Ruzmetov T.V.

Moscova 2017

Introducere................................................. ....... ................................................. ............. ............ 3

1. Resurse de energie regenerabilă............................................................. ....... ...................... 4

1.1. Clasificarea surselor de energie regenerabilă................................... 4

1.2. Energie eoliana................................................ ................................................... ........... 5

1.3. Hidroenergie................................................................. ........................................................ 7

1.4 Energia solară.................................................. .... ............................................... 9

1.5 Energie din biomasă.................................................. ..... ........................................ unsprezece

2. Surse de energie neregenerabile............................................. ......... ........... 13

2.1. Reprezentanți ai surselor de energie neregenerabile.................................. 14

2.1.1. Cărbune................................................. .................................................. ...... ..... 14

2.1.2. Ulei................................................. .................................................. ...... ..... 16

2.1.3. Gaz natural................................................ ............................................. 17

2.2. Obținerea energiei atomice.................................................. .................................................... 17

2.2.1. Centrale nucleare............................................... ............................. 18

2.2.2. Avantajele și dezavantajele centralelor nucleare.................................................. ......... ............. 19

2.2.3. Accidente la centralele nucleare.................................................. ...................................................... 20

Concluzie................................................. .................................................. ...... ..... 21

Lista literaturii utilizate.................................................. ........... ................. 22

Introducere

Există mai multe probleme globale în lumea modernă. Una dintre ele este epuizarea resurselor naturale. În fiecare minut, lumea folosește o cantitate imensă de petrol și gaze pentru nevoile umane. Prin urmare, se pune întrebarea: cât vor dura aceste resurse pentru noi dacă continuăm să le folosim în același volum uriaș? Potrivit calculelor, resursele de petrol ale planetei vor fi epuizate până la sfârșitul acestui secol. Adică nepoții și strănepoții noștri nu vor avea ce folosi pentru a genera energie? Sună înfricoșător. De asemenea, utilizarea mineralelor tradiționale are un impact negativ asupra situației de mediu a lumii. Prin urmare, omenirea se gândește din ce în ce mai mult la sursele alternative de energie. Aceasta este relevanța acestei lucrări abstracte.

Resursele regenerabile de energie

Clasificarea surselor regenerabile de energie

Sursele regenerabile de energie (SRE) sunt resursele energetice ale proceselor naturale existente în mod constant pe planetă, precum și resursele energetice ale produselor. activitatea vitală a biocentrelor de origine vegetală şi animală.O trăsătură caracteristică a surselor regenerabile de energie este caracterul ciclic al reînnoirii acestora, care permite utilizarea acestor resurse fără restricţii de timp.

De obicei, sursele de energie regenerabilă includ energia radiației solare, fluxurile de apă, vântul, biomasa, energia termică a straturilor superioare ale scoarței terestre și oceanul.

SRE pot fi clasificate după tipul de energie:

· energie mecanică (energie eoliană și curgeri de apă);

· energie termică și radiantă (energia radiației solare și căldura Pământului);

· energie chimică (energie conţinută în biomasă).

Capacitățile potențiale ale surselor de energie regenerabilă sunt practic nelimitate, dar imperfecțiunea tehnologiei și tehnologiei, lipsa materialelor structurale și de altă natură necesare nu permit încă implicarea pe scară largă a surselor de energie regenerabilă în bilanțul energetic. Cu toate acestea, în ultimii ani, progresul științific și tehnologic a fost deosebit de remarcat în lume în construcția de instalații pentru utilizarea surselor regenerabile de energie și, în primul rând, conversia fotovoltaică a energiei solare, a unităților eoliene și a biomasei.

Fezabilitatea și amploarea utilizării surselor de energie regenerabilă sunt determinate în primul rând de eficiența economică și competitivitatea acestora cu tehnologiile energetice tradiționale. Acest lucru se datorează mai multor motive:

· Inepuizabilitatea surselor regenerabile de energie;

· Nu este nevoie de transport;

· SRE sunt benefice pentru mediu și nu poluează mediul;

· Fără costuri de combustibil;

· În anumite condiții, în sistemele energetice autonome mici, SRE se poate dovedi a fi mai profitabilă din punct de vedere economic decât resursele tradiționale;

· Nu este nevoie să folosiți apă în producție.

Putere eoliana

Energia eoliană a fost folosită de oameni de mai bine de 6.000 de mii de ani. Primele turbine eoliene simple au fost folosite în antichitate în Egipt și China. În Egipt (lângă Alexandria) există rămășițe de mori de vânt de tip tambur de piatră construite în secolele II-I. î.Hr e. Morile de vânt au fost folosite pentru a măcina cereale în Persia încă din anul 200 î.Hr. e. Morile de acest tip erau comune în lumea islamică și au fost aduse în Europa de cruciați în secolul al XIII-lea.

Din secolul al XIII-lea, motoarele eoliene s-au răspândit în Europa de Vest, în special în Olanda, Danemarca și Anglia, pentru ridicarea apei, măcinarea cerealelor și acționarea diferitelor mașini-unelte.

Morile de vânt care produc energie electrică au fost inventate în secolul al XIX-lea în Danemarca. Prima centrală eoliană a fost construită acolo în 1890, iar până în 1908 existau deja 72 de stații cu o capacitate de 5 până la 25 kW. Cel mai mare dintre ele avea o înălțime a turnului de 24 m și rotoare cu patru pale cu un diametru de 23 m.

Cu toate acestea, la începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea. NTP a încetinit dezvoltarea energiei eoliene. Mineralele precum petrolul și gazele au înlocuit vântul ca sursă de energie. Dar omenirea epuizează resursele naturale ale Pământului într-un ritm atât de mare încât se pune din nou problema revenirii la rădăcini, de exemplu. la o nouă etapă în dezvoltarea energiei eoliene.

Problema cea mai presantă în energia eoliană este eficiența economică a turbinelor eoliene. Este foarte important să alegeți locul potrivit pentru a instala unitățile. Pentru aceasta, există caracteristici speciale care vă permit să alegeți locația potrivită. Zonele de coastă sunt considerate cele mai promițătoare locuri pentru producerea energiei din vânt. Fermele offshore sunt construite în mare, la o distanță de 10-12 km de coastă (și uneori mai departe). Turnurile turbinelor eoliene au fundații formate din piloți bătuți la o adâncime de până la 30 de metri. Se pot folosi și alte tipuri de fundații subacvatice, precum și fundații plutitoare.

Nu uitați că productivitatea energetică depinde de 2 factori principali: direcția și viteza vântului.

Viteza vântului este principalul obstacol în calea dezvoltării energiei eoliene. Vântul se caracterizează nu numai prin variabilitatea sezonieră și pe termen lung. El poate schimba viteza și direcția pentru perioade foarte scurte de timp. Parțial, fluctuațiile pe termen scurt ale vitezei vântului sunt compensate de turbina eoliană în sine, în special la viteze mari ale vântului, când aceasta începe să-și încetinească rotația (de obicei după 13-15 m/s). Cu toate acestea, modificările sau scăderile pe termen lung ale vitezei vântului afectează puterea turbinei eoliene și a întregului parc eolian în ansamblu. Dar în energia eoliană modernă, acest dezavantaj este minimizat de faptul că monitorizarea vântului, care începe în etapa de pre-proiectare, continuă să fie efectuată în viitor. Baza de date cu potențialul eolian acumulat face posibilă estimarea producției unui parc eolian deja în al 2-lea an de funcționare cu 24 de ore înainte, cu o precizie suficient de mare pentru rețelele electrice.

Toate turbinele eoliene pot fi împărțite în 2 tipuri mari: cu o axă verticală de rotație a rotorului și cu una orizontală.

Parcurile eoliene cu axă verticală de rotație (pe axa verticală este „montată” o roată, pe care sunt atașate „suprafețe de primire” pentru vânt), spre deosebire de cele cu aripi, pot funcționa în orice direcție a vântului fără a-și schimba poziția. Turbinele eoliene din acest grup sunt de viteză mică, deci nu creează mult zgomot. Acestea folosesc generatoare electrice multipolare care funcționează la viteze mici, ceea ce permite utilizarea unor circuite electrice simple fără riscul unui accident din cauza unei rafale accidentale de vânt. Principalele dezavantaje ale unor astfel de unități sunt perioada lor scurtă de rotație și eficiența scăzută în comparație cu parcurile eoliene orizontale. Efectele secundare ale funcționării unor astfel de instalații includ prezența vibrațiilor de joasă frecvență care apar din cauza dezechilibrului rotorului.

Piața energiei eoliene este una dintre cele mai dinamice în curs de dezvoltare din lume. Creșterea sa în 2009 a fost de 31%.Până acum, energia eoliană s-a dezvoltat cel mai dinamic în țările UE, dar astăzi această tendință începe să se schimbe. Există o creștere a activității în SUA și Canada, în timp ce noi piețe apar în Asia și America de Sud. În Asia, atât India, cât și China au înregistrat niveluri record de creștere în 2005.

În prezent, peste 300 de companii sunt implicate în producția industrială a VUE. Cele mai dezvoltate industrii sunt în Danemarca, Germania și SUA. Producția în serie de turbine eoliene este dezvoltată în Țările de Jos, Marea Britanie, Italia și alte țări.

Hidroenergie

Multă vreme, omul a folosit energia apei și curgerea acesteia pentru nevoile sale. Prin urmare, istoria hidroenergiei datează din cele mai vechi timpuri: chiar și grecii antici foloseau roți de apă pentru a măcina cerealele. De-a lungul timpului, tehnologia s-a îmbunătățit și în secolul al XIX-lea a fost inventată prima turbină cu apă. A fost creat separat de 2 oameni de știință: cercetătorul rus I. Safonov în 1837 și savantul francez Fourneuron în 1834. Cu toate acestea, M. Dolivo-Dobrovolsky este considerat inventatorul turbinei hidraulice, s-ar putea spune chiar prima centrală hidroelectrică. Și-a demonstrat invenția la o expoziție la Frankfurt. Era format dintr-un generator de curent trifazat, care era rotit de o turbină cu apă, iar energia electrică generată de aceasta era transmisă prin fire de 170 de kilometri către întreaga zonă expozițională. În prezent, energia apei reprezintă mai mult de 60 la sută din toate sursele de energie regenerabilă și este cea mai productivă dintre toate (eficiența hidrocentralelor moderne este de aproximativ 85-95%). După aceasta, începe un „boom hidroenergetic” în lume.

Principalele motive pentru o dezvoltare atât de rapidă a hidroenergiei sunt reînnoirea constantă a resurselor de către ciclul apei în natură și mecanismele relativ simple de extragere a energiei în sine. Cu toate acestea, de multe ori, construirea și instalarea hidrocentralelor este un proces foarte intensiv în muncă și în capital. Acest lucru se aplică în special construcției de baraje și acumulării de mase uriașe de apă în spatele lor. De asemenea, este de remarcat faptul că producția de hidroenergie este un proces prietenos cu mediul. Dar până acum doar o mică parte din potențialul hidroelectric al pământului servește oamenilor. În fiecare an, fluxuri uriașe de apă generate de ploaie și topirea zăpezii curg în mări nefolosite. Dacă ar fi posibil să le întârziem cu ajutorul barajelor, omenirea ar primi o cantitate colosală suplimentară de energie.

Dacă descriem funcționarea unei centrale hidroelectrice, principiul acesteia este de a genera energie printr-o turbină rotită cu ajutorul apei căzute de la o înălțime nedeterminată. O turbină hidraulică transformă energia apei care curge sub presiune în energie mecanică de rotație a arborelui. Există diferite modele de turbine hidraulice, care corespund diferitelor debite și diferitelor presiuni ale apei, dar toate au doar două jante de pale. Axa de rotație a unei turbine proiectate pentru debit mare și presiune scăzută este de obicei situată orizontal. Astfel de turbine se numesc turbine axiale sau cu elice. La toate turbinele axiale mari, paletele rotorului pot fi rotite în funcție de modificările presiunii, ceea ce este deosebit de valoros în cazul hidrocentralelor mareeoelectrice, care funcționează întotdeauna în condiții de presiune variabilă. Turbinele sunt instalate în funcție de presiunea debitului de apă la centrala hidroelectrică.

Centralele hidroelectrice sunt împărțite în funcție de puterea generată:

· Puternic - produc de la 25 MW la 250 MW și mai mult;

· Medie - până la 25 MW;

· Centrale hidroelectrice mici - până la 5 MW.

Puterea unei centrale hidroelectrice depinde direct de presiunea apei, precum și de randamentul generatorului utilizat. Datorită faptului că, conform legilor naturale, nivelul apei se schimbă constant, în funcție de anotimp, precum și dintr-o serie de alte motive, se obișnuiește să se ia puterea ciclică ca expresie a puterii unei centrale hidroelectrice. . De exemplu, există cicluri anuale, lunare, săptămânale sau zilnice de funcționare a unei centrale hidroelectrice.

Stațiile hidroelectrice, în funcție de scopul lor, pot include și structuri suplimentare, cum ar fi ecluze sau ascensoare pentru nave care facilitează navigarea printr-un rezervor, pasaje pentru pești, structuri de captare a apei utilizate pentru irigare și multe altele.

În prezent, liderii în producția de hidroenergie sunt Norvegia, China, Canada și Rusia. Islanda este lider în cantitatea de energie apei pe cap de locuitor.

Energie solara

Soarele este una dintre cele mai mari surse de radiații din Universul nostru. Și, prin urmare, nu este o coincidență faptul că energia unei stele este din ce în ce mai folosită de oameni pentru procesarea în electricitate. Într-adevăr, radiația de la Soare, ajungând pe întreaga suprafață a Pământului, are o putere colosală de 1,2 * 10 14 kW. Și uneori este păcat că o mare parte din această energie este irosită, mai ales dacă cantitatea ei este de multe ori mai mare decât resursele tuturor celorlalte surse regenerabile de energie combinate. Prin urmare, în ultimii ani, energia solară, care folosește radiația solară pentru a genera electricitate, s-a dezvoltat din ce în ce mai mult.

Cu toate acestea, cu ajutorul căldurii solare este posibil nu numai să se genereze curent, ci și să se asigure conductivitate termică. Acest lucru este posibil datorită colectoarelor solare în care apa este încălzită folosind radiația solară. Și acum poate fi folosit pentru a încălzi orice structuri.
La fel ca în energia eoliană, pentru centralele solare este foarte important să alegeți locul potrivit pentru construcția lor. Nu trebuie să uităm că razele soarelui depășesc multe obstacole înainte de a ajunge la suprafața Pământului. În primul rând, acestea includ atmosfera și în special stratul de ozon. Datorită acesteia, viața este în general posibilă pe Pământ, deoarece nu transmite radiații ultraviolete, care sunt dăunătoare tuturor viețuitoarelor. De asemenea, un rol important îl au particulele de vapori de apă, praf, impurități de gaz și alți aerosoli conținute în atmosferă. Ele disipă parțial radiațiile.

În general, cantitatea de radiație care ajunge la suprafața pământului depinde de:

· Latitudine geografică;

· Condiții atmosferice;

· Caracteristicile climatice ale teritoriului;

· Înălțimile locației de primire deasupra nivelului mării;

· Înălțimile soarelui deasupra orizontului etc.

Radiația totală care ajunge pe Pământ este împărțită în:

· Radiația directă care ajunge pe Pământ;

· Radiații împrăștiate;

· Antiradiații ale atmosferei.

Pe baza acestor valori se întocmește bilanțul total de radiații al pământului, din care se determină locurile cele mai potrivite pentru amplasarea stațiilor solare.

Ele pot fi clasificate după:

· Tipul de conversie a energiei solare în celelalte tipuri ale acesteia - căldură sau electricitate

Concentrarea energiei - cu sau fără concentratoare

· Complexitate tehnică - simplă și complexă

Instalațiile simple includ instalații de desalinizare, încălzitoare de apă, uscătoare, încălzitoare de cuptor etc.

Cele complexe includ instalații care convertesc energia solară primită în energie electrică folosind dispozitive fotovoltaice.

Unul dintre liderii în utilizarea energiei solare este Elveția. În acest moment, țara dezvoltă efectiv un program de construcție de stații solare. Există și o tendință spre producția de panouri solare instalate pe acoperișurile clădirilor sau ca fațade. Astfel de instalații pot compensa 50...70% din energia cheltuită pentru producție

Energia biomasei

Biomasa include toate substanțele de origine organică.

1. Lemn. De multe mii de ani, oamenii folosesc lemne de foc pentru încălzire, gătit și iluminarea casei. Și acest tip de producție de energie este încă folosit în mod tradițional în așezările mici. Din păcate, toate acestea duc la una dintre cele mai importante probleme din lume - defrișarea. Cu toate acestea, această problemă este rezolvată prin utilizarea energiei arborilor cu creștere rapidă, precum plopul, salcia etc.

2. Namol de canalizare. Dacă te gândești bine, în apele folosite de oameni se ascund rezerve uriașe de energie. Când lichidul se depune, se formează o cantitate uriașă de materie solidă, care, atunci când este procesată de bacterii anaerobe, poate conține aproximativ 50% materie organică. Cu toate acestea, există dificultăți semnificative în tratarea apelor uzate. Principala este uscarea acestor ape, deoarece aceasta necesită multă căldură, care în caracteristicile sale cantitative poate depăși valorile energetice teoretice pentru arderea completă a substanței decantate. De asemenea, acest proces nu este rentabil din punct de vedere al mediului. La urma urmei, arderea eliberează o cantitate mare de dioxid de carbon. Cea mai corectă opțiune în acest caz este producerea de metan folosind bacterii anaerobe. Dar instalațiile pentru aceasta sunt foarte imperfecte, așa că această metodă nu este utilizată pe scară largă în timpurile moderne.

3. Deșeuri animale. Excrementele animalelor conțin cantități mari de materie organică, care poate fi folosită pentru energie. Cu toate acestea, la fel ca în cazul apelor uzate, gunoiul de grajd conține o cantitate mare de umiditate, așa că uscarea nu este benefică. Apoi, există o altă opțiune - putrezirea anaerobă. Cu ajutorul lui se produce metan, iar substanțele rămase pot fi folosite ca îngrășăminte pentru sol. Dar merită să ne amintim că cantitatea de substanță prelucrată este mult mai mare în gunoiul de grajd mai proaspăt, prin urmare, pentru ca prelucrarea acestuia să fie profitabilă din punct de vedere economic, sunt necesare clădiri speciale care să vă permită să colectați toate excrementele într-un singur loc, fără a-și pierde prospețimea.

4. Reziduuri vegetale. După recoltare, rămân întotdeauna părți de plante neutilizate. Ele reprezintă o altă sursă de energie. Conțin celuloză, un carbohidrat care conține carbon. Datorită cantității relativ mici de umiditate din rămășițe, acestea eliberează multă energie atunci când sunt arse. Factorul limitativ în dezvoltarea acestei surse de energie este sezonalitatea creșterii culturilor. Pentru a asigura utilizarea resturilor vegetale pe tot parcursul anului, sunt necesare facilități speciale pentru creșterea acestora. De asemenea, factori importanți sunt nevoia de transport la locul de prelucrare și ușurința recoltării culturilor.

5. Risipuri alimentare. Ele pot servi și ca sursă de energie. Mai ales având în vedere că, de exemplu, deșeurile de fructe conțin o cantitate mai mare de zaharuri care conțin carbon decât reziduurile de cereale, iar reziduurile de produse din carne conțin o cantitate semnificativă de proteine. Dar prezența umidității face dificilă obținerea energiei prin arderea deșeurilor. Prin urmare, este mai oportun să obțineți metan din ele folosind bacterii. Dar aici apare o altă dificultate: deșeurile alimentare sunt folosite cu succes în creșterea animalelor. Prin urmare, această sursă practic nu este dezvoltată în timpul nostru. Singurele excepții sunt deșeurile sub formă de semințe și coji, precum și reziduurile din trestia de zahăr. De exemplu, în țările în care crește mult trestie, deșeurile sale sunt folosite pentru a produce etanol, care, atunci când este ars, eliberează o cantitate mare de energie. Cel mai frapant exemplu sunt Insulele Hawaii.

INTRODUCERE

Dezvoltarea modernă a energiei în Rusia se caracterizează printr-o creștere a costului de producție a energiei. Cea mai mare creștere a costurilor energiei se observă în zonele îndepărtate din Siberia și Orientul Îndepărtat al Rusiei, Kamchatka și Insulele Kurile, unde sunt utilizate în principal sistemele de alimentare descentralizate bazate pe centrale diesel care funcționează cu combustibil importat. Costul total al energiei electrice în aceste zone depășește adesea nivelul prețului mondial și ajunge la 0,25 dolari SUA sau mai mult pe 1 kWh.

Experiența mondială arată că o serie de țări și regiuni rezolvă astăzi cu succes problemele de aprovizionare cu energie pe baza dezvoltării energiei regenerabile. Pentru a intensifica utilizarea practică a resurselor de energie regenerabilă în aceste țări, sunt stabilite legal diferite beneficii pentru producătorii de energie „verde”. Cu toate acestea, succesul decisiv al energiei regenerabile este determinat în cele din urmă de eficiența acesteia în comparație cu alte centrale electrice cu combustibil mai tradiționale de astăzi. Dezvoltarea cadrului tehnic și legislativ pentru energia regenerabilă și tendințele stabile de creștere a costului combustibilului și resurselor energetice determină deja în prezent avantajele tehnice și economice ale centralelor electrice care utilizează resurse de energie regenerabilă. Este evident că în viitor aceste beneficii vor crește, extinzând domeniile de aplicare a energiei regenerabile și sporind contribuția acesteia la bilanțul energetic global.

CLASIFICAREA SURSELOR DE ENERGIE REGENERABILE (RES)

Sursele regenerabile de energie (SRE) sunt resurse energetice ale proceselor naturale existente în mod constant pe planetă, precum și resurse energetice ale produselor reziduale ale biocenozelor de origine vegetală și animală. O trăsătură caracteristică a SRE este inepuizabilitatea lor, sau capacitatea de a-și restabili potențialul într-un timp scurt - pe durata de viață a unei generații de oameni.

Adunarea Generală a ONU, în conformitate cu Rezoluția 33/148 (1978), a introdus conceptul de „surse de energie noi și regenerabile”, care include următoarele forme de energie: solară, geotermală, eoliană, energia valurilor marine, energia mareelor ​​oceanice, energie din biomasă lemnoasă, cărbune, turbă, animale de tracțiune, șisturi, nisipuri bituminoase, hidroenergie.

Cel mai adesea, sursele de energie regenerabilă includ energia radiației solare, vântul, fluxurile de apă, biomasa, energia termică a straturilor superioare ale scoarței terestre și oceanul.

SRE pot fi clasificate după tipul de energie:

Energia mecanică (energie eoliană și curgeri de apă);

Energia termică și radiantă (energia radiației solare și căldura Pământului);

Energie chimică (energie conținută în biomasă).

Dacă folosim conceptul de calitate a energiei - un factor de eficiență care determină proporția sursei de energie care poate fi transformată în lucru mecanic, atunci SRE pot fi clasificate astfel: sursele regenerabile de energie mecanică se caracterizează prin calitate înaltă și sunt utilizate în principal pentru producerea energiei electrice. Astfel, calitatea hidroenergiei se caracterizează printr-o valoare de 0,6...0,7; vant - 0,3…0,4. Calitatea SRE termică și radiantă nu depășește 0,3...0,35. Indicatorul de calitate al radiației solare utilizat pentru conversia fotoelectrică este și mai mic - 0,15...0,3. Calitatea energetică a biocombustibililor este, de asemenea, relativ scăzută și, în general, nu depășește 0,3.

Fezabilitatea și amploarea utilizării surselor de energie regenerabilă sunt determinate în primul rând de eficiența economică și competitivitatea acestora cu tehnologiile energetice tradiționale. Principalele avantaje ale SRE în comparație cu sursele de energie care utilizează combustibili fosili sunt inepuizabilitatea practică a resurselor, distribuirea pe scară largă a multora dintre acestea, absența costurilor cu combustibilul și emisiile de substanțe nocive în mediu. Cu toate acestea, acestea tind să fie mai intensive în capital, iar ponderea lor în producția totală de energie este încă mică (cu excepția hidrocentralelor). Conform celor mai multe prognoze, această pondere va rămâne moderată în următorii ani. În același timp, în multe țări din lume există un interes din ce în ce mai mare pentru dezvoltarea și implementarea surselor de energie netradiționale și regenerabile. Acest lucru se datorează mai multor motive.

În primul rând, SRE, inferioare surselor tradiționale de energie în producția de energie pe scară largă, sunt deja, în anumite condiții, eficiente în sistemele energetice autonome mici, fiind mai economice (comparativ cu sursele de energie care folosesc combustibil organic din import scump) și prietenoase cu mediul.

În al doilea rând, utilizarea de SRE și mai scumpe în comparație cu sursele tradiționale de energie se poate dovedi a fi recomandabilă pe baza altor criterii non-economice (de mediu sau sociale). În special, utilizarea surselor de energie regenerabilă în sisteme energetice autonome mici sau pentru consumatorii individuali poate îmbunătăți semnificativ calitatea vieții populației.

În al treilea rând, pe termen lung, rolul surselor regenerabile de energie poate crește semnificativ la scară globală. Un număr de țări și organizații internaționale efectuează cercetări privind perspectivele pe termen lung pentru dezvoltarea energiei în lume și regiunile sale. Interesul pentru această problemă se datorează rolului decisiv al energiei în asigurarea creșterii economice, impactului negativ semnificativ și crescând al acesteia asupra mediului, precum și rezervelor limitate de combustibil și resurse energetice. În acest sens, o restructurare radicală a structurii energetice cu o tranziție către utilizarea surselor de energie ecologice și regenerabile este inevitabilă în viitor. Comunitatea mondială a recunoscut necesitatea unei tranziții către dezvoltarea durabilă, care presupune căutarea unei strategii care să asigure, pe de o parte, creșterea economică și creșterea nivelului de trai al oamenilor, în special în țările în curs de dezvoltare, și, pe de o parte, pe de altă parte, o reducere a impactului negativ al activităților umane asupra mediului până la o limită sigură care să permită evitarea consecințelor catastrofale pe termen lung. În tranziția către dezvoltarea durabilă, noile tehnologii energetice și surse de energie, inclusiv sursele regenerabile de energie, vor juca un rol important.

Principalele dezavantaje care limitează utilizarea surselor de energie regenerabilă includ densitatea relativ scăzută a energiei și variabilitatea extremă. Puterea specifică scăzută a fluxului de energie duce la creșterea greutății și dimensiunilor centralelor electrice, iar variabilitatea resursei energetice primare, până la perioade de absență completă a acesteia, impune necesitatea unor dispozitive de stocare a energiei sau a surselor de energie de rezervă. Ca urmare, costul energiei produse este ridicat chiar și în absența unei componente de combustibil în prețul total al energiei.

Contribuția surselor de energie regenerabilă netradițională la balanța energetică globală în viitor este estimată de la 1...2% la 10%, deși astăzi există țări în care ponderea acestor surse depășește jumătate din balanța energetică națională. Ponderea surselor de energie regenerabilă în complexul de combustibil și energie din diferite țări ale lumii este în continuă creștere. Acest lucru se aplică atât țărilor dezvoltate (SUA, Germania, Japonia, Franța, Italia etc.), cât și, mai ales, celor în curs de dezvoltare. De exemplu, în 2000, ponderea surselor regenerabile de energie în producția de energie electrică era: Norvegia -99,7%, Islanda - 99,9%, Noua Zeelandă - 72%, Austria - 72,3%, Canada - 60,5%, Suedia - 57,1%, Elveția - 57,2%, Finlanda -33,3%, Portugalia - 30,3%. Ultimul deceniu al secolului trecut pentru întreaga lume a fost caracterizat de o creștere constantă a ponderii surselor de energie regenerabilă în bilanțul energetic general al majorității țărilor lumii. De exemplu, Marea Britanie - de la 2,1% la 2,7%; Germania - de la 3,7% la 6,3%; Franța - de la 13,3% la 14,6%; Italia - de la 16,4% la 18,9% etc.

În așteptarea unor consecințe grave asupra mediului, multe țări dezvoltate au dezvoltat o strategie economică care se extinde nu numai la energie, ci și la alte sectoare de producție și consum de resurse care pot dăuna mediului. Această strategie prevede rolul principal al statului în rezolvarea problemelor de mediu. Un exemplu de stimulare a dezvoltării energiei din surse regenerabile este „Legea

privind prioritatea utilizării surselor de energie regenerabilă.” O creștere bruscă a dimensiunii dezvoltării resurselor regenerabile de energie la sfârșitul secolului XX a fost asigurată în diferite țări ale lumii, mai ales în fazele inițiale ale dezvoltării acestora, cu ajutorul programelor de stat de sprijinire a acestui sector energetic (Germania). , Japonia, SUA, India etc.)

biocombustibil solar energie eoliană geotermală