5 альтернативных источников энергии, которые, рано или поздно, придут на замену нефти. Альтернативные источники энергии нефти


Нефть, газ и альтернативные источники энергии

В последнее время в современном мире идёт активная популяризация возобновляемых источников энергии. Ведь, ни для кого не секрет, что нефти и газа, на которых многие десятилетия базировалась энергетика, надолго не хватит. Кроме того, цена на них будет только расти, в особенности, когда начнёт образовываться дефицит.

Всё это, в первую очередь повлияет на страны Персидского залива и Россию, которые «кормятся» как раз с помощью этих ресурсов. Поэтому страны, планирующие своё будущее поболе, чем на пятилетку, ищут альтернативные способы получать энергию.

Конечно, существует ещё сравнительно дешёвая ядерная энергия, которая сейчас находится в опале из-за своей небезопасности. Однако, как мне кажется, с развитием науки найдётся решение, как сделать АЭС надёжнее и безопаснее. После чего атомные электростанции перестанут восприниматься как нечто страшное.

Но сегодня речь пойдёт не о них. В этом посте мы поговорим об альтернативных электростанциях, которые, к сожалению, очень слабо развиты в постсоветских странах. А именно – об их видах.

Геотермальные электростанции. Наша Земля представляет из себя шар с раскалённым ядром, которое вырабатывает просто колоссальное количество энергии. Это значит, что добывать энергию можно непосредственно из земли, по которой мы с вами ходим каждый день.

Звучит красиво, но, к сожалению, наш уровень науки пока ещё не настолько высок, чтобы было выгодно строить такие электростанции повсюду, поэтому строят их пока, преимущественно, в зонах вулканической активности и в долинах гейзеров, где земная кора тоньше, чем в других местах.

Это направление энергетики очень перспективно даже несмотря на то, что из ядра до земной коры доходит всего 2% выделяемой энергии. А теперь попробуйте представить, что будет, если человечество изобретёт способ добывать энергию из мест, куда более глубоких, чем кора Земли.

Приливные электростанции. Как можно понять из названия, получают энергию в результате взаимодействия с приливами и отливами, во время которых уровень воды может подниматься и опускаться более чем на 10 метров.

Распространены такие электростанции даже меньше, чем геотермальные. Но в этом нет ничего удивительного – регионов с большой повышением воды во время приливов не так уж много в мире. В результате этого развитие приливной энергетики сомнительно.

Помимо этого, существует мнение, что действие этих электростанций замедляет вращение Земли вокруг своей оси. Но, даже если это и имеет место быть, то замедление настолько незначительное, что никак не может сказаться на окружающей среде.

Волновые электростанции. Один из самых молодых видов электростанций – первая начала работу в 2008 году. Такая электростанция может находиться как непосредственно в море, так и на стенах причалов.

Этот вид электростанций ещё далёк от совершенства, так как энергии вырабатывает довольно мало, зато часто ломается во время штормов.

Осмотические электростанции. Получают энергию от перемещении частиц при смешении пресной и солёной воды. Находиться могут исключительно только в месте впадения реки в море.

На данный момент такая электростанция всего одна в мире и находится в Норвегии. Они построена в качестве экспериментальной лаборатории, в которой пытаются сделать этот вид производства энергии рентабельным. Но пока до показателей хотя бы самоокупаемости ему далеко.

Водопадные электростанции. Тут всё просто – вода падает и крутит лопасти турбины.

Как правило, это небольшие электростанции, вырабатывающие незначительное количество энергии. Их развитие тоже под большим сомнением, так как требуют наличие не самого маленького водопада.

Ветряные электростанции. Самый популярный вид альтернативных электростанций. Видели когда-нибудь ветряные мельницы (хотя бы на картинках)? Это их правнук.

Данный вид электростанций развивается с огромной скоростью во всём мире, занимая при этом место уже не только на суше, но и в море. Правда, и у них есть пара минусов – непостоянство ветров и вред для миграции птиц. Правда, многие страны уже начали бороться со второй проблемой и отключают «мельницы» во время периода миграции птиц.

Между прочим, Дания около 25% своей энергии получает именно с помощью ветряных электростанций.

«Солнечные» электростанции. Делятся на два крупных подвида – поглощающие солнечное излучение (это такие чёрные пластины, вы их наверняка видели) и отражающие свет в необходимом направлении, вплоть до освещения отдельных помещений.

Это второй по популярности вид альтернативного получения энергии.

Биоэлектростанции. По принципу работы очень похожи на традиционные ТЭЦ, только работают от переработки (сжигания) современного биотоплива, получаемого из растений и жиров животных, а также от сжигания биогаза и сланцевого газа.

Хороши только тем, что используют в качестве топлива возобновляемые ресурсы. Во всём остальном, в том числе и в загрязнении атмосферы, не уступают ТЭЦ, а по стоимости энергии и превосходят их.

Грозовые электростанции. Самый фантастический вид электростанций. Получает энергию от того, что «захватывает» молнию во время грозы.

В данное время готов лишь только экспериментальный прототип, но если всё же удастся найти подход к получению энергии таким образом, то это будет, наверное, главным прорывом в прикладной науке за последние десятки лет. Это позволит сократить стоимость энергии для потребителей во много раз. Поэтому – ждём и надеемся.

Пост опубликован в рамках проекта «Ретроспектива». Если вы его уже читали, значит, вы – мой постоянный читатель, и я люблю вас всем сердцем. Однако, в мире существует огромное количество людей, которые этот пост не читали ранее, и им было интересно ознакомиться с информацией, изложенной выше.

Добавляйтесь: ЖЖ // Twitter // Instagram // Facebook // VK

mova.livejournal.com

5 альтернативных источников энергии, которые, рано или поздно, придут на замену нефти.

Большие любители яблок -компания Apple, вслед за FaceBook, Microsoft и Amazon начали вкладывать миллионы долларов в волновую энергетику, как один из альтернативных источников добычи энергии.

OFFICEPLANKTON немного приоткрыл занавес и посвятит вас сегодня в дела будущего, как атомные и тепловые электростанции, постепенно будут вытеснены совершенно новыми способами добычи энергии.

Об этих альтернативных источниках энергии мы и расскажем ниже.

Вам будет также интересно: Солнечный рефлектор или зеркала Архимеда в действии.

1 Волновые электростанции.

Идея добывания электроэнергии из морской волны не нова. Патент относится к 1799 году и только в 2008 году в Португалии построили первую волновую электростанцию мощностью 2,25 МВт. Это не так и много, однако потенциал оценил весь мир.

Уже сегодня волновые электростанции построены в десятках стран, включая Россию, а ученые предрекают, что уже в недалеком будущем волновые электростанции станут выгодня ветряков.

2 Как вирусы будут добывать энергию.

Представьте себе, что микроскопических вредителей можно научить работать на благо цивилизации. Собственно уже научили.

Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса (Соединенные штаты) смогли создать вирус М13, который при соприкосновении с инфицированной им же поверхностью, создает небольшой разряд энергии.

Простыми словами, уберете блокировку клавиатуры на вашем смартфоне, удерживая замочек и проведя пальчиком слева направо — вот вам дополнительный заряд. Правда энергии будет не так и много, но ведь это уже настоящий прорыв в науке. Ученые утверждают, не стоит относиться скептически к такого рода опытам. В конце концов никто не знает каким будет наше энергетическое будущее. Возможно оно будет за вирусами.

Вам будет интересно: розетка на солнечных батареях.

3 Морские водоросли, как альтернативный источник энергии.

Третьим способом добычи электроэнергии стали морские водоросли. Точнее метан, выделяемый после их переработки.

Добывается энергия из водорослей следующим образом. Собранные водоросли помещают в резервуар со спецальными бактериями. Затем начинается процесс брожения и выделяется метан, направляющийся прямиком в электро-генератор.

Такой способ добычи энергии не сможет отапливать дома зимой. Однако для Японии, чьи власти каждый год выделяют кругленькую сумму денег, для очищения берегов от морской растительности, такой способ переработки энергии сможет компенсировать все затраты.

4 Энергия недр земли.

Единственное ради чего стоит бурить щемлю — нефть и газ, но уже в недалеком будущем геотермальные станции составят сильную конкуренцию бурению.

Геотермальные станции устанавливют вблизи вулканов. Саму же энергию добывают не за счет магмы, а благодаря кипящей воде, вырывающейся на поверхность в гейзерах.

Энергетический потенциал энергии земных недр не настолько высок, как волновая энергия. Но сегодня геотермальные установки располагаются в Исландии, Индонезии, Японии и других странах и довольно неплохо обеспечивают энергией эти страны.

5Термоядерный реактор ITER.

Сколько бы ни подавали надежд все предыдущие альтернативные источники энергии, термоядерная энергия единственная, за кем стоит реальное будущее. Но у всего хорошего есть как всегда одно НО.Дело в том что, ITER — Международный экспериментальный термоядерный реактор, способен обеспечивать энергией две-три страны сразу. Работать ITER будет по принципу воссоздания профессов, происходящих внутри звезды.

НО заключается в том, что изначально термоядерный реактор планировали запустить в 2016 году. Теперь срок перенесли на 2030 год, а подключить реактор к энергетической сети получиться не раньше 2040 года.Однако планируется что результат превзойдет все ожидания и даже больше того.

Вам будет также интересно: Как используют солнечные батареи в разных точках земного шара.

Загрузка...

www.officeplankton.com.ua

Альтернативный источник - энергия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Альтернативный источник - энергия

Cтраница 1

Альтернативные источники энергии: солнечная, ветровая, океаническая, геотермальная и др. являются возобновляемыми. Их использование видится многим единственным выходом из надвигающегося энергетического кризиса. Но будущее альтернативных источников пока достаточно туманно. Сегодня крупномасштабное энергосбережение на базе альтернативных источников экономически не оправдывается. Энергозатраты на получение такой энергии часто равны или больше получаемой от этих источников энергии.  [1]

Альтернативные источники энергии, Традиционная энергетика, Энергетика экологическая.  [2]

Из альтернативных источников энергии наиболее динамично развивается ветроэнергетика.  [3]

В поисках альтернативных источников энергии ведутся исследования, имеющие целью освоение технологии производства жидкого синтетического топлива. Результатом этих научных разработок может стать технология конверсии газа, которая предполагает решить будущие глобальные энергетические потребности путем создания коммерческих рынков сбыта для запасов газа, расположенных в отдаленных местах и недоступного для обычной транспортировки. Это позволит в перспективе отказаться от строительства дорогостоящих магистральных газопроводов большого диаметра и мощных компрессорных станций, заменяя их на продук-топроводы малого диаметра и энергоэкономные насосные станции и снижая тем самым на порядок транспортные расходы, связанные с перекачкой газа на дальние расстояния по магистральным газопроводам.  [4]

Разработка проблемы альтернативных источников энергии и поиск более эффективных способов ее использования ослабляют позиции нефтяного картеля, что ведет, в свою очередь, к снижению цен на нефть. Положение нефтедобывающих компаний ухудшается, а доходы использующих нефтепродукты отраслей производства и потребителей увеличиваются. А тем временем продолжается поиск альтернативных источников энергии.  [5]

В поисках альтернативных источников энергии ведутся исследования, имеющие целью освоение технологии производства жидкого синтетического топлива. Результатом этих научных разработок может стать технология конверсии газа, которая предполагает решить будущие глобальные энергетические потребности путем создания коммерческих рынков сбыта для запасов газа, расположенных в отдаленных местах и недоступного для обычной транспортировки. Это позволит в перспективе отказаться от строительства дорогостоящих магистральных газопроводов большого диаметра и мощных компрессорных станций, заменяя их на продук-топроводы малого диаметра и энергоэкономные насосные станции и снижая тем самым на порядок транспортные расходы, связанные с перекачкой газа на дальние расстояния по магистральным газопроводам.  [6]

Широкое вовлечение альтернативных источников энергии в различные отрасли народного хозяйства позволит значительно снизить использование невозобновляемых топливных ресурсов недр. Вместе с тем расчеты показывают, что роль нетрадиционных источников энергии будет заметной не ранее чем через 20 - 30 лет. Пока же они экономически оправданы лишь для удовлетворения местных задач.  [7]

В докладе рабочей группы по альтернативным источникам энергии [57] приводится оценка, что суммарное использование солнечной энергии в 2000 г. в несоциалистических странах мира будет порядка 100 млн. т в год в пересчете на нефть. В докладе комиссии по экономии энергии МИРЭК мировое потребности постройки судов. В период 1960 - 1966 гг. происходило неко-ление солнечной энергии в 2020 г. оценивается в интервале между 400 и 1650 млн. т в пересчете на нефть. Согласно прогнозу автора, произведенному в начале 1979 г., все нетрадиционные источники энергии в Северной Америке дадут порядка 250 млн. т в пересчете на нефть, и это рассматривается многими как весьма оптимистическая оценка.  [8]

Надежды, которые возлагались на новые или альтернативные источники энергии, такие, как энергия солнца ветра и др., так и остаются нереализованными, структура мирового энергобаланса не претерпела кардинальных изменений.  [9]

К сожалению, меры по замене нефти альтернативными источниками энергии в 80 - е годы окажут существенное воздействие на экономику и приведут к изменениям в образе жизни многих людей. Тем не менее инженерная изобретательность, в особенности в развитых странах, должна привести к адаптации к новым условиям развития мировой энергетики, но только в случае сохранения стабильных условий. Доступные для освоения энергетические источники многочисленны и велики, но требуется тщательная оценка рациональных размеров их использования, а также характера использования. Одним из важнейших выводов этой книги является заключение, что ресурсы сами по себе не имеют стоимости, если они не добываются. Огромные нефтяные ресурсы Ближнего Востока, например, могут иметь экономическое и политическое значение, только если они будут разрабатываться. Иранские нефтяные месторождения могут оказаться такими же малоценными для иранцев в 90-годах, как торфяные болота Ирландии для ирландцев в 60 - е годы.  [10]

Те из них, которые уже имели дело с альтернативными источниками энергии и обладают опытом строительства морских платформ, верят, что освоение этих источников позволит снизить издержки производства электроэнергии в несколько раз.  [11]

Уменьшение мировых запасов нефти и постоянный рост цен на топливо стимулируют разработку альтернативных источников энергии для автомобилей. Выпускаются гибридные автомобили, в которых для привода ведущих колес автомобиля, наряду с ДВС, применяют электродвигатели. Перспективно также использование топливных элементов, которые эффективно вырабатывают электрический ток. В качестве двигателей для таких автомобилей используются малогабаритные электродвигатели. Использование таких конструкций позволяет снизить массу автомобиля, улучшить экономичность и решить проблему выбросов вредных веществ в атмосферу.  [12]

К мерам предотвращения отрицательных последствий накопления углекислоты в атмосфере следует отнести использование альтернативных источников энергии ( солнечной и энергии ветра), сохранение и расширение зеленого пояса планеты, улучшение технологий - создание принципиально новых видов транспорта и уменьшение выброса углекислоты в атмосферу при промышленном производстве за счет улучшения методов очистки. Под атмосферной пылью понимают взвешенные в воздухе твердые частицы диаметром более 1 мкм. В основном она имеет минеральное происхождение ( гипс, асбест, кварц), но в отдельных районах могут преобладать споры растений, соединения щелочных или тяжелых металлов, углеводороды. Основной источник атмосферной пыли - добыча и использование стройматериалов, металлургическая промышленность, а также котельные на твердом топливе. Пыль затрудняет газообмен в альвеолах, способствует обострению респираторных и аллергических заболеваний, возникновению пневмоний, эмфиземы легких, снижает продолжительность жизни.  [13]

Серьезным аргументом против этого, как и против других, так называемых альтернативных источников энергии, служила нестабильность их работы. Найдено решение данной проблемы путем создания гидроаккумулирующих электростанций. Впервые в 1962 г. на берегу Кольского залива была построена опытная приливная электростанция новым наплавным способом, которая стала прототипом подобных электростанций в США, Канаде, Великобритании, Австралии, Южной Корее, Индии.  [14]

Однако низкий уровень добычи нефти стран ОПЕК может направить остальной мир не на поиски альтернативных источников энергии, а на создание альтернативных энергетических систем. Не исключено, что для удовлетворения ограниченного спроса на средневосточную нефть может быть достаточно даже 22 млрд. т, которые останутся в конце 2000 г. от запасов 1977 г. А неизученные ресурсы нефти, которые в прогнозе были переведены в резервы, возможно, никогда не будут извлечены из недр.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Альтернативные источники энергии: нефть, зерно и пиво

Об альтернативных источниках энергии говорили, говорят и будут говорить. Происходит это не только потому, что с каждым днем на планете становится все жарче, исчезает какой-то вид растений и животных, но и по причине стремительного роста цен на самые необходимые продукты. Возьмем, к примеру, события прошлой недели, когда цена на нефть побила еще один исторический рекорд и превысила 90 долларов за баррель. Эксперты и аналитики еще долго будут спорить о возможных причинах резкого подорожания "черного золота", но кто бы мог подумать, что эта "проблема" становится звеном не слишком благоприятной для потребителя цепи удорожания всего, вплоть до продуктов питания. В свою очередь, американцы считают, что цена на этот ископаемый источник энергии продолжит расти и уже на следующей неделе превысит 100 долларов за баррель. Нестабильность на рынке нефти заставляет предпринимателей отказываться от закупок этого вида топлива и использовать в качестве альтернативы различные виды биотоплива, производимые в основном из зерновых культур. Кто бы мог подумать, но в этом году страны, занимающиеся экспортом зерна, столкнулись с самыми низкими показателями урожайности культур за последние 25 лет. Здесь имеем дело с таким себе замкнутым кругом – дорогая нефть и необходимость импорта зерна становятся причиной увеличения спроса на зерновые для изготовления биотоплива. Тем не менее, многие все же предпочтут именно подорожавшее зерно (а вместе с ним хлеб, мясо, макаронные изделия) еще более дорогому "черному золоту". Что касается борьбы за развитие альтернативных источников электроэнергии, то тут сталкиваемся с оптимистичными планами стран ЕС и не менее оптимистичными заявлениями некоторых участников не только выполнить, но и перевыполнить план. Европейцы надеются ближе к 2010 году 10% всего потребляемого электричества производить посредством возобновляемых источников энергии. В свою очередь, Германия пообещала достичь этого показателя уже в этом году. Согласно данным Федерального союза энергетики и водного хозяйства (BDEW) Германии, доля альтернативных источников энергии в стране превысит 14%. К сожалению, такой стремительный рост является причиной определенного количества проблем, среди которых можно отметить состояние развития энергосетей, несоответствие положений определенных законодательных актов специфике потребностей жителей. Для справки, сейчас в ФРГ "лидером" остается энергия ветра 6,8%. Далее идут гидроэнергетика и использование энергии биомассы с показателями 3,4% и 3,1% соответственно. На последнем месте находятся очень перспективные, но все еще дорогие фотовольтаические системы (солнечные установки) с долей 0,5%. В то время, как американцы считают баррели нефти, а европейцы планируют "альтернативную энергетику" на перспективу, жители Австралии, точнее, австралийские пивовары, предложили свой вариант "чистого" электричества. Конечно, работать "пивные" батареи будут вовсе не на столь любимом многими хмельном напитке, но на продуктах, остающихся после его производства - воде, крахмале и алкоголе. Ученые считают, что извлечь электричество из этих вовсе не "энергетических" веществ поможет особый вид бактерий. Пивовары Fosters уже дали согласие на установку подобного аккумулятора на одном из своих заводов. Конечно, надеяться в данном случае на сверхвысокие показатели эффективности, тем не менее генерируемые такой батареей 2 кВт энергии смогут обеспечить светом одну квартиру. Материалы по теме: - IT-байки: Поговорим о глобальном изменении климата?; - Ноутбукам нужны альтернативные источники питания!; - Солнечная энергия: подарок с небес или посредственное благо?.

3dnews.ru

Альтернативные источники энергии: нефть, зерно и пиво

Об альтернативных источниках энергии говорили, говорят и будут говорить. Происходит это не только потому, что с каждым днем на планете становится все жарче, исчезает какой-то вид растений и животных, но и по причине стремительного роста цен на самые необходимые продукты.

Об альтернативных источниках энергии говорили, говорят и будут говорить. Происходит это не только потому, что с каждым днем на планете становится все жарче, исчезает какой-то вид растений и животных, но и по причине стремительного роста цен на самые необходимые продукты.

Возьмем, к примеру, события прошлой недели, когда цена на нефть побила еще один исторический рекорд и превысила 90 долларов за баррель. Эксперты и аналитики еще долго будут спорить о возможных причинах резкого подорожания "черного золота", но кто бы мог подумать, что эта "проблема" становится звеном не слишком благоприятной для потребителя цепи удорожания всего, вплоть до продуктов питания. В свою очередь, американцы считают, что цена на этот ископаемый источник энергии продолжит расти и уже на следующей неделе превысит 100 долларов за баррель.

Нестабильность на рынке нефти заставляет предпринимателей отказываться от закупок этого вида топлива и использовать в качестве альтернативы различные виды биотоплива, производимые в основном из зерновых культур. Кто бы мог подумать, но в этом году страны, занимающиеся экспортом зерна, столкнулись с самыми низкими показателями урожайности культур за последние 25 лет. Здесь имеем дело с таким себе замкнутым кругом - дорогая нефть и необходимость импорта зерна становятся причиной увеличения спроса на зерновые для изготовления биотоплива. Тем не менее, многие все же предпочтут именно подорожавшее зерно (а вместе с ним хлеб, мясо, макаронные изделия) еще более дорогому "черному золоту".

Что касается борьбы за развитие альтернативных источников электроэнергии, то тут сталкиваемся с оптимистичными планами стран ЕС и не менее оптимистичными заявлениями некоторых участников не только выполнить, но и перевыполнить план. Европейцы надеются ближе к 2010 году 10% всего потребляемого электричества производить посредством возобновляемых источников энергии. В свою очередь, Германия пообещала достичь этого показателя уже в этом году. Согласно данным Федерального союза энергетики и водного хозяйства (BDEW) Германии, доля альтернативных источников энергии в стране превысит 14%. К сожалению, такой стремительный рост является причиной определенного количества проблем, среди которых можно отметить состояние развития энергосетей, несоответствие положений определенных законодательных актов специфике потребностей жителей. Для справки, сейчас в ФРГ "лидером" остается энергия ветра 6,8%. Далее идут гидроэнергетика и использование энергии биомассы с показателями 3,4% и 3,1% соответственно. На последнем месте находятся очень перспективные, но все еще дорогие фотовольтаические системы (солнечные установки) с долей 0,5%.

В то время, как американцы считают баррели нефти, а европейцы планируют "альтернативную энергетику" на перспективу, жители Австралии, точнее, австралийские пивовары, предложили свой вариант "чистого" электричества. Конечно, работать "пивные" батареи будут вовсе не на столь любимом многими хмельном напитке, но на продуктах, остающихся после его производства - воде, крахмале и алкоголе. Ученые считают, что извлечь электричество из этих вовсе не "энергетических" веществ поможет особый вид бактерий. Пивовары Fosters уже дали согласие на установку подобного аккумулятора на одном из своих заводов. Конечно, надеяться в данном случае на сверхвысокие показатели эффективности, тем не менее генерируемые такой батареей 2 кВт энергии смогут обеспечить светом одну квартиру.

Источник: 3DNews

young-science.ru

нефть, природный газ, уголь, гидроэнергетика. Альтернативные источники получения энергии. Влияние энергетики на природную среду

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 20Следующая ⇒

В конце прошлого века мировые разведанные запасы нефти оценивались величиной в 250 млрд т. На начало XX в. их оставшаяся часть составляла около 140 млрд т (примерно 1 трлн баррелей). При добыче нефти в мире в 3 млрд т в год (уровень стабилизации конца XX в.) этих резервов хватит на 4045 лет (табл. 7.4). Таблица 7.4 Время исчерпания резервов различных источников энергии при уровне потребления 2000 г. и прогнозируемые ресурсы

Источник энергии Резерв, млрд тут Прогноз Время исчерпания, лет
мир Россия
Нефть 350 млрд т
Газ 500 трлн м3
Уголь 15 трлн т
АЭС (уран) 20 млн т
Все виды -

Перспективу использования любого ресурса для обеспечения энергетики обозримого будущего удобно оценивать временем, определяемым следующим образом. Отношением запасов рассматриваемого источника к величине половины предполагаемого ежегодного энергопотребления середины столетия, т.е. к величине порядка 15 млрд тут/год. Неопределенность в оценке прогнозируемых запасов нефти (от 300 до 600 млрд т) и газа (от 400 до 650 трлн м3) обусловлена во многом политическими и рыночными причинами. Верхняя оценка даст человечеству энергии примерно на 140 лет. Хотя подтвержденных к настоящему времени мировых запасов нефти 162,2 млрд т при современном их потреблении хватит приблизительно на 40 лет. На рис. 7.3 показан ход времени исчерпания ресурса нефти за последние годы. Принимая во внимание показанную зависимость, и учитывая, что более 60% доказанных мировых запасов сосредоточены в странах Ближнего Востока, можно предположить, что возможные неразведанные запасы нефти не превышают имеющиеся резервы. Новые месторождения, открытые за последние 20 лет, не компенсируют ежегодные потери нефти. В любом случае «эпоха нефти» закончится в первой половине этого столетия.

Рис. 7.3. Время исчерпания мировых запасов нефти

Разведанные мировые запасы природного газа оцениваются на начало XXI в. в 150 трлн м3. При современном уровне потребления их должно хватить более чем на 60 лет. Однако перспективы увеличения имеющихся запасов природного газа значительно оптимистичнее. Природный газ в первой половине XXI в. станет доминирующим энергоносителем, но и «эпоха газа», как основного компонента ТЭБ закончится в нынешнем столетии. Три четверти имеющихся литосферных запасов источников энергии составляет уголь, являющийся с экологической точки зрения самым «грязным» видом топлива, а также оказывающий большое влияние на усиление парникового эффекта, что с неизбежностью потребует ограничения его потребления. Большая часть абсолютного роста потребления угля в ближайшие десятилетия придется на две страны – Индию и Китай (75% современного прироста). Суммарные запасы литосферных природных ископаемых могут обеспечить энергией человеческое сообщество на современном техническом уровне даже при неизменном текущем потреблении чуть более одного столетия. Тем не менее ежегодное потребление традиционных источников энергии возрастает более чем на 1,5% для каждого вида, и альтернативы данной тенденции в ближайшей перспективе не видно.

Ядерная энергетика с реакторами на тепловых нейтронах (РТН) пока играет при этом только вспомогательную роль дополнительного сырьевого источника. Ресурсные ограничения обуславливают необходимость структурной перестройки существующих энергетических технологий уже в первой половине наступившего столетия. Анализ динамики развития и смены основных энерготехнологий прошлого свидетельствует об инерционности создания новых и замены существующих технологий, внедрения и завоевания заметной доли в общем производстве энергии новых источников. Масштаб времени для выхода той или иной технологии на лидирующие позиции в производстве энергии составляет более 100 лет, а время появления новых значимых технологий около 50 лет.

Альтернативные источники энергии

С самого начала повышенного внимания к альтернативным источникам энергии рядом ученых высказывались серьезные сомнения относительно возможности обеспечить ими растущие потребности в энергопотреблении человеческого сообщества. Существует ряд принципиальных препятствий на пути возможности поддержания требуемых потоков энергетики альтернативными источниками. По своим валовым показателям выйти на необходимый уровень производства энергии в будущем могут только солнечная и частично ветровая энергетика. В начале XXI в. суммарные установленные мощности солнечной фотоэлектрической энергетики достигли 5 ГВт, геотермальных электростанций около 6 ГВт, а мощность всех ветрогенераторов составила 94 ГВт. Сравним их возможности с широко используемой во всем мире гидроэнергетикой. Суммарная мощность всех гидростанций составляла в это же время почти 700 ГВт с годовой выработкой 2,6 млн ГВтч. Мировой гидроэнергетический потенциал оценивается в 40 млн ГВтч, из которых только 14 млн ГВтч пригодны к освоению, а 9 млн ГВтч экономически выгодны для использования в современных условиях. Например, экологически чистая гидроэнергетика Норвегии обеспечивает практически 100% потребности в энергии. Доля гидроэнергетики велика также в топливном балансе Швейцарии, Австрии и Канады. Однако во многих странах значительная часть гидроэнергетических ресурсов уже освоена и подходящих створов для плотин осталось мало. Расширение использования равнинных рек для строительства гидроэлектростанций не всегда оправдано, так как под водохранилища уходят большие площади сельскохозяйственных угодий.

ветроэнергетика

Реально в относительно крупных промышленных масштабах развивается в настоящие дни только ветроэнергетика. Только с 2000 по 2007 г. суммарные установленные мощности ветряной энергетики выросли более чем в пять раз. Ветряные электростанции всего мира в 2007 г. произвели около 200 млрд кВт∙ч, что составило примерно 1,3% мирового потребления электроэнергии. К 2030 г. использование энергии ветра в США сможет покрыть потребность страны в электроэнергии на почти 20%, хотя сейчас ее уровень составляет всего около 1%. Наивысшего развития ветровая энергетика в наше время достигла в Германии. В 2007 г. в этой стране суммарная установленная мощность эксплуатируемых ветродвигателей достигла величины 22 ГВт и составила более 14% от всей произведенной в Германии электроэнергии за этот год.

Солнечная энергетика, как и большинство альтернативных источников, относится к наиболее материалоемким видам производства энергии. Согласно расчетам на изготовление простейших коллекторов солнечного излучения площадью 1 кв. км требуется примерно 10000 т алюминия, на получение которого тратится большое количество энергии. Создание глобальной системы гелиоэнергетики поглотило бы, по крайней мере, 20% известных мировых ресурсов железа. Крупномасштабное использование альтернативной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовления различной аппаратуры и их перевозки. Трудовые затраты в альтернативной энергетике по сравнению с традиционной возрастают на порядки.

Еще одним труднопреодолимым препятствием на пути развития альтернативных источников является их низкий коэффициент готовности и уязвимость по отношению к различным природным и погодным условиям. Коэффициент готовности солнечной и ветровой энергетики составляет всего 20 40% в основном из-за зависимости от погодных условий, неконтролируемых человеком. В то время как коэффициент готовности гидроэнергетики достигает величины порядка 50%, а соответствующий коэффициент готовности ядерной энергетики достигает 75 80%.

Мировой океан – крупнейший естественный коллектор солнечного излучения. В нем между теплыми поглощающими солнечное излучение поверхностными водами и более холодными придонными достигается разность температур до 20 °С, что обеспечивает непрерывно пополняемый запас тепловой энергии, которая принципиально может быть преобразована в другие виды. Преобразование тепловой энергии, запасенной океаном, в механическую энергию и далее в электроэнергию требует создания тепловой машины, тем или иным способом использующей естественный перепад температур между прогретыми поверхностными и охлажденными глубинными слоями воды. Приближенная оценка показывает, что при средней по Мировому океану разности температур в 12 °С между поверхностью и глубинами примерно в 400 м общая величина запасенной тепловой энергии составляет 15∙1023 Дж. Особенность работы полярных ТЭС состоит в использовании перепада температур между холодным воздухом и незамерзающей теплой водой подо льдами Арктики. Расчеты показывают, что удельная мощность, получаемая с 1 кв. м площади океана при разности температур воды и воздуха в 10 °С, составляет примерно 18 кВт/м2, а при разности уже в 30 °С – 125 кВт/м2. Таким образом, полярная ТЭС при мощности в 1 МВт будет возмущать тепловой режим на площади всего около 20 кв. м.

Строительство приливных электростанций и использование волновой энергетики сказывается неблагоприятно на состоянии побережья, изменяются условия подтопления, засоления, размыва берегов, формирование пляжей и т.д. Основное воздействие на окружающую среду геотермальные электростанции оказывают в период разработки месторождения, строительства паропроводов и здания станций, но оно обычно ограничено районом месторождения. Например, для работы станции мощностью 1000 МВт требуется 150 скважин, которые занимают территорию более 19 кв. км. Геотермальные станции, имея КПД в 2 3 раза меньше, чем АЭС и ТЭС, дают в 2 3 раза больше тепловых выбросов в атмосферу. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов и химических соединений, а также радионуклидов. Тем не менее альтернативные источники энергии могут сыграть определенную роль в развитии «малой энергетики» и в энергосбережении, например в обогреве домов, освещении, небольших производствах, особенно в тех районах, где позволяют климатические условия, или нет возможности пользоваться коммерческой энергией.

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

arhivinfo.ru

Альтернативные источники энергии плавно вытесняют нефть и газ : Наука : ВладТайм

Эксперты предсказывают в долгосрочной перспективе снижение мировой выработки нефти, в связи с чем строят прогнозы относительно возможности использования газа и угля как основы энергетики, а экологи в один голос трубят о необходимости перехода на экологически чистую энергию. Большинство стран склонны к переходу на альтернативные источники, и с каждым годом инвестируют все большие суммы на развитие данного направления.

 

К примеру, в 2008 году в развитие альтернативных источников энергии инвестировали $130 млрд., а в 2014-м уже $270 млрд. Интерес к развитию солнечной энергетики растет год от года, но по суммарной произведенной мощности пока уступает генераторам электроэнергии, которые работают от ветра. Куда большее отставание заметно при сравнении с количеством электричества, полученного при помощи ГЭС.

За минувший год гидростанции выработали приблизительно 1,055 ГВт электричества, что составляет 61,6% от мощности всех источников зеленой энергии. А вот фотоэлементы позволили получить 10,3%. При этом нужно отметить, что количество энергии, которую получают от солнца некорректно учитывать по одному лишь электричеству, поскольку в последнее десятилетие существенное развитие получили солнечные коллекторы, которые используются для нагрева воды.

 

Если говорить о перспективах применения солнечных коллекторов в России, то перспективы открываются весьма радужные. Согласно оценке специалистов, среднесуточное излучение на территории РФ составляет 4,0-5,0 кВтч/м², а это позволяет использовать данные приспособления для отопления и нагрева воды в 80% случаев при наличии приемника излучения площадью 2 м2, иначе говоря – практически ежедневно даже при температуре -30 градусов. Если же применять коллекторы с большей площадью, то результаты могут быть куда более впечатляющими.

С учетом применения солнечных коллекторов, доля фотоэлементов с солнечной энергии будет несколько большей, вдобавок прогнозируемая стоимость одного кВт солнечной электроэнергии к 2020-му составляет $0,04, и при этом цена будет оставаться относительно стабильной, либо подвергаться меньшему влиянию со стороны рыночных факторов.

 

Что касается энергии ветра, то принято полагать, будто эффективное генерирование электричества при помощи потоков воздуха можно осуществить в ограниченном числе мест. Наиболее перспективным в этой связи выглядит морское пространство, удаленное от берега на несколько километров. При этом возведение таких установок требует немалых вложений, поскольку над уровнем воды они поднимаются на высоту более 100 метров.

При достаточно большой площади, охватываемой лопастями генератора, современные генераторы способны производить 3 МВт/час. Также ведутся разработки установок производительностью 10 МВт, производительность ядерных реакторов составляет 1,5-2 ГВт. Поэтому для замены АЭС на ветроэнергетические установки понадобится соорудить большое количество устройств либо существенно усовершенствовать существующие.

 

По второму пути пошли, например, некоторые страны, вложившие средства в разработку пьезоэлектрических элементов, которые представляют собой особый тип керамики, которая преобразует механическое давление в электричество. Одним из таких проектов является создание Вертикальных гибких столбов, заполненных пьезотрубками. Под воздействием ветра они будут изгибаться и производить электрические заряды. Архитекторы предложили разместить тонкие трубки с пьезоэлементами на высотных зданиях, которые практически всегда обдуваются ветрами.

 

Другим вариантом применения пьезоэлектрогенераторов является размещение под автодорожным полотном, чтобы нагрузка автомобилей генерировала ток. Предположительно подобный механизм поможет обеспечить освещение дороги и, возможно, ее подогрев в зимнее время суток, что поможет избежать гололеда. При этом отдельные расчеты производителей показывают, что переделка 10 км автополотна способна обеспечить мощность 5-8 МВт, но пока документарных свидетельств этого не появлялось в публичном доступе.

Еще одним способом применения пьезоэлементов в генерации электричества является разработанный в ОАЭ механизм использования нагретой воды, которая генерируется слабыми установками нагрева. Несмотря на то, что теплоноситель является малопотенциальным, а потому неприменим в установках паротурбин, которые используют на ТЭС, пропускание его через трубки, в которых смонтированы пьезоэлементы, дает хорошие результаты.

 

Еще лучшие, нужно полагать, они покажут при дифференцировании данного механизма в существующие циклы преобразования тепловой энергии в электрическую. Это более перспективное их применение на сегодняшний день, ведь переход на «зеленые» источники энергии в ближайшем будущем нам, увы, не светит.

Одна из главных причин – большая себестоимость такой энергии, что можно урегулировать с течением времени и налаживании производства генераторов в больших количествах. Такие генераторы окупают себя в долгосрочной перспективе, на что готовы пойти отнюдь не все.

В ближайшем будущем ожидается уменьшение доли атомной энергии и выход на первый план газа в качестве основного топлива, который подвинет по стратегической важности нефть. Данную информацию опубликовали в своем ежегодном отчете аналитики международного энергетического агентства. Не последнюю роль в отказе от атомной энергии сыграла оценка последствий аварии на Фукусиме.

Многочисленные аварии, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление показали важность перехода на альтернативные источники энергии. Что касается экономической составляющей, то выгоды очевидны. К примеру, на фоне тотального удешевления нефти, экономика России испытывает не лучшие времена, тогда как переход на альтернативные источники поможет обеспечить часть собственных потребностей, и высвободить большее количество продукта для экспорта.

 

Особенно это важно ввиду глобального увеличения предложения на рынке, весомую часть которого создает США за счет разработок сланцевой нефти. Указывается, что ее себестоимость на отдельных месторождениях составляет $28 за баррель и производители готовы к дальнейшему падению цен, чего нельзя сказать о России.
Поделиться:

www.vladtime.ru