ВИДЫ  НЕТРАДИЦИОННОЙ  ЭНЕРГЕТИКИ  И  ИХ  ХАРАКТЕРИСТИКИ

Мигалин  Никита  Вадимович

студент  2  курса,  СТПТ,  РФ,  г.  Самара

E-mail:  xanter_5@mail.ru

Исаев  Николай  Владимирович

студент  2  курса,  СТПТ,  РФ,  г.  Самара

E-mail:  Gr.ALD@yandex.ru

Попова  Светлана  Владимировна

научный  руководитель,  преподаватель  высшей  категории  СТПТ,  РФ,  г.  Самара

E-mail:  umnica2006@mail.ru

Полякова  Татьяна  Юрьевна

научный  руководитель,  преподаватель  специальных  дисциплин  высшей  категории  СТПТ,  РФ,  г.  Самара

Проблема  энергосбережения  в  наши  дни  весьма  актуальна,  так  как  энергетика  имеет  большое  значение  в  жизни  человечества.  Природные  ресурсы  Земли  начинают  истощаться  и  человечество  вынуждено  находить  новые  источники  энергии  для  обеспечения  своей  жизни.  Поэтому  современные  учёные  всё  больше  и  больше  проводят  свои  исследования  в  области  энергетики.  Энергетика  —  это  область  хозяйства,  охватывающая  энергетические  ресурсы:  выработку,  преобразование  и  использование  различных  видов  энергии  [2].

Под  энергетической  системой  следует  понимать  совокупность  природных  и  искусственных,  созданных  человеком  объектов,  предназначенных  для  получения,  преобразования,  распределения  и  потребления  энергетических  ресурсов  всех  видов.  Существует  два  вида  энергетических  ресурсов:  традиционные  (возобновляемые:  органическое  и  ядерное  топливо)  и  нетрадиционные,  которые  основаны  на  употреблении  неисчерпаемых  возобновляемых  энергоресурсов.

Экологические  организации  всего  мира  неустанно  предупреждают,  что  применение  традиционных  энергоресурсов  приводит  к  сильному  загрязнению  окружающей  среды.  Уже  существует  ряд  достаточно  злободневных  проблем,  связанных  с  их  использованием.  К  таким  острым  проблемам  можно  отнести:  ограниченность,  влияние  на  состав  атмосферного  воздуха,  образование  отходов,  сброс  минерализованных  и  нагретых  вод,  глобальное  потребление  кислорода,  нарушение  пластов  земной  коры,  влияние  на  климат,  изъятие  больших  площадей  для  захоронения  отходов  и  др.  Современные  экологи  усиленно  призывают  обратить  своё  повышенное  внимание  к  нетрадиционным  источникам  энергии:  солнечная  энергия,  космическая  энергия,  геотермальная  энергия,  энергия  морей  и  океанов,  морских  течений,  морских  волн  и  приливов,  энергия  морского  дна  и  водорослей,  энергия  ветра,  энергия  хозяйственных  отходов  и  др.  Вопросы  использования  нетрадиционной  энергии  в  народном  хозяйстве  являются  в  наше  время  не  только  очень  актуальными  и  требующими  подробного  анализа,  но  и  весьма  перспективными  в  рамках  развития  их  как  отдельной  отрасли.

Весьма  значительным  недостатком  использования  человечеством  нетрадиционной  энергии  в  отличие  от  традиционной  является  то,  что  на  развитие  нетрадиционной  энергии  очень  интенсивно  влияет  экономический  фактор.  Вырабатывание  нетрадиционной  энергии  ограничивается  очень  высокими  экономическими  затратами  и  дорогой  себестоимостью  в  энергетических  единицах.  А  современный  человек,  к  сожалению,  считает,  что  чем  дешевле,  тем  лучше.  Он  не  хочет  осознавать,  что  в  расчёт  себестоимости  энергетической  единицы  обязательно  необходимо  закладывать  экономические  затраты  на  восстановление  окружающей  среды  после  причиненного  ей  шлаками  и  отходами  ущербом.  Примерное  экономическое  сравнение  электростанций  разного  типа  (на  1991  г.)  представлено  в  таблице  1.

Таблица  1.

Экономическое  сравнение  электростанций  разного  типа

Экономически  целесообразным  считается  строительство  электростанций  с  удельными  капитальными  затратами  до  200  USD/кВт.  В  таблице  2  показаны  удельные  мощности  нетрадиционных  возобновляемых  источников  энергии  для  сопоставления  и  сравнения  с  традиционными  источниками  [2].

Таблица  2.

Удельные  мощности  нетрадиционных  возобновляемых  источников  энергии.

Попробуем  более  подробно  рассмотреть  возможности  и  характеристики  нетрадиционной  энергетики.

Ветроэнергетика  —  это  получение  механической  энергии  ветра  с  последующим  преобразованием  её  в  электрическую.  Примером  использования  энергии  ветра  могут  служить  всем  известные  мельницы.  Ветровые  двигатели  бывают  с  вертикальной  или  горизонтальной  осью  вращения,  для  которых  существует  ограничение  скорости  ветра  не  менее  5  м/с.  Самый  большой  недостаток  —  только  сильный  шум.

Потенциал  ветроэнергетики  во  всём  мире  достаточно  велик  и  вызывает  большой  интерес.  Использование  ветроэнергетики  в  Европе  достигает  более  20  %.  Этот  объём  электроэнергии  мог  бы  удовлетворить  практически  все  потребности  Европы.  В  структуре  электропотребления  Белоруссии,  Германии,  Дании  и  Великобритании  очень  активно  используют  ветроэнергетику.  Последние  результаты  опытно-экспериментальной  работы  в  рамках  строительства  ветровых  генераторов,  способных  работать  при  низких  скоростях,  инженерами  разных  стран  показали,  что  этот  вид  получения  электроэнергии  становится  экономически  оправданным.  Но  этот  вид  энергии  рентабелен  только  в  небольших  поселениях.  В  густонаселённых  районах  строить  ВЭС  не  имеет  смысла.  Опыт  применения  энергии  ветра  развитых  государств  показывает,  что  наиболее  оптимальными  являются  ветроустановки  мощностью  более  100  кВт/час  [1].  В  Дании  стоимость  1  кВт/час  произведённой  на  ветроэлектростанции,  гораздо  дешевле,  чем  на  теплоэлектростанции.

Гелиоэнергетика  —  получение  энергии  от  Солнца.  В  мире  используются  несколько  технологий  добычи  солнечной  энергии.  Самым  ярким  примером  может  служить  солнечная  батарея,  которая  работает  от  последовательно  собранных  фотоэлектрогенераторов,  напрямую  преобразующих  излучения  Солнца  в  электричество.  Получение  электроэнергии  от  солнечных  лучей  не  даёт  вредных  выбросов  в  атмосферу,  а  производство  и  утилизация  стандартных  солнечных  батарей  наносят  мало  вреда  окружающей  экологии.  Недостаток  солнечных  батарей  —  большие  объёмы.  Хотя  и  этот  недостаток  устраним,  солнечные  батареи  можно  размещать  на  крышах  домов,  вдоль  трасс  и  шоссейных  дорог,  строить  специальные  сооружения  на  вершинах  холмов  и  в  богатой  солнцем  пустыне.

Солнечные  батареи  имеют  свои  особенности.  Они  должны  располагаться  на  значительном  расстоянии  друг  от  друга,  а  их  модульные  конструкции  можно  легко  транспортировать  и  устанавливать  в  другие  районы.  В  связи  с  мобильностью  солнечных  батарей  их  использование  в  сельской  местности  дают  более  дешёвую  электроэнергию.  Если  учесть,  что  солнечных  лучей  на  земном  шаре  можно  найти  в  колоссальных  объёмах,  то  солнечные  батареи  существенно  выигрывают  в  этом  по  отношении  к  другим  нетрадиционным  источникам.  Жители  отдалённых  районов  часто  используют  энергию  солнечных  батарей  для  освещения  своих  домов,  для  нужд  здравоохранения  и  также  при  подъёме  воды  из  скважин.

Но  у  солнечных  батарей  есть  один  существенный  недостаток,  сдерживающий  их  повсеместное  использование  на  блага  людей  —  это  их  высокая  стоимость.  Хотя  в  этом  направлении  проводятся  исследования  и  со  временем  учёные  разработают  наиболее  дешёвые  и  эффективные  технологии  их  применения.  Нынешняя  стоимость  солнечной  энергии  равняется  4,5  доллара  на  1  Вт  мощности,  а  это  примерно  в  6  раз  дороже  традиционных  источников.  В  тот  период,  когда  стоимость  солнечной  энергии  будет  равняться  или  даже  меньше  стоимости  сжигания  природных  ресурсов,  развитие  этой  энергетической  отрасли  получит  своё  успешное  развитие.  На  данном  этапе  рост  гелиоэнергетики  составляет  6  %,  а  рост  потребления  нефтяных  запасов  земли  всего  лишь  чуть  более  1,5  %.

Биоэнергетика  —  это  энергетика,  основанная  на  использовании  биотоплива  (водоросли  и  древесина,  торф)  и  получения  биогаза.  Биомасса  считается  самой  дешёвой  формой  восстановления  природной  энергии  и  включает  в  себя  любые  материалы  биологического  происхождения,  продукты  жизнедеятельности  животных  и  отходы  органического  происхождения.  Ежегодный  прирост  биомассы  на  Земле  эквивалентен  производству  такого  количества  энергии,  которое  более  чем  в  десять  раз  превышает  потребление  энергии  всем  человечеством  в  год.

Геотермальная  энергетика  —  получение  энергии  от  внутреннего  тепла  Земли.  Различают  два  вида  геотермальной  энергетики:  естественную  (от  природных  термальных  источников)  и  искусственную  (закачка  в  недра  Земли  воды).  Данный  вид  энергии  используется  достаточно  узко,  в  частности  для  обогрева  теплиц.

Космическая  энергетика  —  получение  солнечной  энергии  при  помощи  особых  геостационарных  спутников  Земли,  которые  передают  приобретенную  энергию  на  специальные  наземные  приёмники.  На  этих  спутниках  солнечная  энергия  аккумулируется  и  трансформируется  в  электрическую  энергию  в  виде  электромагнитного  луча  сверхвысокой  частоты.  К  этому  виду  энергии  относят  также  энергию  взаимодействия  Земли  и  Луны.

Морская  энергетика  —  основана  на  морских  приливах  и  отливах,  энергии  морского  течения.  Но  этот  вид  получения  энергии  малорентабелен  из-за  разрушающего  действия  на  оборудование  морской  воды.

В  наши  дни  очень  активно  проводятся  научные  исследования  по  созданию  энергетических  установок  и  разработке  наиболее  эффективных  технологий  по  применению  энергии  гравитации,  вакуума,  низких  температур.  Так  что  на  нашей  Земле  находится  неиссякаемый  источник  различных  видов  энергии.  Уровень  её  развития  отражает  уровень  развития  производственных  сил  общества  и  возможности  научно-технического  прогресса  и  уровень  жизни  людей.

Список  литературы:

1. Свидерская  ОВ.  Основы  энергосбережения:  ответы  на  экзаменационные  вопросы//  О.В.  Свидерская.  Минск:  тетраСистемс.  2008.  —  176  с.
2. Тарасенко  В.В.  Энергосбережение  и  его  роль  в  решении  экологических  проблем//  В.В.  Тарасенко,  Энергоэффективность.  —  2000.  —  №  10.  —  С.  15—16.