Какие виды энергетики относятся к нетрадиционным или альтернативным: Альтернативные источники энергии: альтернативы нет — Энергетика и промышленность России — № 7 (11) июль 2001 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Альтернативные источники энергии — Неисчерпаемый природный ресурс / Блог / Soncedim

Что такое альтернативная энергетика

Пока нет устоявшегося определения термина «альтернативная энергетика». Некоторые считают, что это источники, которые не несут вреда окружающей среде. Но, несмотря на мнение некоторых экспертов, гидроэлектростанции, ядерные объекты и даже «чистый уголь» тоже можно отнести к этому классу. Все потому, что выбросы CO2 минимальные и не оставят значительного следа. И угроза не только за диоксидом углерода, но и за другими оксидами (CO, SO2, NO и другие), поэтому двусмысленный вопрос.

Более привязанности к другому: данное понятие рассматривают, как нетрадиционные источники. А сюда можно отнести энергии солнца, ветра, геотермальной энергии, биомассы.

Чем альтернативные источники отличаются от традиционных

Источники энергии делятся на два типа: традиционные и альтернативные. К первому относят полезные ископаемые (газ, нефть, уголь), второй — все, альтернативное им (солнце, вода, ветер). Ключевое отличие — это восстанавливаемость в природе. Традиционные источники исчерпывающие, соответственно, рано или поздно этот ресурс станет недоступным, альтернативные же бесконечны.

Следующий вопрос заключается в безопасности для человечества, животного мира и природы. С каждым годом людям необходимо большее количество электроэнергии, тем самым повышается уровень загрязнения водоемов, воздуха, образуются новые озоновые дыры. Все это является следствием, в основном, тепловых электростанций. 50% мировой электроэнергии приходится именно на ТЭС. Они очень загрязняют водоемы, служащие для них охладителями, а также создают токсическое и радиационное загрязнение. Соответственно, повышается заболеваемость и появляются новые, никому неизвестные, инфекции, вымирают редкие виды животных, бушуют стихийные бедствия.

Именно поэтому такой популярностью пользуются возобновляемые энергетические и тепловые источники. По состоянию на 2020 год в Украине 7,3% электроэнергии производится с помощью альтернативных источников.

Виды альтернативной энергии

Солнечная энергетика — преобразование солнечной радиации в тепловую и электрическую энергию, в зависимости от типа установки. Сюда относятся солнечные электростанции и гелиосистемы. Они являются безопасными для окружающей среды и могут использоваться еще в течение миллиардов лет. Вопрос заключается в развитии технологий преобразования и накопления этого ресурса.

Солнечная энергетика является наиболее перспективной и за последние годы набрала колоссальных оборотов.

Интересный факт: Энергии Солнца могло бы хватить для бесперебойного электроснабжения всей планеты.

Ветровая энергетика — отрасль, которая специализируется на использовании кинетической энергии ветра для образования любого другого типа энергии, необходимой для человечества. Ветер является видоизмененной формой солнечной энергии, поэтому также относится к альтернативной возобновляемой энергетике. И ветроэнергетика уступает солнечной как в эффективности, так и в популярности среди населения. Все потому, что в основном ветровые ресурсы находятся в отдаленных от потребителей местах.

Интересный факт: Один ветряк при правильном расположении и установке способен питать 1400 домов.

Гидроэнергетика — использование потенциальной и кинетической энергии воды с целью превращения ее в электрическую. На сегодняшний день она является наиболее освоенной среди других нетрадиционных источников. Потенциал малых рек, притоков, систем водоснабжения дают энергонезависимость некоторым удаленным районам и населенным пунктам. Среди преимуществ: небольшие срок строительства и объем инвестиций, надежность и доступность.

Интересный факт: Вода является одним из первых генераторов электроэнергии.

Биотопливо — органическое топливо получают из отходов растений, животных или сельского хозяйства или промышленного производства. Восстанавливаемый ресурс, который является абсолютно безопасным для окружающей среды. Сюда относят продукты деревооброблюваного производства, спиртовые смеси, эфиры, биодизеле и различные газовые сочетание.

Процентное соотношение установленных альтернативных источников в Украине

(II квартал 2019)

Бесспорным лидером среди других альтернативных источников в Украине солнечная энергетика. Если по состоянию на конец 2019 общая мощность ВИЭ составляет 3634,4 МВт, то 72,65% — СЭС, а это 2640,4 МВт. Второе место со значительным отрывом занимают ветровые установки — 21,37% (776,6 МВт), далее биомасса и биогаз — 3,24% (117,7 МВт). Наименее популярны малые гидроэлектростанции, их доля составляет 2,75% (99,8 МВт).

ТОП-10 областей по установлению ВИЭ, МВт

Наибольшее количество мощностей ввела в эксплуатацию Херсонская область — 543,6 МВт, далее Запорожская — 524,5 МВт. Вслед (не считая оккупированную АР Крым) идет Николаевская область с показателем в 419,8 МВт, тогда Днепропетровска — 389 МВт. Стоит заметить, что Днепропетровская область предпочитает солнечной энергетике и входит в тройку лидеров по количеству солнечных установок. Одесская область использует 309,8 МВт возобновляемой энергии, Винницкая — 242,2 МВт. Львовская и Хмельницкая области занимают последние позиции с 213,3 МВт и 201,9 МВт соответственно.

Лучшие альтернативные системы отопления и электроснабжения для дома 2020

• Солнечная электростанция

Солнечные станции все еще остаются лидерами среди альтернативных источников энергии для дома. Все потому, что технологии чрезвычайно быстро развиваются и данный вид энергии становится доступным. К тому же 2020 стал прорывом в автономной солнечной энергетике.

Самой распространенной преградой на пути к энергонезависимости с помощью солнца — проблема с аккумулированием производимой электроэнергии. Гелевые, мультигелевие или карбоновые аккумуляторы служат от 1 до 3 лет, тогда приходится их менять. Это не малые средства, поэтому проще и экономнее использовать общую электросеть. И компания Pylon Technologies доказала, что аккумуляторные батареи могут жить долго. Официальная гарантия от производителя 10+ лет. А значит, остается обратиться к квалифицированным специалистам, подобрать качественное оборудование и не беспокоиться о перебоях электросети или заоблачные счета.

Стоит отметить, что это прекрасная альтернатива не только для малых домохозяйств. Производственные предприятия начали повышать рентабельность продукции, путем установления автономных СЭС. Современные автономные системы позволяют зафиксировать тариф масштабных объектов в 50 копеек за 1 кВт.

• Солнечный коллектор

Солнечную гелиосистему, как правило, устанавливают на объектах с большим потреблением горячей воды. Это один из самых распространенных вариантов альтернативного отопления. Наибольшее количество процессов с использованием воды 30-90° C проходят в текстильной и пищевой промышленности. Также большой популярностью такие системы пользуются на базах отдыха, гостиницах, пансионатах.

Но не меньшее распространение они получили среди владельцев как частных домов, так квартир. Благодаря коллекторным системам удается экономить до 50% газа или электроэнергии в год. К тому же это наиболее доступный вариант из всех видов альтернативных источников. Простейшая система на 100 литров обойдется владельцу в ± 1000 $.

• Ветрогенератор

Ветряк для дома — это хорошее решение в двух случаях: если у вас совсем нет электросети или же есть, но с постоянными перебоями. Когда с электричеством все в порядке, такая инвестиция является нерентабельной.

Если вы планируете установить ветрогенератор, необходимо учесть некоторые нюансы. Для начала среднегодовая скорость ветра должна составлять более чем 4-4,5 м / с (14,4-16,2 км/ч). Такие показатели, как правило, на гористой местности, степной зоне или побережьях. Но стоит помнить, что рядом не должно быть высоких деревьев или зданий во избежание ветровой тени. В противном случае нужно поднимать конструкцию на большую высоту, а это дополнительные расходы.

Следующий шаг — обращение к местной власти для уточнения всех разрешений и требований. Ваша постройка не должна мешать малой авиации, теле- и радиокоммуникации. Уровень шума должен быть в пределах нормы, необходимо согласовать эти вопросы с соседями и взять их разрешение.

Когда весь путь преодолен, вы можете браться за покупку и установку. Но не забывайте, что это механизм, который нуждается в уходе. Если вы хотите сделать все раз и забыть на несколько лет, то стоит выбрать другой вариант альтернативной энергии.

• Тепловой насос

Тепловой насос позволяет экономить на отоплении дома немалые средства, можно сэкономить более 50%. В основном вы независимы от цен на ресурсы для отопления, ведь ТН работает до -7 ° C без резервных источников.

Есть 4 вида источников энергии:

• Грунт-вода. Самый популярный вид, аккумулирует тепло почвы для подогрева воды в отоплении или водопроводных магистралях.
• Воздух-вода. Работает так же, как и в первом варианте, но используется тепловая энергия воздуха.
• Воздух-воздух. Здесь энергия воздуха непосредственно попадает в тепловой насос и применяется для воздушного отопления и кондиционирования.
• Вода-вода. В качестве источника выступают грунтовые воды или водоема. Тепло направлено на горячее водоснабжение и отопление.

Одним из главных преимуществ является полная автоматизация, не нужно переключать, выключать или тому подобное. Как охлаждения, так обогрев работают автоматически. Все подстраивается индивидуально: при комплексном, продуманно специально для вашего помещения, решении, система прослужит долгие годы. Вы потребляете возобновляемые ресурсы и не загрязняет окружающую среду.

Единственным нюансом является стоимость, нужно сразу вложить достаточно немалую сумму. И если есть такая возможность, не нужно колебаться, потому что эта инвестиция себя достаточно быстро окупит.

Раздел 1. Общие сведения о возобновляемых нетрадиционных источниках энергии

Одним из приоритетных направлений развития энергетики в ХХI в. является широкое использование возобновляемых источников энергии, имеющих огромные ресурсы, что позво7 лит снизить отрицательное влияние энергетики на окружающую среду, повысить энерге7 тическую и экологическую безопасность.

К традиционным источникам энергии относятся: невозобновляемые, включающие уголь, природный газ, нефть, уран; возобновляемые, включающие гидроэнергетику, древесину в виде дров.

Современная энергетика в основном базируется на невозобновляемых источниках энергии, которые, имея ограниченные запасы, являются исчерпаемыми и не могут гарантировать устойчивое развитие мировой энергетики на длительную перспективу, а их использование – один из главных факторов, приводящий к глобальному ухудшению состояния окружающей среды и ее кризисному состоянию.

К нетрадиционным (альтернативным) относятся возобновляемые источники энергии (ВИЭ), которые используют потоки энергии Солнца, энергию ветра, теплоты Земли, биомассы, морей и океанов, рек, существующие постоянно или периодически в окружающей среде и в обозримой перспективе соответственно практически неисчерпаемые. Все ВИЭ разделяются на две группы, использующие прямую энергию солнечного излучения и ее вторичные проявления (косвенная солнечная энергия), а также энергию взаимодействия Солнца, Луны и Земли.

Результатом косвенной деятельности Солнца являются соответствующие эффекты в атмосфере, гидросфере и геосфере в виде энергии ветра, гидроэнергии, энергии течений, волн, приливной энергии, тепловой энергии окружающей среды и др. (рис. 1.1).

К нетрадиционным возобновляемым источникам энергии относится малая гидроэнергетика с ГЭС мощностью до 30 МВт, а в ряде стран до 10 МВт.

Основными преимуществами ВИЭ по сравнению с традиционными невозобновляемыми источниками являются:

• практически неисчерпаемые ресурсы;
• снижение отрицательного влияния на окружающую среду, включая выбросы различных загрязняющих веществ, парниковых газов, радиоактивное и тепловое загрязнение и др.

Основными факторами, ограничивающими использование нетрадиционных ВИЭ, являются:

• малая плотность энергетического потока, которая составляет, например, для солнечной энергии на поверхности земли 1,36·10^-3 МВт/м2, ветровой при скорости ветра 10 м/с – 6·10^-4 МВт/м2, геотермальной – 3·10^-8 МВт/м2, в то время как для энергии АЭС – 0,2 МВт/м2 ;
• значительная неравномерность выработки энергии во времени и ее использования;
• относительно высокие капиталоемкость энергетических установок и стоимость вырабатываемой электроэнергии.

Необходимость широкого использования ВИЭ определяется быстрым ростом потребности в электрической энергии, которая по прогнозам должна увеличиться по сравнению с 2000 г. в 2 раза к 2030 г. и в 4 раза к 2050 г.; исчерпанием в обозримом будущем разведанных запасов органического топлива; кризисным состоянием окружающей среды в связи с загрязнением оксидами азота и серы, углекислым газом, пылеподобными частицами от сгорания топлива, радиоактивным и тепловым загрязнением и др.

Возобновляемые источники энергии имеют принципиальные отличия, поэтому их эффективное использование является возможным на основе научно разработанных принципов превращения энергии ВИЭ в виды, необходимые потребителям. В окружающей среде всегда существуют потоки возобновляемой энергии, поэтому в процессе развития возобновляемой энергетики необходимо ориентироваться на местные энергоресурсы, выбирая наиболее эффективные из них. Использование ВИЭ должно быть многовариантным и комплексным, что позволит ускорить экономическое развитие регионов. Например, хорошей базой для использования ВИЭ могут служить агропромышленные комплексы, где отходы животноводства и растениеводства являются сырьем для получения биогаза, а также жидкого и твердого топлива, производства удобрений.

Таблица 1.1 Энергетический потенциал возобновляемых источников энергии

* Гидроэнергоресурсы водотоков даны для большой и малой гидроэнергетики.

Для эффективного планирования энергетики на возобновляемых энергоресурсах необходимо: во-первых, систематическое исследование окружающей среды, аналогичное исследованиям геологического характера при поисках нефти или газа, вовторых, изучение потребностей конкретного региона в энергии для промышленного, сельскохозяйственного производства и бытовых потребностей. В частности, чтобы выбрать наиболее экономичный источник энергии, необходимо знать структуру потребителей энергии.

Одной из важнейших характеристик возобновляемых источников энергии является их энергетический потенциал – показатель, определяющий количество энергии, свойственное соответствующему виду ВИЭ.

Для оценки энергетических ресурсов возобновляемых источников энергии, возможных для использования, различают следующие виды энергетического потенциала ВИЭ:

• теоретический, характеризующий общее количество энергии;
• технический – часть теоретического потенциала, которую принципиально можно использовать при помощи современных устройств;
• экономически эффективный – часть технического потенциала, которую в настоящее время целесообразно использовать, исходя из экономических, социальных, экологических и других факторов.

Ориентировочные показатели энергетических ресурсов ВИЭ в мире показаны в табл. 1.1.

Что такое альтернативные источники энергии? 5 видов альтернативной энергетики

На протяжении нескольких десятков лет ведется немало дискуссий об ущербе, наносимом окружающей среде засорением и выбросом в атмосферу вредных газов. Многие идеи о том, как защитить окружающую среду, были реализованы либо общественным сознанием, либо законом, чтобы помочь очистить землю и уменьшить загрязнение в будущем. Эти идеи варьируются от переработки до сбора мусора и использования альтернативных источников энергии. Мы сосредоточимся на преимуществах, возможностях и барьерах, связанных с использованием альтернативной энергии.

Альтернативная энергия лучше всего определяется как использование источников энергии, отличных от традиционных ископаемых видов топлива, которые считаются вредными для окружающей среды и которых не хватает. Ископаемые виды топлива состоят из природного газа, угля и нефти. В настоящее время ископаемое топливо является наиболее используемым источником энергии для обогрева наших домов и питания наших автомобилей. Чтобы использовать эти виды топлива в качестве энергии, их необходимо сжечь, а при сжигании этих видов топлива в атмосферу выбрасываются вредные газы, вызывающие загрязнение. Еще одна проблема, связанная с ископаемым топливом, — это его предложение: неясно, как долго хватит запасов нефти и угля при нынешнем уровне потребления или будут ли обнаружены новые запасы до того, как иссякнут текущие запасы. Оценки того, как долго хватит текущих запасов, составляют от 20 до 400 лет. Из-за этих опасений по поводу ископаемого топлива все больше людей начинают использовать альтернативные источники энергии. Некоторыми популярными альтернативными источниками энергии являются энергия ветра, гидроэлектроэнергия (энергия воды), солнечная энергия, биотопливо и водород. Все эти виды топлива имеют две общие черты: их незначительное воздействие на окружающую среду на Земле и их устойчивость (бесконечное снабжение) в качестве источника энергии.

Итак, если альтернативные источники энергии должны решить наши экологические проблемы и проблемы снабжения, почему мы не перешли исключительно на альтернативные источники энергии? Ну, простой ответ заключается в том, что альтернативные источники энергии также имеют общие барьеры для их использования в качестве широко распространенных источников энергии. Эти барьеры включают местоположение, хранение, высокую стоимость производства и использования, а также нестабильную поставку энергии.

Энергия ветра

Энергия ветра не является новым источником энергии. На протяжении сотен лет люди использовали силу ветра для отправки своих кораблей через океаны и использовали ветряные мельницы для измельчения зерна, перекачивания воды и распиливания древесины. Силу ветра легче всего увидеть с помощью детской ветряной мельницы. Основная концепция заключается в том, что когда ветряная мельница удерживается встречными потоками ветра, ветер захватывает изгиб лопастей, заставляя ветряную мельницу вращаться. Это энергия ветра в действии.

Ветряная турбина работает так же, как старомодная ветряная мельница, поскольку она также использует кинетическую энергию ветра (энергию, вызванную движением), чтобы вращать лопасти. Лопасти вращают вал, соединенный с генератором . Генератор – это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Внутри генератора медная катушка перемещается через магнитное поле валом, соединенным с подвижными лопастями. Это движение заставляет электрический ток течь через медную катушку. Когда генератор механически приводится в действие ветром через ветряную турбину, он может производить электричество.

Энергия ветра считается экологически чистым источником энергии, поскольку при производстве энергии ветра не используются химические процессы. Никаких побочных продуктов, таких как двуокись углерода, не производится, чтобы вызвать загрязнение воздуха или воды. Генерация энергии ветра — это возобновляемый ресурс, который никогда не иссякнет, и это отличный источник энергии для людей, живущих в отдаленных районах, где может быть трудно снабжать их электроэнергией с помощью проводов, подключенных к электростанции, которая находится далеко. Фактическое пространство, занимаемое ветряной турбиной, относительно невелико по сравнению с другими альтернативными источниками энергии. Диаметр основания составляет всего около шести футов, что делает стоимость недвижимости для ветряной турбины относительно дешевой.

Проблема с использованием энергии ветра заключается в том, что она не всегда является гарантированным источником энергии. Когда ветер не дует, электричество не может быть выработано, и необходимо полагаться на резервный источник энергии. Ветряные электростанции необходимы для коммерческой генерации, что поднимает вопрос об обструкции пейзажа, вызванной таким количеством ветряных турбин, выстроенных рядом друг с другом. Многие люди не хотят видеть несколько ветряков за окнами своей кухни. Другая проблема заключается в опасности, которую эти движущиеся лопасти представляют для птиц, пролетающих в этом районе. Ветряные турбины новой конструкции имеют более крупные лопасти, которые вращаются с меньшей скоростью, чтобы птицы могли их видеть и не застревать в лопастях.

Гидроэлектроэнергия

Термин гидроэлектроэнергия относится к производству электроэнергии за счет энергии воды. «Гидро» происходит от греческого слова «гидра», что означает «вода». Как и энергия ветра, использование воды для получения энергии также имеет более ранние корни, чем современные времена. Водяные колеса впервые использовались для захвата энергии воды и механического измельчения зерна. Позже они использовались для перекачивания воды, орошения сельскохозяйственных культур, привода лесопилок и текстильных фабрик. Сегодня мы используем водяные турбины так же, как ветряные турбины, для выработки электроэнергии.

Наиболее распространенным источником энергии воды сегодня является гидроэлектростанция. Гидроэлектростанции обычно требуют плотины, построенной на реке, которая создает резервуар с водой. Плотина сдерживает воду до тех пор, пока ворота не откроются, чтобы позволить воде течь. Под действием силы тяжести вода проходит по трубопроводу, называемому водоводом , к турбине. Изменение высоты через затвор помогает воде наращивать давление по мере приближения к турбине. Движущаяся вода достигает турбины и вращает лопасти турбины. Над турбиной находится генератор, который соединен с турбиной валом. Подобно генератору ветряной турбины, генератор в водяной турбине также вырабатывает электричество, перемещая ряд медных катушек мимо магнитов. Затем трансформатор берет электричество, произведенное генератором, и преобразует его в ток более высокого напряжения. Электричество теперь готово для питания предприятий и домов по линиям электропередач.

Гидроэлектроэнергия — это возобновляемый источник, не производящий отходов и не загрязняющий окружающую среду. В отличие от энергии ветра гидроэнергетика более надежна. Энергия может накапливаться для использования плотиной, сдерживающей воду, пока не потребуется больше энергии. Однако для гидроэлектроэнергии требуется большая электростанция, строительство которой очень дорого. Эти электростанции также требуют строительства плотин на реках, изменяя экосистему района. Вместо реки в районе плотины теперь большое озеро, которое расширяется над местами обитания наземных животных. Количество и качество воды, вытекающей из плотины, может оказывать неблагоприятное (негативное) влияние на растения, живущие на суше и в воде ниже.

Солнечная энергия

Солнечная энергия просто использует солнечный свет в качестве энергии. Это можно сделать, используя солнечную батарею для преобразования солнечного света в электричество, используя солнечные тепловые панели, которые используют солнечный свет для нагрева воздуха и воды, или пассивно используя солнечную энергию, позволяя солнечному свету проникать через окна для обогрева здания. Суммарная энергия, которую мы получаем от солнца каждый год, примерно в 35 000 раз превышает энергию, которую использует человечество, а это означает, что этот источник энергии, вероятно, является одним из лучших источников для будущего. Задача заключается в использовании и хранении этой энергии экономически эффективным способом.

Одним из самых популярных способов использования солнечной энергии является использование фотогальванических (PV) элементов, также известных как солнечные элементы. Фотоэлементы работают, поглощая частицы солнечной энергии, из которых состоит солнечный свет. Эти частицы называются фотонами. Поглощенные фотоны переносятся на полупроводниковый материал, обычно кремний. (Полупроводники — это вещества, которые проводят электричество легче, чем изоляторы, но не так легко, как проводники, такие как медь.) Электроны в полупроводнике выбиваются падающими фотонами, оставляя промежутки между связями атомов. И свободные электроны, и открытые пространства могут нести электрический ток. Фотоэлементы построены с одним или несколькими электрическими полями для управления потоком электронов, таким образом, контролируя поток тока. Когда металлические контакты размещаются сверху и снизу фотоэлемента (как у батареи), мы можем извлекать этот электрический ток, чтобы использовать его в нашей повседневной жизни.

Как и вышеупомянутые альтернативные источники энергии, солнечная энергия является возобновляемой и экологически чистой. В отличие от ветряных турбин и гидроэлектроэнергии, фотоэлектрическое преобразование в электричество осуществляется напрямую, то есть не требуется дорогостоящий громоздкий генератор. Как и ветряные турбины, солнечная энергия также может использоваться в удаленных местах, где было бы экономически невозможно обеспечить электроэнергию с удаленной электростанции. Солнечная энергия также может быть очень эффективной для обеспечения тепла и света за счет использования солнечных печей, солнечных водонагревателей, солнечных обогревателей для дома и использования световых люков.

Солнечная энергия имеет общий недостаток с ветряными турбинами: их непредсказуемость. Солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце, что делает фотоэлементы неэффективными ночью, а в пасмурный день они работают или промахиваются. В это время необходимо реализовать накопление энергии, чтобы сделать солнечную энергию основным источником энергии. Многие формы солнечной энергии до сих пор экономически нецелесообразны. Фотоэлектрические электростанции дороги в строительстве, и их эффективность составляет всего около 10% при производстве энергии. Электростанции требуется около пяти лет, чтобы произвести то же количество энергии, что и первоначальное здание электростанции. С современными технологиями солнечную энергию лучше всего использовать в меньших масштабах, например, в отдельных домах.

Биотопливо

Существует множество источников энергии, подпадающих под категорию биотоплива: биомасса, биодизель, этанол и метанол — вот лишь некоторые из них. Основная идея здесь заключается в использовании органических веществ (обычно растительного происхождения) в качестве источника топлива. Биомасса относится к использованию мусора и растительности в качестве источника топлива. Когда мусор разлагается (разлагается), он производит газ под названием метан, который можно улавливать, а затем сжигать для получения энергии, которую можно превратить в электричество. Растительность можно сжигать напрямую, как и ископаемое топливо, для получения энергии. Хотя эти методы действительно помогают в области затрат и устойчивости, они по-прежнему оказывают значительное воздействие на окружающую среду, как и ископаемое топливо.

Этанол и метанол — это два спирта, которые производятся из биомассы. Этанол обычно производят из кукурузы, но его также можно производить из сельскохозяйственных, лесозаготовительных и бумажных отходов. Метанол также известен как древесный спирт, поскольку его можно производить из дерева; однако большая часть метанола производится с использованием природного газа, поскольку он дешевле. В то время как биодизель является альтернативой дизельным двигателям, этанол и метанол являются альтернативой бензиновым двигателям. Большинство частных транспортных средств имеют бензиновые двигатели и могут использовать смеси этанола с небольшой модификацией двигателя или без нее. Этанол также сгорает чище и производит меньше выбросов парниковых газов, чем бензин. Однако сравнивать цену на этанол с ценой на бензин немного сложно. Один галлон чистого этанола содержит на 34% меньше энергии, чем один галлон чистого бензина. Обычная смесь этанола, E85, представляет собой смесь 85% этанола и 15% бензина и обеспечивает на 27% меньшую экономию топлива, чем 100% бензин. Таким образом, для того, чтобы E85 стоил меньше, чем бензин, он должен иметь снижение цены более чем на 27% по сравнению с бензином. Бензин, который стоит 3 доллара за галлон, имеет такую ​​же экономию топлива, как E85, который стоит 2,19 доллара. галлон.

Биодизель производится путем объединения растительного масла, такого как рапсовое или соевое масло, и спирта, такого как метанол или этанол. Катализатор часто добавляют для увеличения скорости реакции между растительным маслом и спиртом. Этот процесс производства биодизеля называется переэтерификацией (для получения дополнительной информации о переэтерификации нажмите здесь). Этот химический процесс заставляет глицерин отделяться от жира в растительном масле, оставляя после себя два продукта: метиловый эфир или этиловый эфир (химическое название биодизеля) и глицерин. Глицерин — ценный побочный продукт, часто используемый для изготовления мыла и других продуктов.

Биодизель считается идеальным топливом, потому что он полностью сгорает и может использоваться в любом дизельном двигателе. Его часто смешивают с обычным дизельным топливом, чтобы избежать осложнений при использовании в холодную погоду. Чистое биодизельное топливо превращается в гель при более высокой температуре, чем нефтяное дизельное топливо. (Соевое биодизельное топливо, купленное в США, начинает гелеобразоваться при температуре около 40 ° F.) Это означает, что при минусовых температурах сложнее запустить грузовик, работающий на биодизеле, чем грузовик, работающий на нефтяном дизельном топливе. Биодизель стоит дороже в производстве и, следовательно, стоит дороже, чем дизельное топливо. В противном случае биодизель работает так же, как нефтяное дизельное топливо. Чистое биодизельное топливо и биодизельные смеси выделяют меньше парниковых газов, являются биоразлагаемыми (способны разлагаться естественными процессами) и могут продлить срок службы дизельных двигателей. Некоторые заправочные станции, поставляющие дизельное топливо, также предоставляют биодизельное топливо. Эти розничные торговцы более распространены в штатах Среднего Запада. Вот карта розничных продавцов биодизеля в США.

Водород

Одним из наиболее многообещающих альтернативных видов топлива будущего является водород. Его большие запасы и чистое горение заставляют многих ученых и экологически сознательных граждан рассматривать его как решение для замены ископаемого топлива без радикального изменения нашего нынешнего образа жизни и зависимости от личных транспортных средств. В отличие от ископаемого топлива, это неуглеродное топливо, поэтому при его сжигании не образуется больше углекислого газа. Водород — самый простой и распространенный элемент на Земле, он содержится в воде, воздухе и всех органических веществах. Однако даже при всех этих плюсах на пути использования водорода в качестве основного источника топлива стоят две основные проблемы: его производство и его хранение.

Существует два основных способа производства водорода: электролиз и риформинг природного газа. Электролиз предполагает использование электрического тока для расщепления молекулы воды на водород и кислород. (Чтобы выделить водород в домашних условиях с помощью электролиза, нажмите здесь.) В процессе риформинга природного газа метан (который является основным компонентом природного газа, используемого для производства водорода) нагревается с помощью пара, вызывая реакцию между метаном и водой. пар, который производит водород, двуокись углерода и следовые количества окиси углерода. В настоящее время оба метода используют природный газ для производства водорода. Реформирование метана требует отделения водорода от углерода в метан, но для электролиза требуется источник энергии для производства электричества для расщепления молекулы воды. Природный газ чаще всего используется в качестве источника топлива для производства этой электроэнергии. Поскольку оба этих метода требуют потребления природного газа для производства водорода, водород стоит дороже, чем природный газ.

Водород можно использовать для питания транспортных средств двумя способами: для производства электроэнергии в топливном элементе или для непосредственного использования в двигателе внутреннего сгорания. Использование водорода в топливном элементе является более чистым методом. Топливный элемент — это электрохимическое устройство, которое объединяет водород и кислород для производства электроэнергии. Его единственными побочными продуктами являются тепло и вода, которые не загрязняют окружающую среду. При использовании водорода непосредственно в двигателе внутреннего сгорания водород сгорает с наружным воздухом (который примерно на две трети состоит из азота), образуя оксидные газы на основе азота, которые вызывают некоторое загрязнение, и водяной пар. Независимо от того, используется ли водород непосредственно в двигателе внутреннего сгорания или в топливном элементе, оба метода требуют хранения водорода для использования во время движения транспортного средства. По весу водород производит больше энергии при сгорании по сравнению с любым другим топливом — один фунт водорода производит в 2,6 раза больше энергии, чем один фунт бензина. Однако водород — это газ, поэтому один фунт водорода занимает в четыре раза больше места, чем один фунт бензина. Например, транспортное средство, которое вмещает 15 галлонов бензина, должно содержать 60 галлонов эквивалентной стоимости водорода для производства такого же количества энергии. Бак в автомобиле должен быть размером с две средние ванны, чтобы вмещать водород, необходимый для того, чтобы проехать разумное расстояние без дозаправки. Однако 15 галлонов бензина будут весить 90 фунтов, тогда как 60 галлонов водорода будут весить всего 34 фунта.

Чтобы решить эту космическую проблему, водород можно превратить в жидкость, которая занимает меньше места, чем водород в виде газа, но для того, чтобы превратить водород в жидкость, его необходимо охладить и поддерживать до -423,2 ° по Фаренгейту. Хранение водорода в виде газа или жидкости очень дорого и обременительно. Тем не менее, на горизонте есть надежда. Министерство энергетики США предложило ученым гранты на поиск способов улучшения хранения водорода в небольших транспортных средствах за счет улучшения сжатия и сжижения водорода, использования гидридов металлов для хранения большего количества водорода без увеличения веса транспортного средства и улучшения использование адсорбирующих материалов для сбора и удержания газообразного водорода на поверхности твердого тела. Однако, даже если мы преодолеем проблему хранения, мы все равно столкнемся с препятствиями и затратами на замену всех автомобилей с бензиновым двигателем на автомобили с водородным двигателем и замену бензиновых заправочных станций на водородные заправочные станции, чтобы стать Америкой, основанной на водороде.

Виды альтернативных источников энергии | Inspire Clean Energy

Главная — Блог — Чистая энергия 101 — Типы альтернативных источников энергии, которые вы можете использовать сегодня

Inspire Clean Energy

0 мин чтения

категория: Чистая энергия 101

Поделись этой статьей

Не волнуйся об изменении климата — сделайте что-нибудь с этим.

Наши планы экологически чистой энергии — это самый простой способ уменьшить углеродный след вашего дома.

Перейти на экологически чистую энергию

→

Альтернативная энергия относится к источникам энергии, отличным от ископаемого топлива (таким как уголь, нефть и дизельное топливо), и включает все возобновляемые и ядерные источники энергии.

Хотя ядерная энергия не так вредна для окружающей среды, как ископаемое топливо , она все же не классифицируется как возобновляемый источник энергии, поскольку ядерный материал не может быть восполнен в течение жизни человека. Ядерная энергия производится с использованием таких элементов, как уран и торий, которые не могут быть восполнены и существуют в ограниченном количестве.

В чем преимущество технологии альтернативной энергетики?

Главное преимущество альтернативных источников энергии в том, что они не исчерпаются. Наши дни использования ископаемого топлива сочтены, поэтому любые альтернативные источники энергии выгоднее традиционных. Еще одним огромным преимуществом является то, что многие из них не требуют таких же разрушительных и дорогих методов извлечения, поскольку многие из них доступны нам здесь, на поверхности.

Если вы думали о том, чтобы снизить зависимость от ископаемого топлива и не знаете, с чего начать, вы можете ознакомиться с  изменение энергетических планов .

Какие существуют виды альтернативной энергии?

Существует удивительное количество форм альтернативной энергии, некоторые из которых хорошо известны, а другие относительно неизвестны. Это:

1. Энергия ветра:  Это один из самых чистых и доступных источников энергии. Энергия ветра является устойчивой и не приводит к выбросам углерода в качестве побочного продукта. Он также полностью возобновляем, так как всегда будет ветер. Цены на источники энергии, такие как ископаемое топливо, часто колеблются. А 9Типичная ветряная электростанция 0093  погашает свой углеродный след примерно за шесть месяцев или даже меньше, что обеспечивает десятилетия энергии с нулевым уровнем выбросов, которая вытесняет энергию из ископаемого топлива.
2. Солнечная энергия:  Это, вероятно, самый известный источник альтернативной энергии, и не зря. Солнечная энергия полностью возобновляема , и затраты на установку могут быть компенсированы за счет экономии на счетах за электроэнергию. Единственным потенциальным недостатком солнечных панелей является то, что они подвержены износу со временем и не являются полностью безопасными для погодных условий в странах с неустойчивыми погодными условиями.
3. Ядерная энергия:  Это ядро ​​атома, которое необходимо расщепить, чтобы получить энергию. Этот процесс называется делением. Это используется на электростанции, где стержни из ядерного материала регулируют количество производимой электроэнергии. Чем больше стержней присутствует во время цепной реакции, тем медленнее и управляемее будет реакция. Удаление стержней позволит усилить цепную реакцию и создать больше электричества. Вопрос о том, следует ли считать ядерную энергию возобновляемой, является предметом постоянных споров.
4. Газообразный водород:  Это важный энергоноситель и потенциальное альтернативное экологически чистое энергетическое топливо с заметной долей на мировом топливном рынке. Однако сегодня газообразный водород в основном производится из ископаемого топлива, что представляет угрозу для окружающей среды. Более устойчивая версия этого источника энергии была описана как биоводород, и есть надежда, что в будущем он будет получен из органических биоразлагаемых отходов.
5. Энергия приливов:  Этот метод производства энергии все еще довольно новый, и до сих пор производилось лишь небольшое количество энергии, поэтому пройдет много времени, прежде чем мы увидим реальные результаты использования энергии приливов.
6. Энергия биомассы:  Этот тип энергии может быть в нескольких формах. Энергия биомассы может включать в себя все, от сжигания древесины до сжигания отходов, как сейчас делают многие страны. При сжигании биомассы в виде древесины вырабатываемое тепло часто эквивалентно теплу системы центрального отопления, а связанные с этим затраты, как правило, ниже, чем в домашнем хозяйстве или здании, использующем ископаемое топливо. Однако это не зеленый источник энергии, даже если он технически возобновляем.
7. Биотопливо:  Биотопливо чем-то похоже на биомассу, но биотопливо использует биологическое вещество (животное и растительное) для создания энергии. Биотопливо возобновляемо, когда используются растения, потому что, конечно, растения всегда можно вырастить. Однако для их извлечения требуется специальное оборудование, которое может косвенно способствовать увеличению выбросов, даже если само биотопливо этого не делает. В 2020 году на общее потребление биотоплива приходилось около 5% от общего энергопотребления транспортного сектора США.

Каковы примеры альтернативной энергетики?

Помимо семи источников энергии, перечисленных выше, другие альтернативные источники энергии включают геотермальную энергию, энергию волн, гидроэлектроэнергию, солнечную тепловую энергию и даже космическую солнечную энергию.

Геотермальная энергия вырабатывается в земле и используется, в то время как энергия волн и гидроэлектроэнергия используют силу воды. Конечно, солнечная тепловая энергия и космическая солнечная энергия являются другими способами использования солнечной энергии.

Существуют ли компании, использующие возобновляемые источники энергии для обеспечения электроэнергией домов?

Да! Inspire — это компания , занимающаяся экологически чистой энергией,  , которая предоставляет экологически чистые и устойчивые источники энергии, такие как энергия ветра, для домов  по всей территории США. С момента запуска в 2014 году мы помогли избежать выброса в атмосферу семи миллиардов фунтов углерода.

Мы стремимся создать трансформирующий опыт использования интеллектуальной энергии, который лучше всего подходит для наших клиентов, наших партнеров, нашей команды и, конечно же, нашей планеты.

Почему альтернативные виды топлива называют зеленой энергией?

Альтернативные виды топлива часто называют «зелеными» или возобновляемыми источниками энергии, но это не всегда так. Альтернативная энергетика — это более широкая категория, охватывающая все источники энергии и процессы, не основанные на ископаемом топливе, лишь частью которых являются возобновляемые источники энергии.

Каковы плюсы и минусы альтернативной энергетики?

Это может зависеть от конкретного источника энергии, которых существует много, например:

• Биомасса получается в результате сжигания органических веществ, что является эффективным использованием отходов. Однако этот процесс требует больших площадей для захоронения отходов и может привести к загрязнению из-за сжигания этого вещества.
• Преимущества энергии ветра заключаются в том, что она устойчива, ветряные турбины относительно безвредны для окружающей дикой природы и недороги в строительстве и обслуживании.
• Солнечная энергия имеет те же плюсы и минусы, что и энергия ветра: солнце всегда светит каждый день в разной степени. Плюсы солнечной энергии в том, что есть неограниченный запас солнечного света. Однако он полностью зависит от солнечного света, поэтому панели производят энергию только тогда, когда светит солнце . Это делает солнечные батареи довольно бесполезными в пасмурные дни, ночью или если крыша здания выходит на запад.

Каждый отдельный источник энергии имеет свой набор плюсов и минусов, а также переменные, которые следует учитывать, такие как местоположение, климат, финансовые выгоды и, самое главное, общее снижение ущерба, наносимого окружающей среде. .

Почему мы используем альтернативные источники энергии?

Одной из основных причин, по которой мы используем альтернативные источники энергии, является сокращение нашего углеродного следа. По состоянию на 2020 год производство и потребление возобновляемой энергии достигли рекордного уровня. Поскольку биотопливо, геотермальная энергия, солнечная энергия и энергия ветра продолжают расти, растет и использование возобновляемых источников энергии. Местные органы власти и граждане могут получить доступ к возобновляемым источникам энергии. С точки зрения местного самоуправления, возобновляемая энергия может помочь в достижении местных целей, подавая пример. Возобновляемые источники энергии могут обеспечить экономические и экологические преимущества, включая производство энергии без выбросов парниковых газов, снижение зависимости от импортного топлива и поддержку экономического развития.

Поскольку производство электроэнергии является основной причиной промышленного загрязнения воздуха в США, становится ясно, почему существует стремление к альтернативным источникам энергии. По мере развития технологий мы теперь можем производить обильные источники энергии практически без воздействия на окружающую среду. Альтернативные источники энергии также обеспечивают большую стабильность цен, поскольку они не влекут за собой затрат на топливо или транспортировку. Альтернативные источники энергии также могут снизить выбросы CO₂. Выбросы CO₂ представляют собой угрозу для окружающей среды, которая может вызывать засухи, аномальную жару, затопление прибрежных районов, сильные штормы и многое другое.

Some of the most commonly used renewable power sources include:

• Solar
• Wind
• Biogas
• Geothermal
• Biomass
• Wave and tidal power
• Low-impact hydroelectricity

How do you use alternative energy источники?

С появлением альтернативных источников энергии вы, возможно, начинаете задаваться вопросом, как получить доступ к альтернативным источникам энергии? Вам нужно установить собственную солнечную систему? Вам нужно установить ветряк? Хотя вы можете установить собственную возобновляемую энергию на месте, вам не обязательно это делать. Мы можем обеспечить доступ к возобновляемым источникам энергии. Просто посетите Inspire Clean Energy  и введите свой почтовый индекс, чтобы проверить наличие.

Установка солнечных панелей — это популярный способ обеспечить свой дом возобновляемой энергией. Имея достаточное количество солнечных батарей, вы даже сможете снабжать электроэнергией близлежащие дома. Поскольку спрос на солнечную энергию увеличился, цены снизились. Кроме того, существуют налоговые льготы для установки солнечных батарей. Хотя вы можете заменить свой счет за электроэнергию на оплату солнечной энергии, если вы решите финансировать солнечную систему, со временем солнечная система может окупить себя. В США средняя стоимость установки солнечной системы составляет около 12 000 долларов США после федеральных налоговых льгот. Если вы планируете установить солнечные панели, вы должны получить смету, чтобы определить, входит ли это в ваш бюджет или нет. Большинство компаний предоставят бесплатную оценку. Вы можете сравнить стоимость подписки на такую ​​услугу, как Inspire. Возможно, вам не придется вкладывать средства и время, чтобы получить доступ к возобновляемым источникам энергии.

Сделайте переключение

Если вы хотите сделать больше для окружающей среды, подумайте о переходе на чистую энергию.

Регистрация

→

Почему ядерная энергия не является возобновляемым источником энергии?

Ядерная энергия более экологична, чем ископаемое топливо, но она не считается возобновляемым источником энергии. Ядерная энергия не является альтернативным источником энергии, потому что материалы, используемые на атомной электростанции, не являются возобновляемыми. В течение жизни человека ядерный материал не может быть восполнен. Во всем мире ядерная энергия является распространенным источником для производства электроэнергии. Хотя атомные электростанции более экологичны, получить ядерную энергию непросто. Кроме того, ядерная энергия может производить радиоактивные отходы, которые могут быть токсичными. Хотя ядерная энергия может способствовать глобальному потеплению, нам по-прежнему нужны возобновляемые источники энергии. Каждый ресурс может сыграть важную роль в сокращении нашего углеродного следа и сохранении окружающей среды.

Какой альтернативный источник энергии используется чаще всего?

В 2020 году ветер был наиболее используемым возобновляемым источником энергии в Соединенных Штатах, который вырос на 14% с 2019 по 2020 год. Возобновляемые источники энергии стали вторым наиболее распространенным источником энергии в Соединенных Штатах, производя 21% от общего объема электроэнергии. произведено в США в 2020 году. Возобновляемые источники энергии уступали место природному газу, который производил почти вдвое больше электроэнергии, чем возобновляемые источники энергии. Рост возобновляемых источников энергии в 2020 году частично был обусловлен быстрым сокращением использования угля, в то время как производство электроэнергии неуклонно росло для возобновляемых источников энергии, особенно ветра и солнца.

Морской, распределенный и коммунальный ветроэнергетический комплекс — это три разных типа ветроэнергетики. Оффшорная ветроэнергетика сложнее построить и дороже, чем атомная энергетика. Оффшорные ветряные турбины должны быть рядом с водоемами. В США энергия ветра обеспечивает 88 000 рабочих мест и продолжает расти. Ветряные турбины часто строят на той же земле, которая используется для сельского хозяйства. Хотя их производство может быть дорогим, для их работы не требуется топливо.

Недостатком является то, что ветер часто прерывистый. Кроме того, турбины могут быть шумными. Хотя они лучше всего подходят для сельской местности, транспортировка ветряных турбин может быть сложной задачей. Поскольку технологии продолжают развиваться и использование ветряных турбин увеличивается, мы надеемся научиться преодолевать некоторые проблемы, связанные с ветровой энергией.

Какой самый дешевый альтернативный источник энергии?

В 2019 году, согласно данным IRENA Renewable Power Generation Costs, солнечная и ветровая энергия были самыми дешевыми источниками энергии. В 2019 году стоимость энергии ветряных турбин составляла в среднем 0,053 доллара за кВтч, а цена фотоэлектрических солнечных батарей составляла 0,068 доллара за кВтч.

Хотя вы можете оплачивать счет за электроэнергию каждый месяц, вы можете не знать, какова ваша фактическая стоимость за кВтч. Для точного сравнения вы можете сослаться на свой счет за коммунальные услуги, чтобы узнать, какие тарифы на электроэнергию действуют в вашем районе. Для сравнения, электричество обычно стоит от 0,05 до 0,17 доллара за кВтч. IRENA прогнозирует, что в ближайшие несколько лет мы сможем увидеть солнечную и ветровую электроэнергию по цене всего 0,03 доллара за кВтч.

С бумом солнечной энергетики мы можем столкнуться с проблемой в будущем, когда большому количеству домов потребуется заменить солнечную энергию. Солнечные панели трудно перерабатывать, что может привести к задержке замены солнечных систем. Правительство и сторонние компании инвестируют в исследования и планирование разработки солнечных систем. В конце концов, им нужно будет уделить особое внимание тому, как перерабатывать солнечные панели.

Какая альтернативная энергия растет быстрее всего?

В верхней части списка гидроэнергетика, солнечная энергия и энергия ветра быстро растут. Гидроэнергетика может быть не первым возобновляемым источником энергии, который приходит на ум, но он широко используется и заслуживает признания. Энергия ветра в последние годы превзошла гидроэнергию, но некоторые по-прежнему считают, что гидроэнергетика является наиболее используемым и быстрорастущим источником возобновляемой энергии. Плотины поставляют большую часть воды, которая сбрасывается и доставляется на турбину для выработки электроэнергии. Естественные текущие реки или приливы также могут обеспечивать водой гидроэнергетику. Одним из преимуществ гидроэнергетики является то, что она может обеспечить резервную энергию в кратчайшие сроки, поскольку она может быть произведена быстро. Китай получает около 15% своей энергии от гидроэнергетики, что делает его крупнейшим потребителем гидроэлектроэнергии в мире.

Помимо гидроэнергетики, солнечной энергии и энергии ветра, следует также упомянуть биоэнергию и геотермальную энергию. Биоэнергетика — это быстрорастущий возобновляемый источник энергии, который использует побочные продукты сельского хозяйства и современную биомассу для производства энергии. Геотермальная энергия производится в основном в Исландии, производя почти 26,5% электроэнергии страны. Кроме того, он также обеспечивает 87% потребностей Исландии в жилье и строительстве за счет использования природных источников горячей воды под землей.

Является ли альтернативная энергия рентабельной?

Поскольку фраза «альтернативная энергия» является общим термином, который охватывает более 10 различных источников, это зависит от конкретного источника энергии.

Ветер является одним из примеров рентабельного альтернативного источника энергии. Поскольку ветряные турбины относительно дешевы в строительстве и требуют небольшого обслуживания, поставщики энергии могут предлагать более низкие цены, поскольку их затраты меньше.

Помимо ветряных электростанций самым дешевым альтернативным источником энергии является солнечная энергия. Как упоминалось ранее, солнце всегда будет светить. Конечно, в некоторые дни солнечные дни будут более продолжительными, а в некоторых странах это будет чаще.

Итак, как вы можете получить эти преимущества? Это то, что мы делаем — помогаем людям изменить энергетические планы . Когда вы зарегистрируетесь, мы приобретем сертификаты возобновляемой энергии (способ отслеживания энергии, вырабатываемой из возобновляемых источников) от вашего имени и сообщим вашему поставщику энергии о том, что вы переключились.

Зачем переходить на альтернативные источники энергии?

Наша зависимость от ископаемого топлива до сих пор была основной причиной ущерба окружающей среде, и постоянный ущерб от этого использования может быть остановлен, если мы перейдем на возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра, солнца и воды.

Проще говоря, если мы воспользуемся тем фактом, что всегда будут солнце, вода и ветер, и будем использовать их энергию для получения электричества, мы сможем год за годом снижать уровень загрязнения планеты. Таким образом, хотя термин «альтернативные источники энергии» технически включает некоторые неэкологичные источники, переход на более устойчивые источники энергии серьезно поможет улучшить состояние окружающей среды.

Готовы ли вы получить доступ к экологически чистой энергии и помочь создать более экологичное будущее? Посмотрите  меняем энергетические планы  сегодня и присоединяйтесь к Inspire! Мы   – компания , занимающаяся возобновляемыми источниками энергии, и мы стремимся дать нашим клиентам возможность делать то, что нужно для окружающей среды, себя и своих семей. Мы хотим сделать выбор экологически чистой энергии простым и доступным.

Не уверены, подходят ли вам возобновляемые источники энергии? Прочтите последние обзоры Inspire Energy  , чтобы узнать, как мы помогли клиентам сделать переход.

Переход на экологически чистую энергию

Если вы заинтересованы в том, чтобы сделать больше для окружающей среды, подумайте о переходе на экологически чистую энергию.

Узнать больше

→

Какая форма возобновляемой энергии самая чистая?

У всех форм энергии есть недостатки. Однако эти недостатки сильно различаются в зависимости от источника энергии. Например, ископаемое топливо — самое грязное и опасное, а ядерные и возобновляемые источники энергии — чище и намного безопаснее. А энергия ветра — это чистый, незагрязняющий окружающую среду, бесплатный, возобновляемый ресурс.

Следующей по чистоте формой возобновляемой энергии является вода в виде гидроэлектроэнергии. В 2019 году мировая гидроэнергетическая мощность достигла нового максимума в 1308 гигаватт.. Гидроэнергетика используется для выработки электроэнергии во всем мире, потому что она недорогая, ее легко хранить и распределять, а также она производится без использования ископаемого топлива, а это означает, что она не выделяет углекислый газ или загрязняющие вещества, как электростанции, работающие на угле или природном газе.

Как Америка полагается на альтернативные источники энергии?

До середины 1800-х годов древесина обеспечивала почти все потребности страны в энергии для отопления, приготовления пищи и освещения. Но ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, были основными источниками энергии с конца 1800-х годов. До 19В 90-е годы наиболее распространенными возобновляемыми источниками энергии были гидроэнергетика и древесина.

Биотопливо, геотермальная энергия, солнечная энергия и энергия ветра с тех пор увеличили свою долю в потреблении энергии в США. В 2020 году общий объем производства и потребления возобновляемой энергии в Соединенных Штатах установил новые рекорды: на сектор электроэнергетики приходилось более 60 процентов от общего потребления возобновляемой энергии в США, а на возобновляемые источники энергии приходилось примерно 20 процентов от общего объема производства электроэнергии в США.

Как улучшается солнечная энергия?

Солнечная энергетика продолжает набирать популярность, но ее доля на энергетическом рынке имеет много возможностей для расширения. В то время как солнечные панели устанавливаются на крышах коммерческих и жилых домов с каждым днем, потребители, не говоря уже о предприятиях, все еще не используют весь потенциал этого возобновляемого источника энергии.

Энергетические секторы усердно работают над улучшением солнечной энергетики к 2050 году и декарбонизацией электросетей. В настоящее время ученые работают над повышением эффективности материала солнечных батарей и улучшением условий хранения. Кроме того, исследователи работают над интеграцией сетей, объединяя два разных типа солнечных элементов, используя наноматериалы и делая системы более гибкими для роста.

По мере снижения цен на солнечную энергию внедрение может происходить в более широком масштабе, как и исследования. В результате к 2030 году солнечная энергия может стать самым важным источником энергии для производства электроэнергии в значительной части планеты. Это также принесет пользу окружающей среде и поможет бороться с изменением климата.

Почему энергия ветра перспективна?

Энергия ветра имеет множество преимуществ, что делает ее перспективным вариантом использования возобновляемых источников энергии не только для окружающей среды, но и для людей. Во-первых, энергия ветра — недорогой вариант, всего несколько центов за киловатт-час. Поскольку энергия ветра предоставляется по фиксированной цене в течение длительного периода времени, а топливо предоставляется бесплатно, ветровая энергия снижает непредсказуемость цен, характерную для традиционных источников энергии.

Энергия ветра может уменьшить потребность в загрязняющих воздух источниках энергии, таких как ископаемое топливо, уголь, природный газ и другие источники, особенно потому, что это экологически благоприятный источник топлива. В качестве бонуса ветроэнергетика создала более 100 000 рабочих мест, что делает ее одной из самых быстрорастущих отраслей в стране.

Где используется гидроэнергетика?

Гидроэлектроэнергия или гидроэлектроэнергия — это источник энергии, который вырабатывает электричество за счет использования энергии движущейся воды, такой как водопад. На протяжении тысячелетий люди использовали эту силу. Люди в Греции использовали проточную воду, чтобы вращать колеса своих мельниц, чтобы перемалывать пшеницу в муку более 2000  лет назад.

Гидроэнергетика является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии. Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии в мире, за ним следуют такие страны, как США, Бразилия, Канада, Индия и Россия. На долю гидроэнергетики приходится более 71 процента всей возобновляемой электроэнергии, вырабатываемой на планете.

После преобразования в энергию энергия воды работает так же, как и другие источники энергии, питая все, что требует электричества. Во-первых, вода должна попасть в турбину или генератор для выработки электроэнергии. После транспортировки электричество может войти в ваш дом и питать всю вашу электронику.

Как работает геотермальная энергия?

Геотермальная энергия – это возобновляемый источник энергии, получаемый из подземных запасов горячей воды. Более широкое использование геотермальной энергии может сократить использование ископаемого топлива и сопутствующие выбросы парниковых газов во многих секторах экономики, включая электроэнергетику, промышленность и строительство.

Суть геотермальной энергии заключается в использовании энергии температуры Земли для питания, обогрева или охлаждения наших домов и предприятий. Геотермальная энергия обычно поступает из вулканических регионов.

Сначала в нагнетательную скважину закачивается холодная вода под высоким давлением. Вода расширяет естественные трещины в пластах, позволяя воде просачиваться сквозь раскаленную породу вбок. Это аналогично методу фрекинга для добычи нефти и газа без использования опасных химикатов.

Рядом пробурено несколько «добывающих скважин», позволяющих нагретой воде возвращаться на поверхность. Бурение этих колодцев требует некоторой удачи, так как они должны попасть в одну из крошечных трещин, чтобы собрать воду. Затем горячая вода передается через теплообменник на поверхность для кипячения вторичной жидкости, такой как бутан, который создает газ под высоким давлением, приводящий в действие турбину и вырабатывающий электроэнергию. Наконец, в замкнутом цикле охлажденная вода закачивается обратно в пласты горных пород, прежде чем направляется на электростанцию ​​для использования.

Энергия биомассы растет?

Биомасса – это возобновляемый органический материал, полученный из растений и животных. До середины 19 века биомасса была основным источником общего годового потребления энергии в Соединенных Штатах. Фактически биомасса остается популярным топливом во многих местах, особенно в слаборазвитых странах, для приготовления пищи и обогрева.

Многие развитые страны расширяют использование топлива из биомассы для транспорта и производства электроэнергии, чтобы сократить выбросы двуокиси углерода в результате потребления ископаемого топлива. На биомассу приходится примерно 5 процентов от общего потребления первичной энергии в США

Биомасса состоит из растений или животных и содержит химическую энергию, полученную от солнца. Его можно сжигать непосредственно для получения тепла или перерабатывать в возобновляемое жидкое и газообразное топливо с использованием различных технологий.

В 2018 году на долю электроэнергии, вырабатываемой из биомассы и отходов, приходилось 70,6 млн мегаватт-часов (МВтч), или около 2 процентов от общего объема производства электроэнергии в США. Хотя производство энергии из биомассы и мусора росло с 2004 по 2014 год, в последние годы оно замедлилось и упало ниже своего пикового уровня в 71,7 млн ​​МВтч.

Является ли альтернативная энергия менее дорогой, чем ископаемое топливо?

Цены на новые предметы выше, чем цены на предметы, которые существуют некоторое время. Хотя изначально возобновляемые источники энергии были дорогими, по мере их более широкого использования цены упали на 62 процента. Стоимость солнечной энергии снизилась на 16 процентов, а стоимость энергии ветра снизилась на 9–13 процентов. Даже крупномасштабная солнечная энергия уменьшилась примерно на 85 процентов. А в Европе новые угольные установки стоят дороже, чем ветряные или солнечные электростанции.

Несмотря на то, что возобновляемые источники энергии более рентабельны, отсутствие реализации блокирует переход на экологически чистую энергию для большинства домохозяйств. Сравнение затрат будет невозможно, пока не будут предоставлены методы реализации. Согласно всем анализам ожидается, что возобновляемая энергия станет менее дорогой по мере появления инфраструктуры.

Могут ли альтернативные источники энергии заменить ископаемое топливо?

Трудно определить, может ли один возобновляемый источник энергии полностью заменить ископаемое топливо. Вместо этого, скорее всего, вместо них будет использоваться комбинация устойчивых источников энергии. Popular Science утверждает, что к 2035 году мы перейдем на возобновляемые источники энергии для получения 100-процентно чистой энергии по более низкой цене и с меньшим количеством переходов, чем предполагалось, благодаря умной новой домашней аккумуляторной системе Panasonic под названием EverVolt.

В ближайшие годы можно перейти на 80- или даже 90-процентную возобновляемую энергию и, в свою очередь, отказаться от ископаемого топлива. Цены на ветряные турбины, солнечные панели и батареи снижаются и, мы надеемся, продолжат снижаться, чтобы уложиться в срок до 2035 года.