Vijesti o rekordima u oblasti korištenja obnovljivih izvora energije ne napuštaju vijesti posljednjih nekoliko godina. Prema podacima Međunarodne agencije za obnovljivu energiju (IRENA), u periodu 2013-2015. udio obnovljivih izvora energije u novim kapacitetima u elektroprivredi već je 60%. Očekuje se da će prije 2030. godine obnovljivi izvori energije pomjeriti ugalj na drugo mjesto i postati lideri u bilansu proizvodnje električne energije (prema prognozi IEA, trećina količine električne energije će se do ove godine proizvoditi iz obnovljivih izvora energije). Uzimajući u obzir dinamiku puštanja u rad novih kapaciteta, ova brojka ne izgleda previše fantastično – 2014. godine udio obnovljivih izvora u svjetskoj proizvodnji električne energije iznosio je 22,6%, a 2015. godine 23,7%.

Međutim, opšti pojam OIE krije veoma različite izvore energije. S jedne strane, to je hidroenergija velikih razmjera koja već dugo uspješno posluje, a s druge relativno nove vrste - poput sunčeve energije, vjetra, geotermalnih izvora, pa čak i potpuno egzotične energije oceanskih valova. Udio hidroenergije u svjetskoj proizvodnji električne energije ostaje stabilan - 18,1% u 1990. godini, 16,4% u 2014. godini i približno isti broj u prognozi za 2030. godinu. Pokretač naglog rasta obnovljivih izvora energije u proteklih 25 godina bile su upravo „nove“ vrste energije (prvenstveno solarna energija i energija vjetra) – njihov udio se povećao sa 1,5% u 1990. na 6,3% u 2014. i očekuje se da će porasti porasti sa hidroenergetskim u 2030. godini, dostižući 16,3%.

Unatoč tako brzom tempu razvoja obnovljivih izvora energije, još uvijek ima dosta skeptika koji sumnjaju u održivost ovog trenda. Na primjer, Per Wimmer, bivši zaposlenik investicione banke Goldman Sachs, a sada osnivač i šef vlastite konsultantske kompanije za investicije Wimmer Financial LLP, vjeruje da je obnovljiva energija „zeleni balon“, sličan balonu dot-com 2000. i hipotekarna kriza u Sjedinjenim Državama 2007-2008. Zanimljivo je da je Per Wimmer državljanin Danske, zemlje koja je dugo bila lider u sektoru energije vjetra (2015. godine danske vjetroelektrane su proizvele 42% potrošnje električne energije u zemlji) i nastoji postati najzelenija država, ako ne i u svijetu, onda svakako u Evropi. Danska planira potpuno eliminirati upotrebu fosilnih goriva do 2050. godine.

Wimmerov glavni argument je da je obnovljiva energija komercijalno nekonkurentna i da su projekti koji je koriste dugoročno neodrživi. Odnosno, „zelena“ energija je preskupa u odnosu na tradicionalnu energiju, a razvija se samo zahvaljujući vladinoj podršci. Visok udio finansiranja dugova u projektima obnovljive energije (do 80%) i njegov rastući trošak će, prema mišljenju stručnjaka, ili dovesti do bankrota kompanija koje realizuju projekte u oblasti zelene energije, ili do potrebe za izdvajanjem povećanje iznosa vladinih sredstava podrške kako bi se održali na pravom putu. Međutim, Per Wimmer ne poriče da bi obnovljivi izvori energije trebali igrati ulogu u opskrbi planete energijom, ali predlaže da se pruži podrška vlade samo onim tehnologijama koje imaju šanse da postanu komercijalno održive u narednih 7-10 godina.

Wimmerove sumnje nisu neosnovane. Možda jedan od najdramatičnijih primjera je SunEdison, koji je podnio zahtjev za bankrot u aprilu 2016. Do sada je SunEdison bila jedna od najbrže rastućih američkih kompanija u oblasti obnovljivih izvora energije, čija je vrijednost u ljeto 2015. godine procijenjena na 10 milijardi dolara. Samo u tri godine koje su prethodile bankrotu, kompanija je uložila 18 milijardi dolara u nove akvizicije, i ukupno je prikupio 24 milijarde dolara u kapitalu i pozajmljenom kapitalu.

Prekretnica za investitore nastupila je kada SunEdison nije uspio preuzeti krovnu solarnu kompaniju Vivint Solar Inc za 2,2 milijarde dolara, što se poklopilo sa padom cijena nafte. Kao rezultat toga, cijena dionica SunEdisona pala je sa svog vrhunca od više od 33 dolara u 2015. na 34 centa kada je podnijela zahtjev za bankrot. Priča o SunEdisonu je zabrinjavajući, ali ne i jasan signal za industriju. Prema mišljenju analitičara, projekti kompanije su bili “dobri”, a razlog za bankrot je prebrz rast i veliki dugovi.

Međutim, učinak MAC Globalnog indeksa dionica solarne energije (indeks koji prati cijene dionica više od 20 javnih kompanija za solarnu energiju sa sjedištem u Sjedinjenim Državama, Evropi i Aziji) u posljednje četiri godine također nije ohrabrujući.

Pitanje subvencija se takođe čini dvosmislenim. S jedne strane, obim državne podrške obnovljivim izvorima energije u svijetu raste svake godine (u 2015., prema procjenama IEA, približio se 150 milijardi dolara, od čega 120 u sektoru električne energije, bez hidroenergije). S druge strane, fosilne izvore energije također subvencioniraju države, i to u mnogo većem obimu. IEA je 2015. godine procijenila obim takvih subvencija na 325 milijardi dolara, a 2014. na 500 milijardi dolara. Istovremeno, efikasnost subvencija za tehnologije obnovljivih izvora energije se postepeno povećava (subvencije u 2015. povećane su za 6%, i obim novih instalisanih kapaciteta - za 8%).

Raste i konkurentnost obnovljivih izvora energije, i to brzo, zbog smanjenja troškova proizvodnje električne energije. Za poređenje troškova različitih izvora električne energije često se koristi LCOE indikator (nivelirani trošak električne energije - ukupni nivelirani trošak električne energije), čiji izračun uzima u obzir sve troškove kako investicije tako i operativne prirode tokom cijelog životnog ciklusa. elektrane odgovarajućeg tipa. Prema Lazardu, koji godišnje proizvodi LCOE procene za različite vrste goriva, za vetar je ova cifra smanjena za 66% u poslednjih 7 godina, a za solarno za 85%.

Istovremeno, niži nivoi raspona procjene LCOE za vjetroelektrane i solarne elektrane u industrijskoj mjeri su već uporedivi ili čak niži od vrijednosti ovog parametra za plin i ugalj. Unatoč činjenici da LCOE metodologija ne dozvoljava uzimanje u obzir svih efekata sistema i potrebe za dodatnim investicijama (mreže, kapacitet bazne rezerve itd.), to znači da projekti energije vjetra i sunca postaju konkurentni u odnosu na tradicionalna goriva i bez vlade. podrška.

Još jedna karakteristika ovog trenda je stopa pada cijena koje izjavljuju energetske kompanije na aukcijama za kupovinu velikih količina električne energije putem PPA (ugovor o otkupu električne energije – ugovor o snabdijevanju električnom energijom). Na primjer, još jedan rekord za solarnu energiju od 2,42 centa po kWh postavio je konzorcij koji čine kineski proizvođač panela JinkoSolar i japanski developer Marubeni 2016. godine u Ujedinjenim Arapskim Emiratima. Još 2014. najniža ponuda na takvim aukcijama bila je iznad 6 centi po kWh.

U zaključku treba još jednom podsjetiti na ključne razloge brzog razvoja obnovljivih izvora energije u svijetu. Glavni faktor koji podstiče razvoj obnovljive energije i dalje je dekarbonizacija, odnosno poduzimanje mjera za smanjenje emisije stakleničkih plinova u cilju suzbijanja globalnog zagrijavanja. To je bio cilj Pariskog sporazuma o klimatskim promjenama, koji je usvojen 12. decembra 2015. godine, a stupio na snagu 4. novembra 2016. godine.

Ostale prednosti prelaska na obnovljive izvore energije uključuju poboljšanje uslova životne sredine, snabdevanje energetski oskudnim i udaljenim područjima, kao i razvoj tehnologije i otvaranje novih radnih mesta. U posljednjih nekoliko godina korištenje obnovljivih izvora energije potaknulo je stvaranje jedne od najnaprednijih industrija u svijetu. Obim ulaganja u ovu industriju u 2015. procijenjen je na 288 milijardi dolara. 70% svih ulaganja u proizvodnju električne energije uloženo je u sektor obnovljivih izvora energije. Ovaj sektor (ne računajući hidroenergiju) zapošljava više od 8 miliona ljudi u svijetu (na primjer, u Kini je njihov broj 3,5 miliona).

Danas razvoj obnovljivih izvora energije ne treba posmatrati izolovano, već kao deo šireg procesa energetske tranzicije – „energetske tranzicije“, dugoročne promene u strukturi energetskih sistema. Ovaj proces karakteriziraju i druge važne promjene, od kojih mnoge jačaju zelenu energiju, povećavajući njene šanse za uspjeh. Jedna od takvih promjena je razvoj tehnologija skladištenja energije. Za obnovljive izvore energije po vremenu i vremenu dana, pojava takvih komercijalno atraktivnih tehnologija očito će biti od velike pomoći. Globalni proces razvoja nove energije je nepovratan, ali tek treba formulisati jasan odgovor na pitanje o njenom mestu i ulozi u ruskom gorivno-energetskom kompleksu. Glavna stvar sada je da ne propustite priliku - ulozi u ovoj trci su prilično visoki.

UVOD

Savremeni energetski razvoj u Rusiji karakterizira povećanje troškova proizvodnje energije. Najveći porast troškova energije uočen je u udaljenim područjima Sibira i ruskog Dalekog istoka, Kamčatke i Kurilskih ostrva, gdje se uglavnom koriste decentralizirani sistemi napajanja bazirani na dizel elektranama na uvozno gorivo. Ukupna cijena električne energije u ovim područjima često premašuje svjetski nivo cijena i dostiže 0,25 američkih dolara ili više po 1 kWh.

Svjetsko iskustvo pokazuje da veliki broj zemalja i regiona danas uspješno rješava probleme snabdijevanja energijom na osnovu razvoja obnovljive energije. Da bi se intenzivirala praktična upotreba obnovljivih izvora energije u ovim zemljama, zakonski su utvrđene različite pogodnosti za proizvođače „zelene“ energije. Međutim, odlučujući uspjeh obnovljive energije u konačnici je određen njenom efikasnošću u usporedbi s drugim tradicionalnijim elektranama na gorivo danas. Razvoj tehničkog i zakonodavnog okvira za obnovljive izvore energije i stabilni trendovi rasta cijene goriva i energetskih resursa već danas određuju tehničke i ekonomske prednosti elektrana koje koriste obnovljive izvore energije. Očigledno je da će se u budućnosti ove koristi povećavati, šireći područja primjene obnovljive energije i povećavajući njen doprinos globalnom energetskom bilansu.

KLASIFIKACIJA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE (OIE)

Obnovljivi izvori energije (OIE) su energetski resursi stalno postojećih prirodnih procesa na planeti, kao i energetski resursi otpadnih produkata biocenoza biljnog i životinjskog porijekla. Karakteristična karakteristika OIE je njihova neiscrpnost, odnosno sposobnost da obnove svoj potencijal u kratkom vremenu – u toku života jedne generacije ljudi.

Generalna skupština UN-a, u skladu sa rezolucijom 33/148 (1978), uvela je koncept „novih i obnovljivih izvora energije“, koji uključuje sljedeće oblike energije: solarnu, geotermalnu, energiju vjetra, energiju morskih valova, energiju plime i oseke okeana, energija drvne biomase, drveni ugalj, treset, tegleće životinje, škriljci, katranski pijesak, hidroenergija.

Najčešće obnovljivi izvori energije uključuju energiju sunčevog zračenja, vjetra, vodenih tokova, biomase, toplinske energije gornjih slojeva zemljine kore i okeana.

OIE se mogu klasifikovati prema vrsti energije:

Mehanička energija (energija vjetra i tokovi vode);

Toplotna i radiantna energija (energija sunčevog zračenja i toplote Zemlje);

Hemijska energija (energija sadržana u biomasi).

Ako koristimo koncept kvaliteta energije – faktor efikasnosti koji određuje udio izvorne energije koja se može pretvoriti u mehanički rad, onda se OIE mogu klasificirati na sljedeći način: obnovljivi izvori mehaničke energije odlikuju se visokim kvalitetom i koriste se uglavnom za proizvodnju električne energije. Dakle, kvalitet hidroenergije karakteriše vrijednost od 0,6...0,7; vjetar - 0,3…0,4. Kvalitet toplotnih i zračećih OIE ne prelazi 0,3...0,35. Pokazatelj kvaliteta sunčevog zračenja koji se koristi za fotoelektričnu konverziju je još niži - 0,15...0,3. Energetski kvalitet biogoriva je također relativno nizak i općenito ne prelazi 0,3.

Izvodljivost i obim korištenja obnovljivih izvora energije određuju prvenstveno njihova ekonomska efikasnost i konkurentnost tradicionalnim energetskim tehnologijama. Glavne prednosti OIE u odnosu na izvore energije koji koriste fosilna goriva su praktična neiscrpnost resursa, rasprostranjenost mnogih od njih, odsustvo troškova goriva i emisije štetnih materija u životnu sredinu. Međutim, oni imaju tendenciju da budu kapitalno intenzivniji, a njihov udio u ukupnoj proizvodnji energije je još uvijek mali (sa izuzetkom hidroelektrana). Prema većini prognoza, ovaj udio će u narednim godinama ostati umjeren. Istovremeno, u mnogim zemljama svijeta raste interesovanje za razvoj i primjenu netradicionalnih i obnovljivih izvora energije. To je zbog nekoliko razloga.

Prvo, OIE, inferiorni u odnosu na tradicionalne izvore energije u velikoj proizvodnji energije, već su, pod određenim uslovima, efikasni u malim autonomnim energetskim sistemima, ekonomičniji (u poređenju sa izvorima energije koji koriste skupo uvozno organsko gorivo) i ekološki prihvatljiviji.

Drugo, upotreba još skupljih OIE u poređenju sa tradicionalnim izvorima energije može se pokazati preporučljivom na osnovu drugih, neekonomskih (ekoloških ili društvenih) kriterijuma. Konkretno, korištenje obnovljivih izvora energije u malim autonomnim energetskim sistemima ili za individualne potrošače može značajno poboljšati kvalitet života stanovništva.

Treće, dugoročno gledano, uloga obnovljivih izvora energije može se značajno povećati na globalnom nivou. Brojne zemlje i međunarodne organizacije provode istraživanja o dugoročnim perspektivama razvoja energetike u svijetu i njegovim regijama. Interesovanje za ovaj problem je zbog odlučujuće uloge energije u obezbeđivanju ekonomskog rasta, njenog značajnog i sve većeg negativnog uticaja na životnu sredinu, kao i zbog ograničenih rezervi goriva i energetskih resursa. S tim u vezi, u budućnosti je neizbježno radikalno restrukturiranje energetske strukture sa prelaskom na korištenje ekološki prihvatljivih i obnovljivih izvora energije. Svjetska zajednica je prepoznala potrebu za tranzicijom ka održivom razvoju, koji podrazumijeva traženje strategije koja osigurava, s jedne strane, ekonomski rast i povećanje životnog standarda ljudi, posebno u zemljama u razvoju, a s jedne strane s druge strane, smanjenje negativnog utjecaja ljudskih aktivnosti na okoliš na sigurnu granicu koja omogućava izbjegavanje dugoročnih katastrofalnih posljedica. U tranziciji ka održivom razvoju, značajnu ulogu će imati nove energetske tehnologije i izvori energije, uključujući obnovljive izvore energije.

Glavni nedostaci koji ograničavaju upotrebu obnovljivih izvora energije uključuju relativno nisku gustinu energije i ekstremnu varijabilnost. Mala specifična snaga toka energije dovodi do povećanja težine i veličine elektrana, a varijabilnost primarnog energetskog resursa, sve do perioda njegovog potpunog izostanka, iziskuje potrebu za uređajima za skladištenje energije ili rezervnim izvorima energije. Kao rezultat toga, cijena proizvedene energije je visoka čak iu odsustvu komponente goriva u ukupnoj cijeni energije.

Doprinos netradicionalnih obnovljivih izvora energije globalnom energetskom bilansu u budućnosti procjenjuje se od 1...2% do 10%, iako danas postoje zemlje u kojima udio ovih izvora prelazi polovinu nacionalnog energetskog bilansa. Udio obnovljivih izvora energije u kompleksu goriva i energije različitih zemalja svijeta u stalnom je porastu. To se odnosi i na razvijene zemlje (SAD, Njemačka, Japan, Francuska, Italija, itd.), a posebno na zemlje u razvoju. Na primjer, 2000. godine udio obnovljivih izvora energije u proizvodnji električne energije bio je: Norveška -99,7%, Island - 99,9%, Novi Zeland - 72%, Austrija - 72,3%, Kanada - 60,5%, Švedska - 57,1%, Švicarska - 57,2%, Finska -33,3%, Portugal - 30,3%. Posljednju deceniju prošlog stoljeća za svijet u cjelini karakterizirao je stalni porast udjela obnovljivih izvora energije u ukupnom energetskom bilansu većine zemalja svijeta. Na primjer, Velika Britanija - sa 2,1% na 2,7%; Njemačka - sa 3,7% na 6,3%; Francuska - sa 13,3% na 14,6%; Italija - sa 16,4% na 18,9% itd.

U očekivanju ozbiljnih ekoloških posljedica, mnoge razvijene zemlje razvile su ekonomsku strategiju koja se ne proteže samo na energetiku, već i na druge sektore proizvodnje i potrošnje resursa koji mogu štetiti okolišu. Ova strategija predviđa vodeću ulogu države u rješavanju ekoloških problema. Primjer poticanja razvoja energije iz obnovljivih izvora je njemački „Zakon

o prioritetu korištenja obnovljivih izvora energije." Naglo povećanje obima razvoja obnovljivih izvora energije krajem 20. stoljeća osigurano je u različitim zemljama svijeta, posebno u početnim fazama njihovog razvoja, uz pomoć državnih programa podrške ovom energetskom sektoru (Njemačka , Japan, SAD, Indija, itd.)

solarno biogorivo energija vjetra geotermalna

Obnovljivi izvori energije sa svojom tehnologijom proizvodnje i primjene prepoznati su u svjetskoj zajednici kao alternativno gorivo kao rezultat zagađenja fosilnim gorivima.

Energija je u svim slučajevima ogromna, ali je raspoređena po teritoriji i nestabilna je, stoga je, u osnovi, cijena skupa.

Nažalost, to većinu obnovljivih izvora energije čini neekonomičnim za velike projekte, s izuzetkom hidroenergije, gdje je priroda koncentrisala obnovljive izvore energije. Hidroenergija ima mnoge privlačne i vrijedne karakteristike, ali su zakoni fizike neumoljivi.

Obnovljivi izvori uključuju

Hidroenergija

Hidroelektrana (skraćeno HE) je dobro uspostavljen i pouzdan obnovljivi izvor energije koji opskrbljuje većinu električne energije u planinskim zemljama poput Norveške i Švicarske.

Međutim, širom svijeta postoji ograničenje broja pogodnih planina i one ne uspijevaju osigurati više od oko tri posto svjetskih energetskih potreba.

Električna energija proizvedena u hidroelektranama mora se prenositi na velike udaljenosti, a dalekovodi moraju imati male gubitke.

Obnovljivi izvori energije su relativno sigurni, sa stopom smrtnosti od oko četiri nesreće na hiljadu megavata. Brane koje zadržavaju vodu moraju biti pouzdane i ne opasne ako se unište. Međutim, ponekad se dešava, posebno kod zemljane brane, da voda počne da curi kroz male kanale, postepeno slabeći branu dok ne pukne. Vodeni zid tada briše sve na svom putu. Od 1969. godine propalo je više od osam brana, sa prosječnim brojem smrtnih slučajeva od više od 200 ljudi. Jezera u blizini brane pružaju stanište za divlje životinje i mogu biti popularna za ljude. Međutim, tokom suše, nivo vode opada i stvara ružne tragove blata. Osim toga, ova jezera mogu uništiti slikovite doline sa selima i vrijednim poljoprivrednim zemljištem.

Vjetar

Od ostalih izvora obnovljive energije, vjetar je najperspektivniji. Vjetrenjače su korištene od davnina, a vjetrogeneratori su danas uobičajena pojava u ruralnim područjima. Imaju nekoliko nedostataka, međutim, glavni je to što vjetar nije konstantan i izlazna snaga varira. Kada postoje udari vjetra, oscilacije se povećavaju jer je izlazna snaga proporcionalna kocki brzine vjetra. To znači da je energija dostupna samo tokom ograničenog raspona brzina vjetra, kada je brzina mala, proizvodi se vrlo malo energije. U tom trenutku, ako dođe do uragana, tada se prelazi granica sigurnosti i mora se izbjeći katastrofalna šteta.

Opšti izvori vjetra uglavnom ne zadovoljavaju sve naše energetske potrebe i ne mogu se uvijek ostvariti zbog visoke cijene (dva ili tri puta skuplje od energije na ugalj), nepouzdanosti i velike količine potrebnog zemljišta. Međutim, može dati koristan doprinos ako se troškovi mogu značajno smanjiti.

Energija vjetra je iznenađujuće opasna, sa pet nesreća na hiljadu megavata. To je zbog velikog broja turbina, koje su neizbježno opasne. Osim toga, postoje opasnosti tokom izgradnje i održavanja.

Utjecaj vjetroturbina na okoliš se sve više prepoznaje. Moraju se graditi na otvorenim pozicijama gdje se mogu vidjeti na mnogo kilometara uokolo. Emituju uporno zujanje koje ljudi koji žive u blizini smatraju nepodnošljivim. Često su ljudi koji su se preselili radi mira primorani da napuste mjesto sa vjetroelektranama. Vjetroelektrane se mogu graditi duž obale, ali to povećava troškove i može predstavljati opasnost za brodarstvo.

Uprkos intenzivnim naporima tokom godina, obnovljivi izvori energije u obliku vjetra i dalje su neisplativi i u većini slučajeva se oslanjaju na ogromne državne subvencije. Istraživanja su u toku kako bi se prevladale ove poteškoće, ali još uvijek nije pametno primjenjivati ​​vjetroturbine u velikim razmjerima.

Protiv energije vjetra, ponekad se tvrdi da lopatice ubijaju veliki broj ptica, koji se procjenjuje na oko 70.000 godišnje u Sjedinjenim Državama. Ova brojka odgovara broju ptica ubijenih na autoputevima od strane automobila.

Plima

Neki estuari rijeka su formirani tako da su izloženi plimi. Kada je plima velika, morska voda teče na određenu udaljenost od mora. Za vrijeme oseke voda se ponovo vraća u more. Ovaj tok vode može okretati turbine i proizvoditi električnu energiju. Takav uređaj već dugi niz godina radi u ušću La Rance u Francuskoj i proizvodi 65 MW. Ovo je pouzdan izvor, iako vršni periodi variraju u zavisnosti od Mjeseca i Sunca, tako da struja nije uvijek dostupna kada je potrebna.

Troškovi proizvodnje su otprilike dvostruko veći od troškova konvencionalne elektrane. To je praktično izvodljivo, ali teško da je atraktivno za budućnost.

Wave

Obnovljivi resursi poput korištenja valova su ogromni, ali ih je teško fokusirati. Za to je napravljeno nekoliko uređaja, ali rezultat nije isplativ.

Jedan takav uređaj, koji u Velikoj Britaniji košta više od milion dolara, ima snagu od 75 kW, što je dovoljno za samo 25 unutrašnjih električnih grejača.

Opasnost je da se ogromni valovi mogu pojaviti na milost i nemilost oluji, koja može uništiti opremu u roku od nekoliko minuta.

Solarno

Sunce emituje Zemlji energiju u prosjeku oko 200 vati po kvadratnom metru tako da je to obnovljivi resurs koji primamo proporcionalno površini. Procjenjuje se da bi za zadovoljavanje energetskih potreba četiri kuće bio potreban kolektor veličine velikog radio teleskopa. Sunčeva svjetlost se može koristiti direktno za zagrijavanje vode koja cirkulira u cijevima na krovu. Ovaj proces je ekonomski opravdan i široko se koristi. Međutim, mora postojati dodatni izvor goriva kada sunce ne sija. Sunčeve zrake možete fokusirati na kotao sa stotinama ogledala. Proizvodnja pare se može koristiti za pogon malih turbina za proizvodnju električne energije. Nedostatak je što se ogledala moraju stalno rotirati skupim servomehanizmima kako bi se sunčevi zraci koncentrirali na kotao. Dakle, cijeli ovaj proces je neisplativ.

Električna energija se također može proizvesti korištenjem fotonaponskih ćelija. Prilično je skupo proizvoditi električnu energiju potrebnog napona. Ovo nije ekonomično za proizvodnju velikih razmjera, ali je vrlo korisno za proizvodnju energije u aplikacijama gdje drugi izvori nisu mogući ili praktični, kao što su sateliti ili semafori u udaljenim područjima.

Dakle, obnovljivi izvori u obliku sunčevih zraka imaju male primjene koje će nesumnjivo biti razvijene kako bi se smanjila cijena fotonaponskih ćelija. Još uvijek nije praktičan ekonomski obnovljivi izvor energije za osnovne potrebe.

Na nekim mjestima topla voda izlazi iz zemlje. Može se koristiti kao obnovljivi resurs, ali u malom obimu na vrlo malo mjesta. Na drugim mjestima možete izbušiti dva obližnja bunara, a zatim pumpati vodu tamo gdje je vruća i izvući je iz druge cijevi. Nakon prolaska kroz stijene, voda se zagrijava i to je izvor obnovljive energije. Međutim, ako je toplina blizu i brzo iskorištena na vrhu, samo tada postoji neka korist.

Testovi pokazuju da je ovaj proces potpuno neisplativ.

Troškovi proizvodnje energije

U našem društvu, cijena resursa i troškovi proizvodnje su kritični. Čak i mala razlika u cijeni dovoljna je da jedan obnovljivi resurs prevlada nad drugim. Kod obnovljivih izvora energije situacija je složenija jer izbor zavisi od odmeravanja prednosti i mana svakog izvora. To je teško jer su često neuporedive: koliko smo, na primjer, spremni platiti za povećanu sigurnost ili smanjeni utjecaj na okoliš? Konačno, nemoguće je procijeniti cijenu narušavanja okoliša, na primjer, zbog globalnog zagrijavanja i klimatskih promjena. Ovaj trošak bi mogao biti najveći od svih.

Ponekad se kaže da će istraživanje poboljšati postojeće izvore i time otkloniti postojeće nedostatke. Po pravilu, to je tačno.

Ali u nekim slučajevima, nedostatak je posljedica zakona fizike i tada se nikada ne može prevladati. Primjer je fluktuirajuća priroda energije vjetra. Jednostavno nije moguće stalno održavati vjetar konstantnim.

Širom svijeta, potreba za obnovljivim sirovinama je toliko hitna da je važno koristiti postojeće prirodne obnovljive izvore energije i oni imaju perspektivu razvoja. Naravno, potrebno je nastaviti istraživanje novih izvora, ali ne možemo čekati. Dugi niz godina milioni ljudi pate od nedostatka energetskih resursa.

Istraživanja pokazuju da svi obnovljivi i neobnovljivi resursi imaju ozbiljne nedostatke: nafta i prirodni plin brzo ponestaju. U svakom slučaju, sva fosilna goriva zagađuju zemlju, posebno ugalj. Hidroenergija je ograničena, energija vjetra i solarna energija su nepouzdani.

Ako je ovo kraj priče, budućnost će biti mračna. Međutim, postoji još jedan

ObnovljiveUobičajeno je nazivati ​​one resurse planete koji se mogu prirodno obnoviti. Na primjer: vjetar, sunce, plima, geotermalna toplina. Vrijedi napomenuti da se ovi izvori nazivaju obnovljivi, na osnovu skale ljudskog vremena. Uostalom, čak će i sunce jednog dana prestati da sija, ali to će se dogoditi tek nakon nekoliko milijardi godina.

Danas postoji već više od 20 zemalja, čiji udio obnovljivih izvora energije u ukupnom energetskom bilansu premašuje 20%. Među njima: Island, Norveška, Škotska, Danska, Njemačka i drugi. Postoje također.

Električna energija iz obnovljivih izvora može se koristiti kako u industrijskim razmjerima u cijeloj zemlji tako iu pojedinim ruralnim regijama. To je izjavio generalni sekretar UN-a Ban Ki-moon obnovljivi izvori energije pomoći siromašnim zemljama širom svijeta da postanu prosperitetne.

Glavni obnovljivi izvori planete uključuju:

• Rijeke i okeani
• Vjetar
• Ned
• Geotermalni izvori
• Biomasa

Energija vode

Energetski sektor koji pretvara energiju vode u električnu energiju naziva se hidroenergija.

Postoji nekoliko vrsta izvora energije vode:

Energija rijeka
Energija talasa
Energija plime i oseke

Vjetroturbine su instalirane i u okeanu, gdje je energija vjetra obično veća zbog nedostatka prepreka.

Kopnene vjetroturbine

Solarna energija

Solarna energija se može direktno pretvoriti u električnu energiju pomoću solarnih panela. Ili se koristi za zagrijavanje vode, rezultirajuća para pokreće turbine.Sunčeva svjetlost može pasti direktno na solarne panele ili se može prethodno koncentrirati pomoću sočiva.

Koncentrirana solarna energija (CSP)

Fotonaponska solarna elektrana
Sunčeva energija se može koristiti za umjetnu fotosintezu. To je kada se, kao rezultat djelovanja sunca, voda razdvaja na kisik i vodonik.
U ovom trenutku najveća prepreka razvoju solarne energije ostaje visoka cijena solarnih panela. Naučnici nastavljaju potragu za novim materijalima koji mogu smanjiti cijene solarnih panela.

Geotermalna energija

Naša zemlja je ogroman izvor toplotne energije. Ova energija dolazi iz jezgra, a također je rezultat razgradnje organske tvari.

Voda zagrijana u dubinama zemlje može se koristiti za grijanje domova ili pretvarati u električnu energiju. Pročitajte kako dobiti električnu energiju iz geotermalnih izvora

Izraz “obnovljiva energija” ili regenerativna, odnosno “zelena energija” označava izvore energije koji su po ljudskim standardima neiscrpni. U okolišu je zastupljen u širokom spektru - solarni, vjetar, voda, uključujući morske valove i struje, okeanske plimne sile, biomasu, geotermalnu toplinu.

Posljednjih godina alternativna energija je dobila široki razvoj. Predstavljen je širokim spektrom vrsta obnovljivih izvora energije, koji se stalno obnavljaju.

Pojam „obnovljivi izvori energije“ odnosi se na određene oblike energije koji nastaju u prirodnim uvjetima, zbog prirodnih procesa koji se odvijaju na površini Zemlje.

Uobičajeno se dijele na klase - obnovljive i neobnovljive:

• Prva klasa uključuje izvore koji imaju neiscrpne izvore energije po ljudskim standardima. Oni se stalno obnavljaju prirodnim putem kako planeta prolazi kroz određeni ciklus;
• drugu klasu predstavljaju neobnovljivi prirodni resursi, koji uključuju gas, naftu, ugalj i uranijum. Oni se odnose na energetske resurse koji se vremenom smanjuju, a da se ne obnavljaju na svoje prethodne veličine.

Obnovljiva energija se osigurava iz resursa koji uključuju sunčevu svjetlost, protok vode, plimu i geotermalnu toplinu. Njihovo obnavljanje olakšava kruženje vode u prirodi, a cikličnost je određena godišnjim dobima. Ovaj fenomen potiče stalno obnavljanje energije prirodnim putem.

OIE se dijeli na grupe - tradicionalne i netradicionalne izvore

Prva grupa uključuje:

• hidraulička energija vode, koja se pretvara u električnu energiju. Svaka elektrana ga proizvodi djelovanjem hidraulične opreme instalirane na njoj;
• energija biomase dobijena sagorevanjem drvenog uglja, ogrevnog drveta i treseta. Uglavnom se koristi za proizvodnju topline koja se isporučuje u sustav grijanja stambenih i nestambenih zgrada;
• geotermalna energija, koja je rezultat prirodnog raspadanja i apsorpcije sunčeve energije mineralima koji se nalaze u utrobi zemlje. U suštini, sunce je nepresušan izvor energije. Njegovo toplotno zračenje se pretvara u električnu energiju pomoću fotoćelija i toplotnih motora.

Drugu grupu čini energija koja postoji u prirodi koja okružuje ljude:

• sunčano;
• vjetar;
• morski valovi i struje;
• oceanske plime;
• biogoriva;
• niskog kvaliteta termičke.

Princip korištenja obnovljive energije je da se ona izvuče iz geoloških procesa koji se stalno odvijaju u okolišu. Pruža se potrošaču, koji ga koristi za rješavanje tehničkih problema i zadovoljavanje svojih potreba.

Karakteristike pojedinačnih OIE

Mnogi netradicionalni i obnovljivi izvori energije mogu se lako ugraditi u stambene zgrade. Neki od njegovih tipova mogu se koristiti u teškoj i lakoj industriji, instalirani u industrijskim zgradama. To uključuje obnovljive resurse koje ljudima daje sama priroda.

Najveću popularnost stekla je energija biomase, koja je jedna od vrsta „zelene energije“. Omogućava racionalno korištenje prirodnih resursa planete. Resursi su otpad drvne industrije i industrije papira, poljoprivrednog sektora, uključujući otpad iz domaćinstva i građevinski otpad, iz kojeg se prirodno proizvodi metan.

Vazdušne mase atmosfere su neka vrsta vječnog neiscrpnog izvora, jer imaju ogromnu kinetičku energiju. Kreću se pod uticajem geološke aktivnosti vjetra. Njegova snaga se pretvara u električnu energiju pomoću vjetroturbina. Unatoč prilično visokoj cijeni, uspješno se koriste u područjima s mirnim krajolicima.

Drugi vječni izvor energije je Sunce. Sunčeva energija je jedno od područja obnovljivih izvora energije, zasnovano na direktnom korištenju sunčevog zračenja za proizvodnju energije. To je besplatan izvor koji je obnovljiv. Osim toga, klasificira se kao „čista energija“, koja ne proizvodi štetan otpad. Ali solarne instalacije su primjenjive samo na onim geografskim širinama planete gdje ima dovoljno sunčeve svjetlosti za proizvodnju električne energije.

Protok vode je nepresušan izvor potencijalne i kinetičke energije. Tokom rada, pretvara se u električnu struju. Upečatljiv primjer korištenja hidrauličke energije rijeka i vode je izgradnja malih i mikro hidroelektrana, kao i velikih hidroelektrana velikih kapaciteta.

Male i mikro hidroelektrane stekle su popularnost u mnogim zemljama, koristeći energiju obnovljivih izvora malih vodotoka za proizvodnju električne struje. Treba napomenuti da je posljednjih godina izgradnja velikih hidroelektrana svedena na minimum.

„Zelena energija“ je predstavljena energijom oseke i oseke okeanske plime, morskih talasa i struja. Za njihovu upotrebu na obalama mora i okeana grade se plimne stanice. Oni pretvaraju kinetičku energiju Zemljine rotacije, koja nastaje usled gravitacionih sila Meseca i Sunca, koje menjaju nivo vode dva puta dnevno.

Prednosti i nedostaci obnovljivih izvora energije

Glavna prednost je što su obnovljivi izvori jeftin izvor energije. Ovo je nepresušan izvor energije, koji se u neograničenim količinama daje u životnu sredinu, a nije posljedica namjerne ljudske aktivnosti.

Treba napomenuti da obnovljivi izvori energije imaju jedan nedostatak. Sastoji se od niskog stepena koncentracije, tako da se rezultirajuća energija ne može prenositi na velike udaljenosti. Po pravilu, OIE treba koristiti u blizini potrošača.

Obnovljiva energija budućnosti

Naučnici širom svijeta dalje razvijaju tehnologiju vodikovog goriva, koja oslobađa energiju fuzijom atoma vodika u atom helija. U budućnosti namjeravaju dobiti obnovljive resurse ne samo koristeći zemaljske strukture, već i zemaljske satelite kako bi koristili kosmičku energiju koja se nalazi u crnim rupama.

Glavni preduslovi za razvoj obnovljivih izvora energije u Ruskoj Federaciji:

• osiguranje energetske sigurnosti zemlje;
• očuvanje životne sredine, čime će se osigurati ekološka sigurnost;
• postizanje novog nivoa na globalnom tržištu obnovljivih izvora energije, kako je naznačeno u generalnom strateškom planu razvoja države;
• sprovođenje mjera koje pomažu očuvanju vlastitih obnovljivih resursa za buduće generacije;
• povećanje potrošnje sirovina koje se koriste kao gorivo.

U budućnosti će korištenje obnovljivih izvora energije omogućiti čovječanstvu da popuni deficit goriva i smanji troškove proizvodnje goriva, topline i motornog ulja. Osim toga, njihova upotreba čisti atmosferu, što će nesumnjivo pomoći poboljšanju ekološke situacije na planeti.

U zaključku, treba napomenuti da obnovljivi izvori energije imaju nesumnjivu prednost. Leži u njihovoj neiscrpnosti i ekološkoj čistoći. Čovjek ih može koristiti bez ikakvog straha, jer ne remete energetski balans planete. Osim toga, obnovljivi izvori se nalaze svuda oko njega.