Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Новосибирский государственный университет экономики и управления

Альтернативная энергетика и ее роль в настоящем и будущем

Днепровский М.С.

Современные темпы развития мировой экономики требуют значительного увеличения производства энергии. Вместе с тем, запасы традиционных естественных видов топлива, таких как природный газ и нефть, постепенно истощаются.

Прогнозы ученых неутешительны. Предполагается, что уже через 40 лет будут исчерпаны известные мировые запасы нефти, а через 70 лет ? газа, запасов угля хватит приблизительно на 160 лет. При этом объем мирового энергопотребления увеличивается с каждым годом на 3?4%.

Но еще до того, как закончатся запасы традиционных видов топлива, использование существующих методов получения энергии приведет к экологическому кризису. Общеизвестен факт неблагоприятного воздействия на окружающую среду традиционных источников энергии, использование которых связано с образованием большого количества различных отходов, пагубно влияет на климатические условия. Усовершенствование же технологии получения энергии ведет к ее удорожанию. В конечном итоге разразится энергетический кризис, обусловленный дороговизной и дефицитом энергии. биоэнергетика резервуар вода гидроэлектростанция

Но я считаю, что энергетическая катастрофа нам не грозит. На смену традиционной энергетике приходит альтернативная.

Так, в государствах, входящих в Евросоюз, активно реализуются программы по развитию возобновляемых источников энергии. Например, в Германии планируется уже к 2025 году производить 40-45% электроэнергии из альтернативных источников. Ранее поставленная цель в 12% электроэнергии к

2010 году была достигнута уже в 2007.

Гелио- и ветроэнергетика

Гелиоэнергетика (солнечная энергетика) относится к числу наиболее перспективных направлений альтернативной энергетики. Запасы солнечной энергии бесконечны, а при ее преобразовании не происходит загрязнений атмосферы и окружающей среды.

Основной недостаток гелиоустановок заключается в их зависимости от погодных, суточных и сезонных колебаний солнечной радиации, что требует применения дополнительных аккумулирующих устройств. Кроме того, такие установки обладают высокой стоимостью конструкции, связанной с применением редких элементов.

Наиболее распространенной отраслью альтернативной энергетики ввиду относительно низких капиталовложений является ветроэнергетика, основанная на непосредственном преобразовании воздушных потоков в электрическую, тепловую или механическую энергию. Примерами таких преобразователей могут быть ветряные мельницы, ветрогенераторы, выполняющие конвертацию воздушных масс в механическую и электрическую энергию соответственно.

Довольно весомым недостатком ветроэнергетики является невозможность точного прогноза количества электроэнергии, которое будет получено в определенный срок. Невозможно предугадать, насколько сильным будет ветер.

Сильный шум и вибрация, производимые ветровыми установками, являются существенными раздражителями не только животных, но и людей, живущих поблизости.

Против строительства ветряных станций активно выступают защитники живой природы, утверждая, что лопасти турбины представляют потенциальную опасность для птиц.

Наиболее существенным минусом таких электростанций, на мой взгляд, является недостаточно высокий выход электроэнергии. Преобразователи ветровой энергии веско уступают дизельным генераторам по выработке электричества, что требует установки нескольких ветровых турбин.

Ветрогенераторы, как и солнечные электростанции (СЭС) наиболее эффективны для небольших поселений, находящихся вдалеке от централизованных систем энергоснабжения. Электроэнергия, получаемая таким образом, является наиболее предпочтительной для них с точки зрения экономии. Такая ситуация характерна для Дании, в территорию которой входит 409 островов. Объединить всю страну системой централизованного энергоснабжения в таком случае крайне проблематично. Сегодня здесь функционируют свыше 5 тысяч ветроустановок, производящих около 39% от общего объема выработки электроэнергии.

Хотя получение энергии методами гелио- и ветроэнергетики и осуществляется на всей территории нашей страны, как правило, оно не связано с массовым производством. Кроме того, объекты альтернативной энергетики имеют определенную географическую привязку.

Так, наиболее перспективными для использования солнечной энергии являются Калмыкия, Ставропольский край, Ростовская область, Краснодарский край, Волгоградская область и т. д., а ветроэнергетические станции сконцентрированы в основном на северо-западе и юго-европейской части России.

Гидроэнергетика

Еще одним альтернативным источником получения энергии является гидроэнергетика. Работа гидроэлектростанций (ГЭС) основана на преобразовании естественного движения водных масс, накапливаемых с помощью плотин в русловых водоемах и при приливных движениях.

Так, для производства электроэнергии в приливных электростанциях (ПЭС) используется перепад между уровнями прилива и отлива воды. Для этого прибрежный бассейн отделяется плотиной, которая задерживает приливную воду при отливе.

При работе таких электростанций не происходит загрязнения атмосферы, а вырабатываемая ими электроэнергия обладает небольшой ценой. Почти треть всего электричества, вырабатываемого в мире, приходится на долю гидроэнергетики.

Исторически сложилось так, что гидроэлектростанции в России занимают второе место по объему вырабатываемой электроэнергии, уступая лишь ТЭС. Это связано с богатейшими водными ресурсами нашей страны. Но второе место - далеко не предел. В каждом регионе найдется река, которую можно использовать для электрификации районов, не обеспеченных в полной мере электроэнергией.

Но существуют и негативные стороны использования гидроэнергии. Для работы гидроэлектростанций необходимо создание больших резервуаров воды, что приводит к затоплению значительных территорий, и, как следствие, отрицательно сказывается на среде обитания животных и рыб. Кроме того, строительство ГЭС нередко требует переселения огромного числа людей.

Также существует мнение, что работа приливных электростанций затормаживает вращение Земли, что также может привести к негативным экологическим последствиям.

Биоэнергетика

В настоящее время значительное внимание уделяется разработке нового направления -- биоэнергетики. Этот вид энергии основан на использовании биотоплива.

Топливо, получаемое из биологического сырья, имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными источниками энергии, а именно: возобновляемость, безотходность, экологичность, сокращение затрат на транспортировку и т.д.

Энергонасыщенные культуры являются одним из видов биологического сырья для производства биоэнергоресурсов. Речь идет о так называемых биоэнергетических культурах, таких как рапс, кукуруза, сахарный сорго, соя и т.д.

Для производства биотоплива, получаемого на основе растительных масел, может использоваться почти 60 видов масленичных культур. С каждого гектара посева возможно получение до 350 килограмм топлива, себестоимость которого значительно ниже рыночной цены традиционного топлива из нефти и газа.

Россия обладает огромным потенциалом для производства такого растительного сырья. В стране простаивает около 20 млн. га незадействованных земель, ранее выведенных из севооборота.

Наиболее перспективным для производства нового вида энергии, является рапс. Мировые посевы рапса составляют 24 млн. га. С каждого гектара пашни можно собрать до 1,5 т. семян, которые позволяют получить около 450 кг рапсового масла, 150 кг глицерина, а также 670 кг жмыха. Последующая переработка масла позволяет выделить 409 кг биодизельного топлива. В то же время глицерин находит широкое применение в парфюмерии и медицине, а жмых является высококалорийной добавкой к кормам животных.

Еще одним продуктом биоэнергетики является биоэтанол. Для его производства используется топинамбур, с одного гектара посева которого может быть получено около 3200 литров высокооктанового биоэтанола.

Россия обладает и колоссальными лесными запасами. Для получения энергии доступно ежегодное использование до 800 млн. т. древесной биомассы, до 400 млн. т. органических отходов. С помощью пиролизного процесса из этого материала возможно получение десятков миллионов тонн жидкого топлива или пиролизного газа. В настоящее время для этих нужд активно развивается выращивание энергетических лесов, состоящих из быстрорастущих пород. Кроме того, широкое распространение в мире по своим энергетическим характеристикам получает сухое прессованное древесное топливо (топливные брикеты, пеллеты), производимое, преимущественно, из древесных отходов.

Не обошлось без отрицательных моментов и в этой отрасли альтернативной энергетики. Так, многие опасаются уничтожения лесов и, как следствие, нанесения вреда окружающей среде.

В то же время, массовое выращивание растений для целей биоэнергетики приводит к обеднению и эрозии почв.

А сжигание так популярного сейчас сухого прессованного топлива приводит к выбросу вредных веществ в атмосферу.

Надеюсь, что в скором времени появится возможность в полной мере использовать преимущества и бороться с недостатками биоэнергетики. Данная отрасль обладает огромным потенциалом и заслуживает того, чтобы приложить определённые усилия для ее реализации.

И это только некоторые из возможных источников энергии. Считается, что практически любая биомасса, переработанная определенным образом, может производить энергию.

Существуют и другие направления альтернативной энергетики, такие, как геотермальная, грозовая, водородная и даже космическая энергетика.

Заключение

Современные мировые тенденции к развитию возобновляемых источников энергии являются подтверждением того, что человечество думает о своем будущем. Рано или поздно традиционные источники энергии иссякнут. Рост численности населения, изменения климата ставят все новые и более сложные задачи, игнорирование которых может привести к необратимым последствиям.

Многие негативные последствия использования традиционных видов топлива можно снивелировать увеличением энергопотребления из возобновляемых источников энергии.

Безусловно, возможности для развития альтернативной энергетики в России колоссальны. Мы живем в огромной стране, обладающей немыслимым количеством земельных ресурсов, которые изобилуют природными возобновляемыми источниками энергии. И в наших силах развить энергетику, сохранив при этом ограниченные источники.

Список использованных источников

1. Владимир Сидорович. Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир. М.: Альпина Паблишер, 2015. С. 208;

2. Грачев В. В., Марков Р. Б. Перспективы развития биоэнергетики// Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2009.

Размещено на Allbest.ru