Альтернативные виды энергии

Следующим типом являются геотермальные тепловые установки, в которых геотермальное тепло используется непосредственно для отопления или направляется во второй цикл (например, централизованное теплоснабжение). Мощность каждого блока – порядка 10–70 МВт. Температура используемых термальных вод, добываемых на глубине 3000–6000 м, – 130–200 C. В этом случае концерн KSB предлагает насосное оборудование аналогичное тому, которое применяется на бинарных электростанциях.
В последнее десятилетие использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии переживает в мире настоящий бум. Это позволит радикально и наиболее экономично решить проблему энергоснабжения стран, которые пользуются дорогостоящим привозным топливом. Масштаб применения геотермальных источников энергии значительно увеличилс ...

Оглавление
Введение 3
1. Современные проблемы выработки и потребления энергии 4
2. Зарубежный опыт использования альтернативных видов энергии 8
3. Альтернативные источники энергии 13
Список литературы 17

Введение

Энергия является одним из главных источников поддержания жизнедеятельности и снабжения всё повышающихся потребностей человека. Но, к сожалению, сегодня мы сталкиваемся с проблемой энергетического кризиса, который тащит за собой ряд прочих экологических и экономических проблем. На протяжении множества лет применение разнообразных видов энергии в мире повышается быстрыми темпами. Учёные оценивают запасы угля в мире приблизительно на 350 лет, газа на 60 лет, а нефть, по их мнению, может закончится уже через 40 лет.
На рубеже 21-го века энергетический баланс мира определялся таким образом:
– ископаемые топлива – 85 %
– атомная энергия – 6 %
– возобновляемые источники энергии – 8 %.
Ежегодный экономический ущерб от сжигания ископаемых топлив в мире оценивается экспертами в 1700 млр д. дол. США[1].
К 2020 г. европейские страны намереваются снабдить экологически чистое теплоснабжение 70 % жилищного фонда. В том числе страны ЕС расположены к 2010 г. на 50 % снабжаться энергией за счет возобновляемых источников. Резкий скачок цен на энергоносители в начале ХХI века описывается ограниченностью запасов ископаемого топлива. Таким образом, повышается роль применения альтернативных и возобновляемых источников энергии.
Комплексное применение различных типов альтернативной энергетики является частью государственной энергетической политики и ведёт к понижению энергозависимости страны

[7]Свалочный газ применяется также после предварительной очистки для производства электроэнергии с помощью установок комбинированной выработки тепла и электроэнергии (КТЭ). Выработанное электричество может применяться непосредственно на площадке свалки или подаваться в сеть. В перспективе вероятно применение СГ после обогащение его до качества природного газа. При обогащении газ высушивается, из него убираются диоксид углерода и прочие примеси. Но, системы усовершенствования качества свалочного газа пока очень дороги и не находят обширного использования.[2] Лидерами по объемам годовой газодобычи с полигонов ТБО в мире является: США – 500 млн. м3/год, Германия - 400 млн. м3/год, Великобритания - 200 млн. м3/год. В целом, глобальная добыча СГ составляет приблизительно 1,2 млрд. м3 в год, чтоэквивалентно 429 тыс. тонн метана или 1% его мировой эмиссии.[3]В России осуществлялись специальные технико-экономические расчеты вероятных типовых объектов по добыче и утилизации газа со свалок. Изучались два варианта технологических схем утилизации газа: производство электроэнергии и подача газа потребителю. В итоге, определили, что объекты по производству электроэнергии требуют значительных инвестиций и являются самыми прибыльными по абсолютным показателям; с ростом свалочной толщи отходов пропорционально растут технико-экономические показатели объектов; все рассмотренные варианты экономически эффективны.2. Зарубежный опыт использования альтернативных видов энергииЗанимателен пример Соединенных Штатов Америки. В «Стратегии устойчивой энергетики США» подчеркивается, что одно из приоритетных направлений федеральной энергетической политики предусматривает оказание поддержки развитию и освоению возобновляемых источников энергии (ВИЭ), формированию и распространению в США и за их пределами технологий, основывающихся на таких источниках энергии. Решение данной задачи в рамках государственной энергетической политики расширит рынок сбыта для американских технологий и будет содействовать расширению масштабов применения ВИЭ как внутри страны, так и во всем мире. Это, в свою очередь, снабдит получение экономической выгоды (что является немаловажным) и в конечном счете будет содействовать увеличению уровня глобальной энергетической безопасности.Авторы Стратегии говорят, что благодаря активным действиям национальных изыскательских лабораторий Министерства энергетики США в последние 15 лет удалось добиться значительного увеличения надежности и эффективности установок, функционирующих на ВИЭ, в том числе немаловажно уменьшить затраты на их создание. Сегодня, по утверждению авторов Стратегии, электроэнергия, формируемая в ряде регионов США на ветроэнергетических установках, близка к достижению экономической конкурентоспособности по сравнению с электроэнергией, вырабатываемой на традиционных видах топлива. Выделение существенных госбюджетных ассигнований дали возможность США выйти в мировые лидеры в области фотоэлектрических установок. Предпринимаются также усилия по превращению биомассы в новейший источник для производства электроэнергии и моторных топлив. В перспективе усилия устремляются на основание технологий и технических средств, способных превратить водород в один из главных энергоносителей.В одном из прогнозных сценариев развития мировой энергетики утверждается, что уже к 2020 г. за счет ВИЭ может быть удовлетворено до 20 % всех мировых потребностей в коммерческой энергии. Данный показатель может дойти 50 %, тогда как сегодня за счет ВИЭ покрывается приблизительно 2% мировых потребностей в первичных энергоресурсах. Вполне естественно, что эти оценки должны рассматриваться лишь с точки зрения возможностей ВИЭ, а не как прогноз развития. Тем не менее они говорят об огромном потенциале ВИЭ[1].За период с 1990 по 2000 год мировое потребление энергии ветра увеличилось на 25 %, солнечной энергии – на 20 %, геотермальной энергии – на 4%. Для сравнения, прирост потребления нефти составил 1%, газа – 2%. Сегодня энергии, производимой из альтернативных источников – ветра, солнца, биомассы и пр. довольно для того, чтобы снабдить электро-энергией 300 млн домов. По оценкам исследовательского WorldWatch Institute, в 2003 году примерно $20,3 млрд было устремлено на закупку оборудования, нужного для производства энергии из возобновляемых источников. Это примерно 17 % от суммы общих инвестиций в энергетический сектор мировой экономики. Предполагается, что на протяжении следующего десятилетия капиталовложения в «чистую» энергетику достигнут $80,5 млрд Одним из косвенных доказательств того, что альтернативная энергетика стала коммерчески соблазнительным полем для инвестиций, является анализ структуры этого рынка: на него вышли крупные компании – приблизительно 27 % мирового рынка производства солнечных батарей контролирует японская корпорация Sharp Corporation, американская General Electric стала мировым лидером в производстве оборудования для ветряных электростанций.В большинстве развитых странах есть Государственные программы развития возобновляемых источников энергии. Благодаря этим программам решаются научно-технические, энергетические, экологические, социальные и образовательные задачи.Поставленные цели достигаются решением задач в области политики, льготного налогового законодательства, государственной финансовой поддержки через научно-технические программы льготного кредитования, основания информационной сети, системы образования, стажировок, продвижения высоких технологий, созданием рабочих мест на производствах и подготовки общественного мнения.Большого внимания заслуживает Европейская программа развития энергетики на возобновляемых источниках энергии. Проблемы загрязнения окружающей среды и истощения запасов природных энергоносителей остро поставили вопрос о надобности расширения исследований в области альтернативной энергетики. По данным компании Shell через 50 лет возобновляемые источники энергии смогут снабдить 50 % мирового энергопотребления. Широкие перспективы в сокращении выбросов и ресурсосбережении открывает применение природной возобновляемой энергии (ПВЭ).По планам Европейской Комиссии мощность возобновляемых источников энергии в энергетическом секторе ЕС к 2010 году возрастет вдвое (с 6 до 12 %). Главными мероприятиями по осуществлению намеченной программы являются:– массовое внедрение фотоэлектрических преобразователей;– сооружение крупных ветроэнергетических установок (ВЭУ);– сооружение комбинированных энергоустановок на биомассе.Эти мероприятия могут быть дополнены:–основанием геотермальных установок в активных геотермических зонах;–сооружением ветровых платформ и волновых энерготехнологий в прибрежных акваториях;–подключением альтернативных источников к энергосетям.Исполнение указанных мероприятий позволит получить ощутимый социально-экономический эффект, в частности – повышение числа рабочих мест и сокращение импорта топлива практически на 20 %. Комиссия считает, что на рынок пробьются, в первую очередь, такие ресурсы, как фотоэлектрическое преобразование, биомасса как источник топлива и энергия ветра. ЕС планирует до 2010 г. Финансировать установку 500 тыс. солнечных батарей на крышах жилых домов,500 тыс. малых энергетических систем для деревень и развивающихся стран общей суммой 3,8 млрд долл. США. В планы ЕС входит в том числе пуск в эксплуатацию ВЭУ общей мощностью 10000 МВт (что составляет 25 % общего плана к 2010 году) с финансированием 8 млрд долл., применение на 10000 МВт биомассы в энергосистемах разнообразной мощности, функционирующих по различным технологиям (эту инициативу оценивают в 6,4 млрд долл). Финансирование заведомо нерентабельных на первое время проектов альтернативной энергетики отчасти берут на себя отдельные энергетические концерны, к примеру, из фондов, которые образуются за счет увеличения тарифов на электроэнергию на добровольной основе [1].Максимальная в мире «solar furnace» Одейлинская печка, действует в Пиренейских горах, на юге Франции с 1970 года. Эта система, которая снабжает температуру до 2000°C, применяется в производстве чистых металлов и прочих соединений, лишнее тепло применяется для производства электрического тока, который питает сеть предприятий коммунального обслуживания. Меньшие по размерам станции проходят испытания во Франции, Италии, Испании и Японии.В кое-каких странах разрабатываются гелиоэнергетические установки с применением солнечных ставков. На озере Солтон Си (США, Калифорния) площадью 932 км² длится строительство СЭС с мощностью модуля 5 МВт с последующим доведением общей мощности СЭС до 600 МВт. При этом будет применено 15% всей площади озера. В Израиле построена СЭС мощностью 5 МВт с площадью солнечного ставка 0,25 км². На Мертвом море (площадь 500 км²) будет построено несколько СЭС мощностью по 50 МВт, и до 2000 года будет введена в действие серия СЭС по 50–100 МВт общей мощностью 2000–3000 МВт [2].В Швеции и Финляндии осуществлены проекты (демонстрационные) солнечных систем теплообеспечения с применением тепловых насосов и сезонных аккумуляторов теплоты, которые дают возможность покрывать практически всю нагрузку отопления за счет солнечной энергии (аккумулирование теплоты солнечной радиации, которая получается летом, в значительных подземных резервуарах и применение её зимой).