+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Альтернативные источники энергии: почему они нужны всем

МОСКВА, 19 дек — ПРАЙМ. Использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) человечество стало раньше, чем научилось добывать уголь, нефть и газ. Однако со временем потребление энергии росло — человеку индустриального общества требовалось уже в 100 раз больше энергии, чем в первобытную эпоху. И тогда обеспечить стабильную поставку таких мощностей стало возможным благодаря сжиганию ископаемого топлива. 

Сейчас человечество снова задумалось об использовании альтернативных источников энергии, так как запасы нефти и газа исчерпаемы, а их использование наносит большой вред окружающей среде, но уже на совершенно другом уровне. Ведь перемолоть муку на ветряной мельнице или обеспечить электроэнергией целый город с помощью ветрогенераторов — задачи разного масштаба. 

К основным видам ВИЭ сегодня относят гидроэнергетику, ветроэнергетику, гелиоэнергетику. В некоторых местах можно развивать волновую и геотермальную энергетику.

САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИЭ

Гидроэнергетика — самый распространенный способ добычи энергии из неисчерпаемого источника, теоретический потенциал которого оценивается в 30-40 ТВт·ч в год. Для ее работы необходимо построить плотину, разместить турбины, которые будет крутить вода. Явным преимуществом является стабильность выработки энергии и возможность ее контролировать, изменяя скорость потока воды. Среди недостатков — резкое изменение уровня воды в искусственных водохранилищах, нарушение нерестового цикла рыб и снижение количества кислорода в воде, что вредит флоре и фауне водоема.

Хитрости бизнеса. Как офшоры помогают компаниям экономить на налогах
 

Еще один перспективный источник — ветроэнергетика. Для добычи энергии таким способом необходимо установить специальные турбины, которые будет вращать ветер, за счет чего будет вырабатываться электричество. Ветряные турбины легко и дешево обслуживать, они не занимают много места, вращаются на высоте от 100 м, то есть, под ними можно, например, вести сельскохозяйственную деятельность. 

Иногда ветроэлектростанции (ВЭС) строят прямо в море. Такой проект в 2017 году разработали Дания, Нидерланды и Германия. Они собираются к 2050 году соорудить в море остров площадью 6 кв. км и разместить на нем турбины. Планируется, что такая станция сможет вырабатывать до 30 ГВт·ч в год энергии, а в перспективе — до 100 ГВт·ч в год. 

Однако у этого источника дешевой и чистой энергии есть несколько существенных недостатков — нестабильность и зависимость от места размещения. Ветер дует не везде и не всегда. А в местах, где ветер дует часто и с большой силой, как правило, не располагаются населенные пункты. Это повышает расходы на строительство линий электропередач и транспортировку энергии. Поэтому ветроэнергетика хороша именно как дополнительный источник энергии.

Альтернатива ВЭС — солнечные электростанции (СЭС), которые могут работать по нескольким принципам. В одном случае с помощью сфокусированных солнечных лучей нагревают резервуар с водой (температура пара в нем может доходить до 7000С), в другом — используются фотобатареи. Второй тип гораздо проще соорудить, устанавливать фотоэлементы можно практически везде, а стоимость их продолжает снижаться с развитием технологии производства. 

Что такое валютные войны и зачем их ведут

Главными недостатками СЭС является большая зависимость от места расположения, времени суток и сезона. Например, станция не будет вырабатывать энергию ночью, значительно меньше — в зимнее время года. Полностью обеспечить себя электричеством с помощью СЭС могут даже не все африканские страны. Поэтому солнечная энергетика на данном этапе тоже может служить только в качестве вспомогательного источника. 

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

В волновой энергетике используются специальные модули, которые качаются на волнах и таким образом приводят в действие специальные поршни. Потенциал этого вида ВИЭ оценивают более чем в 2 ТВт·ч в год. Волновые электростанции защищают берега и набережные от разрушения, уменьшают воздействие на опоры и мосты. При правильной установке они не вредят окружающей среде, к тому же практически незаметны в море.

Среди недостатков — нестабильность (то есть станция вырабатывает меньше энергии во время штиля), шум, незаметность для водного транспорта, из-за чего необходимо дополнительно устанавливать сигнальные элементы. 

В некоторых местах устанавливают геотермальные станции (ГеоТЭС). Общий потенциал геотермальной энергии оценивается в 47 ТВт·ч в год, что соответствует выработке примерно 50 тысяч АЭС, но сейчас технологии позволяют получить доступ только к 2% от него — 840 ГВт·ч в год. Чтобы это сделать, роют две скважины, по одной из них подается вода, которая, нагреваясь от тепла земли, превращается в пар. Затем пар по трубе направляется в турбины. На разных этапах происходит его очистка от примесей. 

Главное преимущество геотермальной энергетики — стабильность, которую не могут обеспечить многие ВИЭ, и компактность, что удобно для районов со сложным рельефом. С другой стороны, вода, которая проходит через скважины, несет большое количество тяжелых металлов и других вредных веществ. При неправильной эксплуатации станции или при возникновении чрезвычайной ситуации, попадание в атмосферу и в почву этих веществ, может привести к экологической катастрофе локального масштаба. 

Кроме того, стоимость энергии ГеоТЭС выше, чем у ВЭС и СЭС, а мощность довольно невысокая.

Основная проблема практически всех перечисленных выше источников заключается в их нестабильности. Современные аккумуляторы не позволяют накапливать такое количество энергии, чтобы без потерь мощности использовать ее в ночное время или во время штиля. Один из вариантов — во время пиковых нагрузок поднимать воду в верхнюю часть водохранилища и потом во время затишья использовать ее для выработки энергии на ГЭС. 

Зарабатываем и делимся: популярно о дивидендах

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ В РОССИИ И В МИРЕ

На данный момент использование ВИЭ активно развивается в Европе, где страны вынуждены закупать топливо для работы традиционных электростанций. Но, по мнению некоторых экспертов, в развитии альтернативной энергетики заинтересованы и государства, чья экономика зависит от экспорта нефти и газа. Ведь если в некоторых регионах использовать ВИЭ вместо газа, это топливное сырье можно будет отправить на экспорт. 

Тем не менее, в России этот сектор энергетики развивается очень медленно. По данным аналитической компании Enerdata, в Норвегии около 97% электроэнергии добывается из альтернативных источников с учетом гидроэнергетики, около 80% — в Новой Зеландии и Бразилии. В Европе 30-40% энергии ВИЭ вырабатывается в Германии, Италии, Испании и Великобритании. В России этот показатель составляет всего 17,2%, из них доля СЭС и ВЭС — менее 1%.

Энергетика — Что такое Энергетика?

Энергетика — это область хозяйственно-экономической деятельности, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы, производство, передачу, преобразование, аккумулирование и распределение различных видов энергии.

Целью энергетики является обеспечение производства энергии путем преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую, энергию.
При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:
  • получение и концентрация энергетических ресурсов;
  • передача ресурсов к энергетическим установкам;
  • преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную;
  • передача вторичной энергии потребителям.
Суммарное потребление первичной энергии в мире составляет (по состоянию на 1.1.2017):
  • нефть — 31,5%,
  • уголь — 28%,
  • природный горючий газ — 22%,
  • биотопливо — 10%,
  • АЭС — 5,5%,
  • гидроэнергия — 2%,
  • прочие источники энергии — 1%.
Топливно-энергетические ресурсы – важнейший фактор мировой политики и успешного развития мировой экономики.
Мировое потребление первичных энергоресурсов оценивается примерно в 10 млрд т нефтяного эквивалента в год.

Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданной энергетической системы (энергосистемы), которая представляет собой совокупность всех звеньев цепочки получения, преобразования, распределения и использования всех видов энергии, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии, т. е. источников энергоресурсов, электростанций, котлов, турбин, генераторов, бойлеров, линий электропередачи, трансформаторов и потребителей электрической энергии.

Ключевыми показателями деятельности энергосистемы являются установленная мощность электростанций (сумма паспортных мощностей всех генераторов электростанции, которая может меняться в процессе реконструкции действующих генераторов или установки нового оборудования), выработка электроэнергии (как правило, их единичная электрическая мощность бывает от 500 до 1000 и более МВт) и потребление электроэнергии.

Типы энергетики

Энергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную энергетику.

Традиционная энергетика

Традиционная энергетика в начале 21 в. – основной поставщик электроэнергии в мире.
Ее получают на электростанциях (ТЭС, АЭС, ГЭС).

Нетрадиционная энергетика

А к нетрадиционной энергетике относятся возобновляемые источники энергии, включающие преобразование энергии солнечной радиации, внутренней теплоты Земли, энергии ветра, приливов; мини-ГЭС и микроГЭС; технологии получения биотоплива; магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы), а также нетрадиционные технологии использования традиционных невозобновляемых источников энергии (топлив) – производство синтетического жидкого топлива, водоугольного топлива, технологии по переработке вторичных твердых бытовых отходов, новые энергетические установки или преобразователи (в т. ч. с прямым преобразованием) разных видов энергии в электрическую и тепловую, управляемый термоядерный синтез и др.

Альтернативная энергетика в России не развивается из-за отсутствия стимулов | Россия и россияне: взгляд из Европы | DW

Мировые инвестиции в создание новых мощностей возобновляемой энергетики растут уже пять лет подряд, вдвое превышая инвестиции в генерирующие мощности на ископаемом топливе. Об этом сообщается в последнем «Глобальном отчете о состоянии возобновляемой энергетики REN21 2017». Россия в этом смысле пока находится не в тренде, поскольку делает ставку на углеводородные источники энергии.

Тем не менее, по словам экспертов, даже богатой на нефть и газ стране необходимо всерьез думать о так называемом «энергетическом переходе». DW выделила ключевые причины, по которым России имеет смысл обратить внимание на альтернативную энергетику.

Альтернативные источники энергии выгодны нефтяникам и экономике в целом

Как заявила на прошедшей в Москве первой международной конференции «Энергетический переход: новая парадигма», организованной Энергетическим центром бизнес-школы «Сколково» совместно с представительством Евросоюза в РФ, исполнительный секретарь агентства REN21 Кристин Линс, «страны переходят на альтернативную энергетику из соображений безопасности», стремясь диверсифицировать энергетический портфель.

Кристин Линс на конференции в Сколково

«В России особая ситуация, здесь много углеводородов. Однако их много и в Саудовской Аравии, которая, несмотря на это, ставит перед собой цели по развитию возобновляемых источников энергии (ВИЭ)», — отметила она. По словам Линс, для стран-производителей нефти и газа развитие ВИЭ означает как минимум возможность расширить объемы экспорта углеводородов, что несомненно даст позитивный эффект для национальных экономик в целом.

В странах с сырьевой зависимостью основными поставщиками налоговых поступлений в бюджет являются нефтегазовые компании. И как это ни странно, именно для них важно участие в развитии «зеленой» энергетики. «Крупнейшие нефтегазовые компании развивают альтернативную энергетику в рамках своей стратегии. Это продиктовано не только стремлением успеть повсюду, но и желанием сэкономить в тех регионах, где целесообразнее использовать локальную энергетику», — пояснил руководитель направления «Газ и Арктика» Энергетического центра бизнес-школы «Сколково» Роман Самсонов.

ВИЭ обеспечат энергией население в изолированных районах

Жизненно важными возобновляемые источники энергии становятся в удаленных районах России, в частности, в Арктике. По словам представителя посольства Нидерландов в России Иво Стоела, «далеко не вся территория России подключена к сетям — как электрическим, так и газовым. Люди зависят от неэффективных дизельных генераторов. И это дает широкую возможность для выхода на рынок ВИЭ».

Владимир Чупров выступает в Сколково

По словам заместителя гендиректора компании «Системный Консалтинг», доцента Российской академии народного хозяйства и госслужбы Александра Воротникова, «к энергетическому снабжению Арктики необходимо применить новый подход, ведь солнца за полярным кругом больше, чем во всей Германии». Эксперт предлагает развивать регион на основе государственно-частного партнерства, в рамках которого можно будет реализовать проекты по созданию так называемых микрогридов — локальных энергосистем, обладающая собственными источниками генерации энергии.

С помощью ВИЭ можно решить проблему утилизации отходов

Руководитель энергетической программы «Гринпис России» Владимир Чупров полагает, что одним из наиболее перспективных проектов в области альтернативной энергетики могла бы стать утилизация отходов сельского хозяйства, однако, по его словам, в этом сегменте «политические интересы и крупные игроки не присутствуют», поэтому он не развивается. Между тем, эксперт утверждает, что проект особенно актуален сегодня, когда из-за импортозамещения в стране активно развивается животноводство.

«Сейчас отходы не утилизируются. Если бы это делалось, на выходе мы бы имели биотопливо и воду», — отметил Чупров. К тому же, по его данным, на это решение имеется высокий социальный спрос. «Мы знаем о пяти горячих точках, где население жалуется на соседство с крупными агрофермами», — сообщил он. Впрочем, пока для развития проектов по утилизации отходов нет финансирования, хотя технологии и исполнители, готовые взяться за проект, есть.

Эксперты добавляют, что, помимо финансовых ресурсов, компаниям, работающим в сфере ВИЭ, не хватает более совершенного законодательства и стабильных правил игры. Как говорит Кристин Линс, «универсального стимулирующего инструмента не существует, однако самое главное для инвесторов — это предсказуемость правил игры. «В этом смысле  важно оказывать административную поддержку и убирать административные барьеры», — отметила она, отвечая на вопрос о том, чего именно не хватает в России для развития альтернативной энергетики.

Смотрите также:

  • Переход к альтернативной энергетике

    Уголь, нефть и газ — главные враги

    Парниковым газом номер один является СО2. Сжигание угля, нефти и газа — это причина образования 65 процентов всех парниковых газов. Вырубка лесов обуславливает выделение 11 процентов СО2. Главными причинами появления в атмосфере метана (16 процентов) и оксида азота (шесть процентов) на сегодня являются индустриальные методы в сельском хозяйстве.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Требуется новый подход

    Если все останется, как и прежде, то, согласно данным Всемирного совета ООН по защите климата (IPCC), к 2100 году температура на Земле поднимется на 3,7-4,8 градуса. Однако еще можно добиться того, чтобы этот показатель не превышал 2 градуса. Для этого необходимо как можно скорее отказаться от использования ископаемого топлива — эксперты по климату говорят, что самое позднее к 2050 году.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Энергия солнца как двигатель прогресса

    Солнце постепенно становится самым дешевым источником энергии. Цены на солнечные батареи за последние пять лет упали почти на 80 процентов. В Германии стоимость энергии, полученной в результате применения фотовольтаики, составляет уже 7 центов за киловатт-час, в странах с большим количеством солнечных дней — меньше 5 центов.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Все больше и эффективнее

    Энергия ветра очень недорога, и в мире наблюдается бум в этой области. В Германии 16 процентов всей электроэнергии вырабатывается на ветряных установках, в Дании — почти 40 процентов. К 2020 году Китай планирует удвоить выработку на ветряках — сегодня они производят 4 процента всей электроэнергии страны. Типичная ветряная турбина покрывает потребности 1900 немецких домашних хозяйств.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Дома без ископаемого топлива

    Хорошо изолированные дома требуют сегодня очень мало энергии, как правило, для электро- и теплоснабжения достаточно солнечных батарей, установленных на крыше. Некоторые дома производят даже слишком много энергии — она в дальнейшем может быть использована, к примеру, для зарядки электромобиля.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Эффективное энергоснабжение экономит деньги и CO2

    Важный момент в деле защиты климата — это эффективное использование энергии. Качественные светодиодные лампы потребляют десятую часть энергии, по сравнению с традиционными лампами накаливания. Это позволяет сократить выбросы СО2 и сэкономить деньги. Запрет на продажу ламп накаливания в ЕС дал дополнительный толчок развития светодиодным технологиям.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Экологически чистый транспорт

    Нефть имеет сегодня большое значение для транспорта, но ситуация может измениться. Альтернативы уже существуют — к примеру, этот рейсовый автобус в Кельне работает на водородном топливе, которое вырабатывается с помощью ветра и солнца путем электролиза. Такой транспорт не выделяет СО2.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Первый серийный автомобиль на водороде

    С декабря 2014 года Toyota начала продажи первого серийного автомобиля, работающего на водородном топливе. Заправка длится всего несколько минут и «полного бака» хватит на 650 км пути. Эксперты полагают, что экологически чистый транспорт может использовать водород, биогаз или аккумуляторы.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Топливо из фекалий и мусора

    Этот автобус из британского Бристоля ездит на биометане (СН4). Газ, который получают в результате переработки человеческих фекалий и пищевых отходов. Для того, чтобы автобус проехал 300 км необходимо столько отходов, сколько пять человек производят за год.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Бум на рынке батарей

    Хранение электроэнергии до сих пор стоит немало. Но техника развивается стремительно, цены снижаются, а на рынке наблюдается настоящий бум. Электромобили стоят все меньше и для многих людей они становятся реальной альтернативой привычному транспорту.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Прогресс в области «чистых» технологий

    На планете все еще два миллиарда человек живут без электричества. Однако, поскольку солнечные батареи и светодиодные лампы становятся все доступнее, их начинают активно применять жители сельской местности, как, например, здесь, в Сенегале. В специальном киоске, оборудованном солнечными батареями, заряжают переносные светодиодные лампы.

  • Переход к альтернативной энергетике

    Движение в защиту климата

    Движение в защиту климата приобретает все больше сторонников, как, к примеру, здесь — в центре германской угольной промышленности в городе Дюссельдорф. Немецкий энергоконцерн E.ON делает ставку на возобновляемые источники энергии; по всему миру инвесторы отзывают средства из проектов, связанных с ископаемыми источниками энергии.

    Автор: Максим Филимонов


Разумное природопользование: Нетрадиционная энергетика – за и против

Аннотация

В статье рассмотрены достоинства и недостатки традиционной и нетрадиционной энергетики, в том числе скрытые, не очевидные на первый взгляд недостатки. Рассмотрено влияние выработки энергии из разных источников на окружающую среду. Показано, что, во-первых, на сегодняшний день развитие нетрадиционной энергетики целесообразно для энергоснабжения малых удаленных потребителей, во-вторых, массовый отказ от крупных традиционных электростанций в пользу нетрадиционных возобновляемых источников энергии в ближайшее время не предвидится.


Вопросам развития нетрадиционной энергетики в последние годы уделяется много внимания. Предполагается, что это новое направление в энергетике позволит повысить надежность энергоснабжения потребителей, ограничить рост цен на энергию, предотвратить дальнейшее ухудшение экологической обстановки. Однако у нетрадиционной энергетики есть не только сторонники, но и противники, которые утверждают, что это лишь модная тенденция, не отвечающая действительным потребностям экономики. В данной статье сделана попытка разобраться в этом вопросе и выяснить, насколько в России необходимо развитие нетрадиционной энергетики.

Начнем с уточнения основных понятий. К традиционной энергетике относится область деятельности по выработке энергии с использованием традиционных источников энергии: теплоты сжигаемого топлива (теплоэнергетика), гидроэнергии рек (гидроэнергетика), энергии управляемой цепной ядерной реакции (ядерная энергетика). Соответственно, нетрадиционная энергетика имеет дело с нетрадиционными источниками энергии, к которым относятся потоки энергии Солнца, ветра, тепло Земли, энергия приливов и отливов, биомасса. К нетрадиционным источникам иногда относят также гидроэнергию малых рек, хотя, вообще говоря, их использование не ново. Так, в нашей стране в 1930–1960-х гг. были построены тысячи малых ГЭС, однако по мере развития крупной энергетики и создания единой энергетической системы их дальнейшее строительство было прекращено, а многие уже созданные малые ГЭС оказались заброшенными [1]. Поскольку указанные нетрадиционные источники энергии являются возобновляемыми, широкое распространение получил термин «нетрадиционные возобновляемые источники энергии» (НВИЭ).

Рис. 1. Воздействие на среду обитания при выработке энергии из некоторых источников [3]

На сегодняшний день среди всех источников, используемых для получения энергии, доля ископаемых энергоносителей составляет около 85 %, но они быстро истощаются: ежегодно в мире потребляется столько нефти, сколько ее образуется в природных условиях за два миллиона лет [2]. Помимо исчерпаемости большим минусом углеродистых энергоносителей является то, что они экологически грязные по сравнению с НВИЭ (на рис. 1 показано, какое воздействие на среду обитания оказывает выработка энергии из некоторых источников). Традиционная электроэнергетика на сегодняшний день в большинстве стран мира является главным источником выбросов углекислого газа. В результате деятельности электростанций, прежде всего тепловых, осуществляются выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сбросы загрязненных сточных вод, происходит тепловое загрязнение окружающей среды. Поэтому возможности снижения негативного влияния электроэнергетики на окружающую среду часто рассматриваются в числе приоритетных при обсуждении вопросов улучшения экологической ситуации. Согласно имеющимся данным, нетрадиционная энергоустановка (ветроустановка, или малая ГЭС, или фотоэлектрическая станция) мощностью 1 МВт за год предотвращает эмиссию углекислого газа на 0,8–1,1 тыс. тонн по сравнению с традиционной электростанцией на газе, или на 1,1–1,5 тыс. тонн по сравнению с электростанцией на нефтепродуктах, или на 1,7–2,3 тыс. тонн по сравнению с электростанцией на угле [3]. Таким образом, нетрадиционные энергоустановки считаются более «зелёными», то есть наносящими минимальный ущерб окружающей среде. Приведенные цифры на первый взгляд выглядят убедительно, но на самом деле вопрос экологичности энергоустановок требует более глубокого анализа…


Полная версия материала доступна
по подписке на журнал “Инженерная защита”

Литература

  1. Андреев И. Энергия малых форм // Инженерная защита. 2014. № 5. С. 4–13.
  2. Борисов С.А. Экологические аспекты энергообеспечения северных территорий в контексте устойчивого развития / С.А. Борисов, Е.С. Мартемьянова // Вестник МГТУ. 2006. Том 9. № 3. С. 486–497.
  3. Безруких П.П., Безруких П.П. (младший). Ветроэнергетика. Вымыслы и факты. Ответы на 100 вопросов. М.: Институт устойчивого развития Общественной палаты Российской Федерации, 2011. 74 с.
  4. Лукутин Б.В. Возобновляемые источники энергии. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. 187 с.
  5. Гасникова А.А. Роль традиционной и альтернативной энергетики в регионах Севера // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2013. № 5. С. 77–88.
  6. Симонов К. Хорошо ли русскому то, что хорошо европейцу? [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.energystate.ru/news/4339.html
  7. Попель О.С. Возобновляемые источники энергии в регионах Российской Федерации: проблемы и перспективы // Энергосовет. 2011. № 5. [Элетронный ресурс] / Режим доступа: http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=210
Анастасия Гасникова
Связаться Анастасия Гасникова

Кандидат экономических наук, старший научный сотрудник
Отдела экономической политики и хозяйственной деятельности
в Арктике и районах Крайнего Севера
Институт экономических проблем им. Г.П. Лузина Кольского НЦ РАН

Альтернативная энергетика: солнце, воздух и вода

Постоянно повышающаяся потребность в энергии, новые, крайне прожорливые потребители электричества – гигантские дата-центры и электромобили для массового рынка – вынуждают человечество искать альтернативные источники энергии. Важно, чтобы они были не только высоко эффективными, но и экологически чистыми.

Отрасли нетрадиционной энергетики

К традиционным источникам электроэнергия относятся тепловые (уголь, газ, мазут), гидро- и атомные электростанции. Причем относительно «зелеными» считается лишь третий тип электростанций, тогда как два первых наносят ощутимый вред атмосфере и гидросфере соответственно.

Экологически чистые (опять-таки, относительно) солнечные, ветровые и геотермальные электростанции в ряде стран мира вырабатывают до половины электричества, но их до сих пор называют альтернативными. Кроме того, существует альтернативная гидроэнергетика, подразумевающая волновые, приливные и водопадные электростанции.

Самой же неоднозначной отраслью альтернативной энергетики является, пожалуй, биотопливо. На фоне вероятного глобального продовольственного кризиса засевать плодородные земли культурами, перерабатывающимися в биотопливо – преступление перед человечеством.

Но давайте же поговорим о каждой отрасли альтернативной энергетики по порядку.

Гелиоэнергетика

Солнечные электростанции (СЭС) – одни из самых распространенных на планете, так как используют неисчерпаемый источник энергии (солнечный свет). В процессе выработки электричества, а при необходимости еще и тепла для обогрева жилых помещений и подачи горячей воды, они не наносят никакого вреда окружающей среде. Но существует обратная сторона медали: утилизация отработавших свое солнечные батарей процесс затратный и уж точно не экологически чистый.

Солнечные панели зачастую встраивают прямо в крыши жилых домов

Сильно зависима гелиоэнергетика от погоды и времени суток: в дождливый день и, уж тем более, ночью электричество особо-то не покачаешь. Приходится запасаться аккумуляторными батареями, что удваивает стоимость установки солнечных панелей, например, на даче.

Лидерами в популяризации гелиоэнергетики являются Германия, Испания и Япония. Понятное дело, что преимущество тут имеют южные страны, где солнце жарко светит почти круглый год. Германия же традиционно занимает лидирующие позиции в альтернативной энергетике, поэтому даже на СЭС в этой в целом-то холодной стране делается большая ставка.

Солнечная ферма Охотниково: живописный Крым заблестел словно огромное зеркало

Приятно, что в вопросах гелиоэнергетики Украина не пасет задних. В Крыму находится сразу несколько крупных СЭС: Перово (мощность 100 МВт, 11 место в мировом рейтинге), Охотниково (80 МВт, 22 место) и Приозерная (55 МВт, 42 место). Безоговорочными же лидерами являются американские Агуа-Калиенте и Калифорнийская Долина, мощностью по 250 МВт каждая.

Мощнейшая в мире солнечная электростанция Агуа-Калиенте (штат Аризона)

Ветроэнергетика

Обуздало силу ветра человечество довольно-таки давно: ветряные мельницы много столетий верой-правдой служили для перемолки зерна в муку. Сейчас же пришло время найти «мельницам» новое применение – гигантские лопасти, гонимые силой ветра, способны вращать мощные генераторы и таким путем эффективно вырабатывать столь нужное электричество.

Ветрогенератор самостоятельно подстраивается под меняющееся направление ветра, свободно вращаясь на мачте

Тройку лидеров в мировой выработке электричества с помощью ветра составляют Китай, США и Германия. Если же сравнивать долю ветроэлекстростанций (ВЭС) в каждой конкретной стране, то лидируют Дания, Португалия и Испания. Тут опять-таки многое зависит от климатических условий: в одних странах ветер не утихает ни на секунду, в других наоборот большую часть времени стоит штиль. Украине в этом плане повезло не очень: погода у нас мягкая и маловетреная. Хотя еще в 30-х годах в Крыму была построена первая в мире промышленная ветроэлектростанция, а в 1934 г. под руководством Юрия Кондратюка (того самого, что рассчитал траекторию полета на Луну) разрабатывался проект постройки огромной 12-мегаваттной ветростанции на горе Ай-Петри с башней высотой 165 метров и двумя 80-метровыми турбинами, размещенными на двух уровнях.

Крупнейшая в мире ветровая электростанция London Array построена в море возле берегов Великобритании (630 МВт)

Есть у ветроэнергетики как веские преимущества, так и столь же веские недостатки. В сравнении с солнечными панелями «ветряки» стоят недорого и не зависят от времени суток, а потому частенько встречаются на дачных участках. Существенный минус у ветрогенераторов только один – они изрядно шумят. Установку такого оборудования придется согласовывать не только с родными, но и жителями близлежащих домов.

Геотермальная энергетика

В районах с вулканической активностью, где подземные воды нагреваются выше температуры кипения, рационально строить геотермальные теплоэлектростанции (ГеоТЭС). Пожалуй, самой известной страной, где широко применяются ГеоТЭС, является Исландия. Оно и не странно: кипяток и пар циркулирует по трубам круглый год без остановок, что позволяет в процессе выработки электричества обходиться без дорогостоящих и трудно утилизируемых аккумуляторов.

Несьявеллир (Исландия) – крупнейшая в Европе ГеоТЭС (120 МВт)

Делают ставку на геотермальную энергетику и в других странах, где удалось обуздать вулканическую активность Земли: США, Новая Зеландия, Индонезия и Филиппины. Богата термальными водами и Россия: вот только новые ГеоТЭС в Сибири давненько не строили. Последние подвижки в этом направлении датируются еще временами СССР.

Мощность ГеоТЭС «Гейзерс» (штат Калифорния, США) изначально составляла 2 тыс. МВт, но постепенно падает

Альтернативная гидроэнергетика

Нетрадиционное использования водных ресурсов планеты для выработки энергии подразумевает три типа электростанций: волновые, приливные и водопадные. Причем самыми перспективными из них считаются первые: средняя мощность волнения мирового океана оценивают в 15 кВт на погонный метр, а при высоте волн выше двух метров пиковая мощность может достигать аж 80 кВт/м.

Главная проблема волновых электростанций – сложность преобразования движения волн (вверх-вниз) во вращение лопастей колеса генератора. Впрочем, последние разработки британский (проект Oyster) и российских ученых (проект Ocean RusEnergy) должны решить данную проблему.

Oyster – высокоэффективный волновой электрогенератор, разработанный в Великобритании

Приливные электростанции имеют значительно меньшую мощность, чем волновые, зато их куда легче и удобнее строить в прибрежной зоне морей. Гравитационные силы Луны и Солнца дважды в день меняют уровень воды в море (разница может достигать двух десятков метров), что позволяет использовать энергию приливов и отливов для выработки электричества.

Во Франции почти полвека эксплуатируется приливная электростанция «Ля Ранс» (мощность 240 МВт), которая построена в устье реки Ранс рядом с городком Сен-Мало. Долгое время она удерживала мировое лидерство по мощности, но в 2011 году ее обошла южнокорейская Сихвинская ПЭС (254 МВт).

«Ля Ранс» – одна из старейших и в то же время мощнейшая в Европе ПЭС

Водопадные электростанции являются, пожалуй, самыми малоперспективными в отрасли гидроэнергетики. Дело в том, что по-настоящему мощных водопадов на планете не так уж и много. Вспомнить стоит разве что электростанции «Сэр Адам Бек 1» и «Сэр Адам Бек 2», построенные на Ниагарском водопаде, а точнее на его канадской стороне.

Комплекс электростанций «Сэр Адам Бек» (США) мощностью 2 тыс. МВт построен на границе США и Канады

Биотопливо

Жидкое, твердое и газообразное биотопливо может стать заменой не только традиционным источникам электричества, но и бензину. В отличие от нефти и природного газа, восстановить запасы которых не представляется возможным, биотопливо можно вырабатывать в искусственных условиях.

Простейшим биотопливом является древесина, а точнее отходы деревообрабатывающей промышленности – щепки и стружка. Спрессованные в брикеты они прекрасно горят, а нагретая с их помощью вода позволяет вырабатывать электричество и тепло, пусть и в небольших масштабах.

Кукуруза – продукт питания и в то же время сырье для биотоплива

Но будущее за жидким и газообразным биотопливом: биодизелем, биоэтанолом, биогазом и синтез-газом. Все они производятся на основе богатых сахаром или жирами растений: сахарного тростника, кукурузы и даже морского фитопланктона. Последний вариант так и вовсе имеет безграничные перспективы: выращивать водоросли в искусственных условиях дело не хитрое.

Фитопланктон (крохотные морские водоросли и бактерии) – идеальное сырье для производства жидкого и газообразного биотоплива

Будущее альтернативной энергетики

Концепт орбитальной солнечной электростанции NASA Suntower

Учитывая подорожание энергоносителей и подорванное доверие к атомным электростанциям, развитие альтернативной энергетики постепенно ускоряется. Ну а если смотреть на совсем уж отдаленную перспективу, то стоит упомянуть космическую энергетику.

Концепт орбитальной солнечной электростанции NASA SERT

Данная отрасль подразумевает размещение солнечных батарей на земной орбите и на поверхности Луны. Это позволит добывать примерно на треть больше электроэнергии, чем это возможно в условиях земной атмосферы. На Землю же передаваться выработанное электричество будет с помощью радиоволн.

Нетрадиционная энергетика — это… Что такое Нетрадиционная энергетика?

Альтернати́вная энерге́тика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района.

Направления альтернативной энергетики

Альтернативный источник энергии

Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Классификация источников

Перспективы

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1 % мировой выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях (ГеоТЭС), которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах — Франции, Великобритании,Канаде, России, Индии, Китае.

Солнечные электростанции (СЭС) работают более чем в 30 странах.

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае.

В качестве топлива в Бразилии и других странах все чаще используют этиловый cпирт.

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и грядущим топливным дефицитом в традиционной энергетике.

По оценкам Европейской комиссии к 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 миллионов рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП[1].

Инвестиции

Согласно отчёту ООН, в 2008 году во всём мире было инвестировано $140 млрд в проекты, связанные с альтернативной энергетикой, тогда как в производство угля и нефти было инвестировано $110 млрд.

Во всём мире 2008 году инвестировали в $51,8 млрд в ветроэенергетику, $33,5 млрд в солнечную энергетику и $16,9 млрд в биотопливо. Страны Европы в 2008 году инвестировали в альтернативную энергетику $50 млрд, страны Америки — $30 млрд, Китай — $15,6 млрд, Индия — $4,1 млрд[2].

Примечания

Ссылки

Литература

Wikimedia Foundation. 2010.

Преимущества и недостатки нетрадиционной энергетики Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

THE USE OF THORIA AS AN ALTERNATIVE AND ENVIRONMENTALLY PURE ENERGY

SOURCE

V. Yu. Karnitsky, A. U. Botirova

A new technical solution was considered — the processing of thorium and its transformation as a fuel for nuclear power plants intended for the production of electrical energy. Improving energy efficiency, reducing the cost of obtaining energy, saving natural resources.

Key words: nuclear power, energy consumption, uranium, thorium, energy sources.

Karnitsky Valery Yulievich, candidate of technical sciences, docent, [email protected] ru, Russia, Tula, Tula state University,

Botirova Anisa Uralovna, student, anisa. [email protected],mail. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 620.92

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

С.В. Котеленко, А. С. Рябов

Рассмотрены виды нетрадиционной энергетики, их преимущества и недостатки. Приводится анализ рационального применения энергетических установок нетрадиционной энергетики с учетом климатических условий и условий рельефа местности.

Ключевые слова: нетрадиционная энергетика, возобновляемые источники

энергии.

Нетрадиционная энергетика, исходя из названия, соответствует получению энергии нетрадиционными методами. Наибольшее применение этих методов освоено среди возобновляемых источников энергии, к которым относятся энергии солнца, ветра, геотермальная энергия, биотопливо, энергии морских волн, водородная энергетика.

Широкое применение нетрадиционной энергетики находят не во всех странах по сравнению с традиционными методами, однако представляют интерес с точки зрения неограниченного ресурса энергии.

Солнечная энергия основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии. Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой — на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи, изготавливаемые на основе кристаллов кремния. Самая мощная солнечная электростанция Топаз, находится в Калифорнии и является крупнейшей солнечной электростанцией в мире с мощностью 550 МВт, и позволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу как минимум на 380 тысяч тонн в год. Для сравнения, Белоярская атомная электростанция в России вырабатывает лишь немного больше — 600 мегаватт. Ожидаемая годовая выработка, составляет 1096 гигаватт-час. Станция расположена в уезде Сан-Луис-Обиспо и насчитывает 9 миллионов солнечных панелей. Топаз обеспечивает энергией свыше 160 000 домов и промышленных предприятий в районе [4].

Преимуществом солнечной энергии является общедоступность и неисчерпаемость источника, безопасность для окружающей среды, генерация энергии в малых масштабах, бесшумность и стационарность.

К недостаткам солнечной энергии относится зависимость от погоды и времени суток, необходимость аккумуляции энергии, высокая стоимость конструкции.

Энергия ветра специализируется на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор для получения электрической энергии, ветряная мельница для преобразования в механическую энергию, парус для использования в транспорте и другими.

Самый большой в мире ветрогенератор — Enercon E-126. Высота башни — 135 метров, диаметр ротора — 126 метров, общая высота — почти 200 метров. При хорошем ветре он вырабатывает до 7,58 мегаватт электроэнергии. Первый ветрогенератор Enercon E-126 установили в 2007 году в Германии [2].

Преимущество энергии ветра является экологическая чистота, разработанные ветроэнергоустановки, способные эффективно работать при самом слабом ветре, а недостатком является непостоянство ветра.

Геотермальные источники энергии основаны на использовании тепловой энергии недр Земли для производства электрической энергии на геотермальных электростанциях или, непосредственно, для отопления или горячего водоснабжения. Её принято разделять на два вида: гидротермальную и петротермальную энергию. Первый образуется за счет теплых источников, а второй тип — это разница температур на поверхности и в глубине земли.

Пар, поступающий из недр земли, работает в непосредственном контакте с паровой турбиной. Пар подается на лопасти турбины, которая свое вращательное движение передает генератору, вырабатывающему электрический ток.

Комплекс The Geysers, Калифорния (США), состоящий из 22-х геотермальных электростанций, суммарной мощностью 1517 МВт, по-прежнему продолжает оставаться самым крупным по использованию геотермальной энергии [3].

Главным преимуществом геотермальных источников — это практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени года, суток. Недостаток — необходимость обратной закачки отработанной воды, это исключает сброс этих вод в природные водоёмы, расположенные на поверхности.

Биотопливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Различается жидкое биотопливо для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель, твёрдое биотопливо — дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга и газообразное — синтез-газ, биогаз, водород.

Более половины биотоплива составляют его традиционные формы — дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют более трети населения Земли. Основной формой биотоплива в электроэнергетике являются паллеты, производимые из древесины.

Преимуществом биотоплива является экологическая чистота, удобство транспортировки, очень малая зольность, низкая вероятность самовоспламенения. Недостаток биотоплива — помещение для хранения.

Энергия волн океана — это энергия, переносимая волнами на поверхности океана. Может использоваться для совершения полезной работы — генерации электроэнергии, опреснения воды и перекачки воды в резервуары. Энергия волн — неисчерпаемый источник энергии.

Осциллирующая водяная колонна с воздушной турбиной Уэллса являет собой классический проработанный вид волновой электростанции. Аналогичное оборудование функционирует как в море, так и в прибрежной зоне.

Принцип работы одинаков и для стационарных, и для плавучих моделей. Волной в, наполовину погруженной в воду, камере поднимается уровень воды. Благодаря заполнению внутреннего объема агрегата водой, воздух, находящийся внутри, под давлением выдавливается из сосуда. Образовавшиеся воздушные потоки пропускаются через лопасти реверсивной турбины низкого давления Уэллса. Когда возникает откат воды, воздух возвращается в камеру, минуя все те же турбинные лопатки. Уэллс добился сохранения направления вращения вала турбины вне зависимости от направления движения волны, что обеспечивает непрерывность передачи крутящего момента на вал генератора.

По сравнению с ветровой и солнечной энергией энергия волн обладает гораздо большей удельной мощностью. При освоении поверхности океанов не может быть нехватки энергии.

Станция Agucadoura Wave Farm мощностью 2,24 МВт занимает первое место среди когда-либо реализованных и коммерчески работающих проектов. Станция длиной 150 м и шириной 3,5 м располагалась возле берегов города Повуа-де-Варзин в северной части Португалии. По своей форме напоминает «змею», наполовину погруженную в воду. Волны, накатываясь на этих «змей», передавали им колебания, которые впоследствии преобразовывались в энергию. Каждая турбина производила 0,75 МВт электроэнергии. Было построено три таких установки общей мощностью 2,25 МВт и стоимостью 13 млн. долларов [4].

Преимуществом энергии волн является простота в использовании, большие запасы неиспользованной водной энергии, всегда возобновляемы. К недостаткам относятся огромные запасы воды за плотиной, в свою очередь для плотины нужно огромное количество материалов.

Водородная энергетика — отрасль энергетики, основанная на использовании водорода, в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода, которая вновь вводится в оборот водородной энергетики.

Применение водород нашел в химической промышленности — при синтезе аммиака, изготовления соляной и метиловой кислот, получения метилового спирта. В пищевой промышленности его используют для превращения жидких жиров в твердые. Учитывая «невесомость» водорода, им заполняли и заполняют оболочки летательных аппаратов легче воздуха. Сначала это были воздушные шары, позднее — аэростаты и дирижабли, на сегодняшний день — метеорологические зонды. Высокая температура горения, а в сочетании с электрической дугой она достигает 4000оС, обеспечивает расплав даже самых тугоплавких металлов. Поэтому кислородно-водородные горелки используют для сварки и резки металлов. В цветной металлургии восстановлением водорода получают особо чистые металлы из оксидов. В космической технике отечественная ракета-носитель «Энергия» с успехом использует водород в качестве топлива. Японские компании Kawasaki Heavy Industries и Obayashi уже к 2018 году планируют начать использование водородной энергии для электроснабжения города Кобе. Они станут первопроходцами среди тех, кто реально начнет использовать водород для большой энергетики практически без вредных выбросов. Водородная электростанция мощностью 1 МВт будет возведена прямо в г. Кобе, где позволит снабдить электричеством международный конференц-центр и рабочие офисы 10000 местных жителей. А тепло, выделяемое на станции в процессе получения электричества из водорода, станет эффективным отоплением для местных домов и офисных зданий [1].

Преимуществом водородной энергетикой является экологическая чистота, высокий КПД, достигающий 50…70 %, бесшумность, модульная конструкция. К недостаткам относится высокая цена, малый срок службы, низкая надежность.

Гидроэлектроэнергия является крупнейшим источником возобновляемой энергии, обеспечивая 3,3 % мирового потребления энергии и 15,3 % мировой генерации электроэнергии в 2010 году. Использование энергии ветра растет примерно на 30 процентов в год, по всему миру с установленной мощностью 318 гигаватт в 2013 году, и широко используется в странах Европы, США и Китае. Производство фотоэлектрических панелей быстро нарастает, в 2008 году было произведено панелей общей мощностью 6,9 ГВт, что почти в шесть раз больше уровня 2004 года. Климатические условия способствуют развитию солнечных электростанций в Германии и Испании. Солнечные тепловые станции действуют в США и Испании, а крупнейшей из них является станция в пустыне Мохаве мощностью 3054 МВт. Крупнейшей в мире геотермальной установкой является установка на гейзерах в Калифорнии с номинальной мощностью 750 МВт.

В России гидроэнергетика играет важную роль по объему производимой электроэнергии. Этому способствует богатство природных водных ресурсов страны. На сегодняшний день в стране действует порядка 300 мини ГЭС. Гидроэнергетические установки малой мощности способны производить от 1 до 3000 кВт/ч. Одной из крупнейших гидроэлектростанций в России является Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего. Установленная мощность Саяно-Шушенской ГЭС -6 400 МВт, среднегодовая выработка 24 млрд. кВт- ч. Тем не менее работа ГЭС сталкивается с рядом экологических проблем. После сооружения Саяно-Шушенской ГЭС в её нижнем бьефе в зимний период стала возникать незамерзающая полынья, связанная со сбросом относительно тёплых вод из водохранилища при работе гидроагрегатов ГЭС. Возникновение полыньи привело к усилению заторных явлений в нижнем бьефе с периодическим подтоплением территорий. Начальный озеровидный участок водохранилища в Туве, на который приходится около 20 % полезной ёмкости водохранилища, в результате колебаний уровня воды в водохранилище при сезонном регулировании стока заполняется в середине августа и обсыхает в середине ноября, образуя в остальное время года обширную заболоченную и непригодную для хозяйственной деятельности низменность.

В России развиты далеко не все источники альтернативной энергии. Наличие больших запасов традиционных источников энергии, таких как нефть, уголь, газ предоставляет возможность отложить развитие не только ветроэнергетики, но и альтернативной энергетики в целом. Большинство предприятий создано именно на основе традиционных источников энергии, переоборудование или же создание новых предприятий на основе альтернативных источников энергии требует больших вложений. Применение возобновляемой энергии имеет большие риски из-за того, что источник данной энергии имеет стихийный и непостоянный характер, что в свою очередь в случае отсутствия поддержки со стороны государства, делает альтернативную энергетику убыточной.

Список литературы

1. Четошникова Л.М. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии: учебное пособие. Издательский центр ЮУрГУ, 2010.

2. 10 крупнейших солнечных электростанций в мире [Электронный ресурс] URL: https://rodovid.me/solar power/10- krupneyshih- solnechnyh- elektrostanciy- v-mire.html (дата обращения: 10.11.2018).

3. Энеркон Е-126. Самый большой ветрогенератор в мире [Электронный ресурс] URL: https://pikabu.ru/story/yenerkon_e126_samyiy_ bolshoy_vetrogenerator_v_mire_ 3881291 (дата обращения: 10.11.2018).

4. Самые мощные проекты возобновляемой энергетики 2012 [Электронный ресурс] URL: http://www. ekopower.ru/samyie-moshhnyie-proektyi-vozobnovlyaemoy-2/ (дата обращения: 10.11.2018).

5. Возобновляемая энергия в России. Изд. Международное энергетическое агентство, 2004.

Котеленко Светлана Владимировна, канд. техн. наук, ассистент, S. [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Рябов Артем Сергеевич, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет

THE ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF ALTERNATIVE ENERGY

S.V. Kotelenko, A.S. Ryabov

The types of unconventional energy, their advantages and disadvantages are considered. The analysis of the rational use of power plants of non-traditional energy taking into account climatic conditions and terrain conditions.

Key words: unconventional energy, renewable energy sources.

Kotelenko Svetlana Vladimirovna, candidate of technical sciences, assistant, S.V. [email protected] ru, Russia, Tula, Tula State University,

Ryabov Artem Sergeyevich, student, ryabov 99/amail.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.311

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

С.В. Ершов, Д.В. Шалимов

Анализ влияния качества электрической энергии на электрооборудование, особенно на средства управления системами электроснабжения, используемые на трансформаторных подстанциях, показал, насколько велик ущерб от низкого качества электроэнергии. Поскольку в нашей стране наблюдается отставание в развитии микропроцессорной техники и её применении в автоматизированных системах управления трансформаторными подстанциями по сравнению с развитыми странами, то можно прогнозировать увеличение в ближайшие годы ущерба при работе трансформаторных подстанций от низкого качества электроэнергии, если не принять необходимых мер для его улучшения.

Ключевые слова: Качество электрической энергии, несимметрия напряжения, показатели качества электроэнергии.

При создании систем контроля качества энергии наиболее важными составляющими подобных систем являются методы и средства контроля коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента п — й гармонической составляющей напряжения. Методам и средствам контроля нелинейных искажений посвящены работы [2, 3]. Как следует из указанных источников наиболее перспектив-нойявляется внедрение цифровых приборов для контроля параметров качества электрической энергии. Выбор методов измерений также очень важен для повышения эффективности конечного результата.

традиционных и нетрадиционных источников энергии | Малый бизнес

В частности, малый бизнес может пострадать от повышения цен на энергию. Увеличение этих затрат может стимулировать рост цен на транспортировку продуктов и повлиять на другие расходы, связанные с управлением компанией. Американские предприятия обычно полагаются на традиционные источники энергии, такие как нефть, уголь и природный газ. Движение происходит на фронтах альтернативной энергии в таких областях, как солнечная, ветровая, водная и геотермальная энергия.На горизонте также ряд экспериментальных и нетрадиционных источников энергии, в том числе разработка биотоплива и электротоплива.

Ископаемое топливо

Обычные источники энергии поступают в основном из ископаемого топлива. Это органические соединения, созданные останками растений и животных, чья органическая «биомасса» со временем создает вещества, известные нам как уголь, природный газ и нефть. Управление энергетической информации США указывает, что по состоянию на 2012 год на ископаемое топливо приходилось 84 процента U.S. потребление энергии. Эти виды топлива используются в производстве и транспортировке, а также поддерживают электрические и энергетические системы домов и предприятий.

Нефть, пожалуй, один из самых распространенных и традиционных источников энергии из ископаемого топлива. Он поддерживает работу транспортных систем страны за счет производства бензина, дизельного и авиационного топлива, а рентабельность этих видов топлива является критически важным элементом операций малого бизнеса. Уголь — это биотопливо, которое служит эффективным источником тепловой энергии и используется в производстве электроэнергии и в качестве топлива для электростанций.Популярность природного газа как традиционного источника энергии растет из-за огромных подземных запасов в США

Возобновляемая энергия

Солнце, ветер и вода считаются полутрадиционными, возобновляемыми, экологически чистыми источниками энергии, поскольку они постоянно пополняются. Хотя концепция использования возобновляемых источников энергии стала общепринятой, ее полная реализация все еще продолжается, в первую очередь из-за соображений стоимости. Хотя возобновляемая энергия поступает из «бесплатных» источников, для превращения этих ресурсов в энергию по-прежнему требуется много рабочей силы и оборудования.Гидроэнергетика вырабатывает электричество с помощью воды, наиболее распространенного возобновляемого источника энергии в США.

Солнечная энергия использует энергию солнца для производства электроэнергии и отопления. Энергия ветра производится с помощью высокотехнологичных турбин, а энергия распределяется через электрическую сеть. Многие малые предприятия находят ценность в создании собственных источников энергии за счет использования солнечных панелей и ветряных турбин на своей собственности. Эти методы снижают затраты на электроэнергию, и предприятия могут также получать прибыль, продавая неиспользованную энергию энергетическим компаниям своего региона.

Биомасса

Биомасса — еще один полутрадиционный источник энергии, потому что он находится в процессе становления основным направлением. Энергия биомассы поступает из растительного материала. Биомасса также служит системой управления отходами. Многие малые сельскохозяйственные предприятия и предприятия сельского хозяйства могут сэкономить на энергозатратах за счет преобразования побочных продуктов своей деятельности в биотопливо. Энергия биомассы может использоваться для отопления и производства электроэнергии, и она становится все более доступной в виде жидкого биотоплива для двигателей.Биомасса имеет дополнительное преимущество в снижении некоторых форм загрязнения.

Электротопливо и инженерные виды топлива

Электротопливо — это инновационные нетрадиционные возобновляемые жидкости, в которых используются микроорганизмы для создания химической или электрической энергии, необходимой для преобразования диоксида углерода в жидкое топливо. С 2012 года ученые Колумбийского университета ищут естественные способы создания топлива, похожего на бензин. Исследователи из Объединенного института биоэнергетики при Управлении науки также разрабатывают возобновляемую альтернативу дизельному топливу, используя процесс метаболической инженерии.В отличие от биодизеля, получаемого из растительного масла, топливо, полученное путем метаболической инженерии, производится из химического соединения бисаболана. Исследователи JBEI используют вечнозеленое дерево, дрожжи, микробы и бактерии кишечной палочки для производства этого соединения. Эта технология имеет потенциал для трудоустройства новых биотехнологических компаний и мелких предпринимателей.

Ссылки

Биография писателя

Лиза МакКуэрри занимается бизнес-писательством с 1987 года. В 1994 году она открыла фирму, предлагающую полный спектр услуг в области маркетинга и коммуникаций.Работа МакКуэрри отмечена наградами Управления малого бизнеса США, Международной ассоциации деловых коммуникаторов и Associated Press. Она также является автором нескольких научно-популярных публикаций, а в 2012 году издательство Glass Page Books опубликовало свой первый роман для взрослых.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файлах cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

(PDF) Нетрадиционные энергоресурсы: Обзор 2017 г.

2017 г., с http://phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=1016

67 & p = irol-презентации.

Freebairn, W. (2015). Инфографика: ядерный перезапуск Японии.S&P

Global, 20 октября 2015 г. Получено 20 февраля 2018 г. с сайта

http://blogs.platts.com/2015/10/20/infographic-japans-nuclear

-restart /.

Фустик М., Беннетт Б., Хуанг Х., Ольденбург Т., Хаббард С. Р.,

и Лартер С. (2013). Влияние водонефтяных контактов, целостности коллектора

(разрыв) и характеристик коллектора на пространственное распространение воды, газа и многоводно-малобитумного насыщения-

расчетных зон и изменчивости свойств битума в

Отложения нефтеносных песков Атабаски.В F. J. Hein, D. Leckie, S.

Larter, & J. R. Suter (Eds.), Системы тяжелой нефти и нефти-песка

в Альберте и за ее пределами. Исследования AAPG по геологии 64

(стр. 163–205). Талса, хорошо: AAPG.

Genter, A., Cuenot, N., Melchert, B., Moeckes, W., Ravier, G.,

Sanjuan, B., et al. (2013). Основные достижения проекта EGS Soultz с несколькими скважинами

при геотермальной эксплуатации с

2010 и 2012 гг. (10 баллов). Европейский геотермальный конгресс 2013,

июнь 2013, Пиза, Италия, Труды.

Genter, A., Evans, K., Cuenot, N., Baticci, F., Dorbath, L., Graff,

,

J.H., et al. (2009). Проект EGS Soultz (Франция) от разработки месторождения

до производства электроэнергии (12 с).

Совет по геотермальным ресурсам, Ежегодное собрание, 2009 г.,

Рино, Невада, Труды.

Веб-портал Google. (2018a). Результаты поиска по университету Re-

поиск по торию. Получено 2 февраля 2018 г. с http

s: //bit.ly/2udp12Y.

Веб-портал Google. (2018b). Результаты поиска по запросу Industry Research

на Thorium. Получено 2 февраля 2018 г. с https://bit.ly/

2G9gO1s.

Веб-портал Google. (2018c). Результаты поиска по университету Re-

поиск по редким землям. 2 февраля 2018 г., с https://bit.ly/

2ISxcoL.

Веб-портал Google. (2018d). Результаты поиска по отраслевым исследованиям

по редким землям. 2 февраля 2018 г., с https://bit.ly/2pCIhT4.

Веб-портал Google.(2018e). Результаты поиска по Industry Media

Bias. 2 февраля 2018 г., с https://bit.ly/2Gj5bZd.

Веб-портал Google. (2018f). Результаты поиска для University Media

Bias. 2 февраля 2018 г., с https://bit.ly/2GqoS1n.

Грин, С. (2018). Геомагнитная активность в Великобритании 19 марта

2018. Получено 4 марта 2018 г. с сайта http: // spaceweathergalle

ry.com/indiv_upload.php?upload_id=143332; с дополнительными

Информация доступна по адресу http: // pyfn.ru / PDF / electronics_

pdfs / magnetometer / earth_magnetometer_project.pdf.

Хаббуш М. (2018). Саудовская Аравия готовится к своим первым

сделкам в области ядерной энергетики. Bloomberg.com. Получено 22 января

2018 г. с https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-0

1-15 / saudi-arabia-seen -warding-ядерный реактор-контракты-i

n -Декабрь.

Hanania, J., et al. (2015). Энергетическое образование: отработанное ядерное топливо.

EnergyEducation.com. Получено 28 февраля 2018 г. с h

ttp: //energyeducation.ca/encyclopedia/Nuclear_waste.

Хэндс, А. Д. П., Райден, К. А., и Мертенс, К. Дж. (2016). Исчезновение

максимума Пфотцера-Регенера в дозе

эквивалентных измерений в стратосфере. Космическая погода:

Журнал AGU, 14 (10), 776–785. Получено 12 ноября

2017 г. с https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/1

0,1002/2016SW001402.

Хао, Ф., Цзоу, Х., Гонг, З., Ян, С., и Цзэн, З. (2007). Hier-

архивов замедления созревания органического вещества из-за избыточного давления

рацион: тематические исследования из нефтяных бассейнов в Китае. AAPG

Бюллетень

, 91 (10), 1467–1498.

Хардер, У. (2017). Британские исследователи первыми начали производить

редкоземельных элементов высокого качества из угля. University of Kentucky News, 20 ноября,

2017. Получено 12 декабря 2017 г. с сайта http: //web.i2mass

ociates.com/resource_detail.php? resource_id = 7132.

Харрис, М. (2014). В отчете Министерства энергетики говорится, что в США имеется 65 ГВт неиспользованного гидроэнергетического потенциала

. HydroWorld.com,

,

, 29 апреля 2014 г. Получено 21 декабря 2017 г. с сайта http: //www.hyd

roworld.com/articles/2014/04/us-has-65-gw-of-untapped-hyd

roelectric-power-Potential-Doe-Report-Say.html.

Хейс, Б. Дж. Р. (2003). Глубокая котловина — горячий газовый бассейн на

25 лет. Ежегодная конференция AAPG, Солт-Лейк-Сити, Юта,

, 11–14 мая 2003 г., Программа с тезисами, устная презентация.

Хейс, Б. Дж. Р. (2009). Эволюция месторождений плотных газовых песчаников и добычи

, Западно-Канадский осадочный бассейн. AAPG

Annual Convention, Сан-Антонио, Техас, 20–23 апреля 2009 г.,

Программа с тезисами, устная презентация.

Haynes & Boone LLP. (2017). Монитор банкротства Oil patch.

Отчеты по нефтесервисным работам и мидстрим. Получено 29 июня

2017 г. с http://www.haynesboone.com/publications/energy

-bankruptcy-monitors-and-Survey.

Хед, И. М., Джонс, Д. М., и Лартер, С. Р. (2003). Биологическая активность

в глубоких недрах и происхождение тяжелой нефти.

Природа, 426, 344–352.

Хед, И. М., Лартер, С. Р., Грей, Н. Д., Шерри, А., Адамс, Дж. Дж.,

Эйткен, К. М., et al. (2010). Деградация углеводородов в

нефтяных коллекторах. В: Справочник по микробиологии углеводородов и липидов

(стр. 3097–3109). Берлин Гейдельберг: Springer.

Общество физиков здоровья.(2018). Радиационный риск в перспективе. Re-

, получено 3 марта 2018 г. с сайта http://www.hps.org/documents/

risk_ps010-3.pdf.

Хайн, Ф. Дж. (2016). Геология битума и тяжелой нефти: обзор более

. Journal of Petroleum Sciences and Engineering, 154.

Hein, F. J., Leckie, D., Larter, S., & Suter, J. (2013). Нефтяные системы

и нефтеносные пески в Альберте и за ее пределами.

AAPG Исследования в области геологии 64. Талса, OK: AAPG.

Хайн, Ф. Дж. (2013). Обзор тяжелой нефти, просачиваний и нефти (смолы)

песков, Калифорния. В F. J. Hein, D. Leckie, S. Larter, & J. R.

Suter (ред.), Нефтяные системы с тяжелой нефтью и нефтеносным песком в

Альберте и за ее пределами. Исследования AAPG по геологии (Том 64, стр.

407–436). Талса, хорошо: AAPG.

Херст, Дж. П. П., Дэвис, Н., Палмер, А. Ф., Ачаче, Д., & Риддифорд,

Ф. А. (2001). Проблема «плотного газа»: результаты оценки

из девона в Алжире.Нефтяная геонаука, 7 (10),

13–21.

Hogarth, R., & Holl, H.-G. (2017). Уроки, извлеченные из проекта

Habanero EGS. Транзакции, Геотермальные ресурсы

Совет, 41, октябрь 2017 г., 13 стр.

Holtec International. (2018). HI-STORE CIS на юго-востоке

Нью-Мексико приближается к разрешению регулирующих органов.

Holtecinternational.com. Получено 12 января 2018 г.,

с https://holtecinternational.com/ 2018/03/02 / hi-store-

cis-in-southeastern-new-mexico-Edge-Close-to-Regular-

Утверждение

/.

Huetteman, T. (2016). Тенденции спроса, цены и политика приводят к увеличению количества новых генерирующих мощностей на

. EIA Today in Energy,

, 18 марта 2016 г. Получено 24 июня 2017 г., с https: //www.e

ia.gov/todayinenergy/detail.php?id=25432.

МАГАТЭ. (2018). Профили ядерной энергетики страны. Получено

16 апреля 2018 г. с https://cnpp.iaea.org/countryprofiles/Jorda

n / Jordan.htm.

IHS Markit. (2017). Новости и аналитика российского угольного рынка.Re-

, получено 27 ноября 2017 г. с https://www.ihs.com/topic/

russian-Coil-market.html.

Индонезия-Инвестиции. (2017). Уголь в Индонезии. Получено

, 27 ноября 2017 г., с https://www.indonesia-investment

s.com/business/commodities/coal/item236.

Международная энергетическая ассоциация. (МЭА). (2018). Что такое безопасность Energy

? Получено 16 февраля 2018 г. с сайта https: //www.iea.

org / themes / energysecurity / whatisenergysecurity /.

Веб-портал I2M. (2015н). Результат поиска: Малые модульные реакторы

, затем отсортируйте по дате на http://web.i2massociates.com/.

Веб-портал I2M. (2017f). Результаты поиска для N-43-101 Пример

Отчеты. Получено 1 ноября 2017 г. с сайта http: //web.i2ma

ssociates.com/search_resource.php?search_value=%2243-101

+ Technical + report% 22 # page = 1.

Нетрадиционные энергетические ресурсы: обзор за 2017 год

Возможности нетрадиционной энергетики Америки

Нетрадиционные газовые и нефтяные ресурсы 1 Примечания: 1 Мы определяем нетрадиционные газовые и нефтяные ресурсы как ресурсы сланцевого газа и нефти, а также ресурсы газа и нефти плотных пород.Доступ к этим ресурсам и их извлечение осуществляется в процессе гидроразрыва пласта. Нетрадиционные методы не включают другие формы ресурсов нефти и газа, такие как нефтеносные пески, сверхтяжелая нефть, конверсия угля в газ или метан угольных пластов. являются, пожалуй, единственной крупнейшей возможностью улучшить траекторию развития экономики США в то время, когда перспективы для среднего американца слабее, чем мы испытывали на протяжении многих поколений. Новое энергетическое изобилие Америки может не только помочь восстановить U.S. конкурентоспособность, но может также создать геополитические преимущества для Америки. Эти преимущества могут быть достигнуты при существенном смягчении воздействия на окружающую среду на местном уровне и ускорении перехода к более чистой энергии будущего, которое будет практичным и доступным.

Однако в настоящее время Америка вовлечена в непродуктивные, вызывающие разногласия и часто дезинформированные дискуссии о нашей энергетической стратегии, которая угрожает экономическим и экологическим целям нашей страны. США срочно необходимо встать на новый путь.Мы сформулировали общую стратегию развития нетрадиционной энергетики, которая отвечает наиболее важным целям промышленности, заинтересованных сторон по охране окружающей среды и правительств и позволяет США ответственно использовать все преимущества этой уникальной и жизненно важной возможности.

Конкурентоспособность США

Способность экономики США повышать уровень жизни среднего гражданина слабее, чем это было за предыдущие поколения. Ухудшение началось задолго до Великой рецессии и отражается в медленном росте рабочих мест и стагнации заработной платы, особенно для американцев из среднего и низшего среднего класса.В то время как многонациональные компании, базирующиеся в США, превосходят показатели других стран с развитой экономикой, малые предприятия в США регистрируют снижение производительности, а количество неудач в бизнесе превысило количество новых стартапов с 2009 по 2012 год — последний год доступных данных — впервые с тех пор. по крайней мере 1970-е. В последние годы рост в США превысил темпы роста в Европе и Японии, но наш рост по-прежнему остается самым медленным за многие десятилетия.

Плохие экономические показатели Америки носят не циклический, а структурный характер, и они отражают эрозию фундаментальной конкурентоспособности страны.Как документально подтверждается Проектом повышения конкурентоспособности США в Гарвардской школе бизнеса (HBS), общее качество деловой среды Америки снизилось в ключевых областях, включая навыки, инфраструктуру, затраты на ведение бизнеса и структуру корпоративного налогообложения. В то время как США сохраняют основные сильные стороны, партийный политический тупик означал, что в сокращении любой из возникающих слабостей Америки был достигнут незначительный прогресс. Этот проект мотивирован этим тупиком, который также угрожает одной из новых сильных сторон Америки: развитию нетрадиционных источников энергии.

Преимущество нетрадиционной энергетики Америки

Обильные и недорогие нетрадиционные ресурсы газа и нефти Америки — это уникальная возможность изменить экономическую и энергетическую траекторию страны. У США теперь есть глобальное энергетическое преимущество: оптовые цены на природный газ в среднем составляют около одной трети от цен в большинстве других индустриальных стран, а промышленные цены на электроэнергию на 30-50 процентов ниже, чем в других крупных странах-экспортерах. Это означает значительные выгоды для промышленности, домашних хозяйств, правительств и сообществ при одновременном сокращении торгового дефицита и геополитических рисков Америки.У США есть 10-15-летний старт в коммерциализации нетрадиционных ресурсов по сравнению с другими странами. Хотя недавнее снижение мировых цен на нефть повлияло на краткосрочные перспективы нетрадиционных ресурсов США, низкие цены вряд ли существенно повлияют на фундаментальное конкурентное преимущество США в следующие несколько десятилетий.

Энергетическая возможность под угрозой

Однако, несмотря на эти основные преимущества, общественная поддержка разработки нетрадиционных источников энергии, и особенно гидроразрыва пласта, явно неоднозначна и, похоже, снижается.Дальнейшее развитие находится под угрозой. Оппозиция отражает как законные опасения по поводу местных воздействий на окружающую среду и климат, так и широко распространенное заблуждение относительно фактов.

При нынешнем статус-кво ни одна заинтересованная сторона не достигает своих важнейших целей. Возможность изменить экономическую траекторию Америки подрывается, промышленность сталкивается с жестким сопротивлением, местные экологические показатели не улучшаются так быстро, как могли и должны, а крупномасштабный прогресс в направлении более чистой энергии и будущего с низким уровнем выбросов углерода остается предметом ожесточенных споров .Сейчас существует реальный риск того, что Америка не сможет извлечь выгоду из этой исторической возможности, не говоря уже о том, чтобы использовать ее.

Создание беспроигрышной стратегии

Проект HBS – BCG был создан для разработки общей базы фактов, привлечения основных заинтересованных сторон и продвижения общей повестки дня по разработке нетрадиционных газовых и нефтяных ресурсов Америки таким образом, чтобы удовлетворить ключевые цели всех заинтересованных сторон. Этот беспроигрышный путь включает 11 шагов по трем основным направлениям:

A.Использование новых энергетических преимуществ Америки для повышения конкурентоспособности США и благосостояния среднего гражданина

B. Сведение к минимуму воздействия на окружающую среду, здоровье и население разработки новых энергоресурсов по конкурентоспособной цене

C. Использование нетрадиционных источников для ускорения практического использования и экономически эффективный переход к будущему с более низким уровнем выбросов углерода и чистой энергии

A. Расширение экономических возможностей

Нетрадиционные методы уже принесли большие экономические выгоды для США.S., увеличивая годовой ВВП более чем на 430 миллиардов долларов и поддерживая более 2,7 миллионов американских рабочих мест, за которые выплачивается в среднем в два раза больше средней зарплаты в США. Полностью 50 процентов нетрадиционных производственных рабочих мест — это рабочие места со средним уровнем квалификации, доступные для среднего гражданина. США все еще находятся на ранних этапах использования этой экономической возможности, и текущая деятельность сосредоточена в секторе добычи энергии. При наличии надлежащей политики и действий со стороны отрасли и других заинтересованных сторон эта экономическая возможность может в дальнейшем распространиться на отрасли переработки и сбыта, такие как нефтехимия и энергоемкие отрасли, и, в более широком смысле, на всю экономику.

Однако, чтобы реализовать этот потенциал, США должны решить ряд ключевых задач:

1. Продолжение своевременного развития эффективной энергетической инфраструктуры. Дополнительные трубопроводы, сборочная и перерабатывающая инфраструктура необходимы для безопасной и эффективной транспортировки нетрадиционного газа и нефти из добывающих регионов к пользователям по всей Америке.

2. Предоставление квалифицированной рабочей силы. США потребуется гораздо больше обученных работников с нужными навыками в самых разных профессиях, чтобы заполнить хорошо оплачиваемые рабочие места со средним уровнем квалификации.

3. Отмена устаревших ограничений на экспорт газа и нефти. При обильных ресурсах ограничения на экспорт, введенные в ответ на энергетический кризис 1970-х годов, больше не нужны, и экспорт будет стимулировать экономику США и рост рабочих мест, принося пользу дружественным странам.

B. Минимизация местного воздействия на окружающую среду

Разработка нетрадиционных источников энергии создает значительные экологические риски для воды, воздуха, земли и населения, что необходимо четко осознавать.Наше исследование показывает, что в управлении этими экологическими рисками ценой, не угрожающей конкурентоспособности, был достигнут реальный прогресс. Кроме того, быстро улучшаются технологии смягчения последствий. Значительный прогресс был также достигнут в улучшении нормативных стандартов в большинстве энергопроизводящих государств, и были сформированы органы постоянного совершенствования для распространения передовой практики среди регулирующих органов и заинтересованных сторон отрасли.

Нет никакого компромисса между защитой окружающей среды и прибыльностью компании.При разумном регулировании и строгом соблюдении норм стоимость хороших экологических показателей невысока и дает компаниям равные условия для конкуренции. Однако плохое и неравномерное соблюдение некоторыми операторами и неравномерное распространение передовых практик по-прежнему создают серьезные проблемы. Улучшение необходимо в четырех ключевых областях:

4. Разработка прозрачных и последовательных данных о результативности экологической деятельности. Прозрачные данные об экологической эффективности создают основу для мониторинга соответствия и стимулирования инноваций.Правительства штатов, промышленность и НПО — все они должны сыграть свою роль.

5. Установление надежных нормативных стандартов. Необходимы более совершенные стандарты, чтобы заполнить пробелы, ускорить внедрение передовых практик и стимулировать дальнейшие инновации.

6. Достижение всеобщего соответствия нормативным требованиям. Как отрасли, так и регулирующим органам необходимо усилить соблюдение нормативных требований и соблюдение требований производителями.

7. Укрепление органов, способствующих непрерывному улучшению окружающей среды. Организации непрерывного совершенствования, такие как STRONGER и CSSD 2 Примечания: 2 STRONGER — это Государственный обзор экологических норм в области нефти и природного газа, а CSSD — это Центр устойчивого развития сланцевых ресурсов. сыграли важную роль, но необходимы шаги для улучшения сотрудничества и лучшего распространения рекомендаций.

C. Ускорение перехода к будущему с более чистой энергией и низким содержанием углерода

За последнее десятилетие U.С. начал серьезный переход к более эффективной, чистой и низкоуглеродной энергетической системе во главе с энергетическим сектором. Наши исследования показывают, что этот переход не только будет продолжаться, но и может ускориться в течение следующих 20–30 лет и приведет к значительным экономическим и экологическим выгодам.

Хотя многие заинтересованные стороны по-прежнему считают, что развитие нетрадиционной энергетики и энергетический переход в Америке противоречат друг другу, на самом деле они дополняют друг друга. Природный газ — единственное топливо, которое может с минимальными затратами обеспечить крупномасштабное сокращение выбросов углерода в течение следующих 20 лет, а также является мостом для достижения еще более низких углеродных выбросов в долгосрочной перспективе.

Наш анализ показывает, что разработка нетрадиционных ресурсов сегодня вряд ли задержит развертывание возобновляемых источников энергии. Вместо этого он действительно может обеспечить их масштабирование. Мы также обнаружили, что использование природного газа сегодня не приведет к ограничению выбросов парниковых газов в неопределенном будущем, и что недорогие электростанции, работающие на природном газе, будут обеспечивать необходимую резервную мощность, необходимую для расширения использования возобновляемых источников энергии.

Однако для достижения этого успешного перехода к низкоуглеродному будущему компания U.S. должен решить ряд ключевых задач:

8. Ограничение утечки метана. Неконтролируемая утечка метана может нивелировать климатические преимущества природного газа. Доступны рентабельные методы сдерживания утечек, которые необходимо применять по всей цепочке создания стоимости природного газа.

9. Установление политики, поощряющей рентабельное сокращение выбросов. Климатическая политика и правила должны быть рыночными, чтобы стимулировать рентабельное сокращение выбросов углерода, а не определять конкретные технологии.

10. Поощрение технологий чистой энергии. США необходимо поощрять текущие инвестиции частного и государственного секторов в исследования в области экономичных, низкоуглеродных энергетических технологий и приложений, включая потенциально более широкое использование нетрадиционного природного газа.

11. Создание умной и эффективной энергосистемы. Долгосрочный (примерно к 2050 году) переход к низкоуглеродной энергетической системе потребует надежной сетевой инфраструктуры, способной справиться с неустойчивым характером возобновляемых источников энергии.Федеральное правительство США и штаты должны сейчас инвестировать в эти улучшения сети, чтобы возобновляемые источники энергии могли масштабироваться в долгосрочной перспективе.

Переход к действию

Эти 11 шагов действий представляют собой практическую, достижимую стратегическую программу для Америки, позволяющую максимально использовать свои энергетические преимущества при достижении своих наиболее важных экономических, экологических и климатических целей.

Чтобы перейти от этих шагов к действию, нам нужно изменить обсуждение, выйти за рамки идеологии и выйти из тупика.Промышленность, НПО, правительства и ученые должны выйти за рамки своих традиционных позиций, отказаться от преувеличенной риторики и начать преодолевать исторический скептицизм и недоверие, которые привели к нынешнему мышлению с нулевой суммой и остановке прогресса. Каждая заинтересованная сторона будет наиболее эффективной в достижении своих основных целей, если она сможет признать преимущества работы для достижения хорошего общего результата для Америки, а не просто максимизировать свои узко определенные исторические интересы.

The U.С. необходимо найти «рациональную золотую середину», чтобы воспользоваться этой исторической возможностью. Ставки слишком высоки, чтобы проиграть. Давно укоренившаяся оппозиция и антагонизм не исчезнут в одночасье. Но надо начинать.

На пути к нетрадиционной энергии

Каждая капля на счету, это утверждение никогда не звучало так справедливо в сегодняшнем мире, лишенном энергии. Поскольку мировая экономика неуклонно растет, крайне важно найти альтернативные виды топлива. По мере истощения нефтяных ресурсов в спешке добраться до последней капли; Необходимы технологические инвестиции, позволяющие проводить бурение быстрее и глубже, чем когда-либо прежде.

В результате нефть добывается или добывается с использованием технологий, отличных от старых традиционных (нефтяных скважин) методов. К ним относятся увеличение расходов и миграция технологий для глубоководного бурения, повышение нефтеотдачи для получения всего, а также оценка и разработка альтернативных углеводородов, таких как сланцевый газ или метан угольных пластов.

Тем не менее, я хотел бы отметить, что добыча нефти из нетрадиционных источников является менее эффективным процессом и оказывает большее воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционным методом.Затраты также непомерно высоки — такие инвестиции требуют большей прибыли, что означает достижение потолка Brent в 125 долларов. Тем не менее; Нетрадиционное бурение может сыграть ключевую роль в среднесрочной перспективе за счет значительного увеличения добычи нефти и газа.

С учетом того, что потребление энергии в Индии растет более чем вдвое по сравнению с общемировыми темпами, составляющими 2,5%, и прогнозами, согласно которым Индия и Китай очень скоро станут двумя крупнейшими потребителями энергии, ожидается, что обеспечение поставок будет в значительной степени приоритетом энергетической и экономической повестки дня Индии. обозримого будущего.Намерение правительства выявить более глубокие водные блоки очевидно — добыча должна увеличиваться за счет существующих запасов. Добыча также не единственный выход — путь к энергетической независимости может быть возможен при сочетании целевых альтернативных углеводородных ресурсов с нетрадиционной добычей и производством. В середине 2000-х гг .; Бассейн KG в Индии рекламировался как одна из крупнейших в мире находок, но даже по прошествии десятилетия результатов еще предстоит увидеть. Кроме того, Индия занимает 4-е место в мире по доказанным запасам угля, однако по-прежнему существует путаница в отношении энергии в виде угольного метана или сланцевого газа.Индийские нефтяные компании имеют ограниченные технические и финансовые возможности для разведки и разработки месторождений в отдаленных районах или использования альтернативных видов топлива. С целью обеспечения энергетической безопасности за счет достижения самодостаточности за счет увеличения местного производства правительство Индии поставило перед собой задачу увеличить коэффициент извлечения до 40% к 2025 году из существующих источников.

Это создает множество возможностей для стратегических инвесторов, обладающих соответствующими техническими знаниями и финансовыми возможностями, для инвестирования в страну через партнерство с местными компаниями государственного и частного секторов.В будущем спрос на нетрадиционную нефть будет расти в течение следующих 2-3 лет, и правительство и нефтегазовые компании будут стремиться сосредоточиться на альтернативных углеводородных ресурсах.

Тем не менее, я видел нетрадиционные методы, требующие большого количества зениток. Такие методы, как гидроразрыв для добычи сланцевого газа, вызвали всеобщее возмущение загрязнением воздуха и воды. В некоторых случаях их также обвиняли в возникновении землетрясений. Во всем мире правительства проводят политику в отношении нетрадиционной добычи, а некоторые страны даже запретили ее.Я считаю, что по мере совершенствования технологий эти методы станут более безопасными для окружающей среды. Что вы думаете об этом?

Нетрадиционный газ — глобальное явление

Мировые энергетические ресурсы


Согласно исследованию Всемирного энергетического совета « Нетрадиционный газ, глобальное явление », рост добычи нетрадиционного газа распространяется по всему миру с серьезными последствиями в течение многих лет для рынков и цен. происходит.

Природный газ в настоящее время занимает третье место среди ископаемых видов топлива с точки зрения доли в глобальном структуре первичной энергии, и в течение многих лет мир обсуждает возможность того, что природный газ может сыграть решающую роль в создании более устойчивой и устойчивой энергетики будущего. В «Обзоре энергетических ресурсов: сланцевый газ — что нового» Всемирный энергетический совет 2012 года предсказывает, что разработка сланцевого газа окажет «значительное влияние на динамику и цены» будущих рынков природного газа.В этом последнем исследовании глобальных последствий использования нетрадиционного газа, разработанном совместно с партнером по проекту Accenture Strategy, утверждается, что, несмотря на неопределенность ценовой конъюнктуры, нетрадиционный газ уже стал глобальным явлением и еще какое-то время будет иметь глобальные последствия.

Растущие поставки нетрадиционного газа , во главе с историей США о сланцевом газе, выходят на региональные рынки природного газа и могут отразить значительную долю будущего увеличения поставок природного газа во всем мире.Последствия этого явления для мировых рынков — важное соображение для специалистов в области энергетики, стремящихся понять будущее отрасли.

Основные выводы и выводы:

Нельзя недооценивать влияние нетрадиционного газа на динамику рынка. Теперь, когда метан из угольных пластов Австралии (МУП) и сланцевый газ США появляются на мировом рынке в виде сжиженного природного газа (СПГ), воздействие на региональные рынки больше не будет ограничиваться.В частности, три направления становятся наиболее значимыми в глобальном контексте:

1. Взаимосвязанные рынки:
Из-за избытка предложения на рынке произошла нормализация цен и другие структурные сдвиги в сторону более глобального и прозрачного рынка в трех основных региональных центрах: Азии, Европе и Северной Америке.

2. Международный рост добычи нетрадиционного газа:

Операторы по разведке и добыче (E&P) в Австралии, Китае и Аргентине добились прогресса в увеличении поставок нетрадиционного газа за пределы Северной Америки.

3. Перераспределение портфеля:

В это время неопределенности нетрадиционный газ в США превратился в конкурентоспособный по стоимости тип актива, который продолжает перемещать промышленный капитал в сторону гибких инвестиций с более коротким циклом в сланцевые активы Северной Америки.

«Нетрадиционный газ — глобальное явление» — это одно из 15 исследований Сети знаний о мировых энергетических ресурсах, которые будут опубликованы в октябре 2016 года.

Ископаемое топливо — Энергия — Окружающая среда

Дополнительные инструменты

Экологические аспекты нетрадиционных ископаемых видов топлива

Общий контекст

В то время как в прошлом в ЕС разведка и добыча углеводородов, в том числе природного газа, была сосредоточена в основном на традиционных ресурсах, технологические достижения, в частности в Соединенных Штатах, открыли возможность добычи из нетрадиционных ресурсов, таких как, в частности, сланцевый газ.

Были подчеркнуты потенциальные выгоды, а также неопределенности и риски для здоровья и окружающей среды, связанные с методами добычи нетрадиционных ископаемых видов топлива и, в частности, с гидроразрывом пласта , . Потенциальные риски необходимо будет тщательно идентифицировать, оценивать и снижать.

Что такое нетрадиционное ископаемое топливо?

Термин нетрадиционный относится к характеристикам геологических коллекторов или горных пород, содержащих эти углеводороды.Сланцевый газ, плотный газ и метан угольных пластов являются примерами нетрадиционного природного газа, но также нефть потенциально может быть извлечена из нетрадиционных резервуаров, таких как сланцы , с использованием методов гидроразрыва пласта.

Что такое гидроразрыв пласта?

Гидравлический разрыв пласта — это процесс, с помощью которого жидкости для гидроразрыва — смесь, состоящая в основном из воды, песка и небольшого процента химических веществ (обычно между 0.5% и 2%) закачиваются под высоким давлением в геологическую формацию, содержащую углеводороды, чтобы разрушить породу и соединить поры, удерживающие углеводороды. Поскольку давление закачки превышает прочность породы, процесс приводит к раскрытию или увеличению трещин. Закачиваемый песок предотвращает закрытие этих трещин после сброса давления закачки, тем самым позволяя природному газу и нефти течь из геологической формации в скважину.

После завершения процесса гидроразрыва пласта примерно от 30% до 70% в среднем исходных жидкостей гидроразрыва, теперь смешанных с жидкостями, вытесненными из геологической формации, поднимается на поверхность, где их можно собрать.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *