Правительства развитых стран трезво оценивают надвигающуюся на нашу цивилизацию катастрофу, которая может произойти после того, как будут исчерпаны и сожжены все созданные природой за миллиарды лет запасы природного газа и других видов ископаемого топлива. Они стимулируют развитие новых технологий, связанных с использованием возобновляемых источников энергии. Возобновляемые или альтернативные источники энергии - это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии.

Проекты действительно назревшие для Украины, которая является потребителем энергетических ресурсов с большим дефицитом своих. — Мало того, что нужно внедрять уже созданные современные установки, надо разрабатывать и внедрять свои новые технологии.

 

Как известно, биогаз - это газ, получаемый метановым брожением биомассы. Иными словами, биогаз представляет собой смесь метана и углекислого газа, образующаяся в процессе анаэробного, то есть происходящего без доступа воздуха, сбраживания в специальных реакторах, устроенных таким образом, чтобы обеспечить максимальное выделение метана. Энергия, получаемая в процессе сжигания биогаза, используется для подогрева воды, выработки тепла для технологических нужд и отопления и, конечно же, для обеспечения автономного и независимого электроснабжения. Переработанная биомасса может, в свою очередь, быть использована в качестве экологически чистого удобрения.

Перечень органических отходов, пригодных для производства биогаза:
навоз, помет, зерновая и меласная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха (кровь, жир, кишки, каныга), трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов — солёная и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля — технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков — жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки — мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов — очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа.

Получение биогаза экономически оправдано и является предпочтительным при переработке постоянного потока отходов. Экономичность заключается в том, что нет нужды в предварительном сборе отходов, в организации и управлении их подачей. При этом известно, сколько и когда будет получено отходов. Биогазовые установки могут устанавливаться как очистные сооружения на фермах, птицефабриках, сахарных заводах, мясокомбинатах. В этом случае, пользователи биогазовой установки получают дешевое тепло и электроэнергию, одновременно утилизируя отходы.

Энергия Солнц

Человечество издавна использует энергию Солнца: для сушки одежды, приготовления пищи, освещения жилища. Солнце – неисчерпаемый и экологически чистый источник энергии. Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м?, расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м? (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м?. Здесь следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичную горизонтальную площадку как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). А зимой в умеренных широтах это значение в два раза меньше, но, даже, несмотря на это, количество солнечной энергии, поступающей на Землю, превышает энергию всех мировых запасов энергетических ресурсов. Использование всего лишь 0,0125 % могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0,5% - полностью покрыть потребности в будущем.

На данный момент солнечную энергию используют в основном двумя методами - в виде тепловой энергии путем применения различных термосистем или посредством фотохимических реакций. Использование термосистем в основном идёт по двум направлениям: для горячего водоснабжения и отопления. Установки и системы солнечного теплоснабжения делятся на пассивные и активные.

В пассивных системах поглощение и аккумулирование солнечной энергии осуществляется непосредственно элементами строительных конструкций при использовании дополнительных устройств или без них. Во многих странах для зданий характерны толстые стены, аккумулирующие энергию, и ориентация окон на солнечную сторону. Уже в наше время были разработаны усовершенствования этой "системы". Стена, обращенная на юг, окрашивается в черный цвет, перед стеной располагается остекленная поверхность, а между ними остается воздух, который нагревается и циркулирует вдоль стены, создавая эффект теплой воздушной прослойки.

Активные системы основаны на использовании коллекторов, устройств, преобразующих солнечную энергию в тепло. Солнечные коллекторы могут быть двух типов: тепловая труба и определённым образом смонтированный теплопровод, внутри которого циркулирует вода, нагреваемая солнечным излучением, которое улавливает наружная поверхность устройства. Что же касается тепловой трубы, то принцип работы тут простой

Обычная тепловая труба из неорганического стекла состоит из стеклянной вакуумированной колбы, в которую вставлена медная трубка. Медная трубка герметично запаяна с расширением в верхней части. Внутри неё находиться специальная легкокипящая жидкость. При нагревании устройства Солнцем жидкость закипает и в парообразном состоянии поднимается в верхнюю часть – наконечник (конденсатор), температура на котором может достигать 250-300°С. Там она конденсируется, отдавая тепло воде, которая течет по теплопроводу , а конденсат стекает по стенкам трубки вниз и процесс повторяется.

Тепловые трубки с использованием неорганических теплоносителей демонстрируют эффективность теплопередачи в 30 000 раз большую, чем у серебра.

Другой способ аккумулирования и использования солнечной энергии - фотоэлектрический. Метод прямого преобразования солнечного излучения в электричество является удобным для потребителя и считается наиболее экологически чистым по сравнению с другими способами получения электричества, которые используют органическое топливо, ядерное сырьё или гидроресурсы.

Основой солнечного фотоэлемента является пластина полупроводника с p-n переходом, она может быть изготовлена из селена, кремния, арсенида галлия, диселенида кремния и т.д. Работа такого элемента основана на явлении фотоэффекта, открытом еще в позапрошлом столетии Г.Герцем. Теорию фотоэффекта создал А.Ейнштейн в 1905 году, за что был награждён Нобелевской премией. В двух словах суть эффекта заключается в том, что энергия квантов солнечного света переходит в энергию потока электронов в материале.

Возникает вопрос: какую же электрическую мощность можно получить от солнечного элемента? Это определяется как условиями освещения, так и характеристиками самого солнечного элемента. Монокристаллический кремниевый солнечный элемент размером 100х100 мм2 и толщиной 280 мкм , при КПД 14.5% в условиях стандартного освещения мощностью 100 мВт/см2, может подать на внешнюю нагрузку напряжение 0.49В и ток 3А, то есть выделить 1.45Вт мощности. Объединяя такие фотомодули, можно создавать электростанции разной мощности, от нескольких ватт до нескольких мегаватт

Для того, чтобы не зависеть от суточного и сезонного солнечного цикла и состояния атмосферы существуют технические методы накопления энергии, такие как электрохимическое накопление аккумуляторами, механическое накопление (с помощью вращающихся маховиков) и в форме водорода. Также возможно сочетание фотоэлементов с другими источниками энергии, например, наиболее вероятно сочетание с ветровыми установками , а также с системами на ископаемом топливе.

Солнечная Труба преобразует солнечное излучение (прямое и рассеянное) в электричество, новым способом комбинируя три общеизвестных принципа: парниковый эффект, вытяжную трубу и ветрогенератор. Горячий воздух образуется под большой стеклянной крышей вследствие нагрева солнцем. Воздух движется к трубе, расположенной в середине крыши, и вытягивается в нее. При этом поток воздуха вращает расположенные в основании трубы турбины.

Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии является одним из наиболее быстро развивающихся в мире направлением использования возобновляемых источников энергии. Согласно обзору рынка компании Solarbuzz, мировой объем производства фотоэлементов в 2008 г. достиг 6,85 ГВт (почти двукратный рост по сравнению с 3,44 ГВт, произведенными в 2007 г.). Китай и Тайвань, увеличив свою долю в мировом производстве фотоэлементов с 35% до 44%, подтвердили свое лидерство в этом секторе, оставив далеко позади Германию и Японию. В то же время, ведущим производителем фотоэлементов остается немецкая компания Q-Cells, на третьем — по-прежнему, Suntech (Китай), а вот на второе месте в 2008 г. вышла компания First Solar (США), использующая тонкопленочные технологии. Всего же производство тонкопленочных фотоэлементов выросло на 123% до 0,89ГВт. Кроме того, по сравнению с другими видами производства электроэнергии за счет возобновляемых источников, солнечная фотоэнергетика обладает наибольшим потенциалом долгосрочного роста. Согласно прогнозу Европейской ассоциации фотовольтаики (EPIA), к 2030 г. солнечные батареи будут производить до 2646 ТВт электроэнергии, удовлетворяя от 8.9 до 13.8% мировых потребностей. Годовой объем рынка фотовольтаики достигнет €454 млрд.

Гелиохимические и гелиотермальные станции.

Здесь энергия получается также из солнца, однако в отличие от классических кремниевых солнечных панелей сравнительная дешевизна конструкции и давно исследованные технологические процессы делают такие проекты наиболее рентабельными и быстрореализуемыми. Гелиотермальная станция по сути – набор зеркал, который фокусирует солнечный свет с участка в несколько гектар на резервуар с водой или другим рабочим веществом, а дальше все как в классической паровой турбине. В гелиохимических станциях сфокусированное тепло используется для химической реакции разложения воды на кислород и водород с участием катализатора. Полученные водород с кислородом можно использовать как в электрогенераторах, так и в автомобилях и спецтехнике, а можно пускать на получение горючих углеродных соединений.

Первая круглосутачная солнечная электростанция

электростанция, основанная на центральной башне, полях зеркал-концентраторов и большом накопителе расплавленной соли, введена в эксплуатацию близ Севильи в городе Фуэнтес-де-Андалусия.

Станция максимальной мощностью 19,9 мегаватта будет производить 110 гигаватт-часов энергии в год. Как отмечает Mail Online, Gemasolar гарантирует выработку электричества более 270 суток в году. Это примерно втрое больше, чем у других систем на альтернативной энергии, как известно, страдающих от непостоянства источника (будь то солнце, волны или ветер).

Секрет станции заключается в большом накопителе расплавленной соли, которая играет роль промежуточного носителя на пути тепла от приёмника солнечного излучения до паровых турбин.

Ранее инженеры уже проводили опыты с буферным сохранением тепловой энергии в солнечных электростанциях, но никогда в таком крупном масштабе. Дело в том, что накопитель тепла в Gemasolar способен обеспечивать комплекс энергией в течение целых 15 часов после захода Солнца.

Возможности теплового буфера новой электростанции с запасом перекрывают всю ночь или, к примеру, целый облачный день. Это свойство позволяет установке работать без перебоев 24 часа в сутки и большую часть дней в году.

Станция Gemasolar, которая обошлась партнёрам в $427 миллионов, уже подключена к энергетической сети. Она способна снабжать энергией до 25 тысяч домов, при этом расчётная экономия выбросов CO2 составляет 30 тысяч тонн в год.

В Европе запущен первый поезд, использующий энергию солнца

Крытый участок пути в районе бельгийского Антверпена оснастили солнечными батареями. Вырабатываемого ими электричества достаточно для питания двигателя скоростного поезда и железнодорожной инфраструктуры.

Тоннель протяжённостью 3,6 км на линии Париж — Амстердам был сооружён не для того, чтобы «пробить» гору насквозь, а с природоохранной целью. Дело в том, что здесь расположен заповедный лес, и крыша над железной дорогой призвана защитить составы от падающих иногда деревьев, которые запрещено вырубать.

Теперь тоннель стал ещё экологичнее: бельгийская компания Enfinity укрепила на нём 16 тыс. фотоэлектрических панелей общей площадью 50 тыс. кв. м. Они вырабатывают 3,3 ГВт в час — этого достаточно для обеспечения энергией всех поездов в Бельгии на один день в году.

Фредерик Сакре, представитель компании Infrabel, управляющей ж/д-сетью страны, уточнил, что электричество будет использоваться не только для движения самого локомотива, но и для питания вагонных розеток, систем освещения и сигнальных устройств. Вокзал Антверпена тоже получит свою энергодолю.

Проект обошёлся в довольно значительные €15,6 млн, но чего не сделаешь ради заботы об окружающей среде! Зато объём выбросов углекислого газа сократится за ближайшее десятилетие на 20 тыс. т с лишним.

Первый поезд по «зелёной» железной дороге отправился из Антверпена в сторону границы с Нидерландами 6 июня 2011.

Здания использующие энергию солнца

В середине декабря 2009 года в городе Дежоу, который находится в провинции Шаньдун на северо-западе Китая, состоялось торжественное открытие крупнейшего в мире офисного здания, использующего энергию Солнца. Сооружение площадью 75 тысяч квадратных метров по структуре напоминает солнечные часы и символизирует необходимость скорейшего перехода к использованию возобновляемой энергии, не загрязняющей окружающую среду парниковыми газами.

Здание может служить для размещения выставочных центров, научно-исследовательских институтов, культурных и спортивных центров и фешенебельных отелей. Планируется возведение небольшой серии таких строений под названием «Алтарь Солнца и Луны». Их архитектура отражает китайское национальное видение дневного и ночного светил, в то время как белый цвет ассоциируется с «чистой энергией».

Воплощением «зеленых идеалов» являются не только громадные солнечные батареи, но и конструктивные особенности сооружения. В наружных конструкциях использован всего один процент стали (для укрытий типа «воронье гнездо» и выдвинутой крыши), а система изоляции стен позволяет экономить на 30 процентов больше энергии, чем предписывают национальные стандарты.

В новом здании предполагается провести запланированный на 2010 год 4-й Международный конгресс по Солнечному городу.

Самую большую солнечную электростанцию в Балтии построили в Латвии

Первая солнечная электростанция для промышленного использования построена в Латвии. Данная станция также является и самой большой в странах Балтии.

Сообщается, что общая площадь используемых на станции солнечных панелей превышает 700 квадратных метров. Производственная мощность станции достигает 120 КВт/ч.

Строительством руководили компания Eko Osta, специализиру.щаяся на сборе и переработке вредных промышленных отходов, ООО Zala Latvija, а также Физико-энергетический институт.

Цель реализации данного проекта — сократить количество выбросов углекислых газов в атмосферу и развить использование альтернативных источников энергии, в частности, солнечной энергии для переработки промышленных нефтесодержащих отходов. По оценке экспертов в течение года благодаря этому проекту выбросы углекилосты должны сократиться на 62,32 тыс. кг.

По словам руководителя проекта Андрейса Лашковса, ранее очистительные сооружения работали на остатках нефтепродуктов, что порождало большие объемы выбросов CO2 в атмосферу. Переход на использование солнечной энергии для работы промышленного предприятия — это принципиально новое решение для Латвии.

Кроме того, он отметил, что компания рада привлечь к реализации проекта латвийских ученых и использовать на практике передовые «зеленые» технологии.

Также отмечается, что за год на новой электростанции рассчитывают выработать более 150 тыс. КВт энергии, которая позволит полностью обеспечить функционирование очистительных сооружений.

Проект строительства солнечной электростанции был реализован с помощью финансовой поддержки со стороны ЕС. Общий бюджет строительства оценивается в 235,3 тыс. лат, из которых 60% — самофинансирование компании.

В 2012 году электромобили смогут пользоваться услугами бесплатных АЗС Москвы и Подмосковья

В январе и феврале 2012 года в Москве и Подмосковье состоится открытие сети автозаправочных станций для транспортных средств, работающих на электроэнергии. До октября будущего года электрозаправки будут работать в тестовом режиме.

Денис Цыпулев, руководитель проекта, отметил, что весь этот период воспользоваться электрическими АЗС можно будет абсолютно бесплатно.

Московская объединенная электросетевая компания (МОЭСК) ранее намеревалась открыть сеть электрозаправок уже к концу 2011 года, однако сроки были перенесены в связи с «возникшими организационными вопросами». В начале 2012 года планируется открыть 28 электрических АЗС в Московской области и Москве, в будущем подобные автозаправочные станции будут открыты и в других регионах России.

Объем инвестиции в проект МОЭСК не оглашает, ранее появилась информация, что строительство одной такой заправочной станции обходится в 30-40 тысяч долларов. АЗС будут открываться на уже действующих объектах электросетевой компании, а также в «публичных» местах, таких как торговые центры.

На сегодняшний день в России продается только одна модель электрокара — небольшой, компактный хэтчбек Mitsubishi i-MiEV. В течение ноября было продано всего 29 таких «зеленых» автомобилей, в декабре — еще 14-15 автомашин. Несмотря на то, что такое небольшое количество электрокаров пока не нуждается в развитой сети автозаправок, МОЭСК намерена продолжать расширять сеть — для создания инфраструктуры на будущее.

Автомобильные концерны Nissan и Renault также заявили о планах начать продажи электрокаров собственного производства на территории России, однако подчеркнули, что нуждаются в государственной поддержке для реализации данного проекта, в частности, в предоставлении субсидий на покупку электрокаров.

Крупнейший морской китайский ветряк запущен в провинции Цзянсу

В Восточном Китае официально введена в эксплуатацию экспериментальная ветряная электростанция, мощность которой составляет 150 тысяч киловатт.

Новая ветряная электростанция, запущенная в морской акватории вблизи провинции Цзянсу, стала крупнейшей в стране ветряной электростанцией, установленной в море. По словам Чжан Гана, генерального директора морской компании «Лунъюань Цзянсу», в данный момент себестоимость работы данного проекта составляет около 2,5 тысячи долларов за киловатт электроэнергии, что значительно ниже стоимость киловатта электроэнергии европейских ветряных электростанций (4–4,8 тысячи долларов).

Китай продолжает ускоренно развивать использование возобновляемых источников энергии. 22 сентября 2011 года в Нинся-Хуэйском автономном районе Китая в полупустыне близ границы с Монголией введён в строй ветропарк установленной мощностью 300 мегаватт (МВт) и солнечная электростанция мощностью 100 МВт.

Японские инженеры разработали и приступили к полевым испытаниям новой технологии «ветровых линз», использование которой позволит в 2-3 раза увеличить производительность ветроэлектростанций и, следовательно привести к существенному удешевлению электроэнергии, производимой ветровыми турбинами.

Ветроэнергетика дешевле, чем атомная. Таким образом, затраты на 1 кВт установленной мощности ветротурбин составляют 2,65 тыс. долларов. Для сравнения, затраты на строительство АЭС в настоящее время составляют почти в два раза больше – 3…4,5 тыс. долларов за кВт. Кроме того, ветроэлектростанции более просты в обслуживании, не требуют дорогого уранового топлива и не производят отходов. К тому же Авария на ветроэлектростанции по последствиям не сравнима с аварией на АЭС… Экономическая выгодность, наряду с экологической привлекательностью делают ветроэнергетику наиболее быстро развивающейся отраслью.

Во всех провинциях и городах Китая, расположенных на побережье, создаются местные программы развития морских ветряных электростанций. В настоящее время упор делается на две провинции — Цзянсу и Шаньдун, в которых ведется реализация проектов сооружения морских ветряков.

В Южной Корее
начала работу самая крупная в мире приливная электростанция


Ли Мюнг-Бак, президент Южной Кореи, в ходе торжественной церемонии официально запустил работу приливной электростанции, расположенной в Сеуле. Данный объект стал самой крупной в мире электростанцией, работающей на энергии приливных волн.

Масштабный проект быль реализован в рамках объявленной властями страны политики постепенного перехода на использование возобновимых, экологически чистых источников энергии, а также дальнейшего развития низкоуглеродных, «зеленых» направлений экономики.

Приливная электростанция расположена на море Shihwa, частично объект начал функционировать еще в начале августа 2011 года — именно тогда были впервые запущены 6 из 10 имеющихся на станции генераторов. Оставшиеся четыре генератора планируется ввести в эксплуатацию в декабре текущего года.

После полного запуска в эксплуатацию всех мощностей электростанция будет способна генерировать порядка 254 МВт ежедневно. Данного количества электроэнергии, полученной из экологически чистого источника, будет вполне достаточно, чтобы обеспечить город, население которого насчитывает 500 тысяч человек.

Приливная электростанция поможет Южной Корее экономить ежегодно свыше 860 тысяч баррелей нефти, а также снизить выбросы в атмосферу углекислого газа на 3,2 миллионов тонн в год.