32,6٪ - نفت و فرآورده های نفتی. 30,0٪ - زغال سنگ. 23,7٪ - گاز. سه مورد برتر در میان منابع انرژی تامین کننده بشریت دقیقاً شبیه این هستند. کشتی‌های ستاره‌ای و سیاره سبز هنوز به اندازه «کهکشان بسیار دور» هستند.
مطمئناً حرکتی به سمت انرژی جایگزین وجود دارد، اما آنقدر کند است که امید به پیشرفتی وجود دارد – هنوز نه. بیایید صادق باشیم: تا 50 سال آینده، سوخت های فسیلی خانه های ما را روشن خواهند کرد.
توسعه انرژی جایگزین به کندی پیش می رود، مانند یک جنتلمن نخست در امتداد خاکریز تیمز. امروزه در مورد منابع انرژی غیر سنتی بسیار بیشتر از آنچه برای توسعه و اجرای آنها در زندگی روزمره انجام شده است، نوشته شده است. اما در این جهت 3 "ماستودون" شناخته شده وجود دارد که بقیه ارابه را پشت سر خود می کشند.
انرژی هسته‌ای در اینجا مورد توجه قرار نمی‌گیرد، زیرا مسئله پیشرفت و مصلحت توسعه آن برای مدت طولانی قابل بحث است.
در زیر نشانگرهای قدرت ایستگاه ها وجود دارد، بنابراین، برای تجزیه و تحلیل مقادیر، نقطه شروعی را معرفی می کنیم: قوی ترین نیروگاه در جهان، نیروگاه هسته ای کاشیوازاکی-کاریوا (ژاپن) است. که دارای ظرفیت 8,2 گیگاوات می باشد.
انرژی هوا: باد در خدمت انسان
اصل اساسی انرژی باد، تبدیل انرژی جنبشی توده های هوا در حال حرکت به انرژی حرارتی، مکانیکی یا الکتریکی است.
باد نتیجه اختلاف فشار هوا در سطح است. در اینجا اصل کلاسیک "رگ های ارتباطی" فقط در مقیاس جهانی اجرا می شود. 2 امتیاز را تصور کنید – مسکو و سن پترزبورگ. اگر درجه حرارت در مسکو بالاتر باشد، هوا گرم می شود و بالا می رود و فشار کم و مقدار هوا در لایه های پایینی کاهش می یابد. در همان زمان، فشار زیادی در سن پترزبورگ وجود دارد و هوای کافی "از پایین" وجود دارد. بنابراین، توده ها شروع به حرکت به سمت مسکو می کنند، زیرا طبیعت همیشه برای تعادل تلاش می کند. به این ترتیب جریان هوا شکل می گیرد که به آن باد می گویند.
این حرکت حامل انرژی عظیمی است که مهندسان به دنبال گرفتن آن هستند.
امروزه 3 درصد از انرژی تولید شده در جهان از توربین های بادی تامین می شود و ظرفیت در حال افزایش است. در سال 2016، ظرفیت نصب شده نیروگاه های بادی از ظرفیت نیروگاه های هسته ای فراتر رفت. اما 2 ویژگی وجود دارد که توسعه جهت را محدود می کند:
1. توان نصب شده حداکثر توان عملیاتی است. و اگر نیروگاه های هسته ای تقریباً همیشه در این سطح کار کنند، مزارع بادی به ندرت به چنین شاخص هایی می رسند. راندمان چنین ایستگاه هایی 30-40٪ است. باد بسیار ناپایدار است که کاربرد آن را در مقیاس صنعتی محدود می کند.
2. قرار دادن مزارع بادی در مکان هایی با جریان های ثابت باد منطقی است - به این ترتیب می توان از حداکثر کارایی نصب اطمینان حاصل کرد. محلی سازی ژنراتورها به طور قابل توجهی محدود است.
امروزه انرژی باد را تنها می توان به عنوان یک منبع انرژی اضافی در ترکیب با انرژی های دائمی مانند نیروگاه های هسته ای و ایستگاه های با استفاده از سوخت قابل احتراق در نظر گرفت.
آسیاب های بادی برای اولین بار در دانمارک ظاهر شدند - آنها توسط صلیبیون به اینجا آورده شدند. امروزه در این کشور اسکاندیناوی 42 درصد انرژی توسط نیروگاه های بادی تولید می شود.
پروژه ساخت یک جزیره مصنوعی در 100 کیلومتری سواحل بریتانیا تقریباً به پایان رسیده است. یک پروژه اساساً جدید در Dogger Bank ایجاد خواهد شد - به مدت 6 کیلومتر2 بسیاری از توربین های بادی نصب خواهند شد که برق را به سرزمین اصلی منتقل می کنند. این بزرگترین مزرعه بادی در جهان خواهد بود. امروز، این گانسو (چین) با ظرفیت 5,16 گیگاوات است. این مجموعه ای از توربین های بادی است که هر ساله رشد می کند. شاخص برنامه ریزی شده 20 گیگاوات است.
و کمی در مورد هزینه.
شاخص های متوسط هزینه برای 1 کیلووات ساعت انرژی تولید شده عبارتند از:
─ زغال سنگ 9-30 سنت؛
─ باد 2,5-5 سنت.
اگر بتوان با وابستگی به نیروی بادی مشکل را حل کرد و در نتیجه راندمان مزارع بادی را افزایش داد، آنگاه پتانسیل بالایی دارند.
انرژی خورشیدی: موتور طبیعت - موتور انسانیت
اصل تولید بر اساس جمع آوری و توزیع گرما از پرتوهای خورشید است.
اکنون سهم نیروگاه های خورشیدی (SPP) در تولید انرژی جهان 0,79 درصد است.
این انرژی، اول از همه، با انرژی جایگزین مرتبط است - میدان های خارق العاده ای که با صفحات بزرگ با فتوسل پوشانده شده اند، بلافاصله جلوی چشمان شما کشیده می شوند. در عمل، سودآوری این جهت بسیار پایین است. از جمله مشکلات می توان به نقض رژیم دما در بالای نیروگاه خورشیدی که در آن توده های هوا گرم می شود، اشاره کرد.
برنامه های توسعه انرژی خورشیدی در بیش از 80 کشور جهان وجود دارد. اما در بیشتر موارد ما در مورد یک منبع انرژی کمکی صحبت می کنیم، زیرا سطح تولید پایین است.
مهم است که نیرو را به درستی قرار دهید، که برای آن نقشه های دقیق تابش خورشیدی تهیه شده است.
کلکتور خورشیدی هم برای گرم کردن آب برای گرمایش و هم برای تولید برق استفاده می شود. سلول‌های فتوولتائیک با از بین بردن فوتون‌ها تحت تأثیر نور خورشید انرژی تولید می‌کنند.
پیشرو از نظر تولید انرژی در نیروگاه های خورشیدی چین و از نظر تولید سرانه آلمان است.
بزرگترین نیروگاه خورشیدی در مزرعه خورشیدی توپاز واقع در کالیفرنیا قرار دارد. توان 1,1 گیگاوات
پیشرفت‌هایی برای قرار دادن کلکتورها در مدار و جمع‌آوری انرژی خورشیدی بدون از دست دادن آن در جو وجود دارد، اما این جهت هنوز موانع فنی زیادی دارد.
نیروی آب: با استفاده از بزرگترین موتور روی کره زمین
برق آبی در بین منابع انرژی جایگزین پیشرو است. 20 درصد از انرژی تولید شده در جهان از انرژی آبی تامین می شود. و در بین منابع تجدیدپذیر 88 درصد.
یک سد عظیم روی قسمت خاصی از رودخانه در حال ساخت است که کانال را به طور کامل مسدود می کند. یک مخزن در بالادست ایجاد می شود و اختلاف ارتفاع در کناره های سد می تواند به صدها متر برسد. آب در مکان هایی که توربین ها نصب شده اند به سرعت از سد عبور می کند. بنابراین انرژی حرکت آب مولدها را می چرخاند و منجر به تولید انرژی می شود. همه چیز ساده است.
از معایب: منطقه بزرگی سیل می شود، حیات زیستی در رودخانه مختل شده است.
بزرگترین نیروگاه برق آبی Sanxia ("سه دره") در چین است. این نیروگاه دارای ظرفیت 22 گیگاوات است که بزرگترین نیروگاه در جهان است.
نیروگاه های برق آبی در سراسر جهان رایج هستند و در برزیل 80 درصد انرژی را تامین می کنند. این جهت امیدوارکننده ترین در انرژی جایگزین است و به طور مداوم در حال توسعه است.
رودخانه‌های کوچک قادر به تولید نیروی بزرگ نیستند، بنابراین نیروگاه‌های برق آبی روی آنها برای رفع نیازهای محلی طراحی شده‌اند.
استفاده از آب به عنوان منبع انرژی در چندین مفهوم اصلی اجرا می شود:
1. استفاده از جزر و مد. این فناوری از بسیاری جهات شبیه به نیروگاه برق آبی کلاسیک است، تنها تفاوت این است که سد کانال را مسدود نمی کند، بلکه دهانه خلیج را مسدود می کند. آب دریا تحت تأثیر جاذبه ماه روزانه نوساناتی را ایجاد می کند که منجر به گردش آب از طریق توربین های سد می شود. این فناوری تنها در چند کشور اجرا شده است.
2. استفاده از انرژی موج. نوسانات مداوم آب در دریای آزاد نیز می تواند منبع انرژی باشد. این نه تنها عبور امواج از طریق توربین های نصب شده است، بلکه استفاده از "شناور" است: اما سطح دریا زنجیره ای از شناورهای ویژه را قرار می دهد که در داخل آنها توربین های کوچک قرار دارند. امواج مولدها را می چرخانند و مقدار معینی انرژی تولید می شود.
به طور کلی امروزه انرژی های جایگزین قادر به تبدیل شدن به یک منبع انرژی جهانی نیستند. اما تأمین انرژی مستقل برای اکثر اجسام کاملاً ممکن است. بسته به ویژگی های قلمرو، همیشه می توانید بهترین گزینه را انتخاب کنید.
برای استقلال انرژی جهانی، چیزی اساساً جدید مورد نیاز است، مانند "نظریه اتر" صرب معروف.
بدون عوام فریبی، عجیب است که در دهه 2000، بشریت نه چندان پیشروتر از لوکوموتیویی که برادران لومیر از آن عکس گرفتند، انرژی تولید می کند. امروزه موضوع منابع انرژی بسیار به حوزه سیاست و مالی رفته است که ساختار تولید برق را تعیین می کند. اگر روغن لامپ ها را روشن کند، کسی به آن نیاز دارد…