Альтернативные источники энергии проект: Проект «Альтернативные источники энергии» | Творческие проекты и работы учащихся

Проект по физике на тему » Альтернативные источники энергии»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области «Семикаракорский агротехнологический техникум»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЙ  ПРОЕКТ НА ТЕМУ

 

«АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Семикаракорск 2018 г.

Содержание

 

Паспорт………………………………………………………………………………………………………3

Введение4

Основная часть5

Альтернативные источники энергии5

    Сравнение эффективности альтернативных источников…………………………………………………………………….16

Заключение…………………………………………………………………………………………………..17

Список информационных источников……………………………………………………………………18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

                 Введение

На сегодняшний день самой актуальной проблемой 21 века  является  экологическая обстановка. Не даром  2013 год в России был объявлен Годом охраны окружающей среды. Ежедневно человеку в современном мире просто необходима электрическая энергия. В ней нуждаются абсолютно все, не только  большие предприятия, но и  в быт. Для ее выработки ежегодно тратится большое количество средств, именно из-за этого счета за электроэнергию постоянно растут.

 Ископаемые ресурсы, которые мы используем, относятся к не возобновляемым источникам энергии. Человечество с каждым годом использует все больше этих ресурсов, и это приведет к полному их истощению. При переработке и сжигании данных ресурсов выделяется большое количество парниковых газов, что негативно влияет на климат всей планеты.

У альтернативных источников таких недостатков нет, они достаточно экологичны и практически неисчерпаемы в плане добычи. Но на пути внедрения этих источников нашу жизнь стоит неразвитость технологий, которая ведет к большим затратам при установке и строительстве. Также их можно не везде установить, так как в большинстве случаев они зависят от климатических условий. 

Актуальность темы этим и обусловлена что, современные наиболее используемые источники электроэнергии это гидро- тепло- и атомные электростанции, но они не экологичны. Альтернативная энергетика, построенная на использовании возобновляемых источников энергии, может стать той путеводной звездой, которая решить проблему экологии и исчерпаемости топливных ресурсов.

 

Цель проекта: Изучение альтернативных источников электрической энергии и выяснение, который из них целесообразно использовать в ближайшем будущем.

 

Задачи проекта:

                   -Исследование, изучение научной литературы по данной теме.

                   -Выявление, исследование, изучение, рассмотрение основных определений и формулировок, данной темы.

                   -Изучение различных альтернативных источники энергии

 

В данной работе используются следующие научные методы: сравнение, анализ и синтез, индукция и дедукция, статистический анализ.

В процессе написания данной работы нами была использована монографическая, учебная и публицистическая литература.

 

 

                         Альтернативные источники энергии.

Ветер

 

Ветрогенератор(рис.1)         Ветряная мельница(рис.2)      Парус (рис.3)

 

Ветер – это  один из самых часто используемых источников электрической энергии. На данный момент  ветряная энергетика возрождается. В некоторых регионах планеты не имеется никаких других возможностей, по применению каких-либо других видов пpoизвoдcтвa элeктpичecтвa, вeтpoэнepгeтикa cтaнoвитcя пoлнoцeнным видoм дoбычи энepгии.

 

Также , сам источник является очень привлекательным. Ветряные потоки имеют огромнейшие  запасы кинeтичecкoй энepгии, и она никoгдa нe иccякает. Пoкa нa Зemлe имеется aтмocфepa, вeтep вceгдa бyдeт cyщecтвoвaть, чего нельзя сказать об yглeвoдopoдах или paдиoaктивных иcтoчниках. Испoльзoвaниe тaких иcтoчников совершенно бecплaтнo, ограничениями могут быть лишь возможности oбopyдoвaния.

Бeccпopно, данный источник, который  имеет тaкиe cвoйcтвa привлекает к себе внимание, здесь нет необходимости в дoпoлнитeльных apгymeнтах. Ветроэнергитка предназначена  для преобразования  кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в какую-либо другую энергию, которая так необходима человечеству. Данное преобразование  возможно при помощи этих приборов:

         — Ветрогенератор (рис.1) – это такое устройство, которе получает электрическую энергию.

         — Ветряная мельница (рис.2) – это такое устройство, которое получает механическую  энергию

         — Парус (рис.3) – это устройство, которое используется в транспорте.

Современные разработки формы лопастей приспособили ветрогенераторы под все условия эксплуатации и движения воздуха: тихоходные, быстроходные, роторные. Тихоходные предназначены для скоростей ветра 2-6 м/с, представляют собой ветровое колесо с большим количеством лопастей 15 – 30 шт. Они низкошумны, хорошо запускаются в малый ветер, но обладают малым КПД и большой парусностью. Быстроходные рассчитаны под ветер 5 -15м/с, имеют 3 – 4 лопасти. Отличаются высоким КПД и шумом, самые распространенные в мире. Роторные представляют собой бочку с вертикальными лопастями. Не требуют ориентирования по ветру, самый низкий уровень шумов, но все перечеркивает самый низкий КПД.

 

Достоинства:

1.     Не  приводит к загрязнению окружающей среды. Производство энергии из ветра не выбрасывает вредные вещества в атмосферу

2.     Используется возобновляемый источник энергии,  происходит экономия на топливе, процессе его добычи и на его транспортировке

3.     Территорию, которая находится недалеко от станции, возможно использовать для сельскохозяйственных целей

4.     Стабильные расходы на единицу полученной энергии, а также рост экономической конкурентоспособности по сравнению с традиционными источниками энергии

5.     Минимальные потери при передаче энергии – ветряная электростанция может быть построена как непосредственно у потребителя, так и в местах удаленных, которые в случае с традиционной энергетикой требуют специальных подключений к сети.

 

Недостатки:

1.     Зависимость от силы ветра, на которую человек не может повлиять.

2.     Высокая технологичность и достаточно высокие затраты при ремонте.

3.     Нарушение ландшафта

4.     Шум

 

Как источник энергии, ветер, активно используется в западной Европе, в таких странах как Германия, Бельгия, Нидерланды, Дания и Испания. Также в США на долю ветроэнергетики приходится 25% от всей получаемой энергии. В России только начинают осваивать этот источник.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Солнце

 

Солнечные батареи (рис.4)

 

Солнечная энергия является одним из ведущих и экологически чистых источников энергии. На сегодняшний день для получения электроэнергии разрабатываются и используются  различные методы, такие как термодинамический и фотоэлектрический. Подтверждена  работоспособность и перспективность концепции наноантенн.

Солнце – это неистощимый источник экологически чистой энергии, который  имеет возможность целиком обеспечивать различные потребности человека.

Сoлнeчнaя  энeргия прeдcтaвляeт cобой, возможно, один из наиболее перспективных источников получения энергии. Подумать только, что всего  за восемнадцать солнечных дней Солнце поставляет нам энергию, равную по количеству энергии, которая хранится в недрах Земли. Одним из наиболее распространенных устройств, которых преобразуют солнечную  энергию считается  солнечная батарея. (рис.4)

Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток

         Солнечную батарею используют для :

1.     Подзарядки различной портативной электроники

2.     Подзарядки электромобилей

3.     Энергообеспечение зданий. К примеру, в Испании новые дома обеспечиваются солнечными водонагревателями.

4.     Использования в космосе. На данный момент солнечные батареи – это основной способ получения энергии в космосе.

5.     Использования для медицинских нужд. Ученые из Южной Кореи разработали подкожную солнечную батарею, которая может служить для бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, таких как кардиостимуляторы.

Достоинства:

1.     Перспективный, доступный, а также неисчерпаемый источник энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей

2.     По теории, полная безопасность окружающей среды. Однако, конечно, имеется вероятность  повсеместного внедрения солнечной энергетики, которая может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно)

 

Недостатки:

1.     Зависимость от погодных условий, а также времени суток

2.     Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии. Нерентабельность в высоких широтах, необходимость аккумуляции энергии

3.     При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности

4.     Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур)

5.     Необходимость периодической очистки отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения

6.     Нагрев атмосферы над электростанцией

7.     Необходимость использования больших площадей

8.     Сложность производства и утилизации самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д.

 

В районах вулканов вода, которая циркулирует, нагревается значительно выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности. Иногда проявляющая себя как гейзер. Только с помощью глубинного бурения скважин возможен доступ к подземным тёплым водам. Такие паротермы распространены как сухие высокотемпературные породы. Их энергия доступна с помощью закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее +100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий. Потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Применение в хозяйственное геотермальных источников стало использоваться в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении

Биотопливо

 

Биотопливо(рис.5)

 

Биотопливо (рис.5) — представляет собой топливо, которое получают в основном из сырья растительного или животного происхождения, а также из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

Биотопливо бывает:

 Жидкое (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель),

Твёрдое (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга)        Газообразное (синтез-газ, биогаз, водород).

Около 54 — 60 % биотоплива состоит из традиционных форм: а именно дрова, растительные остатки и сушёный навоз для отопления домов и приготовления пищи. Их используют 38 % населения Земли.

 

Достоинства:

1.     Мобильность по сравнению с другими альтернативными источниками энергии

2.     Снижение стоимости

3.     Возобновляемые источники

4.     Сокращение выбросов парниковых газов

5.     Экономическая безопасность для стран, не обладающих большими запасами топлива

 

Недостатки:

1.     Ограничения региональной пригодности

2.     Продовольственная безопасность. По подсчетам специалистов из университета Миннесоты, в результате биотопливного бума число голодающих к 2025 году возрастет до 1.2 млрд. человек

3.     Ограничение на изменение землепользования

 

Гроза

 

Гроза (рис.6)

 

Грозовая энергетика — это способ получения энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть.

         Компания Alternative Energy Holdings 11 октября 2006 года объявила об успешном развитии прототипа модели, которая может продемонстрировать возможности «захвата» молнии для дальнейшего её превращения в электроэнергию. Молния является чистой энергией, и её применение будет не только устранять многочисленные экологические опасности, но также будет значительно уменьшать дороговизну производства энергии. Также компания сообщила, что окупаться такая установка будет за 4—7 лет, молниевые фермы смогут производить и продавать электроэнергию по цене всего $ 0,005 за киловатт-час, что значительно дешевле производства энергии с помощью современных источников.

 

Плюсы:

1.     Мощные разряды дают большое количество энергии, примерно 5 млрд. Дж, что равняется 145 литрам бензина.

 

Минусы:

1.                 Ненадежность источника энергии. Из-за того, что невозможно наперед предвидеть где и когда возникнет молния, возможно возникновение проблем с созданием и получением энергии. Изменчивость такого явления существенно влияет на значимость всей идеи.

2.                 Низкая продолжительность разряда. Разряд молнии возникает и действует считанные секунды, поэтому очень важно оперативно среагировать и «поймать» его.

3.                 Нужда использовать конденсаторы и колебательные системы. Без применения этих приборов и систем невозможно полноценно получать и превращать энергию грозы.

 

 

Процесс создания разряда молнии – очень сложный и технический. Вначале из тучи к земле отправляется разряд-лидер, который сформирован электронными лавинами. Эти лавины соединяются в разряды, которые имеют название «стримеры». Разряд-лидер создает горячий ионизированный канал, через который в противоположном направлении двигается главный разряд молнии, что вырывается из поверхности нашей планеты толчком сильного электрического поля. Такие системные манипуляции могут повторяться несколько раз подряд, хотя нам может казаться, что прошло всего несколько секунд. Поэтому процесс «ловли» молнии, превращения ее энергии на ток и последующего хранения такой сложный.

 

Специалисты NASA, которые работают со спутником «Миссия измерения тропических штормов», в 2006 году провели исследования грозовой активности в разных уголках нашей планеты. Позже было оповещено данные о частоте происхождения молний и созданию соответствующей карты. Такие исследования сообщили о том, что существуют определенные регионы, в которых на протяжении года возникает до 70 ударов молнии (на квадратный км площади).

 

Гроза (рис.6) – это сложный электростатический атмосферный процесс, который сопровождается молниями и громом. Грозовая энергетика – это перспективная альтернативная энергетика, которая может помочь человечеству избавится от энергетического кризиса и обеспечить его постоянно возобновляющимися ресурсами. Не смотря на все преимущества такого вида энергии, существует много аспектов и факторов, которые не позволяют активно продуцировать, использовать и сохранять электроэнергию данного происхождения.

 

Сейчас ученые всего мира изучают этот сложный процесс и разрабатывают планы и проекты по устранению сопутствующих проблем. Возможно, со временем человечество сможет укротить «строптивую» энергию молнии и перерабатывать ее в ближайшем будущем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Геотермальная энергия.

 

 

Геотермальная энергетика (рис.7)

 

Геотермальная энергетика (рис.7) — направление энергетики, основанное на производстве тепловой и электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

 

Достоинства:

1.     Запасы геотермальной энергии велики, хотя и не бесконечны. Ее можно считать возобновляемым источником энергии — во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время.

2.     Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.

3.     Работа геотермальных электростанций не сопровождается вредными или токсичными выбросами (см., однако, третий недостаток геотермальных электростанций ниже).

4.     Помимо необходимого для первого старта насоса (или насосов) внешнего источника энергии, геотермальным электростанциям для дальнейшей работы внешняя энергия (топливо) не нужна. С началом работы геотермальной электростанции ее насосы можно запитывать электричеством, которое вырабатывается на самой станции.

5.     Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.

6.     Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.

7.     Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды, которую затем можно использовать для питья или ирригации. Опреснение происходит естественным путем в результате дистилляции — разогрева воды и охлаждения водяного пара в процессе работы электростанции.

 

Недостатки:

1.     Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.

2.     Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может стать плохой выбор места или чрезмерная закачка воды в породу через нагнетательную скважину.

3.     Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно. Правда, в некоторых случаях их можно сифонировать (собрать) и переработать в горючее (нефть-сырец или природный газ, например).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Космическая энергия.

 

Геостационарная орбита (рис.8)

 

Космическая энергетика — вид альтернативной энергетики, предусматривающий использование энергии Солнца для выработки электроэнергии, с расположением энергетической станции на земной орбите или на Луне.

 

Достоинства:

1.     Высокая эффективность из-за того, что нет атмосферы, выработка энергии не зависит от погоды и временигода.

2.     Практически полное отсутствие перерывов так как на геостационарной орбите спутник будет освещенсолнцем 24 часа в сутки.

 

    Недостатки:

        

1.      Высокая эффективность из-за того, что нет атмосферы, выработка энергии не зависит от погоды и временигода.

2.     Практически полное отсутствие перерывов так как на геостационарной орбите спутник будет освещенсолнцем 24 часа в сутки.

 

Т.к этот источник является лишь экспериментальным, есть ряд проблем, связанных с его реализацией:

1. Фотоэлектрические и электронные компоненты должны работать с высокой эффективностью при высокой температуре.

2. Беспроводная передача энергии должна быть точной и безопасной.

3. Космические электростанции должны быть недорогими в производстве.

4. Низкая стоимость космических ракет-носителей.

5. Поддержание постоянного положения станции над приёмником энергии: давление солнечного света будет отталкивать станцию от нужного положения, а давление электромагнитного излучения, направленного на Землю, будет толкать станцию от Земли.

 

 

Система предполагает наличие аппарата-излучателя, находящегося на геостационарной орбите.(рис.8) Предполагается преобразовывать солнечную энергию в форму, удобную для передачи (СВЧ, лазерное излучение), и передавать на поверхность в «концентрированном» виде. В этом случае на поверхности необходимо наличие «приёмника», воспринимающего эту энергию.

 

Космический спутник по сбору солнечной энергии по существу состоит из трех частей:

 

1.     средства сбора солнечной энергии в космическом пространстве, например, через солнечные батареи или тепловой двигатель Стирлинга;

2.      средства передачи энергии на землю, например, через СВЧ или лазер;

3.     средства получения энергии на земле, например, через ректенны.

 

Космический аппарат будет находиться на ГСО и ему не нужно поддерживать себя против силы тяжести. Он также не нуждается в защите от наземного ветра или погоды, но будет иметь дело с космическими опасностями, такими как микрометеориты и солнечные бури.

 

Так как за 40 лет со времени появления идеи солнечные батареи сильно упали в цене и увеличились в производительности, а грузы на орбиту стало доставлять дешевле, в 2007 году «Национальное космическое общество» США представило доклад в котором говорит о перспективах развития космической энергетики в наши дни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение эффективности альтернативных источников энергии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Заключение

 

Сегодня, пользуясь альтернативными источниками, существенно сократить расходы на энергопотребление не получается. Но постоянно совершенствующиеся технологии и снижение цены на устройства непременно приведут к буму потребительской активности.

Человечество не представляет дальнейшего развития без сохранения темпов потребления энергии. Но движение в данном направлении ведет к гибели окружающей среды и серьезно скажется на жизни людей. Единственным вариантом, способным исправить ситуацию, представляется возможность использования нетрадиционных источников энергии. Ученые рисуют радужные перспективы, добиваются технологических прорывов в опробованных и инновационных технологиях. Правительство многих стран, понимая выгоды, вкладывает большие средства в исследования. Развивает альтернативную энергетику и переводит производственные мощности на нетрадиционные источники. На данном этапе развития социума, сохранить планету и обеспечить благополучие людей возможно лишь усиленно работая с альтернативными источниками энергии.

Таким образом, наше исследование показало, что наиболее эффективным источником является Солнце, так как оно вырабатывает очень много энергии и эта энергия относительно дешевая.

 

Но есть источник энергии, который еще не изучен. Это – космическая энергия. Кто знает, может она окажется мощнее и дешевле всех других источников. Ученые всего мира изучают данный источник. В дальнейшем нам бы тоже хотелось продолжить изучение этого источника энергии

 

 

Список информационных источников:

 

1.                 «Неисчерпаемая энергия. Книга 2 Ветроэнергетика» В. С. Кривцов, А. М. Олейников, А. И. Яковлев Изд. Национальный аэрокосмический ун-т, Харьков, 2005 г., с 233.

2.                 «Солнечная энергетика» Умаров Г. Я., Ершов А. А. учебное пособие для вузов /под ред. Виссарионова В. И., М.: изд. дом МЭИ, 2008. с 64. 

3.                 Свен Уделл. «Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии» Издательство: Знание 2008 с 88.

4.                 Л.М. Четошникова. «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии» Челябинск: Изд-воЮУрГУ, 2010 с 68

5.                 Э. Берман. «Геотермальная энергия» Перевод с английского под редакцией д-ра геол.-мин. наук Б. Ф. Маврицкого. — М.: Мир, 1978. \с 416.

Проект поколений «Энергетический поворот» | Факты о Германии

Окружающий мир & Климат

С 90-х годов в Германии оказывается финансовая поддержка использованию ВИЭ. Энергетический поворот приводит к энергоснабжению преимущественно за счет ВИЭ.

© Unsplash

Энергетический поворот в Германии продвигается с особой привилегией. В центре внимания при этом находится повышение энергоэффективности и максимально быстрое расширение использования возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце, вода и биомасса. Уже к 2030 году не менее 80 % потребляемой в Германии электроэнергии должно вырабатываться из возобновляемых источников. Эта фундаментальная перестройка системы энергоснабжения является главным условием для того, чтобы к 2045 году Германия стала климатически нейтральной промышленно развитой страной. Еще одна проблема заключается в том, что расширение использования возобновляемых источников энергии должно покрывать в том числе и ожидаемый рост спроса на электроэнергию, например, за счет развития инфраструктуры электротранспорта.

Из соображений безопасности, а также с точки зрения выгоды для экономики Германия хочет как можно быстрее стать независимой от импорта нефти и природного газа. Как страна, обладающая скудными природными ресурсами, ФРГ была вынуждена импортировать значительную часть ископаемых энергоносителей из других стран. По этой причине быстрый переход на возобновляемые источники энергии необходим и для того, чтобы уменьшить связанную с этим зависимость и в конечном итоге окончательно избавиться от нее. Межпоколенческий проект «Энергетический поворот» призван гарантировать чистое, доступное по цене и надежное энергоснабжение в будущем.

Решение об отказе от угольной и атомной энергии

Германия одной из первых инициировала отказ как от ядерной энергетики, так и от угля для производства электроэнергии. Уже в 2000 году тогдашнее федеральное правительство согласовало с германскими энергетическими компаниями постепенный отказ от использования атомной энергии. После радиационной аварии на японской Фукусиме в 2011 году окончательный отказ от ядерной энергетики был назначен на конец 2022 года. Последние электростанции должны быть отключены от сети не позднее 2023 года. 

Принятый в 2020 году закон предусматривает, что Германия прекратит использование угля для производства электроэнергии не позднее 2038 года. Соответствующие угольные регионы Германии получат помощь для реализации необходимых структурных изменений. Федеральное правительство, находящееся у власти с конца 2021 года, в идеале стремится полностью отказаться от угля уже к 2030 году.

Ранний переход к возобновляемыm источникам энергии

Содействие использованию возобновляемых источников энергии в Германии началось еще в 1990-е годы; в 2000 году это было закреплено Законом о возобновляемых источниках энергии (EEG). Одной из составляющих была так называемая надбавка для стимулирования производства энергии из возобновляемых источников энергии (нем. EEG-Umlage), в рамках которой растущие расходы на расширение производства экологически чистой электроэнергии в определенной пропорции перекладываются на потребителей. В 2022 году федеральное правительство отменило эту надбавку, чтобы снять нагрузку с потребителей электроэнергии в результате резкого роста стоимости энергии.

На сегодняшний день уже большая часть электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников. В первом полугодии 2022 года на их долю приходилось около 49 %. Федеральное правительство хочет существенно ускорить этот процесс в 2020-х годах. Среди конкретных мер можно назвать строительство новых ветрогенераторов на суше и, в море, использование всех подходящих крыш для выработки солнечной энергии, а также увеличение количества фотоэлектрических систем на сельскохозяйственных угодьях. 

Однако для энергетического поворота требуется не только новое оборудование, но и подходящие электросети. Для транспортировки электроэнергии, вырабатываемой ветрогенераторами главным образом на севере Германии, на юг страны, где расположены крупные промышленные предприятия, требуются линии электропередач протяженностью несколько сотен километров, поэтому федеральное министерство экономики и защиты климата придает главное значение расширению межрегиональных и местных распределительных сетей.

Зеленый водород как центральный элемент энергетического ­поворота

Обязательным для успешной реализации энергетического поворота считается использование зеленого водорода, получаемого с помощью тока из возобновляемых источников энергии. Это важно в первую очередь в тех отраслях, где электрификация в обозримом будущем маловероятна или затруднительна, например, в сталелитейной и химической промышленности, а также в авиации и судоходстве. 

В рамках своей водородной стратегии Германия возлагает большие надежды на международное сотрудничество, ведь существенные объемы приходится импортировать, поскольку производить зеленый водород лучше там, где для этого достаточно возобновляемой энергии солнца или ветра. По этой причине федеральное правительство делает ставку на стратегическое партнерство, например, со странами MENA, Южной и Западной Африки, а также с Австралией. В то же время Германия стимулирует НИОКР в области производства зеленого водорода, чтобы стать всемирным новатором по части современных и перспективных технологий защиты климата.

Эффективное ­использование энергии

Энергетический поворот предусматривает не только более экологичные способы производства энергии в Германии, но и более экономное и эффективное ее использование, Потребление первичной энергии в 2020 году уже существенно сократилось по сравнению с 2008 годом (почти на 17 %). К 2050 году оно должно уменьшиться на 50 %.Существенный потенциал для экономии предлагает строительный сектор, ведь на него приходится около 35 % всей конечной энергии, расходуемой, к примеру, на отопление и горячее водоснабжение. По этой причине Германия поддерживает граждан, выделяя государственные субсидии на энергетическую санацию зданий. С 2000 года уже более пяти миллионов собственников жилья провели такую санацию, например, заменив старую отопительную систему или установив энергосберегающие окна. 

Цифровизация также способствует успешной реализации энергетического поворота, например, за счет внедрения умных измерительных систем. На смену аналоговым счетчикам электроэнергии всё чаще приходят так называемые интеллектуальные счетчики. Их преимущество заключается в том, что они показывают не только фактическое энергопотребление, но и фактическое время использования. Благодаря этому потребителям, к примеру, легче понять, каким образом лучше всего экономить электроэнергию. 

Кроме того, интеллектуальные системы измерения помогают согласовать выработку и потребление электроэнергии в сети. Так, например, они способствуют тому, чтобы в будущем, когда всё больше граждан будет одновременно заряжать свои электромобили в вечернее и ночное время, им предоставлялось достаточное количество электроэнергии.

Related content

© dpa © Eric/stock.adobe.com © stock.adobe.com

Пять проектов в области возобновляемых источников энергии, за которыми вы должны следить в 2023 году

Глобальные путешествия по возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) заложены в камне с 19-го века. Например, инновации в области возобновляемых источников энергии в Норвегии начались в 1800-х годах, когда выдающиеся инженеры того времени решили использовать мощные течения своих рек для обеспечения устойчивой чистой электроэнергии. И это сработало. После того, как гидроэнергетика задала тон, ветер, солнце и другие возобновляемые источники энергии, такие как биомасса, последовали их примеру. Сейчас мир стоит на пороге энергетической революции, которой человечество еще не видело.

Несмотря на то, что у каждой нации есть свои истории RE, две вещи объединяют путешествия большинства этих стран, особенно европейских стран: пандемия Covid-19 и российско-украинский конфликт.

Возобновляемые источники энергии во время пандемии Covid-19

Глобальные энергетические графики, демонстрирующие рост ВИЭ, показывают, сколько всплесков произошло в мире в 2020 году. Во многих отчетах также утверждается, что ветровая и солнечная энергия достигли наибольшего уровня на рынке ВИЭ, обогнав гидроэнергетики и получить впечатляющие прогнозы экспертов.

Источник: iea.org

Возобновляемая энергия во время российско-украинского конфликта

Большинство стран-членов ЕС получают нефть и газ из России. В 2019 году ЕС импортировал около 40% своего природного газа и около половины своего угля из России.

Поскольку многие из этих стран были вынуждены разорвать связи с Россией, им стало необходимо искать источники энергии в другом месте, большинство из которых решили покончить с ископаемым топливом и искать средства к существованию внутри страны. Этот переход имеет большое значение для роста ВИЭ, поскольку европейские правительства усовершенствовали свою энергетическую политику, чтобы расширить внимание, уделяемое ВИЭ. Возобновляемая энергетика Германии, например, совершила переходный скачок после вторжения из-за возросшей зависимости от возобновляемых источников энергии.

Эти два ключевых события положили начало сотням замечательных проектов по ВИЭ по всему миру, многие из которых уже завершены, некоторые продолжаются, а остальные ожидаются. Ниже приведены некоторые из наиболее примечательных проектов RE, на которые стоит обратить внимание.

Лучшие проекты в области возобновляемых источников энергии, на которые следует обратить внимание в 2023 году

Мы начинаем 2023 год с завершенными проектами ВИЭ в 2022 году, которые уже запущены и удовлетворяют потребности потребителей по всей Европе и остальному миру, ожидается только, что потребители энергии, а также энергетические игроки, следите за предстоящими проектами:

1.

Solaris’ Protevs

Солнечные фотоэлектрические панели вырабатывают электроэнергию путем преобразования световых лучей солнца в электрическую энергию. Однако постоянно меняющееся направление солнечного света обычно снижает мощность солнечных батарей.

Чтобы исправить это, SolarisFloat, португальская компания, занимающаяся возобновляемыми источниками энергии, планирует развивать по всей Европе солнечные фермы, называемые Protevs, которые могут отслеживать движение солнца.

В ноябре 2022 года компания Solaris установила пилотный проект Protevs на озере Остворнсе в Нидерландах. Проект включал 139модули плавучих фотоэлектрических солнечных панелей общей установленной пиковой мощностью 50,7 кВт-ч.

Функция слежения за солнцем в солнечных панелях заставляет их вращаться в направлении наибольшей концентрации солнечного света, увеличивая производство энергии на 40% по сравнению с обычными плавающими панелями.

Чтобы должным образом использовать это новшество, SolarisFloat планирует установить семь островов Protevs по всей Европе для производства 2 ГВт электроэнергии в год.

2. Агроэлектрический проект ЕС REGACE

Когда солнечные фотоэлектрические панели устанавливаются на крыше теплиц, они не позволяют растениям получать достаточно солнечного света для роста. Кроме того, при установке на сельскохозяйственных угодьях они занимают место, которое в противном случае следовало бы выделить для большего количества растений.

Ранее в этом году ЕС выделил консорциуму REGACE 5,3 миллиона евро для решения этой проблемы. Проект, который разрабатывается израильской компанией Trisolar, направлен на разработку инновационных способов помочь тепличным фермерам использовать возобновляемые источники энергии, не подвергая риску жизнь своих растений.

В качестве побочного эффекта решение помогает солнечным фотоэлектрическим панелям, установленным в теплицах, повысить их эффективность. В некотором смысле, это создает симбиоз между растениями и солнечными панелями.

Панели помогают контролировать количество солнечного света, попадающего на растения, чтобы они поглощали достаточное количество света. В свою очередь, панели используют избыток солнечного света для выработки электроэнергии на 10% больше, чем обычные солнечные фотоэлектрические панели.

3. Ветроэнергетический проект Repsol Delta II

В мае 2021 года Repsol, испанская компания по возобновляемым источникам энергии, начала строительство своего ветроэнергетического проекта Delta II в некоторых провинциях Испании.

Проект, который, как ожидается, будет завершен и запущен в 2023 году, включает в себя шесть ветряных электростанций: Санта-Крус I, II и III, Amp и Сан-Исидро I и II.

При полной эксплуатации Delta II будет иметь общую мощность 860 МВт, обеспечивая почти 800 000 домов по всей Испании.

Более того, предполагается, что проект предотвратит выброс более 2,6 миллионов тонн CO2 в год.

4. Морская ветряная электростанция OX2 мощностью 1,4 ГВт

Шведская компания OX2 начала строительство морской ветряной электростанции мощностью 1,4 ГВт примерно в 30 км к северо-западу от Кашинена, у побережья Финляндии.

Ветряная электростанция, полная эксплуатация которой должна начаться примерно через четыре года, будет состоять из 100 турбин, производящих около 6 ТВтч электроэнергии.

5. Солнечный проект Iberdrola мощностью 1,2 ГВт

Испанский энергетический гигант Iberdrola в партнерстве с Prosolia, еще одним испанским производителем солнечных фотоэлектрических систем, начнет строительство солнечной электростанции мощностью 1,2 ГВт в 2023 году.

Солнечная электростанция, которая будет расположена в Сантьяго-де-Касем, примерно в 200 км к югу от Лиссабона, считается крупнейшим солнечным проектом в Европе и пятым по величине в мире. Ожидается, что он заработает на полную мощность к 2025 году. К тому времени его мощности будет достаточно для обеспечения электроэнергией около 430 000 домохозяйств.

В заключении

На первый взгляд, вышеперечисленные проекты демонстрируют, какой рост наблюдается в Европе при переходе на зеленую энергию. Однако, с другой стороны, они сигнализируют о том, насколько инновации в области возобновляемых источников энергии способствуют интерсекциональности, и наоборот.

Например, агроэлектрический проект демонстрирует взаимные выгоды, которые возобновляемые источники энергии и сельское хозяйство предлагают друг другу. Кроме того, плавающие солнечные панели, которые в настоящее время получают широкое распространение, снижают потребность в земле при строительстве солнечных электростанций.

Наконец, возобновляемые источники энергии и игроки в сфере энергетики — это две стороны одной медали. Огромные мощности ВИЭ, которые должны быть запущены или завершены в 2023 году, указывают на потенциальную потребность в большем количестве игроков в энергетике, таких как просьюмеры, ESCo, DSO и т. д. Это означает, что игрокам в энергетике придется искать разумные решения, которые помогут им не отставать от растущего веса ВИЭ. вот-вот ударит по Европе.

Не волнуйтесь, мы обеспечим вас. Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать последние новости и обновления в области возобновляемых источников энергии. Вы также можете следить за обновлениями наших проектов умных сетей здесь.

‍

Возобновляемые источники энергии — Amazon Sustainability

Переход на возобновляемые источники энергии — один из наиболее эффективных способов немедленного снижения выбросов. Amazon является крупнейшим в мире корпоративным покупателем возобновляемой энергии и находится на пути к тому, чтобы к 2025 году обеспечивать свою деятельность полностью возобновляемой энергией, то есть на пять лет раньше нашей первоначальной цели, намеченной на 2030 год.

На этой странице

#1

крупнейшего в мире корпоративного покупателя возобновляемой энергии

85%

Возобновляемая энергия, достигнутая по всему бизнесу в 2021 году

20+

Гигаватты общей возобновляемой мощности (по состоянию на январь 2023)

401 9

9000. 9000.

9000. 9000.

энергетические проекты (по состоянию на январь 2023 г. )

164

Ветровые и солнечные проекты коммунального масштаба (по состоянию на январь 2023 г.)

237

Местные солнечные системы (по состоянию на январь 2023 г.)

Расширение наших мощностей

В 2021 году мы достигли 85% использования возобновляемых источников энергии в нашем бизнесе и объявили о проектах в области возобновляемых источников энергии в 18 странах.

Наш прогресс

В 2021 году мы достигли 85% использования возобновляемых источников энергии в нашем бизнесе.

Наши первые солнечные проекты в Южной Африке и Объединенных Арабских Эмиратах были запущены в эксплуатацию, и мы объявили о новых проектах в Сингапуре, Японии, Австралии и Китае. Наши проекты в Южной Африке и Японии — это первые корпоративные солнечные фермы в этих странах.

Мы также объявили о двух новых оффшорных ветроэнергетических проектах в Европе, включая наш крупнейший на сегодняшний день проект по возобновляемым источникам энергии. По состоянию на декабрь 2021 года мы реализовали более 3,5 гигаватт возобновляемой энергии в Европе в рамках 80 проектов, что сделало Amazon крупнейшим покупателем возобновляемой энергии в Европе.

ПРОЖЕКТОР

Наша южноафриканская солнечная ферма

В 2021 году первый действующий солнечный проект Amazon в Южной Африке начал поставлять чистую возобновляемую энергию в сеть, которая снабжает электроэнергией центры обработки данных AWS, и способствует достижению целей страны в области возобновляемых источников энергии до 2030 года.

Солнечный проект состоит из более чем 24 000 солнечных панелей, которые отслеживают движение солнца с востока на запад, вращаясь в одной точке. Дизайн проекта позволит избежать примерно 25 000 тонн выбросов углерода в год, что эквивалентно удалению 5400 автомобилей с дорог в Южной Африке.

Большинство участников проекта по производству солнечной энергии принадлежит местным женщинам и управляется компанией, полностью принадлежащей Южной Африке. Проект позволил сократить количество отходов за счет передачи неиспользованных строительных материалов, в том числе поддонов и барабанов для электрических кабелей, местным мебельным предприятиям и школам специальных навыков для поддержки малого и среднего бизнеса.

в новостях amazon

Первая солнечная электростанция Amazon в Южной Африке обеспечивает энергию и возможности

Наши глобальные проекты в области возобновляемых источников энергии

С 2014 года мы инвестируем в глобальное производство возобновляемой энергии, чтобы обезуглероживать наш бизнес во всех наших операциях по всему миру.

Наши проекты поставляют возобновляемую энергию для различных объектов Amazon, включая корпоративные офисы, центры выполнения заказов, центры обработки данных и физические магазины, которые в совокупности обслуживают миллионы клиентов по всему миру.

Ознакомьтесь с нашими глобальными проектами по возобновляемым источникам энергии, используя карту ниже.

Учет энергии, потребляемой устройствами Amazon

Наши проекты в области возобновляемых источников энергии помогают выполнить обязательство Amazon по производству чистой энергии, эквивалентной электроэнергии, используемой устройством Echo каждого клиента.

Мы делаем дополнительные крупномасштабные инвестиции в ветряные и солнечные электростанции, которые к 2025 году будут производить чистую энергию, эквивалентную электроэнергии, используемой всеми устройствами Echo, Fire TV и Ring во всем мире.

Узнайте больше о наших устройствах

SPOTLIGHT

Решения для хранения энергии

Для обеспечения энергоснабжения, когда солнце не светит и ветер не дует, требуются инновационные решения для непрерывного производства безуглеродной электроэнергии. Amazon объявила о наших первых проектах солнечной энергии и хранения, которые обеспечивают инфраструктуру, необходимую для хранения солнечной энергии. Эти проекты коммунального масштаба помогают электросетям работать с безуглеродным электричеством, когда солнце не светит.