Источники энергии: Альтернативные источники энергии | Ecodevelop

Общая информация

 

Кафедра «Возобновляемые источники энергии» была создана приказом Ректора № 277 от 29.09.2017 г. ФГБОУ ВО «КГЭУ» Э.Ю. Абдуллазяновым. Исполняющим обязанности кафедрой был назначен доктор технических наук, профессор, Н.Ф. Тимербаев. Кафедра осуществляет учебную и научную работу в области проектирования и эксплуатации энергоустановок на основе разных видов возобновляемых источников энергии (вопросы использования ветровой, солнечной, гидравлической энергии, а также других типов возобновляемых источников энергии).

 

Решением Ученого Совета от 27.06.2018 №6 было принято  реорганизовать кафедру «Безопасность жизнедеятельности» (БЖД) и присоеденить к кафедре «Возобновляемые источники энергии» (ВИЭ) с 01.09.2018. В результате присоединения кафедра является не только профилирующей, но и обеспечивающей: помимо профильных дисциплин, на кафедре читаются и базовые. Это: «Безопасноть жизнедеятельности» и «Электробезопасность и охрана труда».

 

В настоящее время кафедрой руководит, доктор  технических наук, профессор Тимербаев Наиль Фарилович.

 тел.: +7(843) 239-04-15, +7 (927) 039-04-15.      

 

КАФЕДРА ПРОВОДИТ НАБОР НА ОБУЧЕНИЕ

 

ПО ПРОГРАММЕ БАКАЛАВРИАТА

направление подготовки:

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

образовательная программа:

«Возобновляемые источники энергии»

продолжительность обучения:

-очное отделение – 4 года

-заочное отделение – 5 лет

 

Обучающиеся изучают теоретические и физические основы возобновляемой энергетики, общие характеристики энергоустановок, основное и вспомогательное оборудование, теорию и методы обоснования параметров установок и комплексов на базе ВИЭ, экологические аспекты использования ВИЭ, методы планирования режимов работы энергоустановок и энергетических комплексов на базе ВИЭ.

 

ПО ПРОГРАММЕ МАГИСТРАТУРЫ

 

направление подготовки:

13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника»

образовательная программа:

«Энергоустановки на возобновляемых источниках энергии»

продолжительность обучения:

-очное отделение – 2 года

-заочное отделение – 2,5 года

 

Обучающиеся изучают теорию и методы обоснования параметров установок и комплексов на базе ВИЭ, экологические аспекты использования ВИЭ, методы планирования режимов работы энергоустановок и энергетических комплексов на базе ВИЭ, соответствующие направлению подготовки магистров 13.

04.02 «Электроэнергетика и электротехника».

 

АСПИРАНТУРА

 

направление подготовки:

13.06.01 Электро- и теплотехника

продолжительность обучения:

очное отделение – 3 ГОДА

заочное отделение – 4 ГОДА

 

НА КАФЕДРЕ ВИЭ ВЫ ПОЛУЧИТЕ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ КОМПЕТЕНЦИИ, КОТОРЫЕ ПОЗВОЛЯТ ВАМ СТАТЬ ВОСТРЕБОВАННЫМ И ВЫСОКООПЛАЧИВАЕМЫМ СПЕЦИАЛИСТОМ КАК ДЛЯ РЫНКА ВИЭ, ТАК И ДЛЯ ЛЮБОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ КОМПАНИИ РТ и РФ.

 

Обучение по этому профилю позволяет получать знания и умения, необходимые для строительства, эксплуатации и сервиса энергетических установок и комплексов на основе возобновляемых источников энергии.

Выпускники кафедры имеют возможность работать инженерами-электриками, энергетиками, проектировщиками систем электроснабжения предприятий, жилых зданий и учреждений, специалистами по сбыту электротехнического оборудования и т.д.

Студенты в процессе обучения активно участвуют в научно-исследовательских и хоздоговорных работах, выполняемых совместно с такими предприятиями, как ПАО «Фортум», ГК «Hevel», ПАО «Enel Россия», ООО «ГК «Ветропарк Симбирский»», ГК «Энергия солнца», ООО «Solar Systems» и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возобновляемые источники энергии и электрические системы и сети

ФИО	Должность	Преподаваемые дисциплины	Ученая степень (при наличии)	Ученое звание (при наличии)	Направление подготовки (или специальности)	Повышение квалификации и (или) профессиональная подготовка (при наличии) за последние 5 лет	Общий стаж работы	Стаж работы по спец-ти
Якимович Борис Анатольевич	Заведующий кафедрой	Энергетические системы и комплексы возобновляемой энергетики; Энергоустановки на основе возобновляемых источников энергии; Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии; Солнечные энергетические установки; Энергетические системы и комплексы возобновляемой энергетики	доктор технических наук	профессор	Технология машиностроения, металлорежущие инструменты	1. Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда; 2. Массовые открытые онлайн курсы (МООК) – в образовании.	50 л	41 г
Шайтор Николай Михайлович	Доцент	Энергосбережение при эксплуатации электротехнических комплексов; Компьютерные и сетевые технологии в электроэнергетике; Новые методы расчета электрических сетей.	Кандидат технических наук	доцент	1.Электротехническая подводных лодок; 2. Инженерная эксплуатация кораблей.	1. Использование информационных технологий в науке и образовании. 2.Применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовательном процессе;	51 г	20 л
Горпинченко Александр Владимирович	Доцент	Общая энергетика; Автоматизированный электропривод; Менеджмент в электроэнергетике; Современные методы и технические средства диагностики в электроэнергетике; Современные проблемы энергетики.	Кандидат технических наук	—	Электроэнергетические установки.	1.Педагогическое проектирование учебного процесса с использованием электронных образовательных ресурсов (он-лайн курсов) 2.Подготовка студентов к исследовательской деятельности в соответствии с ФГОС ВО 3.Теория и технологии контекстного обучения как концептуальная основа реформы образования	30 л	8 л
Рясков Юрий Иванович	Доцент	Электрические машины; Диспетчеризация, режимы работы и эффективность электрических систем и сетей; Техническое и информационное обеспечение интеллектуальных систем электроснабжения	Кандидат технических наук	доцент	1.Электротехническая подводных лодок; 2. Инженерная эксплуатация кораблей.	1. Подготовка студентов к исследованию деятельности в соответствии с ФГОС ВО 2. Информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации  ФГОС	59 л	24 г
Путилин Константин Петрович	Доцент	Электромеханические переходные процессы в электроэнергетике; Переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах; Устойчивость электроэнергетических систем; Современные системы релейной защиты.	Кандидат технических наук	доцент	Электротехника	Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС	62 г	61 г
Малюк Евгений Григорьевич	Старший преподаватель	Техника высоких напряжений; Электромагнитная совместимость в электроэнергетике; Теоретические основы электромагнитной совместимости.	—	—	Информационно-измерительная техника	1.Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС; 2. Массовые открытые онлайн курсы (МООК) в образовании; 3.Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда.	45 л	12 л
Титаренко Оксана Николаевна	Старший преподаватель	Электробезопасность; Электроснабжение.	—	—	Электрификация и автоматизация горных работ	1.Инновационные технологии в деятельности преподавателя 2.Информатизационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС	38 л	16л
Крастелёв Олег Михайлович	Старший преподаватель	Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий; Электронные аппараты; Проектирование воздушных линий электроснабжения;	—	—	Электроэнергетика	1. Сертификат соответствия эксперта-аудитора внутренних проверок системы менеджмента качества на соответствие требованиям стандарта ИСО 9001-2015 2. Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС	38 л	23 г
Смирнов Вадим Викторович	Старший преподаватель	Электроэнергетические системы и сети	—	—	Электротехническая подводных лодок	1. Организация деятельности кураторов в вузе. Современные психолого-педагогические технологии в работе со студентами. 2.Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС	44 г	23 г
Лавренчук Антон Анатольевич	Старший преподаватель	Эксплуатация систем электроснабжения; Электрические аппараты; Электрическое освещение бытовых и промышленных объектов; Приемники и потребители электрической энергии в электроэнергетике;	—	—	магистр по направлению подготовки 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника	1. Организация деятельности кураторов в вузе. Современные психолого-педагогические технологии в работе со студентами. 2. Эксперт чемпионата Ворлдскиллс Россия», Союз «Молодые профессионалы» (Ворлдскиллс Россия). 3. Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда. 4. Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС».	13 л	12 л
Майорова Юлия Александровна	Преподаватель	Электрический привод; Электрические машины; Электромеханические переходные процессы в электроэнергетике;	—	—	«Электрические станции», «Метрология и  измерительная техника»	1.Противодействие коррупции 2.Информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности педагога в условиях реализации ФГОС	16 л	7 л
Кувшинов Владимир Владиславович	Доцент	Альтернативная энергетика; Применение солнечной энергии; Проектирование солнечных и ветровых электростанций; Спецкурс по солнечным, ветровым и биоэнергетическим установкам; Современные методы теоретических и экспериментальных исследований.	Кандидат технических наук	—	Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии.	1. «Зеленые» энергосистемы повышенной эффективности для биоиндустрии 2.Противодействие коррупции 3.Теория и технологии контекстного обучения как концептуальная основа реформы образования	30 л	15 л
Чебоксаров Виктор Валериевич	Доцент	Аккумулирование энергии; Теплофикация и тепловые сети; Автоматическое управление и защита энергоустановок с ВИЭ; Спецкурс по физическим основам ВИЭ; Основное и вспомогательное энергетическое оборудование	Кандидат технических наук	Доцент	Автоматизация и комплексная механизация машиностроения	1.Противодействие коррупции 2. Компьютерные технологии: Эффективное использование в условиях реализации ФГОС	38 л	28 л
Кузнецов Павел Николаевич	Старший преподаватель	Использование энергии моря и земли; Основное и вспомогательное энергетическое оборудование установок НиВЭ; Информационно-управляющие системы и комплексы с ВИЭ;  Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики; Программирование микроконтроллеров для энергокомплексов.	Кандидат технических наук	—	Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии	1.Компьютерные технологии: Эффективное использование в процессе обучения в условиях реализации ФГОС 2. Программа профессионального обучения начальника смен электрического цеха, старшего дежурного электромонтера 7 разряда, электромонтера по обслуживанию электрооборудования электростанции 6 разряда 3.Программа переподготовки  Школа ректоров 16: управление трансформацией университета.	9 л	9 л
Какушина Елена Геннадьевна	Преподаватель	Инновационные методы в обосновании энергетических объектов; Будущее современной энергетики.	—	—	1. Финансы и кредит.  2. Электроэне-ргетика и электротехника	Теория и технологии контекстного обучения как концептуальная основа реформы образования	20 л	4 г

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) — Что такое Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)?

Возобновляемая энергия (Зеленая энергия ) — энергия из постоянных источников

Возобновляемая или регенеративная энергия (Зеленая энергия) — Renewable energy — энергия из источников, которые по человеческим понятиям являются неисчерпаемыми.
Основной принцип использования возобновляемой энергии заключается в её извлечении из постоянно происходящих в окружающей среде процессов и предоставлении для технического применения.

Возобновляемую энергию получают из природных ресурсов — таких как солнечный свет, ветер, дождь, приливы и геотермальная теплота , которые пополняются естественным путем.
Ориентировочно, около 18 % мирового потребления энергии было удовлетворяется из возобновляемых источников энергии, причем 13 % из традиционной биомассы, таких, как сжигание древесины.

Гидроэлектроэнергия является очередным крупнейшим источником возобновляемой энергии, обеспечивая 3 % мирового потребления энергии и 15 % мировой генерации электроэнергии.

Использование энергии ветра растет примерно на 30 %/ год, по всему миру с установленной мощностью 196600 МВт в 2010 г и широко используется в странах Европы и США.
Ежегодное производство в фотоэлектрической промышленности достигло 6900 МВт в 2008 году.

Солнечные электростанции популярны в Германии и Испании.
Солнечные тепловые станции действуют в США и Испании, а крупнейшей из них является станция в пустыне Мохаве мощностью 354 МВт.
Крупнейшей в мире геотермальной установкой, является установка на гейзерах в Калифорнии, с номинальной мощностью 750 МВт.

Бразилия проводит одну из крупнейших программ использования возобновляемых источников энергии в мире, связанную с производством топливного этанола из сахарного тростника.
Этиловый спирт в настоящее время покрывает 18 % потребности страны в автомобильном топливе.
Топливный этанол также широко распространен в США.

Ветроэнергетика преобразует кинетическую энергию воздушных масс в атмосфере в электрическую, тепловую и любую другую форму энергии.
Гидроэнергетика специализируется на использовании потенциальной энергии водного потока рек, формируемых осадками, выпавшими на возвышенности.

Приливная энергетика использует энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли.
Энергетика морских волн использует потенциальную энергию волн переносимую на поверхности океана.

Мощность волнения оценивается в кВт/м.

По сравнению с ветровой и солнечной энергией энергия волн обладает большей удельной мощностью. 

Несмотря на схожую природу с энергией приливов, отливов и океанских течений волновая энергия представляет собой отличный от них источник возобновляемой энергии.

Перекрыв плотиной залив, пролив, устье впадающей в море реки (образовав водоём, называют бассейном ПЭС), можно при достаточно высокой амплитуде прилива (более 4 м) создать напор, достаточный для вращения гидротурбин и соединённых с ними гидрогенераторов, размещенных в теле плотины. 

При одном бассейне и правильном полусуточном цикле приливов ПЭС может вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 час с перерывами соответственно 2-1 час 4 раза/ сутки (такая ПЭС называется 1-бассейновой 2-стороннего действия).
Солнечная энергетика преобразует электромагнитное солнечное излучение в электрическую или тепловую энергию.

Геотермическая энергия использует в качестве теплоносителя воду из горячих геотермальных источников. В связи с отсутствием необходимости нагрева воды ГеоТЭС являются в значительной степени более экологически чистыми, нежели ТЭС.

Биоэнергетика специализируется на производстве энергии из биологического сырья.

Современные, стабильные, надежные | МАГАТЭ

Ядерная энергетика в сочетании с умными сетями электроснабжения (двусторонними сетями, которые соединяют производителей с потребителями с использованием новых технологий) может помочь странам перейти на низкоуглеродные источники электроэнергии и обеспечить надежное, стабильное и устойчивое энергоснабжение.

Многие страны занимаются диверсификацией структуры используемых ими источников низкоуглеродной энергии, чтобы содействовать декарбонизации своей экономики и достижению целей в области борьбы с изменением климата. Эти усилия ведут к глобальному сдвигу в сторону возобновляемых источников энергии, однако сами по себе эти источники не способны полностью и надежно удовлетворить спрос.

«Низкоуглеродные возобновляемые источники энергии благоприятны с точки зрения экологии, но они не всегда легко поддаются контролю и не способны бесперебойно удовлетворять спрос ввиду прерывистого характера энергии солнца и ветра, а также отсутствия крупных мощностей для хранения энергии. Это означает, что электросети часто требуются дополнительные источники энергии, — объясняет Анри Пайер, руководитель Секции планирования и экономических исследований МАГАТЭ. — С появлением большего числа разнообразных источников энергии, попадающей в систему, электросети должны были стать более гибкими и адаптируемыми, чтобы обеспечивать надежное и устойчивое энергоснабжение».

Ядерная энергетика может вырабатывать низкоуглеродную энергию 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Она обеспечивает энергетическую безопасность, необходимую странам для перехода к низкоуглеродным энергетическим системам. Благодаря гибкости эксплуатации, АЭС могут дополнять переменную генерацию энергии с помощью возобновляемых источников энергии, а за счет инерции своих больших паровых турбин эти электростанции могут также помогать стабилизировать сети и обеспечивать экологически чистое и надежное энергоснабжение.

Традиционно электросети полагались на включение и отключение электростанций, использующих органическое топливо, такое как уголь и природный газ, для удовлетворения спроса на энергию, когда он превышал предложение.

Умные электросети же могут принимать множество различных источников энергии и динамически переключаться между ними, в отличие от традиционных энергосистем, которые обладают меньшей гибкостью. Умные сети существуют уже какое-то время, однако последние технологические достижения вывели их на новый уровень. Умные сети могут использовать новейшие технологии, такие как искусственный интеллект и «Интернет вещей» (система подключенных через Интернет компьютеров и устройств, которые могут динамически обмениваться данными и действовать на их основе), для сбора информации, повышения эффективности работы и автоматизации процессов.

Например, умная электросеть может с помощью создаваемых искусственным интеллектом прогнозов предугадывать пасмурные или безветренные дни и динамически переключаться с генерации при помощи энергии солнца или ветра на альтернативные источники, такие как ядерная энергия, для обеспечения бесперебойного снабжения. Искусственный интеллект может также прогнозировать возможные районы возникновения и продолжительность неблагоприятных погодных условий и передавать сети сигнал о необходимости увеличения и диверсификации производства на случай повреждения линий электропередачи.

В случае обрыва линии электропередачи или отключения электроэнергии установленные в сети датчики и устройства системы «Интернет вещей» могут сообщать операторам сети о необходимости проведения ремонтных работ и перенаправления электроэнергии или ее получения из другого источника.

В случае традиционных электросетей степень воздействия непогоды можно было оценить только постфактум. Таким образом, если вы живете дальше места повреждения линии электропередачи, это зачастую означает отсутствие электроснабжения до окончания ремонтных работ. За счет способности находить альтернативные решения для производства и передачи электроэнергии умные сети обладают большей устойчивостью и могут сокращать продолжительность отключений потребителей от электроснабжения.

Например, в компании «Электрисите де Франс» (ЭДФ), являющейся одним из крупнейших мировых производителей электроэнергии, некоторые из инновационных технологий умных сетей, разработка которых идет в настоящее время, включают в себя использование 5G — технологии мобильного Интернета нового поколения — для поддержки технологии «Интернет вещей» и развития более эффективных гибридных сетей для передачи электрических токов. Также идет внедрение технологий блокчейн, которые обеспечивают весьма надежный способ отслеживания и обработки информации об операциях, для сертификации того, где и в каком количестве производится чистая энергия. ЭДФ использует метод под названием «цифровые двойники», чтобы создавать виртуальную среду для прогнозирования потребностей в обслуживании сети и сокращения расходов на ремонт.

«Наши научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области умных сетей направлены на решение целого ряда задач. Мы также учитываем ожидания общества в отношении более экологически чистой электроэнергетической инфраструктуры и готовимся к рискам, таким как воздействие изменения климата, кибербезопасность и обеспечение устойчивости сетей перед лицом потенциальных кризисов, — говорит Бернар Саля, директор по НИОКР в ЭДФ. — Разумеется, любой новый метод, становящийся возможным благодаря увеличению вычислительных мощностей, будет опробован на существующих моделях для повышения их точности».

Как говорит старший сотрудник МАГАТЭ по ядерной безопасности Диан Заградка, оценка воздействия этих технологических достижений является важной частью этого процесса: «Новые технологии несут пользу только в том случае, если они безопасны. В соответствии с нормами безопасности МАГАТЭ любые изменения конструкции, включая использование технологий искусственного интеллекта и «Интернета вещей», проходят строгую оценку безопасности для определения любого воздействия, которое такие изменения и усовершенствования могут оказать на АЭС и характер их взаимодействия с электросетями. МАГАТЭ организует технические совещания для обсуждения потенциальных последствий и обмена опытом использования этих технологий на АЭС».

Возобновляемые источники энергии: новая революция или очередной пузырь

Новости о рекордах в области использования ВИЭ не сходят с новостных лент в последние несколько лет. По информации Международного агентства по возобновляемой энергетике (IRENA), в период 2013-2015 годов доля ВИЭ в новых мощностях в электроэнергетике уже составляет 60%. Ожидается, что еще до 2030 года возобновляемые сместят уголь на второе место и выйдут в лидеры в балансе генерации электроэнергии (по прогнозу МЭА, треть объемов электроэнергии к этому году будет производиться с помощью ВИЭ). С учетом динамики ввода новых мощностей эта цифра выглядит не слишком фантастической — в 2014 году доля возобновляемых в мировом производстве электроэнергии составляла 22,6%, а в 2015 году — 23,7%.

Однако под общим термином ВИЭ скрываются очень разные источники энергии. С одной стороны, это давно и успешно эксплуатируемая крупная гидроэнергетика, а с другой — относительно новые виды — такие как солнечная энергетика, ветер, геотермальные источники и даже совсем экзотическая энергия волн океана. Доля гидроэнергетики в выработке электроэнергии в мире остается стабильной — 18,1% в 1990 году, 16,4% в 2014 году и примерно такая же цифра в прогнозе на 2030 год. Двигателем стремительного роста ВИЭ за последние 25 лет стали именно «новые» виды энергии (прежде всего, солнечная и ветроэнергетика) — их доля увеличилась с 1,5% в 1990 году до 6,3% в 2014 году и предположительно догонит гидроэнергетику в 2030 году, достигнув 16,3%.

Доли различных видов топлива в мировой генерации электроэнергии ·Международное Энергетическое Агентство, прогноз на 2030 год в сценарии New Policies

Несмотря на такие бурные темпы развития ВИЭ, остается довольно много скептиков, сомневающихся в устойчивости этого тренда. Например, Пер Виммер, в прошлом сотрудник инвестиционного банка Goldman Sachs, а ныне основатель и руководитель собственной инвестиционно-консалтинговой компании Wimmer Financial LLP, считает, что ВИЭ — это «зеленый пузырь», аналогичный пузырю доткомов 2000 года и ипотечному кризису в США 2007-2008 годов. Интересно, что Пер Виммер — гражданин Дании, страны, которая уже давно является лидером в секторе ветроэнергетики (в 2015 году на датских ветряных электростанциях было произведено 42% потребленной в стране электроэнергии) и стремится стать самым «зеленым» государством если не в мире, то уж точно в Европе. Дания планирует полностью отказаться от использования ископаемых источников топлива к 2050 году.

Основной аргумент Виммера состоит в том, что энергия ВИЭ является коммерчески неконкурентоспособной, а проекты с ее использованием — неустойчивыми в долгосрочной перспективе. То есть «зеленая» энергия — слишком дорогая по сравнению с традиционной, и развивается она только благодаря государственной поддержке. Высокая доля долгового финансирования в проектах ВИЭ (до 80%) и его растущая стоимость приведут, по мнению эксперта, либо к банкротству компаний, реализующих проекты в сфере «зеленой» энергетики, либо к необходимости выделения все большего объема средств государственной поддержки для удержания их на плаву. Однако Пер Виммер не отрицает, что ВИЭ должны играть свою роль в энергообеспечении планеты, но государственную поддержку предлагает оказывать только тем технологиям, которые имеют шанс стать коммерчески рентабельными в течение следующих 7-10 лет.

Сомнения Виммера не беспочвенны. Наверное, один из самых драматичных примеров — это компания SunEdison, которая в апреле 2016 года подала заявление о банкротстве. До этого момента SunEdison была одной из самых быстро растущих американских компаний в области ВИЭ, стоимость которой летом 2015 года оценивалась в $10 млрд. Только за три года, предшествующих банкротству, компания инвестировала в новые приобретения $18 млрд, а всего было привлечено $24 млрд акционерного и заемного капитала.

Перелом в отношении инвесторов наступил, когда SunEdison неудачно попыталась поглотить за $2,2 млрд компанию Vivint Solar Inc, занимающуюся установкой солнечных панелей на кровли домов, что совпало со снижением цен на нефть. В результате цена акций SunEdison упала с пиковых значений (более $33 в 2015 году) до 34 центов в момент подачи заявления о банкротстве. История SunEdison — тревожный, но не однозначный сигнал для индустрии. Согласно оценкам аналитиков, проекты у компании были «хорошие», а причина банкротства была в слишком быстром росте и больших долгах.

Реклама на Forbes

Однако динамика индекса MAC Global Solar Energy Stock Index (индекс, который отслеживает изменение котировок акций более 20 публичных компаний, работающих в секторе солнечной энергетики со штаб-квартирами в США, Европе и Азии) за последние четыре года также не внушает оптимизма.

MAC Global Solar Energy Stock Index ·http://www.quotemedia.com

Вопрос о субсидиях тоже выглядит неоднозначным. С одной стороны, объем государственной поддержки ВИЭ в мире растет с каждым годом (в 2015 году, по оценкам МЭА, он приблизился к $150 млрд, 120 из которых приходились на сектор электроэнергетики, без учета гидроэнергетики). С другой — ископаемые источники энергии также субсидируются государствами, причем в значительно больших масштабах. В 2015 году объем таких субсидий оценивался IEA в $325 млрд, а в 2014 году — в $500 млрд. При этом эффективность субсидирования технологий ВИЭ постепенно повышается (субсидии в 2015 году выросли на 6%, а объемы новой установленной мощности — на 8%).

Также растет, причем стремительно, конкурентоспособность ВИЭ за счет снижения стоимости производства электроэнергии. Для сравнения себестоимости различных источников электроэнергии часто используется показатель LCOE (levelized cost of electricity — полная приведенная стоимость электроэнергии), при расчете которого учитываются все затраты как инвестиционного, так и операционного характера на полном жизненном цикле электростанции соответствующего типа. По данным компании Lazard, которая ежегодно выпускает оценки LCOE для разных видов топлива, для ветра этот показатель за последние 7 лет снизился на 66%, а для солнца — на 85%.

При этом нижние уровни диапазона оценки LCOE для ветровых и солнечных электростанций промышленного масштаба уже сопоставимы или даже ниже значений этого параметра для газа и угля. Несмотря на то, что методология LCOE не позволяет учесть все системные эффекты и потребности в дополнительных инвестициях (сети, базовые резервные мощности и другое), это означает, что проекты в ветро- и солнечной энергетике становятся конкурентоспособны по сравнению с традиционными видами топлива и без государственной поддержки.

Еще одной характеристикой этого тренда является темп снижения цен, заявляемых энергокомпаниями на аукционах по покупке крупных объемов электроэнергии посредством PPA (power purchase agreement — соглашение о поставках электроэнергии). Например, очередной рекорд для солнечной энергетики в размере 2,42 цента за кв/ч был поставлен консорциумом, состоящим из китайского производителя панелей JinkoSolar и японского девелопера Marubeni, в 2016 году в Объединенных Арабских Эмиратах. Не далее как в 2014 году самый низкий бид на подобных аукционах стоил выше 6 центов за кв/ч.

В заключение следует еще раз вспомнить о ключевых причинах бурного развития ВИЭ в мире. Основной фактор, стимулирующий развитие возобновляемых — это все-таки декарбонизация, то есть принятие мер по сокращению выбросов парниковых газов для борьбы с глобальным потеплением. На это было нацелено принятое 12 декабря 2015 года и вступившее в силу 4 ноября 2016 года Парижское соглашение об изменении климата.

Среди других выгод перехода на ВИЭ можно отметить улучшение экологической обстановки, снабжение энергодефицитных и удаленных районов, а также развитие технологий и появление новых рабочих мест. За последние несколько лет использование ВИЭ стимулировало создание одной из самых высокотехнологичных отраслей промышленности в мире. Объем инвестиций в эту отрасль в 2015 году оценивался в $288 млрд США. 70% всех инвестиций в генерацию электроэнергии было сделано в секторе возобновляемых источников энергии. В данном секторе (не считая гидроэнергетику) в мире занято более 8 млн человек (например, в Китае их число составляет 3,5 млн).

Сегодня развитие возобновляемых источников энергии нужно рассматривать не в изоляции, а как часть более широкого процесса Energy Transition — «энергетического перехода», долгосрочного изменения структуры энергетических систем. Этот процесс характеризуется и другими важными изменениями, многие из которых усиливают «зеленую» энергетику, повышая ее шансы на успех. Одним из таких изменений является развитие технологий хранения энергии. Для зависящих от погодных условий и времени суток ВИЭ появление подобных коммерчески привлекательных технологий, очевидно, станет большим подспорьем. Мировой процесс развития новой энергетики является необратимым, но четкий ответ на вопрос о его месте и роли в российском ТЭК еще предстоит сформулировать. Главное сейчас: не упустить окно возможностей — ставки в этой гонке довольно высоки.

Альтернативные источники энергии

Краснодарский край по своим природно-климатическим характеристикам является одним из самых привлекательных в России для развития генерации на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

В Краснодарском крае сложился многолетний опыт практического использования солнечной энергии и геотермального тепла, ветро и гидроэнергии, а также других энергоисточников

В частности, наибольшим потенциалом с точки зрения освоения инвестиций имеют следующие направления.

Во-первых, солнечная электроэнергетика, использование которой имеет большие перспективы развития в регионе, так как Краснодарский край является одним из немногих субъектов Российской Федерации, обладающих значительными ресурсами солнечной энергии. Непосредственно для выработки электроэнергии используются фотоэлектрические преобразователи.

Во-вторых, солнечная теплоэнергетика, которая может использоваться с целью оснащения современными гелиосистемами объектов социального назначения и предприятий санаторно курортного комплекса по всему побережью Черного и Азовского морей, где количество солнечных дней составляет 260-280 суток в году.

Также ключевым направлением, обладающим инвестиционным потенциалом в этой области и позволяющим обеспечить заметный вклад в развитие солнечной теплоэнергетики, является строительная отрасль. Требуется разработка и внедрение систем солнечного теплоснабжения зданий с помощью встроенных в стены солнечных коллекторов с вакуумными стеклопакетами. Облицовка фасадов зданий солнечными коллекторами с вакуумными стеклопакетами в Краснодарском крае позволит круглогодично обеспечить солнечное теплоснабжение зданий.

В-третьих, ветроэнергетика, масштабное развитие которой целесообразно в условиях обширных прибрежных зон Азовского и Черного морей (Приморско-Ахтарский, Калининский, Славянский, Крымский, Темрюкский и Туапсинский районы, города-курорты Сочи, Анапа и Геленджик), а также протяженной области Армавирского ветрового коридора (зона интенсивных постоянных по силе и направлению ветров).

В-четвертых, геотермальная энергетика. Суммарная тепловая мощность эксплуатируемых геотермальных месторождений в Краснодарском крае составляет 238 МВт. Практическое значение имеют месторождения на 60 % территории региона.

В Краснодарском крае используются в системах теплоснабжения лишь 6-7 % потенциала геотермальных месторождений.

Более подробную информацию можно получить, обратившись в министерство топливно-энергетического комплекса и жилищно- коммунального хозяйства Краснодарского края тел: +7 (861) 259-09-31

Источники энергии

В аналитическом представлении источников энергии показано, в какой степени вы используете различные источники энергии (жиры, углеводы, белки) во время тренировки. Это представление станет доступно в сводке по тренировке на ваших часах сразу же по ее завершении. Более подробные сведения будут доступны в мобильном приложении Polar Flow после синхронизации данных.

Во время физической активности организм получает энергию в основном из углеводов и жиров. Чем выше интенсивность тренировки, тем больше углеводов вы расходуете по отношению к жирам, и наоборот. Роль белков обычно невелика, однако во время упражнений с высокой интенсивностью, а также при длительных тренировках организм может получать от 5 до 10 % энергии из белков.

Для расчета затрат различных источников энергии учитывается ЧСС, а также ваши физические параметры. В их число входят ваш возраст, пол, рост, вес, максимальная ЧСС, частота ЧСС в состоянии покоя, максимальное потребление кислорода, аэробный и анаэробный пороги. Рекомендуем настроить эти параметры как можно точнее, чтобы максимально точно рассчитывать данные о потреблении различных источников энергии.

Сводка по источникам энергии

После тренировки отобразится следующая сводка по ней:

Углеводы, белки и жиры, израсходованные во время тренировки.   Обратите внимание, что не следует трактовать количественные показатели источников энергии, расходуемых во время тренировки, как прямое руководство по приему соответствующей пищи после тренировки.

Подробный анализ в мобильном приложении Polar Flow

В приложении Polar Flow также можно увидеть, сколько различных источников энергии расходовалось на каждом этапе тренировки и каков суммарный объем использованных источников в течение тренировки. Из графика видно, как в зависимости от интенсивности и этапа тренировки изменяется потребление того или иного источника энергии. Также можно сравнивать аналитические представления по аналогичным тренировкам в динамике по времени и следить за тем, как развивается ваша способность расходовать жиры в качестве основного источника энергии.

Узнайте больше об источниках энергии из Energy sources

Электроэнергия в США — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия в США производится (генерируется) с использованием различных источников энергии и технологий

Соединенные Штаты используют множество различных источников энергии и технологий для производства электроэнергии. Источники и технологии менялись с течением времени, и некоторые из них используются чаще, чем другие.

Три основных категории энергии для производства электроэнергии — это ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.Большая часть электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии, биомассы, геотермальной и солнечной тепловой энергии. Другие основные технологии производства электроэнергии включают газовые турбины, гидротурбины, ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические установки.

Нажмите для увеличения

Ископаемое топливо — крупнейший источник энергии для производства электроэнергии

Природный газ был крупнейшим источником U — около 40%.S. Производство электроэнергии в 2020 году. Природный газ используется в паровых турбинах и газовых турбинах для выработки электроэнергии.

Уголь

был третьим по величине источником энергии для производства электроэнергии в США в 2020 году — около 19%. Почти все угольные электростанции используют паровые турбины. Несколько угольных электростанций преобразуют уголь в газ для использования в газовой турбине для выработки электроэнергии.

Нефть была источником менее 1% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Остаточное жидкое топливо и нефтяной кокс используются в паровых турбинах.Дистиллятное или дизельное топливо используется в дизельных генераторах. Остаточное жидкое топливо и дистилляты также можно сжигать в газовых турбинах.

Ядерная энергия обеспечивает пятую часть электроэнергии США

Ядерная энергия была источником около 20% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Атомные электростанции используют паровые турбины для производства электроэнергии за счет ядерного деления.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают растущую долю электроэнергии в США

Многие возобновляемые источники энергии используются для выработки электроэнергии и являются источником около 20% всего U.С. Производство электроэнергии в 2020 году.

Гидроэлектростанции произвели около 7,3% от общего объема производства электроэнергии в США и около 37% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. ¹ Гидроэлектростанции используют проточную воду для вращения турбины, подключенной к генератору.

Энергия ветра была источником около 8,4% от общего объема производства электроэнергии в США и около 43% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. Ветровые турбины преобразуют энергию ветра в электричество.

Биомасса была источником около 1,4% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Биомасса сжигается непосредственно на пароэлектрических электростанциях или может быть преобразована в газ, который можно сжигать в парогенераторах, газовых турбинах или внутреннем сгорании. двигатели-генераторы.

Солнечная энергия обеспечила около 2,3% всей электроэнергии США в 2020 году. Фотоэлектрическая (PV) и солнечно-тепловая энергия — два основных типа технологий производства солнечной электроэнергии. Преобразование PV производит электричество непосредственно из солнечного света в фотоэлектрических элементах.В большинстве гелиотермических систем для выработки электроэнергии используются паровые турбины.

Геотермальные электростанции произвели около 0,5% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Геотермальные электростанции используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

¹ Включая обычные гидроэлектростанции.

Последнее обновление: 18 марта 2021 г.

Источники энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Большая часть нашей энергии невозобновляема

В Соединенных Штатах и ​​многих других странах большинство источников энергии для выполнения работы являются невозобновляемыми источниками энергии:

Эти источники энергии называются невозобновляемыми, потому что их запасы ограничены объемами, которые мы можем добыть или извлечь из земли.Уголь, природный газ и нефть образовывались на протяжении тысяч лет из захороненных останков древних морских растений и животных, которые жили миллионы лет назад. Вот почему мы также называем эти источники энергии ископаемое топливо .

Большинство нефтепродуктов, потребляемых в Соединенных Штатах, производится из сырой нефти, но жидкие углеводороды также могут быть получены из природного газа и угля.

Ядерная энергия производится из урана, невозобновляемого источника энергии, атомы которого расщепляются (посредством процесса, называемого ядерным делением) для получения тепла и, в конечном итоге, электричества.Ученые считают, что уран был создан миллиарды лет назад, когда образовались звезды. Уран находится повсюду в земной коре, но добывать его и перерабатывать в топливо для атомных электростанций слишком сложно или слишком дорого.

Есть пять основных возобновляемых источников энергии

Основными видами или источниками возобновляемой энергии являются:

Их называют возобновляемыми источниками энергии, потому что они восполняются естественным образом. День за днем ​​светит солнце, растут растения, дует ветер, текут реки.

Возобновляемая энергия была основным источником энергии на протяжении большей части истории человечества

На протяжении большей части истории человечества биомасса растений была основным источником энергии, которую сжигали для получения тепла и корма животных, используемых для транспортировки и вспашки. Невозобновляемые источники начали заменять большую часть возобновляемых источников энергии в Соединенных Штатах в начале 1800-х годов, а к началу 1900-х годов ископаемое топливо было основным источником энергии. Использование биомассы для отопления домов оставалось источником энергии, но в основном в сельской местности и для дополнительного тепла в городских районах.В середине 1980-х годов использование биомассы и других форм возобновляемой энергии начало расти в основном из-за стимулов к их использованию, особенно для производства электроэнергии. Многие страны работают над увеличением использования возобновляемых источников энергии, чтобы помочь сократить и избежать выбросов углекислого газа.

Узнайте больше об истории использования энергии в США и сроках использования источников энергии.

На приведенной ниже диаграмме показаны источники энергии в США, их основные виды использования и их процентные доли от общего количества U.С. Энергопотребление в 2020 г.

Скачать изображение Энергопотребление в США по источникам, 2020 г. потребление энергии с разбивкой по источникам, 2020 г. биомасса возобновляемое отопление, электричество, транспорт 4,9% гидроэнергия возобновляемая электроэнергия 2,8% ветровая возобновляемая электроэнергия 3,2% солнечная возобновляемая энергия отопление, электричество 1,3% геотермальная возобновляемая энергия отопление, электроэнергия 0,2% бензин возобновляемая энергия транспорт, производство, электроэнергия 34,7% природный газ невозобновляемое отопление, производство электроэнергии 33, производство9% уголь невозобновляемая электроэнергия, производство 9,9% ядерная (из урана) невозобновляемая электроэнергия 8,9% Небольшое количество источников, не включенных выше, — это чистый импорт электроэнергии и угольный кокс. Сумма отдельных процентов может не равняться 100% из-за независимого округления. Управление энергетической информации США, Ежемесячный обзор энергетики, таблица 1.3, апрель 2021 г., предварительные данные

Последнее обновление: 7 мая 2021 г.

Объяснение геотермальной энергии — У.S. Управление энергетической информации (EIA)

Что такое геотермальная энергия?

Геотермальная энергия — это тепло земли. Слово геотермальное происходит от греческих слов geo (земля) и therme (тепло). Геотермальная энергия — это возобновляемый источник энергии, потому что тепло постоянно вырабатывается внутри Земли. Люди используют геотермальное тепло для купания, обогрева зданий и выработки электроэнергии.

Источник: адаптировано из графика Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Геотермальная энергия исходит из недр земли

Медленный распад радиоактивных частиц в ядре Земли, процесс, который происходит во всех породах, производит геотермальную энергию.

Земля состоит из четырех основных частей или слоев:

• Внутреннее ядро ​​из твердого железа диаметром около 1500 миль
• Внешнее ядро ​​горячей расплавленной породы, называемой магмой, толщиной около 1500 миль.
• Мантия из магмы и горных пород, окружающая внешнее ядро, толщиной около 1800 миль
• Корка твердой породы, которая образует континенты и дно океана, толщиной от 15 до 35 миль под континентами и от 3 до 5 миль под океанами

Ученые обнаружили, что температура внутреннего ядра Земли составляет около 10 800 градусов по Фаренгейту (° F), что равно температуре поверхности Солнца.Температуры в мантии колеблются от примерно 392 ° F на верхней границе с земной корой до примерно 7230 ° F на границе мантия-ядро.

Земная кора разбита на части, называемые тектоническими плитами. Магма приближается к поверхности земли около краев этих плит, где происходит множество вулканов. Лава, извергающаяся из вулканов, частично является магмой. Скалы и вода поглощают тепло магмы глубоко под землей. Скалы и вода, обнаруженные глубоко под землей, имеют самые высокие температуры.

Последнее обновление: 19 ноября 2020 г.

Объяснение

жидких углеводородов — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое жидкие углеводородные газы?

Природный газ и сырая нефть представляют собой смесь различных углеводородов. Углеводороды — это молекулы углерода и водорода в различных комбинациях. Жидкие углеводородные газы (HGL) — это углеводороды, которые встречаются в виде газов при атмосферном давлении и в виде жидкостей при более высоких давлениях.HGL также можно сжижать путем охлаждения. Конкретные значения давления и температуры, при которых газы сжижаются, зависят от типа HGL. HGL могут быть описаны как легкие или тяжелые в зависимости от количества атомов углерода и атомов водорода в молекуле HGL.

• Алканы или парафины
  • Этан — C2H6
  • Пропан — C3H8
  • Бутаны: нормальный бутан и изобутан — C4h20
  • Бензин природный или пентаны плюс — C5h22 и более тяжелые
• Алкены или олефины
  • Этилен — C2h5
  • Пропилен — C3H6
  • Нормальный бутилен и изобутилен — C4H8

Пропан и бутан были открыты в 1912 г.Уолтер Снеллинг, американский ученый. Он идентифицировал эти газы в бензине и обнаружил, что охлаждение и сжатие этих газов превращает их в жидкость. Он также узнал, что сжиженные газы можно хранить и транспортировать в герметичных контейнерах.

Сжиженные углеводородные газы из природного газа и сырой нефти

HGL находятся в сыром природном газе и сырой нефти. HGL извлекаются из природного газа на заводах по переработке природного газа и при переработке сырой нефти в нефтепродукты.Жидкости для заводов природного газа, на которые приходится большая часть производства HGL в Соединенных Штатах, относятся исключительно к категории алканов. Производство нефтеперерабатывающих заводов составляет оставшуюся часть производства алканов в США, и это учитывает все данные о производстве олефинов, которые публикуются Управлением энергетической информации США (EIA). Большие объемы олефинов производятся на нефтехимических предприятиях из HGL и более тяжелого сырья. EIA не собирает и не сообщает данные о нефтехимическом производстве.

Жидкие углеводородные газы имеют много применений

• Сырье на нефтехимических предприятиях для производства химикатов, пластмасс и синтетического каучука
• Топливо для отопления, приготовления пищи и сушки
• Топливо транспортное
• Присадки для производства автомобильных бензинов
• Разбавитель (разбавитель или разбавитель) для транспортировки тяжелой сырой нефти

В 2019 году общее использование HGL составило около 15% от общего количества U.S. потребление нефти.

Нажмите для увеличения

Изначально

HGL считались неприятными, но теперь они являются дорогостоящими продуктами. Незадолго до Первой мировой войны возникла проблема с газопроводом. Часть трубопровода на месторождении природного газа проходила под холодным потоком, и низкая температура вызвала образование жидкостей, а иногда и блокирование потока природного газа в трубопроводе. Этот опыт побудил инженеров обрабатывать природный газ до того, как он поступил в трубопроводы для транспортировки природного газа.Установки по переработке природного газа были построены для охлаждения и сжатия природного газа, что позволило отделить углеводородные газы в виде жидкостей от природного газа. Затем HGL стали товаром на рынке в качестве топлива и сырья для производства других нефтепродуктов и нефтехимии.

Последнее обновление: 18 сентября 2020 г.

10 различных альтернативных источников энергии (солнечная, ветровая, геотермальная, биомасса, океан и другие источники энергии)

В мире существует 10 основных альтернативных источников энергии, которые используются для выработки электроэнергии.В то время как другие источники обнаруживаются постоянно, ни один из них не достиг той стадии, когда их можно было бы использовать для обеспечения силы, которая помогает функционированию современной жизни.

Все эти различные источники энергии используются в основном для производства электроэнергии. Мир запускается серией электрических реакций — независимо от того, говорите ли вы о машине, которую вы ведете, или о свете, которую вы включаете. Все эти различные источники энергии добавляют к запасу электроэнергии, которая затем отправляется в разные места по линиям высокой мощности.

Виды источников энергии

Их можно разделить на возобновляемые и невозобновляемые источники энергии.

Возобновляемый источник энергии

Возобновляемый источник энергии — это любой природный ресурс, который может быстро и надежно заменить его. Эти источники энергии многочисленны, устойчивы, восполняются естественным образом и не наносят вреда окружающей среде.

Основными видами или источниками возобновляемой энергии являются:

• Солнечная энергия от солнца
• Энергия ветра
• Геотермальная энергия из тепла внутри земли
• Гидроэнергетика на проточной воде
• Энергия океана в виде энергии волн, приливов, течений и тепловой энергии океана.
• Биомасса растений

Невозобновляемый источник энергии

Невозобновляемый источник энергии — это источник с ограниченным запасом, который мы можем добывать или извлекать из земли, и в конечном итоге он закончится.

Они образовались за тысячи лет из останков древних морских растений и животных, которые жили миллионы лет назад. Большинство этих источников энергии представляют собой «грязные» ископаемые виды топлива, которые, как правило, вредны для окружающей среды.

Основными видами или источниками невозобновляемой энергии являются:

• Нефть
• Сжиженные углеводородные газы
• Природный газ
• Уголь
• Атомная энергия

Различные источники энергии

Вот обзор каждого из различных источников энергии, которые используются, и каковы потенциальные проблемы для каждого из них.

1. Солнечная энергия

Первичный источник энергии — солнце.Солнечная энергия собирает энергию солнца с помощью коллекторных панелей для создания условий, которые затем можно превратить в своего рода энергию. Большие поля солнечных панелей часто используются в пустыне для сбора энергии, достаточной для зарядки небольших подстанций, а во многих домах солнечные системы используются для обеспечения горячей водой, охлаждения и дополнения своей электроэнергии.

Проблема с солнечной батареей заключается в том, что, хотя солнечного света достаточно, только определенные географические регионы мира получают достаточное количество прямой энергии солнца на достаточно долгое время для выработки полезной энергии из этого источника.

Его доступность также зависит от смены времен года и погоды, когда они не всегда могут использоваться. Это требует больших начальных инвестиций для продуктивного использования, поскольку технология хранения солнечной энергии еще не достигла своего оптимального потенциала.

2. Ветровая энергия

Энергия ветра становится все более распространенной. Новые инновации, которые позволяют появляться ветряным электростанциям, делают их более распространенным явлением. Используя большие турбины, которые используют имеющийся ветер в качестве энергии для вращения, турбина может затем вращать генератор для производства электроэнергии.

Это требует больших вложений, и скорость ветра также не всегда одинакова, что влияет на выработку электроэнергии. Хотя многим это казалось идеальным решением, в реальности ветряные электростанции начинают обнаруживать непредвиденные экологические последствия, которые могут не сделать их идеальным выбором.

3. Геотермальная энергия

Источник: Canva

Геотермальная энергия — это энергия, производимая из-под земли. Он чистый, экологичный и экологически чистый. В земной коре из-за медленной задержки радиоактивных частиц постоянно возникают высокие температуры.Горячие камни, находящиеся под землей, нагревают воду, которая производит пар. Затем пар улавливается, что помогает двигать турбины. Затем вращающиеся турбины приводят в действие генераторы.

Геотермальная энергия может использоваться в жилых помещениях или в промышленных масштабах. В древние времена его использовали для купания и обогрева помещений. Геотермальные установки обычно имеют низкие выбросы, если они закачивают пар и воду, которые они используют, обратно в резервуар.

Самым большим недостатком геотермальной энергии является то, что ее можно производить только на определенных участках по всему миру.Самая большая группа геотермальных электростанций в мире расположена на геотермальном поле Гейзеры в Калифорнии, США.

Другой недостаток заключается в том, что там, где нет подземных резервуаров, создание геотермальных электростанций может увеличить риск землетрясения в районах, которые уже считаются геологическими горячими точками.

4. Водородная энергия

Водород доступен вместе с водой (h3O) и является наиболее распространенным элементом на Земле. Вода содержит две трети водорода и может быть найдена в сочетании с другими элементами.

После отделения его можно использовать в качестве топлива для выработки электроэнергии. Водород является огромным источником энергии и может использоваться в качестве источника топлива для кораблей, транспортных средств, домов, промышленных предприятий и ракет. Он полностью возобновляем, может производиться по запросу и не оставляет токсичных выбросов в атмосферу.

5. Приливная энергия

Источник: Canva

Приливная энергия использует приливы и отливы для преобразования кинетической энергии приходящих и исходящих приливов в электрическую.Производство энергии с помощью приливной энергии наиболее распространено в прибрежных районах. Приливная энергия является одним из возобновляемых источников энергии и производит большое количество энергии, даже когда приливы идут с небольшой скоростью.

Когда уровень воды в океане увеличивается, возникают приливы, которые несутся в океане взад и вперед. Чтобы получить достаточную мощность от потенциала приливной энергии, высота прилива должна быть как минимум на пять метров (около 16 футов) выше, чем при отливе.

Огромные инвестиции и ограниченная доступность участков — это лишь некоторые из недостатков приливной энергии. Высокое гражданское строительство и высокие тарифы на закупку электроэнергии делают капитальные затраты на электростанции с приливной энергией очень высокими.

6. Волновая энергия

Источник: Canva

Энергия волн создается за счет волн, порождаемых океанами. Поскольку океан управляется гравитацией луны, использование ее силы становится привлекательным вариантом. Различные методы преобразования энергии волн в электроэнергию были изучены с использованием плотиноподобных конструкций или устройств, закрепленных на дне океана, на поверхности воды или чуть ниже нее.

Энергия волн является возобновляемой, экологически чистой и не наносит вреда атмосфере. Его можно использовать в прибрежных регионах многих стран, и он может помочь стране уменьшить свою зависимость от зарубежных стран в плане топлива.

Производство волновой энергии может нанести ущерб морской экосистеме, а также может быть источником беспокойства для частных и коммерческих судов. Он сильно зависит от длины волны, а также может быть источником визуального и шумового загрязнения. Эта энергия также менее интенсивна по сравнению с тем, что доступно в более северных и южных широтах.

7. Гидроэнергетика

Источник: Canva

. Многие люди не знают, что большинство крупных и малых городов мира полагаются на гидроэнергетику в прошлом веке. Каждый раз, когда вы видите крупную плотину, она дает электроэнергию где-то на электростанции. Сила воды используется для включения генераторов для производства электричества, которое затем используется. Он не загрязняет окружающую среду, не влечет за собой отходов и выделяет токсичные газы.

Проблемы, с которыми сейчас сталкивается гидроэнергетика, связаны со старением плотин.Многие из них нуждаются в серьезных реставрационных работах, чтобы оставаться функциональными и безопасными, а это стоит огромных денег. Утечка питьевой воды в мире также вызывает проблемы, поскольку поселкам может потребоваться вода, которая обеспечивает их электроэнергией.

8. Энергия биомассы

Источник: Canva

Энергия биомассы производится из органических материалов и широко используется во всем мире. Хлорофилл, присутствующий в растениях, улавливает солнечную энергию, превращая углекислый газ из воздуха и воды из земли в углеводы в процессе фотосинтеза.Когда растения сжигаются, вода и углекислый газ снова выбрасываются обратно в атмосферу.

Биомасса обычно включает зерновые культуры, растения, деревья, обрезки дворов, древесную стружку и отходы животноводства. Энергия биомассы используется для отопления и приготовления пищи в домах, а также в качестве топлива в промышленном производстве.

Однако сбор топлива был тяжелым. Этот вид энергии производит большое количество углекислого газа в атмосферу. В отсутствие достаточной вентиляции при приготовлении пищи в помещении топливо, такое как навоз, вызывает загрязнение воздуха, что представляет серьезную опасность для здоровья.Более того, неустойчивое и неэффективное использование биомассы приводит к уничтожению растительности и, следовательно, к деградации окружающей среды.

9. Ядерная энергетика

Источник: Canva

. Хотя ядерная энергетика остается предметом споров о том, насколько безопасно ее использовать и действительно ли она энергоэффективна, если принять во внимание отходы, которые она производит, факт остается фактом. возобновляемые источники энергии, доступные в мире.

Энергия создается посредством определенной ядерной реакции, которая затем собирается и используется в генераторах.Хотя почти в каждой стране есть ядерные генераторы, существуют моратории на их использование или строительство, поскольку ученые пытаются решить проблемы безопасности и утилизации отходов.

Ядерная энергия производится из урана, невозобновляемого источника энергии, атомы которого расщепляются (посредством процесса, называемого ядерным делением) для получения тепла и, в конечном итоге, электричества. Ученые считают, что уран был создан миллиарды лет назад, когда образовались звезды. Уран находится повсюду в земной коре, но добывать его и перерабатывать в топливо для атомных электростанций слишком сложно или слишком дорого.

В будущем ядерная энергетика будет использовать реакторы на быстрых нейтронах, не только за счет использования примерно в 60 раз больше энергии урана, но и за счет открытия потенциального использования тория, который является более распространенным элементом, в качестве топлива. Теперь около 1,5 миллиона тонн обедненного урана, считающегося не более чем отходами, становятся топливным ресурсом.

Фактически, в процессе работы они будут «обновлять» свой собственный топливный ресурс. Возможный результат состоит в том, что ресурс топлива, доступный для реакторов на быстрых нейтронах, настолько велик, что значительное истощение источника топлива практически невозможно.

10. Ископаемое топливо (уголь, нефть и природный газ)

Источник: Canva

Когда большинство людей говорят о различных источниках энергии, в качестве возможных вариантов они называют природный газ, уголь и нефть — все они считаются лишь одним источником энергии из ископаемого топлива. Ископаемое топливо является источником энергии для большей части мира, в основном с использованием угля и нефти.

Нефть перерабатывается во многие продукты, наиболее используемым из которых является бензин. Природный газ становится все более распространенным, но используется в основном для отопления, хотя на улицах появляется все больше и больше автомобилей, работающих на природном газе.

Проблема с ископаемым топливом двоякая. Чтобы получить ископаемое топливо и преобразовать его для использования, должно произойти сильное разрушение и загрязнение окружающей среды. Запасы ископаемого топлива также ограничены, ожидается, что их хватит еще на 100 лет с учетом базового уровня потребления.

Нелегко определить, какой из этих источников энергии лучше всего использовать. У всех есть свои плюсы и минусы. Хотя сторонники каждого типа власти рекламируют свою как лучшую, правда в том, что все они ошибочны.Что должно произойти, так это согласованные усилия, чтобы изменить то, как мы потребляем энергию, и создать баланс между тем, из каких из этих источников мы черпаем.

API | Источники энергии

Некоторые источники энергии имеют преимущества для конкретных целей или мест. Например, топливо из нефти хорошо подходит для транспортировки, поскольку оно содержит много энергии в небольшом пространстве и легко транспортируется и хранится. Солнечные фотоэлектрические элементы хорошо подходят для отопления или выработки электроэнергии в пустынном климате или других солнечных местах с большим количеством плоских открытых пространств.Небольшие гидроэлектростанции — хорошее решение для подачи электроэнергии или механической энергии близко к месту ее использования. Уголь широко используется для производства электроэнергии во многих быстро развивающихся странах, включая Китай, Индию и многие другие, потому что внутренние поставки легко доступны.

Эффективность — важный фактор в стоимости энергии. Насколько эффективно можно производить, доставлять и использовать энергию? Сколько энергии теряется в этом процессе и сколько превращается в полезную работу? Отрасли, производящие или использующие энергию, постоянно ищут способы повышения эффективности, поскольку это ключ к повышению конкурентоспособности их продукции.

Идеальный источник энергии — дешевый, богатый и экологически чистый — может оказаться недостижимым при нашей жизни, но это конечная цель. Энергетическая отрасль продолжает совершенствовать свои технологии и методы, чтобы производить и использовать энергию более эффективно и чисто. В будущем источником может быть водород.

Энергетические ресурсы часто делятся на возобновляемые и невозобновляемые.

Возобновляемые источники энергии — это ресурсы, которые можно быстро восполнить, например солнечная энергия, биомасса, геотермальная энергия, гидроэлектроэнергия, энергия ветра и ядерная энергия с быстрой реакцией.Возобновляемые источники энергии обеспечивают около семи процентов потребностей в энергии в Соединенных Штатах; остальные 93 процента приходятся на невозобновляемые источники энергии. Двумя крупнейшими категориями возобновляемых источников энергии, которые сейчас используются в США, являются биомасса — в первую очередь древесные отходы, которые используются в лесной промышленности для производства электроэнергии и тепла, — и гидроэлектроэнергия.

В большинстве случаев ископаемые источники энергии в настоящее время более доступны, их легче хранить и транспортировать, чем возобновляемые источники. Для того чтобы возобновляемые источники энергии стали более широко использоваться, необходимо преодолеть множество препятствий, большинство из которых связано с более экономичным производством и распределением возобновляемой энергии.

Как далеко в будущем будут доступны энергетические ресурсы для удовлетворения наших потребностей? Устойчивость любого конкретного энергоресурса является важным фактором при определении того, куда вкладывать средства в энергетические технологии и инфраструктуру. Все энергетические ресурсы, как возобновляемые, так и невозобновляемые, должны использоваться эффективно и рационально, чтобы обеспечить будущее для нас самих и наших детей.

Невозобновляемые энергоресурсы включают уголь, нефть, природный газ и уран-235, который используется в качестве топлива для ядерной энергетики с медленной реакцией.Прогнозы того, как долго прослужит невозобновляемый источник энергии, зависят от многих изменчивых факторов. К ним относятся темпы роста потребления и оценки того, какая часть оставшихся ресурсов может быть экономически восстановлена. Новые технологии разведки и добычи часто увеличивают способность производителей обнаруживать и извлекать ресурсы. Согласно прогнозам, мировых запасов ископаемой энергии хватит еще на многие десятилетия, а в случае угля — на столетия.

С начала промышленной революции был достигнут значительный прогресс в эффективном использовании ископаемого топлива.Например, новые топливные элементы, работающие на газе, имеют эффективность от 40 до 80 процентов, без сгорания или выбросов, связанных с процессом преобразования энергии. Точно так же следующее поколение автомобилей с гибридным топливом повысит эффективность за счет улавливания кинетической энергии от колес для питания аккумулятора.

Гибридные автомобили, которые используют электроэнергию от батарей вместе с бензином, открывают новые возможности для транспортировки. Автопроизводители также разрабатывают топливные элементы, извлекающие водород из бензина или метанола.Как и батареи, топливные элементы полагаются на химические реакции, а не на горение.

Energy Source — обзор

2.2.1 Уголь

Этот невозобновляемый источник энергии стал триггером промышленной революции и до сих пор остается важным энергетическим ресурсом. Фактически, это крупнейший отечественный источник энергии в Соединенных Штатах, который используется для производства значительного количества электроэнергии. Были внесены некоторые технологические разработки, чтобы сделать уголь более чистым и экологически чистым.Однако многие угольные электростанции были остановлены или преобразованы в другие источники энергии, такие как природный газ, из-за их значительного воздействия на окружающую среду. Многие химические вещества могут образовываться, когда уголь подвергается некоторым процессам, таким как газификация, очистка, сжижение или коксование. Кроме того, при использовании угля для выработки электроэнергии тепловой КПД не превышает 50%. Фактически, дальнейшее повышение термического КПД может быть достигнуто за счет усовершенствованных технологий предварительной сушки и охлаждения. Альтернативой углю для выработки электроэнергии является производное от угольного цикла, называемое комбинированным циклом интегрированной газификации.Вместо предварительного сжигания угля уголь газифицируется для создания синтез-газа, который впоследствии сжигается в газовой турбине для производства электроэнергии. Помимо воздействия на окружающую среду, уголь представляет опасность для здоровья с многочисленными неблагоприятными последствиями для здоровья и даже смертельным исходом. Угольная пыль, вдыхаемая угольниками, заставляет их легкие чернеть от первоначального розового цвета. Кроме того, смертоносный лондонский смог образовался из-за чрезмерного использования угля. Для сжигания используются различные виды угля, включая антрацит и битуминозный, суббитуминозный и лигнит.На рис. 2.7 показаны извлекаемые запасы угля на конец 2016 года. На рисунке четко показано, сколько еще доступных ресурсов угля имеется. Фактически, антрацит и битуминозный уголь составляют примерно 45% от общего количества угля в мире, тогда как полубитуминозный уголь составляет примерно 32% от общего количества доступного угля. Наконец, лигнит составляет лишь 23% от общего объема угля в мире.

Уголь

можно разделить на две основные категории, как показано на рис. 2.6. Каменный уголь, такой как антрацит, может использоваться для бытовых или промышленных целей, тогда как битуминозный уголь дополнительно перерабатывается путем коксования для использования в процессах производства чугуна и стали.Различия в классификации угля также связаны со стоимостью, количеством и экологичностью каждой классификации. Кроме того, различные методы обработки угля также различаются по своему воздействию на окружающую среду и эффективности.

Рисунок 2.6. Классификация углей, включая различные марки и соответствующие области применения.

Рисунок 2.7. Извлекаемые запасы угля для крупнейших мировых запасов к концу 2016 г. (млн тонн).

Данные взяты из Статистического обзора мировой энергетики BP.2017. BP, Лондон.

Его также можно подвергать термической обработке паром для выработки электроэнергии или дальнейшего использования в промышленности. Более того, низкосортные угли имеют высокое содержание влаги, но низкое содержание углерода. Суббитуминозный также используется в промышленности и для выработки электроэнергии. Бурый уголь в основном используется для производства большой энергии, так как это уголь самого низкого качества. Несмотря на сокращение добычи угля и использование нефти или других ископаемых видов топлива, уголь остается популярным источником энергии, особенно для Китая и США.На рис. 2.4 показано 97% от общего объема добычи угля в 2011 году. Очевидно, что Китай является крупнейшим производителем угля в мире, где на его долю приходится примерно 50% от общей мировой добычи угля. В 2011 году только в Китае было добыто 3520 миллионов тонн угля. Далее следуют США, Индия, а затем и Европейский Союз. Добыча угля в Китае началась позже, чем в европейских странах. В первой половине столетия компания совершила устойчивый и линейный путь, выпустив 179 экземпляров.7 миллионов тонн. Однако во второй половине века с 1950 по 2000 год добыча угля в Китае резко возросла и составила 3659,8 миллиона тонн. Это было больше, чем произведено Соединенным Королевством, Бельгией, Германией, Францией и Японией вместе взятыми за эти 50 лет. Последние два десятилетия отмечены пиком добычи угля в Китае. Фактически, Китай стал рекордсменом по добыче самого большого количества угля за один год во всем мире. Добыча угля в Китае сильно пострадала во время Второй мировой войны (1940-е годы) и культурной революции (1960-е годы).Американская добыча угля на протяжении многих лет подвергалась эффекту американских горок с общим направлением в сторону увеличения добычи. До 1890 года добыча угля удваивалась каждое десятилетие, увеличившись с 6,9 в 1760 году до 13 в 1860 году. После 1900 года добыча достигла пика в 1920 году, достигнув 597,1 миллиона тонн угля. После этого рост производства следовал крутой линейной тенденции с 1970 по 2000 год, достигнув самого высокого годового производства в истории Америки в 2000 году, произведя 899 единиц.1 миллион тонн. На рис. 2.8 показаны объемы добычи угля в 2016 году и основные мировые производители.

Рисунок 2.8. Добыча угля в 2016 году и ведущие мировые производители.

Данные взяты из Статистического обзора мировой энергетики BP. 2017. BP, Лондон.

В 1800 году американец произвел почти 100 000 тонн мягкого угля, который был более низкого качества, чем антрацит. Участки антрацита были хорошо известны в то время недалеко от Филадельфии, Бостона и Нью-Йорка; Проблема заключалась в том, что не существовало практического метода сжигания антрацита.Рост антрацитовой промышленности в 1820 году в Пенсильвании привел к началу американской промышленной революции. Между 1700 и 1900 годами добыча угля в Британии была почти равна общей добыче в остальном мире. Производство 881,6 миллиона тонн к 1900 году было знаменательным событием для Британской империи. Как обсуждалось ранее, это был решающий шаг в расширении Империи и возведении промышленной революции. До середины 20 века уголь сохранял первостепенное значение для мира, будучи основным источником энергии.На протяжении столетия добыча угля росла, но ее значение уменьшалось по мере смещения основных центров добычи. Более того, мировые войны, происходившие относительно близко друг к другу, оказали огромное влияние на мир и уголь. Мировые войны подтолкнули сталелитейную промышленность к пику производства, что привело к пику добычи угля. После того, как войны закончились, возникла острая нехватка угля, что заставило все затронутые страны максимально увеличить добычу угля.

Угольные производства, следовательно, быстро удовлетворили спрос.В обеих войнах образовался большой избыток производственных мощностей, что привело к значительному падению цен на уголь. После Второй мировой войны основными событиями, которые способствовали окончанию угольной эры, были переключение источника энергии для железных дорог и отопления помещений. Железные дороги перешли с пара на дизельное топливо, а отопление помещений — на природный газ и нефть. В 1946 году американские железные дороги сожгли 110 миллионов тонн угля, тогда как в 1960 году они сожгли только 2 миллиона тонн.

Аналогичным образом, отопление жилых домов и коммерческих зданий упало с 99 миллионов тонн в 1946 году до 9 миллионов тонн в 1972 году.В этом столетии мировые тенденции развития угля были разными. Сначала Британия перестала быть лидером в мире и превратилась в мелкого производителя угля. Соединенные Штаты заняли британское место на несколько лет и были крупнейшим производителем угля в мире. Вскоре после этого Китай стал мировым лидером по добыче угля. Япония вместе с большинством западноевропейских стран достигла пика производства примерно в 1950-х годах, после чего они резко упали. В странах Восточной Европы, России и Южной Корее пик добычи угля пришелся гораздо позже, примерно в 1980-е годы.

Еще одно существенное достижение этого столетия — переход от подземной добычи полезных ископаемых к поверхностной разработке. Вначале в 1940 г. на поверхностную добычу приходилось только 10% добычи угля в США. В течение 60 лет на поверхностную добычу приходилось две трети американского угля. В течение этого столетия различные регулирующие органы были разработаны для контроля за здоровьем и безопасностью добычи угля. Эти организации возникли под разными названиями и независимо друг от друга по всему миру.

Для обеспечения безопасности шахты и рабочих были разработаны нормы, законы и правила техники безопасности и регулярные проверки.Более того, классификация угля в этом столетии стала более продвинутой по мере распространения международной торговли углем. Страны разработали региональные и национальные системы классификации, которые они использовали. Газификация угля — это также процесс, который был продемонстрирован путем сжигания угольного пласта для получения газа, содержащего CO, CH ₄ , H ₂ и другие углеводороды высокого порядка. Сложности, связанные с этим процессом, помимо его экономической неосуществимости, сделали его менее привлекательным для инвесторов.

Ближе к концу века производители угля объединились, и к 2000 году 10 крупнейших частных компаний контролировали 23% мировой добычи.Уголь по-прежнему оставался очень конкурентоспособным на международном и внутреннем рынке. На рис. 2.9 показано годовое потребление угля в странах с наибольшим потреблением в 2016 г., а также ежегодные темпы роста для каждой страны. .

Рисунок 2.9. Потребление угля в 2016 году для крупнейших потребителей мира.

Данные взяты из Статистического обзора мировой энергетики BP. 2017. BP, Лондон.

Уголь — уникальный минерал, который послужил толчком для промышленной революции. Ресурсы угля широко распространены по всему миру и в огромных количествах находятся в столовых регионах.Использование угля варьируется от производства электроэнергии до производства газообразного и жидкого топлива. Все это причины, указывающие на то, что уголь все еще может быть ценным и ключевым игроком в будущем. Однако из-за ужесточения правил и ограничений на добычу угля его добыча и использование будут ограничены и, следовательно, станут более дорогостоящими. Поскольку страны реагируют на сторонников глобального потепления и введения налога на выбросы углерода, добыча угля станет дорогостоящей и может быть менее выгодной, чем другие текущие варианты, такие как природный газ.Природный газ является основным конкурентом угля, поскольку спрос на электроэнергию и энергию растет. С другой стороны, новый игрок, который также присоединился к конкурсу, — это возобновляемые источники энергии.

Хотя природный газ предпочтительнее угля из-за того, что он более богат водородом и беднее углеродом, возобновляемая энергия является вариантом, который изолирует выбросы углерода. Научное сообщество движется в направлении экологически чистой энергии и предоставляет жизнеспособные энергетические решения для обществ с минимальным воздействием на окружающую среду.Эти события указывают на то, что уголь может иметь незначительный вклад в мировой спрос на энергию. Чтобы уголь наверстать упущенное, необходимо провести оценку жизненного цикла добычи угля от добычи до конечного использования.