지난 10년간 대체 에너지. 재생 가능 에너지 사례

재생 에너지- 보충되거나 고갈되지 않는 출처에서 추출한 것. 자연에서 발생하는 과정의 주기적 특성으로 인해 일부 소스는 통과 중에 보충됩니다. 전체 주기, 에너지 산업에서 정기적으로 사용할 수 있습니다. 다른 것들은 완전히 고갈되지 않아 전 세계적으로 가용성에 긍정적인 영향을 미칩니다.

에너지의 원천은 무엇입니까

소스는 두 가지 주요 유형으로 나뉩니다.

• 재생 불가능;
• 재생 가능한.

전자에는 화석 연료가 포함되며, 이는 추출 및 소비될 때 자연적으로 보충되지 않습니다. 에 이 순간그들은 총 에너지 생산 및 소비의 3/4을 차지합니다. 여기에는 석유, 가스 및 석탄이 포함됩니다. 재생 가능 에너지의 경우 약어 RES가 일반적으로 사용됩니다. 그들은 태양의 빛, 물 순환, 중력, 바람과 같은 현상의 작용으로 인해 형성된 자연 과정으로 인한 번식이 특징입니다.

대체 소스와의 차이점

대체 자원에는 재생 가능 에너지 및 기타 비화석 에너지 형태(수소, 핵분열 에너지)가 포함됩니다. 목적은 전통적인 유형을 대체할 수 있는 에너지를 얻는 새로운 방법을 찾는 것입니다. 새로운 생산 방법의 개발은 운영에서 더 많은 이익을 얻고 환경에 덜 해롭기 위해 수행됩니다. 재생 에너지는 두 가지 요구 사항을 모두 충족합니다.

RES의 세부 분류 및 유형

비전통적 에너지원은 두 가지 기준에 따라 분류됩니다.

• 현상.

첫 번째 분류는 실제 적용 가능성이 낮아 거의 사용되지 않으며 다음 세 가지 출처가 있습니다.

• 기계적;
• 화학적인;
• 열의.

두 번째 분류는 현상에 따라 재생 가능한 소스를 구분합니다.

• 태양;
• 바람;
• 물;
• 지구의 따뜻함;
• 바이오 연료.

햇빛 에너지

유럽의 태양광 패널

재생 가능한 자원 중에서 가장 중요한 위치는 햇빛입니다. 패널은 에너지를 추출하는 데 사용됩니다. 태양 광선. 그 후 붕소와 인과 같은 패널 요소의 상호 작용으로 인해 가열 및 후속 생산이 발생합니다.

패널은 주거용 건물, 차량에 설치할 수 있으며 본격적인 태양광 발전소를 구성할 수도 있습니다. 패널 배치에는 높이, 기후, 태양 위치와 같은 여러 매개변수가 중요합니다. 결과 에너지는 전기, 난방 및 물 난방을 생성하는 데 사용됩니다. 태양 에너지의 세계 점유율은 1.3% - 301GW/h입니다.

기술의 단점 중 고비용, 저효율(최대 20%)이 구별되어 태양광 패널 사용의 경제성이 낮다.

풍력 에너지

원천으로 널리 사용되는 또 다른 현상은 바람입니다. 그것은 대기의 압력 차이로 인해 발생하며 운동 잠재력을 가지고 있습니다. 이것은 풍력 발전소(풍력 터빈)의 작동에 사용됩니다. 회전하는 블레이드가 있는 타워입니다.

타워의 바닥은 고정되어 있고 떠 있습니다. 플로팅 터빈의 개발은 풍력 터빈의 최적 설치 장소가 해안에서 10-12km 떨어진 해안 지역이라는 사실 때문입니다. 고정 된 것들은 바닥의 깊이와 지형이 허용하는 경우 평평한 지형에 바다에 배치됩니다.

바람의 주요 단점은 일관성이 없다는 것입니다. 이 요인을 피하기 위해 엔지니어는 바람의 세기와 방향을 고려하여 풍력 터빈의 제안된 위치를 미리 분석합니다. 풍력 에너지의 세계 점유율은 2.6% - 600GW/h입니다.

물 에너지 사용

물은 에너지를 얻기 위해 한 번에 여러 속성을 사용한다는 사실이 특징입니다. 압력은 가장 일반적인 방법인 수력 발전소를 운영하는 데 사용됩니다. 덜 일반적인 방법은 조수, 파도, 조류, 표면 및 깊이의 온도 차이와 관련이 있습니다.

물은 양의 3/4을 차지하는 재생 가능한 공급원입니다. 모든 소스 중에서 수력 발전은 약 15%를 제공합니다. 자연의 물 순환으로 인해 에너지 안정성이 보장됩니다.

러시아의 HPP

물 흐름 에너지

수력 발전의 주요 원천은 압력입니다. 이를 위해 강바닥을 막는 수력발전소(HPP)가 건설되고 있습니다. 결과 저수지와 수위의 차이는 발전기가 전기를 생성하는 터빈을 회전시키는 압력을 생성합니다. 수력 발전소는 댐이며 산란장에 대한 접근 차단, 영토 범람, 물새의 새로운 서식지 형성과 같은 지역적 변화를 수반합니다. HPP는 급수 및 발전 수준을 조절할 수 있는 가능성을 제공합니다.

수력발전은 25,000TWh에 해당하는 세계 에너지 생산량의 16%를 제공합니다. 예를 들어, 생성된 에너지의 100%를 파라과이에 제공합니다. 연간 생산량이 98TWh인 중국의 삼협 수력 발전소는 세계에서 가장 강력한 수력 발전소입니다.

밀물과 썰물 에너지

지구에서 달과 태양의 중력 작용으로 인해 밀물과 썰물 현상이 있습니다. 만조 시 수위가 상승하고 수력 발전소의 운영과 유사하게 썰물 시 에너지를 생산할 수 있습니다. 이를 위해 해안 지역에는 발전기와 펌핑 장치가 있는 조력 발전소(PES)가 건설되고 있습니다. 후자는 만조와 간조가 없을 때 필요합니다. 이러한 발전소는 높은 건설 비용, 작업의 불안정성으로 인해 일반적이지 않습니다.

잠재적 파동 에너지

유사한 방식에 따라 에너지는 파동 운동에서 추출됩니다. 특수 구획에 배치된 피스톤으로 구성된 파력 발전소의 설계는 "바다뱀"이라고 합니다. 그 안에는 발전기와 유압 모터가 있습니다. 파동이 통과하는 동안 파동의 진동으로 인해 운동 에너지가 전기 에너지로 변환됩니다. 시스템의 단점은 폭풍에 대한 불안정성입니다.

파력발전소 사업의 일부(소치)

바다의 온도 구배 에너지

물은 다른 온도표면과 깊이에서 에너지를 생성할 수 있습니다. 이를 위해 바다에서 적절한 장소가 선택되는 지열 스테이션이 개발되고 있습니다. 작업을 위해 태양 복사가 적극적으로 관여하여 물 표면의 온도를 형성합니다.

지구의 창자의 지열 에너지

아이슬란드의 지열 스테이션

지구의 창자는 엄청난 양의 에너지를 포함하고 있으며 일부 지역에서는 간헐천과 화산의 형태로 자체적으로 방출됩니다. 간헐천에서 배출되는 증기와 물은 지열 화력 발전소(GeoTPP)를 운영하는 데 사용됩니다. 수원에 접근하기 위해 최대 1.5km 깊이의 땅 속까지 우물이 뚫려 있습니다.. 물은 난방을 위해 공급되거나 에너지를 생성하는 데 사용됩니다.

이러한 유형의 에너지 생산은 안정적이며 예를 들어 아이슬란드에서는 전체 전력의 4분의 1을 제공합니다. GeoTPP의 주요 분포는 화산과 온천의 활동 장소에서 받았습니다. 아이슬란드 외에도 필리핀, 엘살바도르, 코스타리카, 케냐, 뉴질랜드, 니카라과와 같은 국가에서 큰 비중(10% 이상)이 있습니다.

바이오에너지 및 바이오연료

서로 밀접하게 관련된 두 가지 개념은 바이오 에너지와 바이오 연료입니다. 이 경우 바이오 연료는 에너지 원입니다. 연료라 함은 생활폐기물이나 생활폐기물을 처리하여 얻은 원료를 말한다. 식물 기원: 에탄올, 메탄올, 바이오디젤.

바이오 연료는 3세대 중 하나에 속합니다.

바이오 연료 생산 및 소비의 선두 주자인 브라질은 세계 생산량의 최대 45%를 차지합니다.

재생 가능 에너지 사용의 장단점

RES 감소 부정적인 영향자연적으로 재생 가능한 자원을 희생시키면서 온실 효과로 구성된 환경에. 경제의 다른 부문과 마찬가지로 에너지도 한 가지 유형의 원자재에 의존하지 않도록 다각화해야 합니다.

부정적인 요인 중 인프라 시설의 도입 비용이 가장 큰 영향을 미치며 최종 에너지 비용에 큰 영향을 미칩니다. 많은 유형의 RES가 불안정하고 필요한 양의 수요를 정기적으로 충족할 수 없습니다.

현대 러시아에서의 응용

러시아 에너지 시스템의 주도적 역할은 석유 및 가스로 국가 소비의 75%를 제공합니다. 또 다른 15%는 석탄에서 나오고 10%만 재생 에너지와 원자력에서 나옵니다. 높은 수준의 에너지 자원 보안은 업계를 현재 균형의 변화에 ​​덜 민감하게 만듭니다. 러시아는 재생 가능 자원과 재생 불가능 자원 모두 상당한 매장량을 보유하고 있습니다.

재생 가능한 자원 중 3분의 2가 수력 발전입니다. 다른 종은 작은 규모로 표시됩니다. 다른 지역국가:

재생 가능한 자원 사용의 글로벌 추세

21세기부터 세계는 빠른 성장재생 에너지 생성:

• 풍력 에너지는 13년 동안 22배 증가했습니다.
• 태양 에너지는 10년 동안 430배 성장했습니다.

일부 지역에서는 정부 프로그램을 채택하여 재생 가능한 에너지원의 에너지 비중을 75-100%로 늘렸습니다. 또한 이 이니셔티브는 IKEA, Apple, Google과 같은 재생 가능한 에너지 자원으로부터 100%를 얻으려는 최대 기업에서 비롯됩니다.

재생 에너지 도입의 필요성

비전통적 유형의 에너지는 자원이 제한된 기존 에너지를 대체하도록 설계되었습니다. 재생 에너지의 적시 도입은 에너지 위기를 피하는 데 도움이 될 것이며, 환경 문제행성에. 스코틀랜드, 아일랜드, 덴마크와 같은 일부 국가에서는 RES를 통해 필요 사항을 완전히 충족할 수 있습니다. 소스의 불안정한 특성으로 인해 정기적으로 발생하지 않습니다.

통계 및 예측

재생 가능 자원의 사용에 관한 다양한 전문가의 예측은 정기적으로 조정됩니다. 교정은 비 전통적 방법과 전통적인 방법의 개발과 관련이 있습니다. 에너지를 생성하는 새로운 방법의 발견과 동시에 방법의 개선, 새로운 유전 및 가스전의 개발 및 시운전이 수행되고 있습니다. 한 예측에 따르면 2040년까지 재생 에너지원이 전 세계 에너지 공급의 최대 절반을 차지할 것입니다.

재생 에너지 사용의 선두 국가

미국 태양 전지 패널 하우스

재생 에너지 사용의 선두 주자 중에는 세계 강국과 작은 국가가 모두 눈에.니다. 세계 강대국의 지도자는 미국과 중국입니다. 그들의 리더십은 점유율이 아닌 정량적으로 표현됩니다. 작은 국가 중에는 아이슬란드, 덴마크, 우루과이, 코스타리카, 니카라과와 같이 재생 가능한 에너지 원에서 완전히 또는 대부분을 제공하는 국가가 있습니다. 그 비율은 영국과 독일과 같은 선진국에서 높습니다.

미래의 재생 가능한 자원

미래의 알려진 재생 가능 자원 중 놀라운 예는 수소입니다. 이 요소는 이미 로켓 연료에 적극적으로 사용됩니다. 운송 분야에서 폭넓게 적용하기 위한 개발이 진행 중입니다. 수소 자체는 대기 중으로 유해한 배출물이 없지만 순수한 형태에서는 공기와 접촉할 때의 가연성, 상호 작용 중 엔진 요소의 마모로 인해 활발히 사용되지 않습니다.

RES 전망

에너지 생산 비용 측면에서 러시아와 독일의 예는 재생 가능 자원이 재생 불가능 자원보다 작은 몫을 차지하는 이유를 보여줍니다.

원천	러시아의 1kWh 비용(루블)	독일(EUR)의 1kWh 비용
석탄, 석유, 가스	0,22-0,35	0,03-0,05
원자	0,20-0,50	0,03
물	0,15-0,20	0,04
바람	0,30-0,90	0,09
해	0,35-1,50	0,54

고갈될 수 있는 자원이 가장 개발된 소스입니다. 경제지표는 수력발전과 원자력만이 경쟁한다. 재생 에너지 비용은 몇 배 더 높습니다.

생산 및 응용 기술을 갖춘 재생 가능 에너지원은 화석 연료를 대체 연료로 사용하는 오염의 결과로 세계 사회에서 인식되고 있습니다.

"재생 가능"이라는 단어는 양이 제한된 소스에 의존하지 않는다는 것을 의미합니다., 그들은 실질적으로 무진장한 태양에 의존합니다.

모든 경우에 에너지는 거대하지만 영토에 분산되어 불안정하므로 일반적으로 비용이 비쌉니다.

유감스럽게도 이는 자연이 재생 에너지 자원을 집중적으로 사용하는 수력 발전을 제외하고 대부분의 재생 에너지 자원을 대규모 프로젝트에서 비경제적으로 만듭니다. 수력 발전은 매력적이고 가치 있는 많은 기능을 가지고 있지만 물리 법칙은 용서할 수 없습니다.

재생 가능한 자원에는 다음이 포함됩니다.

수력발전

수력 발전소(줄여서 수력)는 노르웨이와 스위스와 같은 산악 국가에서 대부분의 전기를 공급하는 안정적이고 안정적인 재생 에너지원입니다.

그러나 전 세계적으로 적합한 산의 수에는 한계가 있으며 세계 에너지 수요의 약 3% 이상을 공급하지 못합니다.

수력발전소에서 생산된 전기는 장거리로 송전되어야 하고 송전선로는 손실이 적어야 합니다.

재생 에너지는 천 메가와트당 약 4건의 치사율로 비교적 안전합니다. 물을 저장하는 댐은 신뢰할 수 있어야 하며 고장 시 위험하지 않아야 합니다. 그러나 때때로 특히 흙으로 된 댐의 경우 물이 작은 수로를 통해 스며들기 시작하여 댐이 파열될 때까지 점차적으로 댐을 약화시키는 일이 발생합니다. 물의 벽은 그 길에 있는 모든 것을 쓸어버립니다. 1969년 이후 8개 이상의 댐이 파괴되었으며 평균 사망자 수는 200명이 넘습니다. 댐 근처의 호수는 야생 동물의 서식지를 제공하며 사람들에게 인기가 있습니다. 그러나 가뭄 기간에는 수위가 떨어지고 추악한 진흙 줄무늬가 나타납니다. 또한이 호수는 마을과 귀중한 농지가있는 그림 같은 계곡을 파괴 할 수 있습니다.

바람

재생 에너지의 다른 원천 중에서 풍력이 가장 유망합니다. 풍차는 고대부터 사용되어 왔으며 이제 풍력 터빈은 시골에서 흔히 볼 수 있습니다. 몇 가지 단점이 있지만 가장 큰 단점은 바람이 일정하지 않고 출력이 변동한다는 것입니다. 바람이 돌면 출력이 풍속의 세제곱에 비례하기 때문에 진동이 증가합니다. 이것은 에너지가 제한된 풍속 범위에서만 이용 가능하다는 것을 의미하며, 풍속이 낮을 때 매우 적은 에너지가 생성됩니다. 이때 허리케인이 발생하면 안전 한도를 초과하여 치명적인 피해를 방지해야 합니다.

일반적인 풍력 자원은 대부분 우리가 필요로 하는 모든 에너지를 충족시키지 못하고, 높은 비용(석탄 에너지보다 2~3배 더 비쌈), 신뢰성 및 필요한 많은 토지의 필요성으로 인해 항상 실현될 수 없습니다. 그러나 비용을 크게 줄일 수 있는 경우 유용한 기여를 할 수 있습니다.

풍력은 놀라울 정도로 위험합니다. 1000 메가와트당 5건의 사고가 발생합니다. 이것은 불가피하게 위험한 터빈의 수가 많기 때문입니다. 또한 건설 및 유지 보수 중에 위험이 있습니다.

풍력 터빈의 환경적 영향이 점점 더 인식되고 있습니다. 그들은 몇 마일 주위에서 볼 수있는 열린 위치에 지어야합니다. 그들은 이웃에 사는 사람들이 참을 수 없다고 느끼는 지속적인 윙윙 거리는 소리를 냅니다. 종종 평화를 위해 이사한 사람들은 풍력 발전소가 있는 곳을 떠나야 합니다. 해안을 따라 풍력 발전소를 건설할 수 있지만 이는 비용이 추가되고 운송에 위험이 될 수 있습니다.

수년간 집중적인 작업에도 불구하고 풍력 형태의 재생 가능 에너지원은 여전히 ​​수익성이 없으며 대부분의 경우 막대한 정부 보조금에 의존합니다. 이러한 어려움을 극복하기 위한 연구가 진행 중이지만 풍력 터빈을 대규모로 배치하는 것은 아직 현명하지 않습니다.

풍력 발전에 반대하여 블레이드가 미국에서 연간 약 70,000마리로 추정되는 많은 수의 새를 죽인다고 주장하기도 합니다. 이 수치는 고속도로에서 자동차로 죽은 새의 수에 해당합니다.

조수

일부 강 하구는 만조에 영향을 받는 방식으로 형성됩니다. 밀물 때 바닷물바다에서 일정 거리에 도착합니다. 썰물 때는 물이 다시 바다로 흘러갑니다. 이 물의 흐름은 터빈을 돌리고 전기를 생성할 수 있습니다. 이러한 장치는 65MW를 생산하는 프랑스의 La Rance 강 하구에서 수년 동안 작동되어 왔습니다. 피크 기간은 달과 태양 사이에 다르지만 신뢰할 수 있는 소스이므로 필요할 때 항상 전기를 사용할 수 있는 것은 아닙니다.

생산 비용은 기존 발전소의 약 두 배입니다. 이것은 현실적으로 가능하지만 미래에는 거의 매력적이지 않습니다.

파도

파도의 사용과 같은 재생 가능한 자원은 거대하지만 집중하기 어렵습니다. 이를 위해 여러 장치가 제작되었지만 결과는 비용 효율적이지 않습니다.

영국에서 수백만 달러가 넘는 비용이 드는 그러한 장치 중 하나는 75kW의 용량을 가지고 있으며 이는 단지 25개의 실내 전기 히터에 충분합니다.

위험은 폭풍의 자비에 거대한 파도가 나타나 몇 분 안에 장비를 파괴할 수 있다는 것입니다.

맑은

태양은 제곱미터당 평균 약 200와트의 에너지를 지구에 방사하므로 면적에 비례하여 우리가 받는 재생 가능한 자원입니다. 4가구의 에너지 수요를 충족하려면 대형 전파 망원경 크기의 수집기가 필요할 것으로 추정됩니다. 햇빛은 지붕의 파이프에서 순환하는 물을 가열하는 데 직접 사용할 수 있습니다. 이 프로세스는 경제적으로 합리적이며 널리 사용됩니다. 그러나 태양이 빛나지 않을 때는 추가 연료원이 있어야 합니다. 수백 개의 거울 가마솥에 태양 광선을 집중시킬 수 있습니다. 증기 생산은 전기를 생산하기 위해 작은 터빈을 구동하는 데 사용할 수 있습니다. 단점은 태양 광선을 보일러에 집중시키기 위해 고가의 서보로 거울을 지속적으로 회전시켜야 한다는 것입니다. 따라서 이 모든 과정은 수익성이 없습니다.

태양광 전지를 사용하여 전기를 생산할 수도 있습니다. 필요한 전압으로 발전을 하려면 비용이 많이 든다. 이것은 대규모 생산에는 경제적으로 실행 가능하지 않지만 원격 지역의 위성이나 신호등과 같이 다른 소스가 불가능하거나 실용적이지 않은 발전에 매우 유용합니다.

따라서 태양광 형태의 재생 가능한 자원은 의심할 여지 없이 광전지의 비용을 줄이기 위해 개발될 작은 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 지금까지 이것은 기본적인 필요를 위한 경제적인 재생 가능 에너지원이 아닙니다.

어떤 곳에서는 땅에서 뜨거운 물이 뿜어져 나옵니다. 재생 가능한 자원으로 사용할 수 있지만 아주 소수의 장소에서 소규모입니다. 다른 곳에서는 근처에 있는 두 개의 우물을 뚫고 뜨거운 곳으로 물을 펌핑하여 다른 파이프에서 추출할 수 있습니다. 암석을 통과한 물은 가열되어 재생 가능한 에너지원입니다. 그러나 열이 가까이에 있고 상단에서 빠르게 활용된다면 이점이 있습니다.

테스트에 따르면 이 프로세스는 절대적으로 수익성이 없습니다.

에너지 생산 비용

우리 사회에서 자원의 가격과 비용은 매우 중요합니다. 하나의 재생 가능한 자원이 다른 자원보다 우세하기 위해서는 가격의 작은 차이만 있어도 충분합니다. 재생 가능 에너지의 경우 선택이 각 소스의 장단점을 고려하여 결정되기 때문에 상황이 더 복잡합니다. 예를 들어 보안 강화나 환경 영향 감소를 위해 얼마를 지불할 용의가 있습니까? 마지막으로 지구온난화, 기후변화 등으로 인한 환경 피해 비용을 추정하는 것은 불가능하다. 이러한 비용이 가장 클 수 있습니다.

때때로 연구가 기존 소스를 개선하여 현재의 단점을 제거할 것이라고 합니다. 원칙적으로 이것은 사실입니다.

그러나 어떤 경우에는 단점이 물리 법칙의 결과이며 결코 극복할 수 없습니다. 예를 들면 풍력 발전의 변동하는 특성이 있습니다. 바람을 항상 일정하게 유지하는 것은 불가능합니다.

전 세계적으로 재생 가능한 원료에 대한 필요성이 시급하여 기존의 천연 재생 가능 에너지원을 활용하는 것이 중요하고 개발 가능성이 있습니다. 물론 새로운 소스 분야에 대한 연구를 계속해야 하지만 기다릴 수는 없습니다. 수년 동안 수백만 명의 사람들이 에너지 자원 부족으로 고통 받았습니다.

연구에 따르면 재생 가능한 모든 자원과 재생 불가능한 자원에는 석유와 천연 가스가 빨리 고갈된다는 심각한 단점이 있습니다. 어쨌든 모든 화석 연료는 지구, 특히 석탄을 오염시킵니다. 수력 발전은 제한적이며 풍력과 태양열은 신뢰할 수 없습니다.

이것이 이야기의 끝이라면 미래는 암울할 것입니다. 그러나, 하나 더 있습니다

재생 가능한 에너지원에서 얻는 에너지는 더 이상 과학적 연구의 대상이 아니라 에너지 시장의 힘의 균형을 변화시키고 전통적인 에너지 운반선의 가격에 압력을 가하며 국가의 경제적 미래를 결정하는 요소입니다. 전통적인 연료 수입국은 에너지 정책에서 수출국으로부터 점점 더 독립적이 되었고, 차례로 주요 영향력을 상실하고 있습니다. 세상은 변화하고 있으며 화석 연료는 지정학의 결정적인 요소가 되기를 점차적으로 중단하고 있습니다. 석유 및 가스 매장지를 위한 투쟁은 과거의 일이 되기 시작했습니다.

텍스트:예카테리나 보리소바

재생 가능 에너지원(RES)은 지구의 생물권에서 지속적으로 재생 가능한 에너지 유형입니다. 여기에는 태양 에너지, 바람, 물(조력 에너지 포함), 지열 에너지가 포함됩니다. 바이오 매스는 또한 바이오 에탄올과 바이오 디젤을 생산하는 재생 가능한 에너지 원으로 사용됩니다. 또한 에너지를 위해 특별히 재배된 식물이 필요하지 않습니다. 조류, 생산 및 소비 폐기물은 에너지원으로 작용할 수 있습니다.

러시아에서는 접근 방식에 따라 재생 가능 에너지원이 널리 대표되거나 전혀 대표되지 않습니다. 예를 들어 에너지부에 따르면 러시아의 에너지 균형에서 RES의 비율은 약 18%입니다. 이 중 17%는 대규모 수력 발전소에서 생성된 에너지에서 나옵니다. 그러나 재생 가능 에너지원의 경우 대형 수력 발전소의 비중이 일반적으로 별도의 열에 언급되기 때문에 대형 수력 발전소의 기여도가 고려되지 않는 경우가 더 많습니다. 이러한 입장에 따르면 러시아에서 재생 에너지의 점유율은 1% 미만입니다. 물론 이는 세계의 다른 선진국들의 신재생에너지 발전과 비교할 수 없는 수준이다.

지구를 앞서서 모든… 중국
에너지 부문의 신기술 개발에 대한 투자 측면에서 가장 먼저 중국, 미국 및 EU 국가가 있습니다. 화력발전소에서 주로 석탄을 연소시켜 온실가스 배출을 주도하고 있는 중국도 이른바 녹색투자에 앞장서고 있다. 2013년에는 이 분야에 대한 투자 활동이 전 세계적으로 감소했음에도 불구하고 처음으로 녹색 에너지 투자 측면에서 리더가 되었습니다. 2013년 중국의 투자는 563억 달러로 추산되며 이는 개발도상국에 대한 전체 투자의 61%입니다. 그리고 이것은 유럽 국가들이 투자한 것보다 더 많습니다. 또한 역사상 처음으로 이러한 투자가 연료 에너지에 대한 중국의 투자를 초과했습니다.

중국은 2020년까지 무진장 에너지원의 비중을 15%로 늘리고 경제의 탄소 집약도를 2005년 수준과 비교하여 40~45% 줄일 것으로 예상합니다. 매년 배출되는 온실 가스의 3분의 1이 중국 산업에서 발생한다는 점을 감안할 때 이는 지구 전체를 위한 매우 긍정적인 계획입니다. 2015년 말까지 이 나라의 소비 구조에서 비화석 연료의 비율은 12%로 증가한 반면 석탄 소비는 1.7% 포인트(64.4%) 감소했습니다. 이 정보는 사장님께서 제공해주신 정부 통제중화인민공화국 Nur Bekri 에너지 사무국.

주로 중국의 이러한 적극적인 조치로 인해 2014년 처음으로 세계 경제의 성장(!)은 이산화탄소 배출량의 증가를 동반하지 않았습니다. 이는 UN의 후원 하에 운영되는 21세기 재생 에너지 정책 네트워크에서 발표한 보고서에 의해 입증됩니다.

세계야생동물기금(WWF)의 가정에 따르면, 에너지 효율 프로그램이 느려지지 않는다면 2050년까지 중국 에너지 부문의 80%가 재생 에너지로 전환될 수 있습니다. 결과적으로 에너지 생산에서 발생하는 탄소 배출량은 그리드 안정성을 손상시키거나 경제 성장을 늦추지 않으면서 현재보다 2050년까지 90% 더 낮을 수 있습니다. 아마도 이 예측은 너무 낙관적이지만 그 모습 자체는 중요합니다. 재생 에너지 도입에 대한 중국의 범위는 많은 사람들을 놀라게 합니다.

오늘날 선진국뿐만 아니라 많은 개발도상국은 에너지 개발 계획에 재생 가능 에너지원의 비중을 높이는 필수 항목을 가지고 있습니다. 가장 더러운 유형의 연료인 석탄의 소비가 지금까지 증가하고 있는 인도에서도 RES(수력 발전소 포함)에서 생산되는 총 전력량을 2030년까지 130GW에서 400GW로 늘릴 계획이며 이미 이러한 지표에서 우리보다 훨씬 앞서 있습니다.

세계의 주요 에너지 문제는 또한 연구 및 생산의 초점을 재생 가능한 에너지원으로 점점 더 옮기고 있습니다. 따라서 프랑스의 석유 및 가스 전체 회사태양 전지판을 생산하는 American Sunpower의 지배 지분을 인수했습니다.

이것이 왜 중요한가요?
전통적인 화석 연료는 고갈되는 경향이 있는 것으로 알려져 있으며, 이를 태우면 지구에 온실 효과가 악화됩니다. 지구 온난화로 인한 온실 가스 배출량의 3분의 2는 재래식 에너지에서 나옵니다. 표면 온도의 추가 증가와 CO2 농도의 증가는 일부 동식물 종에 치명적인 결과를 초래할 뿐만 아니라 많은 국가의 인구 복지에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 특히, 추가 CO2 배출로 인한 해양 상층의 산성도 증가는 해양 생물군의 상당 부분과 무엇보다도 산호의 대량 사멸을 동반하여 해양 생물의 파괴로 이어질 것입니다. 관광 및 연안 어업에 기반한 많은 개발 도상국의 경제. 빙하가 녹고 그로 인한 세계 해양 수위의 상승은 어떤 경우에는 해안 지역과 심지어 전체 국가의 범람을 의미할 것입니다. 이러한 관점에서 방글라데시와 오세아니아 국가는 특히 취약합니다. 그리고 이것은 가능한 부정적인 결과의 작은 부분일 뿐입니다.

무진장성 및 환경 친화성 외에도 재생 가능 에너지원에는 또 다른 품질이 있습니다. 즉, 미래에 화석 연료 매장량이 많지 않은 국가에서 에너지 안보를 보장하고 에너지 수출국에 대한 에너지 의존도를 극복할 수 있습니다. 그리고 이것은 재생 에너지의 사용이 유럽과 예를 들어 중국에서 활발히 발전하고 있고 러시아에서는 거의 관심을 기울이지 않는 이유에 대한 가장 중요하지 않은 설명 중 하나입니다. 러시아 에너지 개발 프로그램에 따르면 2020년까지 대규모 수력 발전소를 제외한 재생 가능 에너지원의 비율은 국가의 총 에너지 균형에서 2.5%로 증가해야 하며 특히 독일에서는 2020년까지 재생에너지원을 30%까지 늘릴 계획이다.

현재 독일의 전체 에너지 균형에서 태양열과 풍력 에너지의 비율은 이미 15% 이상입니다. Statistical Energy Yearbook(Global Energy Statistical Yearbook 2015)에 따르면 유럽 연합 전체의 경우 2014년 RES(HPP 포함)의 비중은 30%였으며 일부 국가에서는 유럽 ​​국가 98%(노르웨이)에 도달했습니다.

재 제한
그러나 현대 기술은 아직 이러한 에너지원의 사용에 대한 완전하고 보편적인 방향 전환을 허용하지 않습니다. 사용에는 상당한 제한이 있습니다.

예를 들어, 수력 발전의 개발은 하천 네트워크의 부족으로 인해 모든 곳에서 가능하지 않습니다. 그러나 강이 있더라도 수력 발전소 건설이 항상 정당화되는 것은 아닙니다. 대규모 수력 발전소의 건설은 지역 생태계와 생물권을 교란하고 때로는 상당한 인구의 재배치를 요구하기도 합니다. 동시에 소형 HPP의 생성은 하천 체제에 크게 의존합니다. 건기에는 이러한 HPP가 생산량을 크게 줄이거나 아예 중단합니다. 오늘날 가장 활발한 대규모 수력 발전소가 중국에서 개발되고 있으며 여기에 세계에서 가장 큰 수력 발전소가 건설되었습니다. 현재 중국 수력발전소의 용량은 260GW이고 2020년까지 380GW로 늘릴 계획이다. 비교를 위해 러시아 수력 발전의 용량은 46GW(세계 5위)에 불과합니다. 이러한 중국의 대규모 수력발전 산업의 급속한 발전은 환경운동가들의 항의, 지역 주민들의 새로운 이주를 초래하고, 접경 하천의 흐름 체계, 수질 및 양의 변화에 ​​대해 주변 국가들과 분쟁과 갈등을 유발합니다.

다양한 출처에 따르면 오늘날 중국 강의 30~70%가 심각하게 오염되었으며 일부 강은 더 이상 바다로 흘러가지 않으며 생물 다양성이 크게 감소했습니다. PRC의 수력 공학 활동은 인도, 방글라데시, 러시아, 카자흐스탄, 베트남, 라오스, 미얀마, 태국 및 캄보디아의 하천 상태에 영향을 미칩니다.

해일과 지열원의 에너지에 관해서도 모든 곳에서 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들어 아이슬란드의 전력 산업은 대부분 지열원에 의해 운영됩니다.

풍력 에너지도 제한된 범위에서 의존해야 합니다. 첫째, 모든 곳에서 충분한 풍력 잠재력이 있는 것은 아니며 사막 지역풍차 설치에 적합합니다. 또한 풍력 및 태양열 발전소는 여전히 가장 비싼 전기 공급원 중 하나입니다. 그리고 북부 위도에서 태양 전지판을 사용하는 것은 화창한 날 1년 안에. 또한 태양 에너지 생산은 시간, 계절 및 기상 조건에 크게 좌우됩니다.

소규모 수력 발전소, 풍력 터빈 및 태양광 발전소는 에너지 생성의 불안정성으로 인해 대규모 전력망의 주요 에너지원이 될 수 없다는 점도 언급할 가치가 있습니다. 그들의 몫이 전력 시스템 용량의 20%를 초과하기 시작하면 추가 제어 용량을 도입해야 합니다. 지금까지 대규모 수력 발전소는 규제 작업을 관리하는 데 최고였습니다. 피크 기간에는 몇 분 안에 에너지 생산을 늘릴 수 있는 반면 화력 발전소(원자력 발전소는 말할 것도 없음)는 이를 수행하는 데 몇 시간이 걸립니다.

그럼에도 불구하고 풍력과 태양 에너지는 유럽에서 가장 활발하게 발전하고 있습니다. 더욱이 유럽 연합은 "녹색 에너지"의 용량을 규제하고 축적하는 문제를 부분적으로 해결하기까지 했습니다. 수력 잠재력이 풍부하고 충분한 수의 양수 저장 스테이션(PSPP)을 보유하고 있는 노르웨이는 서유럽. 잉여 전력이 있을 때 양수 저장 발전소의 펌프는 저수지의 하류에서 상류로 물을 펌핑합니다. 최대 전력 소비 시간에 물은 다시 버려지고 발전기가 작동합니다. 이 나라는 이미 스웨덴, 덴마크, 네덜란드와 고압 송전선으로 연결되어 있습니다. 런던은 또한 북해 해저를 따라 노르웨이까지 케이블을 놓을 계획이다. 그리고 독일은 동일한 케이블을 사용하여 잉여 "녹색 전력"을 노르웨이에 보내고 필요에 따라 2020년부터 노르웨이에서 환경 친화적인 수력 발전을 받을 수 있습니다. 2015년 2월 함부르크 북서쪽 독일 도시 빌스터와 노르웨이 톤스타드 사이에 623km 길이의 1,400MW 해저 전력선을 건설하기로 합의했습니다. 이 송전선로는 독일 전력 소비량의 3%를 차지할 것입니다.

바이오매스 에너지의 사용은 여전히 ​​지구의 식량 위기를 막는 정책에 어긋난다. 이제 사람뿐만 아니라 기계도 농공단지의 산물을 주장합니다. 예를 들어, 1톤의 바이오디젤을 생산하려면 유지종자에서 압착된 약 1톤의 식물성 기름이 필요합니다. 그리고 바이오에탄올의 생산에는 특히 사탕수수, 밀, 쌀, 호밀, 보리, 옥수수, 수수, 감자, 아티초크, 사탕무가 사용됩니다.

바이오 에탄올의 대기 중으로 방출되는 유해 물질의 양은 기존 가솔린보다 훨씬 적지만 에너지 값이 낮기 때문에 더 많은 양이 필요합니다. 흥미롭게도, 바이오에탄올의 원치 않는 배출량은 생산되는 작물에 따라 다릅니다. 사탕수수 에탄올은 화석 연료에 비해 온실 가스 배출량을 약 80% 줄입니다. 배출량을 30%만 줄이는 가장 "비환경적으로 친화적인" 바이오에탄올은 옥수수에서 생산됩니다. 사탕수수와 옥수수는 바이오 연료 생산을 위한 가장 인기 있는 작물입니다.

오늘날 바이오에탄올의 주요 생산국은 옥수수를 연료로 가공하는 것을 전문으로 하는 미국과 이러한 목적으로 사탕수수를 재배하는 브라질입니다. 이 국가들은 세계에서 소비되는 바이오 연료의 2/3를 생산합니다. 모든 유형의 재생 가능 에너지 중에서 바이오매스는 이들 국가에서 가장 많이 사용되는 재생 가능 자원입니다.

바이오 연료 사용에 대한 비평가들은 생산량 증가로 인해 식품 가격이 상승하지만 그 반대여야 한다고 지적합니다. 바이오 에탄올 생산은 유가 상승에 대한 의존도를 줄이기 위해 설계되었으며, 이는 다시 가격에 영향을 미칩니다. 음식의.

바이오 연료의 반대자들은 또한 생산에 사용되는 원료 농장이나 열대 우림(브라질, 말레이시아, 인도네시아)이 벌채되어 사탕수수, 옥수수 또는 기타보다 훨씬 더 많은 CO2를 흡수할 수 있다는 사실에 주목합니다. 탄화수소를 태우는 것과 마찬가지로 지구 온난화에 기여하는 에탄올을 생산하는 데 사용되는 곡물; 또는 농장은 이전에 식량 작물을 재배하는 데 사용되었던 지역을 차지하지만 물론 기아 퇴치에 기여하지 않습니다. 바이오 연료의 생산은 또한 공업용 작물 재배를 위해 1리터의 바이오 연료를 생산하는 데 2,500리터의 물이 필요하기 때문에 수자원 절약 전략에 반대됩니다.

그럼에도 불구하고 이러한 유형의 연료는 특별히 재배된 산업 작물에서 조류, 목공 폐기물, 폐지, 사용한 엔진 오일 및 소의 폐기물에 이르기까지 다양한 사용 가능한 원료에서 생산할 수 있기 때문에 유망합니다.

이러한 기존의 단점에도 불구하고 위의 재생에너지원은 모두 세계 주요 국가에서 활발히 도입되고 있으며 사용 비용은 지속적으로 감소하고 있습니다. 그린피스의 추정치와 국제 에너지 기구(IEA)의 일부 시나리오에 따르면 2030년까지 재생 에너지 전기 비용은 화석 연료의 전기 비용과 동일할 것입니다.

투자 회수 기간에 도달하면 연료 비용이 부족하여 RES에서 생성된 에너지가 거의 무료가 됩니다.

러시아의 선택
러시아 에너지 산업은 석유와 가스에 의존하면서 계속해서 불활성화되고 있습니다. 그리고 이것은 우리가 대체 소스 개발에 대한 충분한 인센티브가 없다는 사실로 설명됩니다. 첫째, 우리는 우리 자신의 모든 것을 가지고 있으며 에너지 부문의 누구에게도 의존하지 않습니다. 둘째, 이 분야에서 새로운 기술을 도입하고 전체 관리 구조를 변경하려면 국가에서 상당한 재정적 투자가 필요합니다. 세계 경험에 따르면 재생 가능 에너지의 성공적인 개발을 위해서는 최소한 필요한 조례, 과학 연구 보조금, 세금 인센티브, 재생 가능 에너지를 사용하는 기업에 대한 소프트 론 제공의 형태로 자극해야 합니다. 에너지 등

원칙적으로 러시아는 재생 가능 에너지원으로의 전환이라는 세계적 과정에 참여했지만 매우 신중했습니다. 2013년에는 도매 시장에서 녹색 에너지 지원 프로그램을 시작하여 개발자에게 대체 자원 개발에 대한 투자 수익을 보장했습니다. 프로그램 계획에 따르면 2020년까지 총 용량 1.5GW의 태양광 발전소, 900MW 용량의 소규모 수력 발전소 및 3.6GW 용량의 풍력 터빈이 러시아에 등장해야 합니다. 이는 정부가 자금을 조달할 준비가 된 역량입니다. 사실, 이러한 미미한 양이라도 실제로는 국가가 자금을 조달하는 것이 아니라 전력 공급 계약을 통해 소비자가 자금을 조달합니다. 가장 큰 소비자는 이러한 상황에 불만을 표시합니다.

재생 에너지 원은 국가 지원에 의존하는 투자자들 사이에서도 우리나라에서 인기가 없습니다. 프로그램에서 제안한 3가지 대체 에너지원 중 개발자들의 진지한 관심은 태양광 에너지에만 나타났습니다. 풍력 및 소규모 수력 발전소에 대한 관심은 훨씬 적습니다.

러시아의 대체에너지 개발은 기후변화 예방 차원에서도 무의미하다. 우리나라에서는 지구온난화 문제를 냉담하고 회의적으로 보는 것이 일반적입니다.

첫째, 러시아의 온난화는 마이너스보다 플러스라고 믿어집니다. 난방에 더 적은 연료를 소비하고, 툰드라에서 감자를 재배할 수 있으며, 작물 수확량이 증가하고, 북극해 항로가 더 쉽게 접근할 수 있게 될 것이며, 등.

둘째, 러시아 과학자들은 기후 변화 문제를 인류의 역사가 아닌 행성 역사의 규모로 고려하는 경향이 있습니다. 존재하는 동안 우리 행성은 몇 가지 더 중요한 극적인 기후 변화를 경험했으며 현재의 온난화는 지구의 역사에서 작고 자연적인 에피소드에 불과합니다. 과정(타원 궤도에서의 지구의 움직임, 태양 활동의 순환, 다른 행성의 영향, 지구 축의 각도 변화 등).

게다가, 하나의 큰 화산의 분출조차도 수년 간의 인간 활동보다 기후에 더 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

더욱이, 이제 우리 행성이 다른 행성으로 진입해야 한다는 관점이 있습니다. 빙하 시대, 그리고 온실 가스 배출을 동반한 현재 인간 활동은 이 순간을 연기하여 지구 냉각의 대격변으로부터 지구를 구합니다.

일반적으로 러시아는 재생 에너지 시대가 도래할 때 야기되는 전반적인 행복감에 열광하지 않습니다. 러시아의 온난화는 마이너스보다 플러스라고 믿어집니다. 난방에 더 적은 연료를 소비하고, 툰드라에서 감자를 재배할 수 있으며, 작물 수확량이 증가하고, 북극해 항로가 더 쉽게 접근할 수 있고 마지못해 굴복할 것입니다. 대체 에너지원의 개발을 위한 일반적인 방식으로 진행하고 발전의 꼬리를 엮습니다. 채택된 법률은 우리에게 쓸모없다는 내부 느낌과 함께 세계적인 추세에 대한 일종의 찬사입니다. 우리의 화석 연료 매장량은 몇 세대 더 지속될 것이며 새로운 기술의 개발과 이를 기반으로 한 에너지 생산은 여전히 ​​너무 비쌉니다. 가장 친환경적인 화석연료인 가스를 이용한 '그린에너지'로의 전환기를 앉아서 기다릴 수 있습니다.

이 경우 우리의 주요 위험은 모든 선진 인류가 새로운 기술 시대로 이동할 지난 세기에 남아있는 것입니다. 다른 문제가 있지만 우리의 에너지 자원은 더 이상 우리 자신을 제외한 모든 사람에게 관심이 없기 때문입니다. 이미 오늘날 우리의 주요 수출 상품인 석유 및 가스의 가격이 예상치 못한 방식으로 하락했으며, 이번 가을은 석유 및 가스 수출국과의 경쟁 심화와 더불어 유럽의 수요 감소로 인해 발생했습니다. 재생 가능한 에너지원의 개발과 지구 온난화(!).

이 상황의 유일한 이점은 마침내 우리의 모든 영토를 가스화한다는 것입니다. 농촌 지역에서는 50%가 가스화되지 않는다는 것을 상기할 가치가 있습니다. 정착. 그리고 도시 인구의 상당 부분은 여전히 ​​가스에 연결되어 있지 않습니다.

그러나 우리 에너지 거물은 수입의 대부분을 잃게 되며, 이는 주정부도 예산 보충의 주요 원천을 잃게 된다는 것을 의미합니다.

결국 대체에너지 개발 여부는 우리나라에 중요하지 않습니다. 유일한 중요한 것은 이러한 기술이 우리 연료의 전통적인 구매자에 의해 개발되고 있다는 것입니다. 이는 러시아가 이제 새로운 수입원을 찾아야 함을 의미합니다. 미래는 새로운 기술의 것이며, 우리에게는 어려운 선택만 있을 뿐입니다.

21세기에 산업은 전례 없는 추진력을 얻고 있습니다. 산업 생산품전 세계 에너지의 약 90~93%를 소비합니다. 전반적인 에너지 효율성을 개선하는 것은 다음 중 하나입니다. 우선 영역러시아 연방의 정책.

이와 관련하여 러시아의 재생 가능 에너지 원 (RES)이 점점 더 인기를 얻기 시작했습니다. 국가는 대체 에너지로의 전환이 정말로 필요합니까? 에너지 절약 정책은 의무 사항입니까? 이러한 변화는 어떤 이점을 가져다 줄까요? 순서대로 모든 것에 대해.

산업과 에너지는 밀접하게 관련된 두 산업입니다. 대기업 및 중소기업의 운영을 보장하고 운송화물 운송을 조직하려면 가장 강력한 전기 에너지 원에 연결해야합니다. 그건 그렇고, 인생에서 그녀가 없으면 어디에도 없습니다.

전기로 구동:

• 도로 및 고속도로 조명;
• 텔레비전 및 라디오 방송국;
• 주거, 작업, 쇼핑 지구;
• 고정 및 사설 시설;
• 서비스 회사.

따라서 전기는 모든면에서 사람을 둘러 쌉니다. 그러나 어떻게 얻습니까? 에너지는 주로 화력(TPP), 물(HPP) 및 원자력 발전소에서 도시 네트워크에 공급됩니다. 그들은 전통적인 연료 에너지의 대표자입니다.

천연 연료는 다음과 같은 스테이션에서 에너지원으로 사용됩니다.

• 석탄,
• 이탄;
• 기름;
• 방사성 광석(우라늄, 플루토늄).

에너지 변환 스테이션은 원시적이지만 효율성은 효율성을 나타냅니다.

1. 러시아 화력발전소는 가연성 연료를 연소시켜 운영합니다. 연소 중에 방출되는 강력한 화학 에너지는 전기 에너지로 변환됩니다. 최대 효율은 약 35%입니다.
2. 원자력 발전소도 비슷한 방식으로 작동합니다. 러시아에서는 성능을 보장하기 위해 우라늄 광석 또는 플루토늄이 사용됩니다. 이러한 방사성 물질의 핵이 붕괴하는 동안 에너지가 방출되고, 이는 이후에 열 및 전기 에너지로 변환됩니다. 최고 효율 지표는 44%입니다.
3. 수력 발전소의 경우 강력한 물의 흐름에서 에너지를 추출합니다. 엄청난 양의 물이 수력 터빈으로 들어가 움직이게 합니다. 이것이 전기가 생성되는 방식입니다. 효율성 - 최대 92%.
4. GTES - 가스 터빈 스테이션 - 전기 및 열 에너지를 동시에 생성하는 비교적 새로운 설비. 최대 효율 - 46%.

석유 제품과 방사성 원소를 기반으로 하는 전통적인 에너지가 전문가들에 의해 권장되지 않는 이유는 무엇입니까?

대체 에너지의 기초 및 재생 에너지 사용

재생 에너지는 필요에 따라 에너지를 사용합니다.

• 바람;
• 작은 강이 흐른다.
• 태양;
• 지열원;
• 밀물과 썰물.

메모:오늘날 러시아에서는 국가 전체 에너지 균형의 약 2-3%만이 재생 가능 에너지에 할당됩니다.

러시아는 대체 에너지원 사용으로의 전환에 전념하고 있습니다. 이 에너지 부문이 주에서 어떻게 발전하고 있는지는 다음과 같습니다.

목록의 데이터에서 러시아의 재생 가능 에너지원이 추진력을 얻고 있으며 느리지만 확실하게 발전하고 있음을 알 수 있습니다. 그러나 우리나라는 재생 에너지 사용에 있어 여전히 세계 선두 주자들에 뒤쳐져 있습니다.

RES 시스템의 단점

과학자들에 따르면 오늘날 러시아의 재생 가능 에너지 사용은 약 15-18%여야 합니다. 이러한 낙관적인 예측은 실현되지 않았습니다. 왜 약속이 이루어지지 않았습니까?

RES 시스템의 다음과 같은 단점이 여기에 큰 영향을 미쳤습니다.

1. 생산비 비교 전통적인 광물의 추출은 오랫동안 그 자체로 비용을 지불했지만 대체 에너지의 표준을 충족시키는 새로운 장비를 건설하려면 막대한 투자가 필요합니다. 지금까지 투자자들은 수익이 최소화되는 대규모 투자에 관심이 없습니다. 기업가들은 "하수구에" 돈을 쓰는 것보다 새로운 유전과 가스전을 발견하는 것이 더 이익이 된다고 생각합니다.
2. 러시아 연방의 약한 입법 기반 세계 과학자들은 국가가 대체 에너지 개발 방향을 설정한다고 확신합니다. 정부 기관은 적절한 기반을 형성하고 지원합니다. 예를 들어, 많은 유럽 국가에서는 대기 중으로 배출되는 CO₂에 대한 세금을 도입했습니다. 이들 국가에서 재생 에너지 사용의 총 비율은 20%에서 40%에 이릅니다.
3. 소비자 요인: RES가 생산하는 에너지에 대한 관세는 기존보다 3~3.5배 높습니다. 현대인은 웰빙을 위해 노력하고 있으며 최소한의 비용으로 최대의 결과를 얻고자 합니다. 사람의 마음가짐이 가장 바꾸기 어렵습니다. 대기업이나 일반 사람들은 지구의 미래가 의존하더라도 대체 에너지에 과도한 비용을 지불하고 싶어하지 않습니다.
4. 시스템의 불변성 자연은 변할 수 있습니다. 능률 다른 유형 RES는 계절 및 기상 조건에 따라 다릅니다. 태양 전지는 흐린 날에 전력을 생산하지 않습니다. 풍력 발전기는 조용히 작동하지 않습니다. 지금까지 사람은 재생 가능한 에너지 원의 계절성을 극복하지 못했습니다.

러시아 재생 에너지의 성공적인 개발을 위한 용량과 지원이 충분하지 않습니다. 이와 관련하여 러시아 전력 엔지니어는 가까운 장래에 재생 에너지원이 기존 연료의 보조 수단으로만 사용될 것이라고 확신합니다.

신재생에너지로 전환해야

생물학 및 생태학과 같은 과학의 관점에서 대체 에너지로의 전환은 인간과 자연 모두를 위한 이벤트 개발을 위한 최선의 선택입니다.

사실 산업적 규모에서 재생 불가능한 에너지원(석유 제품)의 사용은 지구의 생태계에 강력한 유해 요소입니다. 그리고 그 이유는 다음과 같습니다.

1. 연료 매장량은 무한하지 않으며 가스, 석탄, 토탄 및 석유는 지구의 창자에서 인간에 의해 추출됩니다. 러시아는 이러한 유용한 자원의 매장량이 풍부합니다. 그러나 생산 지역이 아무리 거대하더라도 조만간 모든 소스가 고갈됩니다.
2. 광업은 지구의 모든 시스템을 수정합니다. 인적 자원 추출로 인해 구호가 변경되고 있습니다. 지각공백, 경력이 형성됩니다.
3. 발전소의 가동은 대기의 성질을 변화시키며, 공기의 조성이 변하고 온실가스 CO₂ 배출량이 증가하며 오존홀이 형성된다.
4. HPP는 강에 피해를 줍니다. HPP 활동의 결과로 강 범람원이 파괴되고 인근 지역이 침수됩니다.

이러한 요인들은 대격변의 원인이며 자연 재해. 차례로 대체 에너지에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 환경 친화적 재생 가능한 자원을 사용할 때 대기로의 유해 물질 및 온실 가스 배출이 배제됩니다. 암석권도, 수권도, 생물권도 고통받지 않습니다. 재생 가능한 에너지 매장량은 거의 끝이 없습니다. 물리적인 관점에서, 그들은 우리 행성이 사라지면 고갈될 것입니다. 그러나 지구가 우주에 존재하는 한 바람이 불고 강이 흐르고 조수가 흐를 것입니다. 결국, 태양은 빛날 것입니다.
2. 인체에 절대적으로 안전하며 유해한 배출물이 없습니다.
3. 중앙 집중식 에너지 ​​공급이 불가능한 외딴 지역에 효과적이며 러시아의 재생 에너지원은 사람에게 밝고 환경 친화적인 미래를 제공할 수 있습니다.

글로벌 관점: 재생 에너지로의 전환이 러시아에서 시행되지 않는 이유는 무엇입니까?

이 분야의 전문가들은 러시아에서 재생 가능 에너지원으로 전환하려면 가연성 연료와 핵연료가 주요 업무를 훌륭하게 수행하기 때문에 많은 장애물을 제거해야 한다고 확신합니다.

전통적인 연료 에너지는 다음과 같은 이유로 의심할 여지 없이 많은 이점을 가지고 있습니다.

1. 비교적 저렴한 화석 연료 추출은 이미 "컨베이어에 올려져 있습니다." 인류는 수십 년 동안 이것을 계속해 왔습니다. 오랜 시간에 걸쳐 효율적인 장비가 발명되어 광업에서 널리 사용됩니다. 석탄, 석유 및 천연 가스 매장지의 개발은 더 이상 그렇게 비싸지 않습니다. 현대인은 이 산업에 대한 경험이 있으므로 사람들이 에너지를 생산하는 새로운 방법을 찾는 것보다 "엄지손가락을 따라가는" 것이 훨씬 쉽습니다. “왜 우리가 이미 가지고 있는 것을 재발명합니까?” 이것이 인류가 생각하는 방식입니다.
2. 공공 화석 연료의 추출이 수년 동안 수행되었다는 사실 때문에 이 활동에 할당된 모든 비용은 이미 충당되었습니다. 연료 발전 산업을 위한 장비 비용이 완전히 지불되었습니다. 유지비는 비싸지 않습니다. 또한 에너지 회사는 안정적인 일자리를 제공합니다. 이러한 모든 요소는 점점 더 대중화되고 있는 전통적인 에너지의 손에 영향을 미칩니다.
3. 사용이 편리하고 연료 추출 및 에너지 생산이 주기적이며 안정적입니다. 사람들이 할 수 있는 유일한 일은 이 시스템의 기능을 지원하는 것뿐입니다. 그러면 좋은 수입이 생길 것입니다.
4. 요구됨 에너지 산업에서 결정적인 요소는 경제성입니다. 수요가 있는 것이 더 저렴하고 실용적입니다. 한편, 이러한 기능은 대체 소스에 내재되어 있지 않습니다.

연료 에너지의 이러한 모든 장점은 연료 에너지를 세계적으로 가장 선호하는 제품으로 만듭니다. 상환불능의 금융투자가 필요하지 않고 큰 수입을 가져다주는 한 RES의 경쟁자가 된다.

연료 생산의 장점과 함께 재생 가능한 에너지 원을 사용하는 단점도 있습니다.

위에 제시된 목록을 연구하면 연료 에너지가 더 유망한 반면 대안은 "제발"을 시도하고 개발을 위해 많은 장애물을 극복해야한다는 것이 분명해집니다.

결론

대체 에너지는 여전히 불완전하므로 수요가 많지 않습니다. 그러나 이미 오늘날 이 분야의 전문가들은 러시아의 유망한 미래의 배후에 있는 재생 에너지의 사용을 이해하고 있습니다. 따라서 국가의 전체 과학적 잠재력은 재생 가능 에너지 원과 관련된 문제를 해결하고 대체 에너지의 주요 단점을 제거하는 것을 목표로합니다.

학년

강의 20

에너지 절약 기술 및 새로운 에너지원 개발

일반적으로 에너지원은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 재생 불가능한그리고 재생 가능한. 전자에는 가스, 석유, 석탄, 우라늄 등이 포함됩니다. 이러한 소스에서 에너지를 얻고 변환하는 기술이 개발되었지만 일반적으로 환경 친화적이지 않고 대부분이 고갈되었습니다.

재생 가능한 에너지원- 이들은 인간 규모에서 고갈되지 않는 소스입니다. 재생 에너지를 사용하는 기본 원리는 재생 에너지를 추출하는 것입니다. 천연 자원- 태양광, 바람, 강이나 바다의 물 이동, 조수, 바이오 연료 및 지열과 같은 재생 가능. 자연스럽게 채워집니다.

재생 가능 에너지원의 사용에 대한 전망은 환경 친화성, 낮은 운영 비용 및 기존 에너지의 예상되는 연료 부족과 관련이 있습니다.

재생 에너지 사용의 예.

1.풍력 발전호황을 누리고 있는 산업이다. 풍력 발전기의 전력은 발전기 블레이드가 휩쓸고 있는 면적에 따라 달라집니다. 예를 들어 덴마크 회사 Vestas에서 제조한 3MW(V90) 터빈은 총 높이가 115미터, 타워 높이가 70미터, 블레이드 직경이 90미터입니다. 풍력 에너지 생산을 위한 가장 유망한 장소는 해안 지역입니다. 바다에서는 해안에서 10-12km 떨어진(때로는 더 멀리) 해상 풍력 발전 단지가 건설되고 있습니다. 풍력 터빈 타워는 최대 30미터 깊이까지 박은 말뚝으로 만들어진 기초에 설치됩니다. 풍력 에너지의 사용은 매년 약 30%씩 증가하고 있으며 유럽과 미국에서 널리 사용됩니다.

2. 켜기 수력 발전소(HPP) 에너지 원으로 물 흐름의 위치 에너지가 사용되며 주요 소스는 태양이며 증발하는 물은 강수의 형태로 언덕에 떨어지고 강을 형성합니다. 수력 발전소는 일반적으로 댐과 저수지를 건설하여 강 위에 건설됩니다. 소위 자유 흐름(댐이 없는) HPP에서 물 흐름의 운동 에너지를 사용하는 것도 가능합니다.

이 에너지원의 특징:

수력 발전소의 전기 비용은 다른 모든 유형의 발전소보다 훨씬 낮습니다.

수력 발전기는 에너지 소비에 따라 상당히 빠르게 켜고 끌 수 있습니다.

재생가능에너지원;

다른 유형의 발전소보다 공기에 미치는 영향이 현저히 적습니다.

수력 발전소 건설은 일반적으로 자본 집약적입니다.

종종 효과적인 HPP는 소비자와 멀리 떨어져 있습니다.

저수지는 종종 넓은 지역을 덮습니다.

1인당 수력발전의 선두주자는 노르웨이, 아이슬란드, 캐나다입니다. 가장 활발한 수력 건설은 수력 발전이 주요 잠재적 에너지원인 중국에 의해 수행되며 세계 소규모 수력 발전소의 최대 절반이 같은 국가에 있습니다.

3.태양 에너지- 어떤 형태로든 에너지를 얻기 위해 태양 복사를 직접 사용하는 것을 기반으로 하는 비전통적 에너지의 방향. 태양 에너지는 무진장한 에너지원을 사용하며 환경 친화적입니다. 즉, 유해한 폐기물을 생성하지 않습니다.

태양 복사에서 전기 및 열을 생성하는 방법:

광전지의 도움으로 전기 얻기;

열 엔진을 사용하여 태양 에너지를 전기로 변환: 수증기, 이산화탄소, 프로판-부탄, 프레온을 사용하는 증기 엔진(피스톤 또는 터빈);

태양열 에너지 - 태양광선을 흡수하는 표면 가열 및 열의 후속 분포 및 사용(후속 난방 또는 증기 발전소에서 가열된 물을 사용하기 위해 물이 담긴 용기에 태양 복사를 집중시킴);

열풍 발전소(태양 에너지를 터보 발전기로 향하는 공기 흐름의 에너지로 변환);

태양열풍선 발전소(선택적 흡수 코팅으로 덮인 풍선의 표면을 가열하는 태양 복사로 인해 풍선 풍선 내부에 수증기가 발생), 풍선 내부의 증기 공급으로 발전소를 가동하기에 충분하다는 장점이 있습니다. 밤과 악천후.

태양 에너지의 장점:

소스의 공개 가용성 및 고갈되지 않음

이론적으로 완벽한 보안 환경, 그러나 태양 에너지의 광범위한 도입은 지구 표면의 알베도(반사 특성)를 변화시키고 기후 변화로 이어질 가능성이 있습니다.

태양 에너지의 단점:

날씨와 시간에 대한 의존성;

결과적으로 에너지 저장이 필요합니다.

높은 건설 비용;

먼지로부터 반사 표면을 주기적으로 청소할 필요가 있습니다.

발전소 위의 대기 가열.

4.조력 발전소. 이 유형의 발전소는 조수의 에너지를 사용하지만 실제로는 지구의 자전 운동 에너지를 사용하는 특수한 유형의 수력 발전소입니다. 조력 발전소는 달과 태양의 중력이 하루에 두 번 수위를 바꾸는 바다 기슭에 건설됩니다.

에너지를 얻기 위해 만이나 강의 입구는 수력 발전 장치가 설치된 댐으로 막혀 있으며 발전기 모드와 펌프 모드(조수가 없을 때 후속 작동을 위해 저수지로 물을 펌핑하기 위해)에서 모두 작동할 수 있습니다. ). 에 마지막 경우그들은 양수 저장 발전소라고합니다.

PES의 장점은 환경 친화적이며 에너지 생산 비용이 저렴하다는 것입니다. 단점은 높은 건설 비용과 낮 동안의 전력 변경입니다. 이것이 PES가 다른 유형의 발전소와 함께 단일 전력 시스템에서만 작동할 수 있는 이유입니다.

5.지열 에너지- 지열 스테이션에서 지구의 내장에 포함된 열 에너지를 희생하여 전기 및 열 에너지 생산을 기반으로 한 에너지 방향. 화산 지역에서 순환하는 물은 비교적 얕은 깊이에서 끓는 온도 이상으로 과열되어 균열을 통해 표면으로 상승하며 때로는 간헐천의 형태로 나타납니다. 깊은 우물 드릴링을 통해 지하 온수에 접근할 수 있습니다. 건조한 고온 암석이 더 일반적이며 에너지는 주입 및 과열된 물의 후속 회수에 의해 제공됩니다. 100°C 미만의 높은 암석 지평은 지질학적으로 비활동적인 많은 지역에서도 흔히 볼 수 있으므로 가장 유망한 것은 지열을 열원으로 사용하는 것입니다. 경제적 응용지열원은 아이슬란드와 뉴질랜드, 이탈리아와 프랑스, ​​리투아니아, 멕시코, 니카라과, 코스타리카, 필리핀, 인도네시아, 중국, 일본, 케냐에 널리 퍼져 있습니다. 세계에서 가장 큰 지열 발전소는 명목 용량이 750MW인 캘리포니아 간헐천 발전소입니다.

6.바이오 연료- 이것은 일반적으로 생물학적 폐기물 처리의 결과로 얻은 생물학적 원료의 연료입니다. 또한 셀룰로오스 및 다양한 유형의 유기 폐기물에서 바이오 연료를 얻는 것을 목표로 하는 다양한 수준의 정교함 프로젝트가 있지만 이러한 기술은 초기 단계개발 또는 상업화. 다양하다 액체 바이오 연료(내연 기관용, 예: 에탄올, 메탄올, 바이오디젤), 고체 바이오 연료(장작, 연탄, 연료 알약, 나무 조각, 짚, 껍질) 및 텅빈(바이오가스, 수소).

미국과 브라질은 전 세계 바이오에탄올의 95%를 생산합니다. 브라질의 에탄올은 주로 사탕수수에서 생산되며 미국에서는 옥수수에서 생산됩니다. Merrill Lynch는 바이오 연료 생산 중단이 유가 및 휘발유 가격을 15%까지 인상할 것으로 예상합니다.

에탄올은 가솔린보다 "에너지 밀도가 낮은" 에너지원입니다. 실행 중인 기계의 마일리지 E85(85% 에탄올과 15% 가솔린의 혼합물, 영어 에탄올의 문자 "E") 단위 연료량당 연료량은 일반 자동차 주행 거리의 약 75%입니다. 내연 기관은 잘 작동하지만 일반 자동차는 E85에서 달릴 수 없습니다. E10(일부 출처는 E15도 사용할 수 있다고 주장합니다). "진짜"에탄올에서는 소위. "Flex-Fuel" 기계("Flex-Fuel" 기계). 이 차량은 일반 가솔린(약간의 에탄올 첨가가 여전히 필요함) 또는 이 둘의 임의의 혼합물로도 작동할 수 있습니다. 브라질은 사탕수수에서 바이오에탄올을 생산하고 연료로 사용하는 선두주자입니다.

바이오 연료 산업 발전에 대한 비평가들은 바이오 연료에 대한 수요 증가로 인해 농부들이 식량 작물 재배 면적을 줄이고 연료를 위해 재배분해야 한다고 말합니다. 미네소타 대학의 경제학자들은 바이오연료 붐이 2025년까지 지구상의 기아 인구를 12억 명으로 증가시킬 것으로 추정합니다.

한편, 유엔식량농업기구(FAO)는 보고서에서 바이오연료 소비의 증가가 농업 및 임업 활동을 다양화하고 경제 발전에 기여할 수 있다고 보고했다. 바이오 연료의 생산은 개발 도상국에서 새로운 일자리를 창출하고 석유 수입에 대한 개발 도상국의 의존도를 줄일 것입니다. 또한, 바이오 연료의 생산을 통해 현재 사용되지 않는 토지를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 모잠비크에서는 430만 헥타르의 6,350만 헥타르의 잠재적으로 적합한 토지에서 농업이 수행됩니다. 스탠포드 대학의 추산에 따르면 전 세계적으로 3억 8,500만 ~ 4억 7,200만 헥타르의 토지가 농업 유통에서 제외되었습니다. 이 땅에서 바이오 연료 생산을 위한 원료를 경작하면 세계에서 바이오 연료의 점유율이 8%로 증가합니다. 에너지 균형. 운송에서 바이오 연료의 비율은 10%에서 25% 사이입니다.

7.수소 에너지- 발전하는 에너지 산업, 사람의 에너지 축적, 수송 및 소비 수단으로서의 수소 사용, 교통 인프라 및 다양한 생산 지역을 기반으로 한 인류의 에너지 생산 및 소비 방향. 수소는 지구 표면과 우주에서 가장 흔한 원소로 선택되며, 수소 연소열이 가장 높고, 산소 연소 생성물은 물(수소 에너지 순환에 다시 도입됨)입니다.

연료 전지- 전기화학 장치는 갈바니 전지와 유사하지만 전기화학 반응을 위한 물질이 외부에서 공급된다는 점에서 다릅니다. 갈바니 전지 또는 배터리에 저장된 제한된 양의 에너지와 대조적입니다. 연료 전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 매우 높은 비율(~80%)을 가질 수 있는 전기 화학 장치입니다. 일반적으로 저온 연료 전지는 양극 쪽에 수소를 사용하고 음극 쪽에 산소를 사용합니다(수소 전지). 연료 전지와 달리 일회용 전기화학 전지는 고체 반응물을 포함하고 있으며 전기화학 반응이 멈추면 교체해야 하고 역화학 반응을 시작하기 위해 전기적으로 재충전되거나 이론적으로 전극으로 교체될 수 있습니다. 연료 전지에서 반응물은 유입되고, 반응 생성물은 유출되며, 반응물이 유입되고 요소 자체가 작동하는 한 반응이 계속 진행될 수 있습니다. 연료 전지는 전기 화학 배터리나 배터리처럼 전기 에너지를 저장할 수 없지만 간헐적 에너지원(태양, 바람)을 사용하여 전기 시스템과 분리되어 작동하는 발전소와 같은 일부 응용 분야의 경우 전해조, 압축기 및 연료 저장 탱크와 결합됩니다. (수소 실린더)는 에너지 저장 장치를 형성합니다. 이러한 설비의 전체 ​​효율(전기 에너지를 수소로, 다시 전기 에너지로 변환)은 30-40%입니다.

연료 전지에는 다음과 같은 여러 가지 가치 있는 특성이 있습니다.

7.1 고효율: 연료전지는 열기관처럼 효율에 대한 엄격한 제한이 없습니다. 연료 에너지를 전기로 직접 변환하여 고효율을 달성합니다. 연료가 디젤 발전기 세트에서 먼저 연소되면 생성된 증기 또는 가스가 터빈 또는 내연 기관 샤프트를 돌리고 차례로 발전기를 돌립니다. 결과는 최대 42%의 효율성이며 더 자주는 약 35-38%입니다. 더욱이 많은 링크와 열기관의 최대 효율에 대한 열역학적 한계로 인해 기존 효율이 더 높아지지 않을 것입니다. 기존 연료전지의 효율은 60~80%이다.

7.2환경친화성. 수증기만 공기 중으로 방출되어 환경에 무해합니다. 그러나 이것은 지역적 규모일 뿐입니다. 이러한 연료 전지의 생산 자체가 이미 특정 위협을 제기하기 때문에 이러한 연료 전지가 생산되는 장소의 환경 친화성을 고려할 필요가 있습니다.

7.3 컴팩트한 치수. 연료 전지는 기존 전원 공급 장치보다 가볍고 공간을 덜 차지합니다. 연료 전지는 소음이 적고 열이 적게 발생하며 연료 소비 측면에서 더 효율적입니다. 이것은 특히 군사 응용 분야와 관련이 있습니다.

연료 전지 문제.

수송에 연료 전지를 도입하는 것은 수소 기반 시설의 부족으로 인해 방해를 받습니다. "닭과 달걀" 문제가 있습니다. 기반 시설이 없으면 왜 수소 자동차를 생산합니까? 수소 수송이 없다면 왜 수소 인프라를 구축합니까? 저속으로 인한 연료전지 화학 반응, 상당한 관성을 가지며 피크 또는 임펄스 부하에서 작동하려면 특정 파워 리저브 또는 기타 기술 솔루션(슈퍼커패시터, 배터리)을 사용해야 합니다. 수소 생산과 수소 저장 문제도 있다. 첫째, 촉매의 급속한 중독을 방지할 수 있을 만큼 충분히 순수해야 하고, 둘째, 최종 사용자에게 비용이 유리할 만큼 충분히 저렴해야 합니다.

수소를 생산하는 방법은 여러 가지가 있지만 현재 전 세계적으로 생산되는 수소의 약 50%가 천연가스에서 나옵니다. 다른 모든 방법은 여전히 ​​비쌉니다. 에너지 가격이 상승함에 따라 수소가 2차 에너지 운반체이기 때문에 가격도 상승한다는 의견이 있다. 그러나 재생 가능한 자원에서 생산되는 에너지 비용은 지속적으로 감소하고 있습니다.