แหล่งพลังงานหมุนเวียน

แนวคิดของแหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES) รวมถึงรูปแบบต่างๆ ของพลังงาน: พลังงานแสงอาทิตย์ ความร้อนใต้พิภพ ลม คลื่นทะเล กระแสน้ำ น้ำขึ้นน้ำลง และพลังงานจากมหาสมุทร พลังงานชีวมวล พลังงานน้ำ พลังงานความร้อนเกรดต่ำ และรูปแบบ "ใหม่" อื่นๆ ของพลังงานทดแทน พลังงาน.

เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่ง RES ตามเงื่อนไขออกเป็นสองกลุ่ม:

แบบดั้งเดิม: พลังงานไฮดรอลิกแปลงเป็นพลังงานรูปแบบใช้งานได้โดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่มีกำลังการผลิตมากกว่า 30 เมกะวัตต์ พลังงานชีวมวลที่ใช้เพื่อสร้างความร้อน วิธีดั้งเดิมการเผาไหม้ (ไม้, พีทและน้ำมันร้อนประเภทอื่น ๆ ); พลังงานความร้อนใต้พิภพ.
ไม่ใช่แบบดั้งเดิม: แสงอาทิตย์, ลม, พลังงานคลื่นทะเล, กระแสน้ำ, กระแสน้ำและมหาสมุทร, พลังงานไฮดรอลิกที่แปลงเป็นพลังงานประเภทใช้งานได้โดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและขนาดเล็ก, พลังงานชีวมวลที่ไม่ได้ใช้เพื่อผลิตความร้อนด้วยวิธีดั้งเดิม, พลังงานความร้อนศักย์ต่ำ และพลังงานหมุนเวียน "ใหม่" ในรูปแบบอื่นๆ
อนาคตของพลังงานหมุนเวียน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวโน้มที่เพิ่มขึ้นของการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES) ค่อนข้างชัดเจน ปัญหาของการพัฒนา RES ได้รับการกล่าวถึงในระดับสูงสุด ดังนั้น ในการประชุมสุดยอดที่โอกินาวา (มิถุนายน 2543) ผู้นำของแปดรัฐ รวมทั้งประธานาธิบดีรัสเซีย วี.วี. ปูติน ได้หารือกัน ปัญหาระดับโลกการพัฒนาของชุมชนโลกและในหมู่พวกเขาปัญหาของบทบาทและสถานที่ของแหล่งพลังงานหมุนเวียน มีการตัดสินใจที่จะจัดตั้งคณะทำงานเพื่อให้คำแนะนำสำหรับการขยายตัวที่สำคัญของตลาดพลังงานหมุนเวียน ในประเทศที่พัฒนาแล้วเกือบทุกประเทศ โครงการพัฒนาพลังงานหมุนเวียนกำลังเกิดขึ้นและดำเนินการ
อะไรคือสาเหตุของความสนใจในปัญหานี้?

เมื่อพูดถึงเทรนด์นี้ ประเด็นใหม่ที่เป็นพื้นฐานควรได้รับการแยกออก จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มีการพัฒนารูปแบบที่ชัดเจนในการพัฒนาภาคพลังงาน: พื้นที่เหล่านั้นของภาคพลังงานที่ให้ผลทางเศรษฐกิจโดยตรงอย่างรวดเร็วกำลังพัฒนา ผลกระทบทางสังคมและสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่เหล่านี้ถูกพิจารณาว่าเป็นเพียงส่วนสนับสนุน และบทบาทในการตัดสินใจนั้นไม่มีนัยสำคัญ

ด้วยแนวทางนี้ แหล่งพลังงานหมุนเวียนจึงถูกพิจารณาว่าเป็นแหล่งพลังงานแห่งอนาคตเท่านั้น เมื่อแหล่งพลังงานดั้งเดิมหมดลงหรือเมื่อการผลิตมีราคาแพงมากและลำบากมาก เนื่องจากอนาคตนี้ดูค่อนข้างไกล (และถึงตอนนี้ก็เป็นไปได้ที่จะพูดอย่างจริงจังเกี่ยวกับการหมดสิ้นลงของศักยภาพของแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมเท่านั้น) การใช้ RES จึงดูน่าสนใจทีเดียว แต่ใน เงื่อนไขที่ทันสมัยแปลกใหม่มากกว่างานจริง

สถานการณ์ได้เปลี่ยนไปอย่างมากจากการที่มนุษย์ตระหนักรู้ถึงขีดจำกัดของการเติบโตทางนิเวศวิทยา การเติบโตแบบทวีคูณอย่างรวดเร็วของผลกระทบด้านลบของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อมนำไปสู่การเสื่อมโทรมอย่างมากของสภาพแวดล้อมของมนุษย์ การรักษาสภาพแวดล้อมนี้ให้อยู่ในสภาวะปกติและความสามารถในการอนุรักษ์ตนเองกำลังกลายเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญของชีวิตในสังคม ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ในอดีต การประเมินทางเศรษฐกิจในขอบเขตแคบๆ ในด้านต่างๆ ของวิศวกรรม เทคโนโลยี และการจัดการนั้นไม่เพียงพออย่างชัดเจน เนื่องจากการประเมินเหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงด้านสังคมและสิ่งแวดล้อม

เป็นครั้งแรกที่แรงผลักดันในการพัฒนาแหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างเข้มข้นไม่ใช่การคำนวณทางเศรษฐกิจที่คาดหวัง แต่เป็นแรงกดดันจากสาธารณะตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม ความคิดเห็นที่ว่าการใช้พลังงานหมุนเวียนจะช่วยปรับปรุงสถานการณ์สิ่งแวดล้อมในโลกอย่างมีนัยสำคัญเป็นพื้นฐานของแรงกดดันนี้

ปัจจุบันศักยภาพทางเศรษฐกิจของแหล่งพลังงานหมุนเวียนในโลกอยู่ที่ประมาณ 2 หมื่นล้าน toe ต่อปี ซึ่งเป็นสองเท่าของการผลิตต่อปีของเชื้อเพลิงฟอสซิลทุกประเภท และสถานการณ์นี้บ่งชี้ถึงแนวทางการพัฒนาพลังงานในอนาคตอันใกล้

ข้อได้เปรียบหลักของแหล่งพลังงานหมุนเวียนคือความไม่สิ้นสุดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การใช้งานไม่ได้เปลี่ยนสมดุลพลังงานของโลก คุณสมบัติเหล่านี้เป็นสาเหตุของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานหมุนเวียนในต่างประเทศและการคาดการณ์ในแง่ดีสำหรับการพัฒนาในทศวรรษหน้า

จากข้อมูลของ American Society of Electrical Engineers หากในปี 1980 สัดส่วนของไฟฟ้าที่ผลิตโดยพลังงานหมุนเวียนในโลกคือ 1% จากนั้นในปี 2005 ก็จะถึง 5% ในปี 2020 - 13% และในปี 2060 - 33% จากข้อมูลของกระทรวงพลังงานสหรัฐ ในประเทศนี้ ภายในปี 2563 ปริมาณการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอาจเพิ่มขึ้นจาก 11 เป็น 22% ในประเทศสหภาพยุโรปมีแผนจะเพิ่มส่วนแบ่งการใช้ในการผลิตความร้อนและไฟฟ้าจาก 6% (1996) เป็น 12% (2010) สถานการณ์เริ่มต้นในประเทศในสหภาพยุโรปนั้นแตกต่างกัน และหากในเดนมาร์กส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนในปี 2543 ถึง 10% เนเธอร์แลนด์มีแผนจะเพิ่มส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนจาก 3% ในปี 2543 เป็น 10% ในปี 2563 ผลลัพธ์หลักในภาพรวมถูกกำหนดโดยเยอรมนีใน โดยมีแผนที่จะเพิ่มสัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนจาก 5.9% ในปี 2543 เป็น 12% ในปี 2553 ซึ่งส่วนใหญ่มาจากลม แสงอาทิตย์ และชีวมวล

มีห้าเหตุผลหลักในการพัฒนา RES:

สร้างความมั่นคงด้านพลังงาน
การรักษาสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม
· พิชิตตลาดโลกของ RES โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนา
· การอนุรักษ์ทรัพยากรพลังงานของตนเองสำหรับคนรุ่นอนาคต
· เพิ่มการบริโภควัตถุดิบสำหรับเชื้อเพลิงที่ไม่ใช้พลังงาน

ขนาดของการเติบโตในการใช้ RES ในโลกในอีก 10 ปีข้างหน้าแสดงไว้ในตาราง 1. เพื่อให้เข้าใจขนาดของตัวเลข เราชี้ให้เห็นว่ากำลังการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าที่ใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน (โดยไม่มีโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่) จะอยู่ที่ 380-390 GW ซึ่งเกินกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าทั้งหมดใน รัสเซีย (215 GW) เพิ่มขึ้น 1.8 เท่า

ตารางที่ 1

ประเภทของอุปกรณ์หรือเทคโนโลยี		2543	2553
ตาแมว		0,938 (0,26)
กังหันลมเชื่อมต่อกับเครือข่าย
HPP ขนาดเล็ก
โรงไฟฟ้าชีวมวล
สถานีอุณหพลศาสตร์พลังงานแสงอาทิตย์
สถานีความร้อนใต้พิภพ
			380,9 - 392,45
สถานีความร้อนใต้พิภพและการติดตั้ง GW
แผงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และระบบ

รัสเซียมีก๊าซธรรมชาติสำรอง 45% ของโลก น้ำมัน 13% ถ่านหิน 23% และยูเรเนียม 14% ทรัพยากรเชื้อเพลิงและพลังงานสำรองดังกล่าวสามารถตอบสนองความต้องการความร้อนและไฟฟ้าของประเทศเป็นเวลาหลายร้อยปี อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงเกิดจากความยากลำบากและอันตรายอย่างมาก ไม่เป็นไปตามความต้องการด้านพลังงานของหลายภูมิภาค เกี่ยวข้องกับการสูญเสียเชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานที่แก้ไขไม่ได้ (มากถึง 50%) และคุกคามความหายนะด้านสิ่งแวดล้อมในสถานที่สกัด และการผลิตเชื้อเพลิงและแหล่งพลังงาน ธรรมชาติไม่อาจทนต่อการทดสอบดังกล่าวได้ ผู้คนประมาณ 22-25 ล้านคนอาศัยอยู่ในพื้นที่จัดหาพลังงานอิสระหรือแหล่งพลังงานส่วนกลางที่ไม่น่าเชื่อถือซึ่งครอบครองมากกว่า 70% ของดินแดนรัสเซีย

ศักยภาพทางเศรษฐกิจของ RES ในรัสเซียแสดงเป็นตันของเชื้อเพลิงมาตรฐาน (toe) ตามประเภทของแหล่งที่มา: พลังงานแสงอาทิตย์ - 12.5 ล้าน, พลังงานลม - 10 ล้าน, ความร้อนของโลก - 115 ล้าน, พลังงานชีวมวล - 35 ล้าน, พลังงานของ แม่น้ำสายเล็ก - 65 ล้านแหล่งพลังงานความร้อนศักย์ต่ำ - 31.5 ล้านรวม - 270 ล้าน tce

ในแง่ของปริมาณ แหล่งที่มาเหล่านี้คิดเป็นประมาณ 30% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานในรัสเซีย ซึ่งเท่ากับ 916 ล้าน tce ต่อปี ซึ่งสร้างโอกาสที่ดีในการแก้ปัญหาด้านพลังงาน สังคม และ ปัญหาสิ่งแวดล้อมต่อไปในอนาคต.

คุณสมบัติ สถานะของศิลปะการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคและการใช้งานจริงของ RES ยังคงเป็นต้นทุนที่สูงขึ้นของพลังงานที่ได้รับ (ความร้อนและไฟฟ้า) เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานที่ได้รับจากโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิมขนาดใหญ่ แต่ความเกี่ยวข้องของปัญหานี้ไม่ได้หายไป มีพื้นที่กว้างใหญ่ในรัสเซียซึ่งตามสภาพเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และสังคม ขอแนะนำให้จัดลำดับความสำคัญของการพัฒนาพลังงานหมุนเวียน รวมถึงพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและขนาดเล็ก เหล่านี้รวมถึง:

• โซนของการจัดหาพลังงานแบบกระจายอำนาจที่มีความหนาแน่นของประชากรต่ำประการแรกคือภูมิภาคของ Far North และดินแดนที่บรรจุไว้
• โซนของแหล่งจ่ายไฟส่วนกลางที่มีการขาดแคลนพลังงานจำนวนมากและการสูญเสียวัสดุจำนวนมากเนื่องจากไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง
• เมืองและสถานที่พักผ่อนหย่อนใจจำนวนมากและการรักษาประชากรด้วยสถานการณ์สิ่งแวดล้อมที่ยากลำบากเนื่องจากการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศจากหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมและในเมืองที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
• พื้นที่ที่มีปัญหาในการจัดหาพลังงานให้กับที่อยู่อาศัย, ฟาร์ม, สถานที่ทำงานตามฤดูกาล, แปลงสวน

ในความเป็นจริง การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างแพร่หลายนั้นสอดคล้องกับลำดับความสำคัญและวัตถุประสงค์สูงสุดของยุทธศาสตร์ด้านพลังงานของรัสเซีย

ตัวอย่างเช่น ความมั่นคงด้านพลังงานเกิดขึ้นในระดับภูมิภาคเป็นส่วนใหญ่ ระดับของการจัดหาภูมิภาคที่มีทรัพยากรเชื้อเพลิงและพลังงานเป็นตัวบ่งชี้หลักอย่างหนึ่งของความอ่อนแอของภูมิภาคต่อภัยคุกคามต่อความมั่นคงด้านพลังงาน การพัฒนาและการใช้ทรัพยากรพลังงานในท้องถิ่น (พลังน้ำจากแม่น้ำสายเล็กๆ พีท แหล่งเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็ก ฯลฯ) รวมถึงการใช้แหล่งพลังงานอื่น ๆ ที่ใช้พลังงานทดแทนเป็นหลัก (แสงอาทิตย์ ลม พลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานชีวมวล) จะช่วยให้หลายภูมิภาคของประเทศสามารถถ่ายโอนพลังงานผ่านพลังงานหมุนเวียนได้ ซึ่งรับประกันความเป็นอิสระด้านพลังงาน

ในบางพื้นที่ของการใช้พลังงานหมุนเวียน รัสเซียมีผลทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สอดคล้องกับระดับโลก ความเป็นไปได้ที่ดีของการใช้แหล่งพลังงานเหล่านี้ในการแก้ปัญหาพลังงานและสิ่งแวดล้อมในอนาคตอันใกล้ได้รับการเปิดเผยแล้ว

ปีการศึกษา

การบรรยาย 20

เทคโนโลยีประหยัดพลังงานและการพัฒนาแหล่งพลังงานใหม่

ตามปกติแล้ว แหล่งพลังงานสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ไม่หมุนเวียนและ ทดแทน. อดีตรวมถึงก๊าซ น้ำมัน ถ่านหิน ยูเรเนียม ฯลฯ เทคโนโลยีสำหรับการรับและการแปลงพลังงานจากแหล่งเหล่านี้ได้รับการพัฒนา แต่ตามกฎแล้วไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และส่วนใหญ่หมดลงแล้ว

แหล่งพลังงานหมุนเวียน- สิ่งเหล่านี้เป็นแหล่งที่ไม่สิ้นสุดในระดับมนุษย์ หลักการพื้นฐานของการใช้พลังงานหมุนเวียนคือการดึงพลังงานจากทรัพยากรธรรมชาติ เช่น แสงแดด ลม การเคลื่อนที่ของน้ำในแม่น้ำหรือทะเล น้ำขึ้นน้ำลง เชื้อเพลิงชีวภาพและความร้อนใต้พิภพที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น เติมเต็มอย่างเป็นธรรมชาติ

โอกาสในการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนมีความเกี่ยวข้องกับความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำ และการคาดการณ์การขาดแคลนเชื้อเพลิงในพลังงานแบบดั้งเดิม

ตัวอย่างการใช้พลังงานหมุนเวียน.

1.พลังงานลมเป็นอุตสาหกรรมที่เฟื่องฟู กำลังของเครื่องกำเนิดลมขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ใบพัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากวาด ตัวอย่างเช่น กังหันขนาด 3 เมกะวัตต์ (V90) ที่ผลิตโดยบริษัท Vestas ของเดนมาร์ก มีความสูงรวม 115 เมตร หอคอยสูง 70 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางใบมีด 90 เมตร สถานที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการผลิตพลังงานจากลมคือบริเวณชายฝั่ง ในทะเลห่างจากชายฝั่ง 10-12 กม. (และบางครั้งก็ไกลออกไป) มีการสร้างฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง หอคอยกังหันลมถูกติดตั้งบนฐานรากของเสาเข็มที่ตอกลงไปลึกถึง 30 เมตร การใช้พลังงานลมเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 30 ต่อปี และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปและสหรัฐอเมริกา

2. เปิด โรงไฟฟ้าพลังน้ำ(HPP) เป็นแหล่งพลังงาน พลังงานศักย์ของการไหลของน้ำถูกนำมาใช้ แหล่งที่มาหลักคือดวงอาทิตย์ ระเหยน้ำ ซึ่งจากนั้นจะตกลงบนเนินเขาในรูปของหยาดน้ำฟ้าและไหลลงมา ก่อตัวเป็นแม่น้ำ โรงไฟฟ้าพลังน้ำมักสร้างบนแม่น้ำโดยสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะใช้พลังงานจลน์ของการไหลของน้ำที่เรียกว่า HPP ที่ไหลอิสระ (ไร้เขื่อน)

คุณสมบัติของแหล่งพลังงานนี้:

ค่าไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำต่ำกว่าโรงไฟฟ้าประเภทอื่นอย่างมาก

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำสามารถเปิดและปิดได้ค่อนข้างเร็วขึ้นอยู่กับการใช้พลังงาน

แหล่งพลังงานหมุนเวียน

ส่งผลกระทบต่ออากาศน้อยกว่าโรงไฟฟ้าประเภทอื่นอย่างเห็นได้ชัด

การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำมักจะต้องใช้เงินทุนมากกว่า

HPP ที่มีประสิทธิภาพมักอยู่ห่างไกลจากผู้บริโภค

อ่างเก็บน้ำมักครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่

ผู้นำด้านการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำต่อคน ได้แก่ นอร์เวย์ ไอซ์แลนด์ และแคนาดา การก่อสร้างพลังน้ำที่ใช้งานมากที่สุดดำเนินการโดยจีน ซึ่งไฟฟ้าพลังน้ำเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพหลัก โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กกว่าครึ่งหนึ่งของโลกตั้งอยู่ในประเทศเดียวกัน

3.พลังงานแสงอาทิตย์- ทิศทางของพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ขึ้นอยู่กับการใช้รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงเพื่อให้ได้พลังงานในรูปแบบใด ๆ พลังงานแสงอาทิตย์ใช้แหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นั่นคือไม่ก่อให้เกิดของเสียที่เป็นอันตราย

วิธีการผลิตไฟฟ้าและความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์:

รับกระแสไฟฟ้าด้วยความช่วยเหลือของโฟโตเซลล์

การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าโดยใช้เครื่องยนต์ความร้อน: เครื่องยนต์ไอน้ำ (ลูกสูบหรือกังหัน) โดยใช้ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ โพรเพน-บิวเทน ฟรีออน;

พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ - ให้ความร้อนแก่พื้นผิวที่ดูดซับ รังสีดวงอาทิตย์และการกระจายและการใช้ความร้อนที่ตามมา (เน้นการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์บนเรือที่มีน้ำเพื่อใช้น้ำอุ่นในภายหลังในการทำความร้อนหรือในเครื่องกำเนิดพลังงานไอน้ำ)

โรงไฟฟ้าพลังลมร้อน (การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานของการไหลของอากาศที่ส่งไปยังเครื่องกำเนิดเทอร์โบ);

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบบอลลูน (การสร้างไอน้ำภายในบอลลูนเนื่องจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ให้ความร้อนแก่พื้นผิวของบอลลูนที่เคลือบด้วยสารเคลือบแบบเลือกดูดซับ) ข้อดีคือปริมาณไอน้ำในบอลลูนเพียงพอต่อการเดินเครื่องของโรงไฟฟ้าที่ กลางคืนและสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย

ข้อดีของพลังงานแสงอาทิตย์:

ความพร้อมใช้งานสาธารณะและความไม่รู้จักหมดสิ้นของแหล่งที่มา

ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ในทางทฤษฎีต่อสิ่งแวดล้อม แม้ว่าจะมีความเป็นไปได้ที่การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้อย่างแพร่หลายอาจเปลี่ยนอัลเบโด (ลักษณะการสะท้อนแสง) พื้นผิวโลกและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ

ข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์:

ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและช่วงเวลาของวัน

ผลที่ตามมาคือความต้องการในการกักเก็บพลังงาน

ค่าก่อสร้างสูง

ความจำเป็นในการทำความสะอาดพื้นผิวสะท้อนแสงเป็นระยะจากฝุ่น

ความร้อนของบรรยากาศเหนือโรงไฟฟ้า

4.โรงไฟฟ้าพลังน้ำ. โรงไฟฟ้าประเภทนี้เป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำชนิดพิเศษที่ใช้พลังงานจากกระแสน้ำ แต่จริงๆ แล้วเป็นพลังงานจลน์ของการหมุนของโลก โรงไฟฟ้ากระแสน้ำสร้างขึ้นบนชายฝั่งทะเล ซึ่งแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์เปลี่ยนระดับน้ำวันละสองครั้ง

เพื่อให้ได้พลังงาน อ่าวหรือปากแม่น้ำถูกปิดกั้นโดยเขื่อนซึ่งมีการติดตั้งหน่วยไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและโหมดปั๊ม (สำหรับการสูบน้ำเข้าอ่างเก็บน้ำเพื่อดำเนินการในภายหลังในกรณีที่ไม่มีกระแสน้ำ ). ในกรณีหลังนี้เรียกว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ

ข้อดีของ PES คือเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและต้นทุนการผลิตพลังงานต่ำ ข้อเสียคือต้นทุนการก่อสร้างสูงและการเปลี่ยนถ่ายพลังงานระหว่างวัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ PES สามารถทำงานได้ในระบบพลังงานเดียวกับโรงไฟฟ้าประเภทอื่นเท่านั้น

5.พลังงานความร้อนใต้พิภพ- ทิศทางของพลังงานขึ้นอยู่กับการผลิตไฟฟ้าและพลังงานความร้อนโดยค่าใช้จ่ายของพลังงานความร้อนที่มีอยู่ในลำไส้ของโลกที่สถานีความร้อนใต้พิภพ ในบริเวณภูเขาไฟ การไหลเวียนของน้ำจะร้อนจัดเหนืออุณหภูมิจุดเดือดที่ระดับความลึกค่อนข้างตื้น และพุ่งขึ้นผ่านรอยแยกสู่พื้นผิว บางครั้งก็ปรากฎตัวในรูปของกีย์เซอร์ การเข้าถึงน้ำอุ่นใต้ดินทำได้ด้วยการขุดเจาะบ่อน้ำลึก หินแห้งที่มีอุณหภูมิสูงนั้นพบได้ทั่วไป พลังงานที่ได้จากการฉีดและการดึงน้ำร้อนยวดยิ่งออกจากหิน ขอบฟ้าหินสูงที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 100 °C นั้นพบได้ทั่วไปในพื้นที่ที่ไม่มีการใช้งานทางธรณีวิทยาหลายแห่ง ดังนั้นสิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือการใช้ความร้อนใต้พิภพเป็นแหล่งความร้อน การใช้แหล่งความร้อนใต้พิภพในเชิงเศรษฐกิจนั้นพบได้ทั่วไปในไอซ์แลนด์และนิวซีแลนด์ อิตาลีและฝรั่งเศส ลิทัวเนีย เม็กซิโก นิการากัว คอสตาริกา ฟิลิปปินส์ อินโดนีเซีย จีน ญี่ปุ่น เคนยา โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือโรงไฟฟ้าแคลิฟอร์เนียไกเซอร์ (California Geyser Plant) ซึ่งมีกำลังการผลิต 750 เมกะวัตต์

6.เชื้อเพลิงชีวภาพ- นี่คือเชื้อเพลิงจากวัตถุดิบทางชีวภาพซึ่งได้รับตามกฎแล้วจากการแปรรูปของเสียทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังมีโครงการ องศาที่แตกต่างการพัฒนาที่มีเป้าหมายเพื่อให้ได้เชื้อเพลิงชีวภาพจากเซลลูโลสและขยะอินทรีย์ประเภทต่างๆ แต่เทคโนโลยีเหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาหรือเชิงพาณิชย์ แตกต่างกันไป เชื้อเพลิงชีวภาพเหลว(สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน เช่น เอทานอล เมทานอล ไบโอดีเซล) เชื้อเพลิงชีวภาพที่เป็นของแข็ง (ฟืนอัดก้อนเชื้อเพลิงอัดเม็ดเศษไม้ฟางแกลบ) และ ก๊าซ(ก๊าซชีวภาพ, ไฮโดรเจน).

สหรัฐอเมริกาและบราซิลผลิตไบโอเอทานอล 95% ของโลก เอทานอลในบราซิลส่วนใหญ่ผลิตจากอ้อย และในสหรัฐอเมริกาจากข้าวโพด Merrill Lynch ประมาณการว่าการหยุดผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจะทำให้ราคาน้ำมันและเบนซินเพิ่มขึ้น 15%

เอทานอลเป็นแหล่งพลังงานที่มีความหนาแน่นของพลังงานน้อยกว่าน้ำมันเบนซิน ไมล์สะสมของเครื่องจักรที่ทำงานบน E85(ส่วนผสมของเอธานอล 85% และน้ำมันเบนซิน 15% ตัวอักษร "E" จากภาษาอังกฤษ Ethanol) ต่อหน่วยปริมาตรของเชื้อเพลิงประมาณ 75% ของระยะทางของรถยนต์มาตรฐาน รถยนต์ทั่วไปไม่สามารถวิ่งบนน้ำมัน E85 ได้ แม้ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในจะทำงานได้ดีก็ตาม E10(บางแหล่งอ้างว่าสามารถใช้ E15 ได้) ในเอทานอล "จริง" เท่านั้นที่เรียกว่า เครื่อง "Flex-Fuel" (เครื่อง "Flex-Fuel") ยานพาหนะเหล่านี้ยังสามารถวิ่งด้วยน้ำมันเบนซินธรรมดา (ยังต้องเติมเอทานอลเล็กน้อย) หรือใช้ทั้งสองอย่างผสมกันโดยพลการ บราซิลเป็นผู้นำในการผลิตและใช้ไบโอเอธานอลจากอ้อยเป็นเชื้อเพลิง

นักวิจารณ์เกี่ยวกับการพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพกล่าวว่าความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพที่เพิ่มขึ้นทำให้เกษตรกรต้องลดพื้นที่ใต้พืชอาหารและแจกจ่ายให้เชื้อเพลิงทดแทน นักเศรษฐศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตาคาดการณ์ว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจะเพิ่มจำนวนผู้หิวโหยบนโลกเป็น 1.2 พันล้านคนภายในปี 2568

ในทางกลับกัน องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) ในรายงานระบุว่าการบริโภคเชื้อเพลิงชีวภาพที่เพิ่มขึ้นสามารถช่วยให้กิจกรรมการเกษตรและป่าไม้มีความหลากหลาย การพัฒนาเศรษฐกิจ. การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจะสร้างงานใหม่ในประเทศกำลังพัฒนาและลดการพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันของประเทศกำลังพัฒนา นอกจากนี้ การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจะช่วยให้สามารถใช้ที่ดินที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์ในปัจจุบันได้ ตัวอย่างเช่นในโมซัมบิก เกษตรกรรมกำลังดำเนินการบนพื้นที่ 4.3 ล้านเฮกตาร์จาก 63.5 ล้านเฮกตาร์ของที่ดินที่เหมาะสม จากการประมาณการของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด พื้นที่ 385-472 ล้านเฮกตาร์ถูกนำออกจากการหมุนเวียนทางการเกษตรทั่วโลก การปลูกบนผืนดินที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจะเพิ่มส่วนแบ่งของเชื้อเพลิงชีวภาพเป็น 8% ในสมดุลพลังงานทั่วโลก ในการขนส่ง ส่วนแบ่งของเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10% ถึง 25%

7.พลังงานไฮโดรเจน- อุตสาหกรรมพลังงานที่กำลังพัฒนา ทิศทางของการผลิตและการใช้พลังงานของมนุษย์ โดยอิงจากการใช้ไฮโดรเจนเป็นวิธีการสะสม การขนส่ง และการใช้พลังงานโดยคน โครงสร้างพื้นฐานการขนส่ง และพื้นที่การผลิตต่างๆ ไฮโดรเจนถูกเลือกให้เป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดบนพื้นผิวโลกและในอวกาศ ความร้อนจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนนั้นสูงที่สุด และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ในออกซิเจนคือน้ำ (ซึ่งถูกนำเข้าสู่การหมุนเวียนของพลังงานไฮโดรเจนอีกครั้ง)

เซลล์เชื้อเพลิง- อุปกรณ์เคมีไฟฟ้าที่คล้ายกับเซลล์กัลวานิก แต่ต่างกันตรงที่สารสำหรับปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีจะถูกป้อนจากภายนอกเข้าไปในเซลล์ ตรงกันข้ามกับปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ในเซลล์กัลวานิกหรือแบตเตอรี่ที่จำกัด เซลล์เชื้อเพลิงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีที่สามารถมีอัตราการแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าได้สูงมาก (~80%) โดยปกติเซลล์เชื้อเพลิงอุณหภูมิต่ำจะใช้: ไฮโดรเจนที่ด้านแอโนดและออกซิเจนที่ด้านแคโทด (เซลล์ไฮโดรเจน) ซึ่งแตกต่างจากเซลล์เชื้อเพลิง เซลล์ไฟฟ้าเคมีแบบใช้แล้วทิ้งประกอบด้วยสารตั้งต้นที่เป็นของแข็ง และเมื่อปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าหยุดลง จะต้องเปลี่ยนใหม่ ชาร์จไฟฟ้าใหม่เพื่อเริ่มปฏิกิริยาเคมีย้อนกลับ หรือในทางทฤษฎีสามารถเปลี่ยนได้ด้วยอิเล็กโทรด ในเซลล์เชื้อเพลิง สารตั้งต้นจะไหลเข้า สารตั้งต้นจะไหลออก และปฏิกิริยาสามารถดำเนินต่อไปได้ตราบเท่าที่สารตั้งต้นเข้าไปและตัวองค์ประกอบยังคงทำงานอยู่ เซลล์เชื้อเพลิงไม่สามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้เหมือนแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีหรือแบตเตอรี่ แต่สำหรับการใช้งานบางอย่าง เช่น โรงไฟฟ้าที่ทำงานแยกจากระบบไฟฟ้า โดยใช้แหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง (แสงอาทิตย์ ลม) เซลล์เชื้อเพลิงจะรวมกับอิเล็กโทรไลเซอร์ คอมเพรสเซอร์ และถังเก็บเชื้อเพลิง (ถังไฮโดรเจน) สร้างอุปกรณ์เก็บพลังงาน ประสิทธิภาพโดยรวมของการติดตั้งดังกล่าว (การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นไฮโดรเจนและกลับเป็นพลังงานไฟฟ้า) คือ 30-40%

เซลล์เชื้อเพลิงมีคุณสมบัติที่มีคุณค่าหลายประการ ได้แก่ :

7.1 ประสิทธิภาพสูง: เซลล์เชื้อเพลิงไม่มีขีดจำกัดด้านประสิทธิภาพเหมือนเครื่องยนต์ความร้อน ประสิทธิภาพสูงเกิดขึ้นได้จากการแปลงพลังงานเชื้อเพลิงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง หากเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นครั้งแรก ไอน้ำหรือก๊าซที่ได้จะหมุนกังหันหรือเพลาของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ผลลัพธ์คือประสิทธิภาพสูงสุด 42% บ่อยกว่าคือประมาณ 35-38% ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากมีการเชื่อมโยงมากมาย รวมถึงข้อจำกัดทางอุณหพลศาสตร์ต่อประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์ความร้อน ประสิทธิภาพที่มีอยู่จึงไม่น่าจะสูงขึ้น เซลล์เชื้อเพลิงที่มีอยู่มีประสิทธิภาพ 60-80%

7.2เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม. มีเพียงไอน้ำเท่านั้นที่ปล่อยสู่อากาศ ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แต่นี่เป็นเพียงในระดับท้องถิ่นเท่านั้น จำเป็นต้องคำนึงถึงความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในสถานที่ที่ผลิตเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้เนื่องจากการผลิตในตัวเองเป็นภัยคุกคามอยู่แล้ว

7.3 ขนาดกะทัดรัด. เซลล์เชื้อเพลิงมีน้ำหนักเบาและใช้พื้นที่น้อยกว่าแหล่งจ่ายไฟแบบดั้งเดิม เซลล์เชื้อเพลิงสร้างเสียงรบกวนน้อยลง สร้างความร้อนน้อยลง และมีประสิทธิภาพมากขึ้นในแง่ของการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งในการใช้งานทางทหาร

ปัญหาเซลล์เชื้อเพลิง.

การนำเซลล์เชื้อเพลิงมาใช้ในการขนส่งมีอุปสรรคเนื่องจากขาดโครงสร้างพื้นฐานของไฮโดรเจน มีปัญหา "ไก่กับไข่" - ทำไมต้องผลิตรถยนต์ไฮโดรเจนหากไม่มีโครงสร้างพื้นฐาน? ทำไมต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานไฮโดรเจนหากไม่มีการขนส่งไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงเนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่ำ จึงมีความเฉื่อยอย่างมาก และต้องการพลังงานสำรองจำนวนหนึ่งหรือการใช้โซลูชันทางเทคนิคอื่นๆ (ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ แบตเตอรี่) เพื่อทำงานภายใต้โหลดสูงสุดหรือแรงกระตุ้น นอกจากนี้ยังมีปัญหาในการผลิตไฮโดรเจนและการจัดเก็บไฮโดรเจน ประการแรก ต้องบริสุทธิ์พอที่จะป้องกันการเป็นพิษอย่างรวดเร็วของตัวเร่งปฏิกิริยา และประการที่สอง ต้องมีราคาถูกพอที่ต้นทุนจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ใช้ปลายทาง

มีหลายวิธีในการผลิตไฮโดรเจน แต่ปัจจุบันประมาณ 50% ของไฮโดรเจนที่ผลิตทั่วโลกมาจากก๊าซธรรมชาติ วิธีอื่นทั้งหมดยังคงมีราคาแพง มีความเห็นว่าเมื่อราคาพลังงานสูงขึ้นต้นทุนของไฮโดรเจนก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเนื่องจากเป็นพาหะพลังงานสำรอง แต่ต้นทุนของพลังงานที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนั้นลดลงอย่างต่อเนื่อง

ยูทูบ สารานุกรม

1 / 4

✪ แหล่งพลังงาน เมืองแห่งพลังงานหมุนเวียนของสวีเดน

✪ พลังงานทางเลือก - พลังงานแสงอาทิตย์และลมเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร

✪ KWHCoin - พลังงานหมุนเวียน! รีวิว ICO!

✪ พลังงานทดแทนในสหภาพยุโรป

คำบรรยาย

แนวโน้ม

ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุด โดยคิดเป็น 3.3% ของการใช้พลังงานทั่วโลก และ 15.3% ของการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2553 การใช้พลังงานลมเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 30 ต่อปี ทั่วโลกมีกำลังการผลิตติดตั้ง 318 กิกะวัตต์ (GW) ในปี 2556 และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรป สหรัฐอเมริกา และจีน การผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยมีกำลังการผลิตรวม 6.9 กิกะวัตต์ (6,900 เมกะวัตต์) ในปี 2551 เกือบหกเท่าของระดับปี 2547 โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นที่นิยมในเยอรมนีและสเปน สถานีความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ดำเนินการในสหรัฐอเมริกาและสเปนและสถานีที่ใหญ่ที่สุดในทะเลทรายโมฮาวีมีกำลังการผลิต 354 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือโรงผลิตน้ำพุร้อนแคลิฟอร์เนีย ซึ่งมีกำลังการผลิต 750 เมกะวัตต์

บราซิลมีหนึ่งในโครงการพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุดในโลกเพื่อผลิตเชื้อเพลิงเอทานอลจากอ้อย ปัจจุบันเอทิลแอลกอฮอล์ครอบคลุม 18% ของความต้องการเชื้อเพลิงรถยนต์ของประเทศ เอทานอลน้ำมันเชื้อเพลิงยังมีจำหน่ายทั่วไปในสหรัฐอเมริกา

ตัวบ่งชี้พลังงานหมุนเวียนทั่วโลก	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016
การลงทุนประจำปีในพลังงานหมุนเวียน ($109)	130	160	211	257	244	232	270	286	241
กำลังการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนติดตั้งทั้งหมด (GW)	1,140	1,230	1,320	1,360	1,470	1,578	1,712	1,849	2,017
ไฟฟ้าพลังน้ำ (GW)	885	915	945	970	990	1,018	1,055	1,064	1,096
พลังงานลม (กิกะวัตต์)	121	159	198	238	283	319	370	433	487
เซลล์แสงอาทิตย์ (GW)	16	23	40	70	100	138	177	227	303
ทำน้ำร้อนด้วยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์	130	160	185	232	255	373	406	435	456
การผลิตเอทานอล (10 9 ลิตร)	67	76	86	86	83	87	94	98	99
ผลิตไบโอดีเซล (10 9 ลิตร)	12	17.8	18.5	21.4	22.5	26	29.7	30.3	30.8
จำนวนประเทศที่มีเป้าหมายการพัฒนา พลังงานหมุนเวียน	79	89	98	118	138	144	164	173	176

แหล่งพลังงานหมุนเวียน

การใช้กระบวนการถาวรนั้นตรงกันข้ามกับการสกัดเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือพีท ในแง่กว้าง พวกมันยังสามารถหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ไม่ใช่ตามมาตรฐานของมนุษย์ เนื่องจากการก่อตัวของพวกมันใช้เวลาหลายร้อยล้านปี และการใช้งานนั้นเร็วกว่ามาก

พลังงานลม

นี่คือแขนงหนึ่งของพลังงานที่เชี่ยวชาญด้านการแปลงพลังงานจลน์ของมวลอากาศในชั้นบรรยากาศให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ความร้อน และรูปแบบอื่นใดเพื่อใช้ใน เศรษฐกิจของประเทศ. การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องกำเนิดลม (เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า) กังหันลม (เพื่อผลิตพลังงานกล) และยูนิตประเภทอื่นๆ อีกมากมาย พลังงานลมเป็นผลมาจากกิจกรรมของดวงอาทิตย์ ดังนั้นมันจึงอยู่ในประเภทพลังงานหมุนเวียน

ในอนาคตมีการวางแผนที่จะใช้พลังงานลมโดยไม่ใช้เครื่องกำเนิดลม แต่เป็นวิธีที่แปลกใหม่กว่า ในเมืองมาสดาร์ (สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์) มีการวางแผนที่จะสร้างโรงไฟฟ้าที่ทำงานบนเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริก มันจะเป็นป่าของลำต้นโพลีเมอร์ที่ปกคลุมด้วยแผ่นเพียโซอิเล็กทริก ลำต้นขนาด 55 เมตรเหล่านี้จะโค้งงอตามแรงลมและทำให้เกิดกระแสน้ำ

ไฟฟ้าพลังน้ำ

ข้อดีของ PES คือเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและต้นทุนการผลิตพลังงานต่ำ ข้อเสียคือต้นทุนการก่อสร้างสูงและการเปลี่ยนถ่ายพลังงานระหว่างวัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ PES สามารถทำงานได้ในระบบพลังงานเดียวกับโรงไฟฟ้าประเภทอื่นเท่านั้น

พลังงานคลื่น

พลังงานแสงแดด

พลังงานประเภทนี้ขึ้นอยู่กับการแปลงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อน

โซลาร์ฟาร์ม SPP Topaz ที่ใหญ่ที่สุดของโซลาร์ฟาร์มมีกำลังการผลิต 550 เมกะวัตต์ ตั้งอยู่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา

SES ของการดำเนินการทางอ้อมรวมถึง:

• หอคอย- มุ่งแสงอาทิตย์ด้วยเฮลิโอสแตทบนหอคอยกลางที่เต็มไปด้วยน้ำเกลือ
• โมดูลาร์- ที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เหล่านี้ สารหล่อเย็นซึ่งโดยปกติจะเป็นน้ำมันจะถูกส่งไปยังเครื่องรับที่จุดโฟกัสของหัวกระจกทรงกระบอกทรงพาราโบลาแต่ละอัน จากนั้นจึงถ่ายเทความร้อนไปยังน้ำโดยการระเหย

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

โรงไฟฟ้าประเภทนี้เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้น้ำร้อนเป็นตัวพาความร้อน เนื่องจากไม่จำเป็นต้องทำน้ำร้อน GeoTPP จึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า TPP โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพกำลังสร้างขึ้นในบริเวณภูเขาไฟ ซึ่งในระดับความลึกที่ค่อนข้างตื้น น้ำจะร้อนจัดเหนือจุดเดือดและซึมขึ้นสู่พื้นผิว การเข้าถึงแหล่งใต้ดินทำได้โดยการเจาะหลุม

พลังงานชีวภาพ

สาขาพลังงานนี้มีความเชี่ยวชาญในการผลิตพลังงานจากเชื้อเพลิงชีวภาพ ใช้ในการผลิตทั้งพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน

เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นแรก

• สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายที่ปรับตัวให้เติบโตและขยายพันธุ์ในน้ำที่มีมลพิษหรือน้ำเค็ม (มีน้ำมันมากกว่าแหล่งรุ่นแรกถึง 200 เท่า เช่น ถั่วเหลือง)
• ขิง (พืช) - ปลูกหมุนเวียนกับข้าวสาลีและพืชอื่น ๆ
• สบู่ดำหรือสบู่ดำ - เติบโตในดินแห้งแล้งโดยมีปริมาณน้ำมัน 27 ถึง 40% ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

ในบรรดาเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สองที่ขายในท้องตลาด ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ BioOil ที่ผลิตโดยบริษัท Dynamotive ของแคนาดา และ SunDiesel โดยบริษัท CHOREN Industries GmbH ของเยอรมัน

ตามการประมาณการของสำนักงานพลังงานแห่งเยอรมนี (Deutsche Energie-Agentur GmbH) (ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน) การผลิตเชื้อเพลิงด้วยไพโรไลซิสของชีวมวลสามารถครอบคลุม 20% ของความต้องการเชื้อเพลิงยานยนต์ของเยอรมนี ภายในปี 2573 ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ไพโรไลซิสชีวมวลสามารถให้ 35% ของการใช้เชื้อเพลิงยานยนต์เยอรมัน ต้นทุนการผลิตจะน้อยกว่า 0.80 ยูโรต่อลิตรของเชื้อเพลิง

Pyrolysis Network (PyNe) เป็นองค์กรวิจัยที่รวบรวมนักวิจัยจาก 15 ประเทศในยุโรป สหรัฐอเมริกา และแคนาดา

การใช้ผลิตภัณฑ์ไพโรไลซิสเหลวจากไม้สนก็มีแนวโน้มที่ดีเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของยางสน 70% เมทานอล 25% และอะซิโตน 5% ซึ่งก็คือเศษไม้สนเรซินที่ผ่านการกลั่นแบบแห้งสามารถใช้แทนน้ำมันเบนซิน A-80 ได้สำเร็จ นอกจากนี้ยังใช้เศษไม้ในการกลั่น: กิ่งไม้ ตอไม้ เปลือกไม้ การส่งออกเศษเชื้อเพลิงถึง 100 กิโลกรัมต่อขยะหนึ่งตัน

เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สาม- เชื้อเพลิงที่ได้จากสาหร่าย

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2521 ถึง พ.ศ. 2539 กระทรวงพลังงานสหรัฐได้ตรวจสอบสาหร่ายที่มีน้ำมันสูงภายใต้โครงการขยายพันธุ์สัตว์น้ำ นักวิจัยสรุปได้ว่าแคลิฟอร์เนีย ฮาวาย และนิวเม็กซิโกเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตสาหร่ายในบ่อเปิด เป็นเวลา 6 ปี สาหร่ายถูกปลูกในบ่อขนาด 1,000 ตร.ม. 2 . บ่อน้ำในนิวเม็กซิโกได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพสูงในการดักจับ CO 2 ผลผลิตสาหร่ายมากกว่า 50 กรัมต่อ 1 m 2 ต่อวัน บ่อน้ำขนาด 200,000 เฮกตาร์สามารถผลิตเชื้อเพลิงได้เพียงพอสำหรับการบริโภค 5% ต่อปีของรถยนต์ในสหรัฐอเมริกา 200,000 เฮกตาร์น้อยกว่า 0.1% ของที่ดินในสหรัฐอเมริกาที่เหมาะสำหรับการปลูกสาหร่าย เทคโนโลยียังมีปัญหาอีกมาก ตัวอย่างเช่นความรักของสาหร่าย อุณหภูมิสูง(สภาพอากาศแบบทะเลทรายเหมาะสำหรับการผลิต) อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิเพิ่มเติมเพื่อปกป้องพืชผลที่เพาะปลูกจากอุณหภูมิที่ลดลงในตอนกลางคืน (“เย็นจัด”) ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เทคโนโลยีนี้ไม่ได้ถูกนำไปผลิตเชิงพาณิชย์เนื่องจากราคาน้ำมันในตลาดค่อนข้างต่ำ

นอกจากการเพาะเลี้ยงสาหร่ายในบ่อเปิดแล้ว ยังมีเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงสาหร่ายในถังปฏิกรณ์ชีวภาพขนาดเล็กที่ตั้งอยู่ใกล้โรงไฟฟ้าอีกด้วย ความร้อนทิ้งจากโรงงาน CHP สามารถครอบคลุมได้ถึง 77% ของความต้องการความร้อนสำหรับการเพาะปลูกสาหร่าย เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงสาหร่ายนี้ได้รับการปกป้องจากความผันผวนของอุณหภูมิในแต่ละวัน ไม่ต้องใช้ความร้อน ภูมิอากาศแบบทะเลทราย- นั่นคือสามารถนำไปใช้กับ CHP ที่ปฏิบัติการได้เกือบทุกชนิด

วิจารณ์

นักวิจารณ์เกี่ยวกับการพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพอ้างว่าความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพที่เพิ่มขึ้นทำให้ผู้ผลิตทางการเกษตรต้องลดพื้นที่ใต้พืชอาหารและแจกจ่ายให้กับพืชเชื้อเพลิง ตัวอย่างเช่น ในการผลิตเอทานอลจากข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ภาพนิ่งจะใช้ในการผลิตอาหารสัตว์และสัตว์ปีก ในการผลิตไบโอดีเซลจากถั่วเหลืองหรือเมล็ดเรพ จะใช้เค้กเพื่อผลิตอาหารสัตว์ นั่นคือการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสร้างอีกขั้นตอนหนึ่งในการแปรรูปวัตถุดิบทางการเกษตร

มาตรการสนับสนุนแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ในขณะนี้ มีมาตรการสนับสนุนแหล่งพลังงานหมุนเวียนค่อนข้างมาก บางคนได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและเข้าใจได้สำหรับผู้เข้าร่วมตลาด ในบรรดามาตรการเหล่านี้ ควรพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติม:

• ใบรับรองสีเขียว
• การชดใช้ค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อทางเทคโนโลยี
• ภาษีการเชื่อมต่อ;
• ระบบการวัดสุทธิ

ใบรับรองสีเขียว

ใบรับรองสีเขียวคือใบรับรองที่ยืนยันการผลิตไฟฟ้าจำนวนหนึ่งจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ใบรับรองเหล่านี้สามารถรับได้โดยผู้ผลิตที่ผ่านการรับรองจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้องเท่านั้น ตามกฎแล้ว ใบรับรองสีเขียวจะยืนยันการสร้าง 1 MWh แม้ว่าค่านี้อาจแตกต่างกัน ใบรับรองสีเขียวสามารถขายพร้อมกับกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้หรือแยกจำหน่าย ซึ่งให้การสนับสนุนเพิ่มเติมแก่ผู้ผลิตไฟฟ้า เครื่องมือซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์พิเศษ (WREGIS, M-RETS, NEPOOL GIS) ใช้เพื่อติดตามปัญหาและความเป็นเจ้าของ "ใบรับรองเขียว" ในบางโปรแกรม ใบรับรองสามารถสะสม (เพื่อใช้ในภายหลัง) หรือยืม (เพื่อปฏิบัติตามข้อผูกพันในปีปัจจุบัน) แรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังกลไกในการเผยแพร่ใบรับรองสีเขียวคือความต้องการที่บริษัทต่างๆ จะต้องปฏิบัติตามพันธกรณีที่กำหนดขึ้นเองหรือกำหนดโดยรัฐบาล ในวรรณคดีต่างประเทศ "ใบรับรองสีเขียว" เรียกอีกอย่างว่า: ใบรับรองพลังงานหมุนเวียน (RECs), แท็กสีเขียว, เครดิตพลังงานหมุนเวียน

การชดเชยต้นทุนการเชื่อมต่อทางเทคโนโลยี

เพื่อเพิ่มความน่าดึงดูดใจในการลงทุนของโครงการบนพื้นฐานของ RES หน่วยงานของรัฐอาจมีกลไกสำหรับการชดเชยต้นทุนการเชื่อมต่อทางเทคโนโลยีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางส่วนหรือทั้งหมดตามแหล่งพลังงานทดแทนไปยังเครือข่าย ในปัจจุบัน เฉพาะในจีนเท่านั้นที่องค์กรกริดรับผิดชอบค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเชื่อมต่อทางเทคโนโลยีอย่างเต็มที่

อัตราภาษีคงที่สำหรับพลังงาน RES

ประสบการณ์ที่สะสมในโลกช่วยให้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับอัตราภาษีคงที่ซึ่งเป็นมาตรการที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในการกระตุ้นการพัฒนาแหล่งพลังงานหมุนเวียน มาตรการสนับสนุน RES เหล่านี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักสามประการ:

• รับประกันการเชื่อมต่อกับเครือข่าย
• สัญญาระยะยาวสำหรับการซื้อไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตโดยแหล่งพลังงานหมุนเวียน
• รับประกันการรับซื้อไฟฟ้าที่ผลิตได้ในราคาคงที่

อัตราภาษีคงที่สำหรับพลังงาน RES อาจแตกต่างกันไป ไม่เพียงแต่สำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับกำลังการผลิต RES ที่ติดตั้งด้วย หนึ่งในตัวเลือกสำหรับระบบสนับสนุนตามอัตราภาษีคงที่คือการใช้ค่าพรีเมียมคงที่กับราคาตลาดของพลังงาน RES ตามกฎแล้วจะมีการจ่ายค่าธรรมเนียมเพิ่มเติมสำหรับราคาไฟฟ้าที่ผลิตได้หรืออัตราค่าไฟฟ้าคงที่เป็นระยะเวลานานเพียงพอ (10-20 ปี) ซึ่งรับประกันผลตอบแทนจากการลงทุนในโครงการและทำกำไร

ระบบการวัดสุทธิ

มาตรการสนับสนุนนี้ให้ความเป็นไปได้ในการวัดกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเครือข่ายและใช้ค่านี้ต่อไปในการตั้งถิ่นฐานร่วมกันกับองค์กรจัดหาพลังงาน ตาม "ระบบวัดแสงสุทธิ" เจ้าของ RES จะได้รับเงินกู้รายย่อยในจำนวนที่เท่ากับหรือมากกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ ในหลายประเทศ กฎหมายกำหนดให้บริษัทจัดหาไฟฟ้าต้องจัดหาตัวเลือกการวัดสุทธิให้กับผู้บริโภค

พลังงานที่ได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนไม่ได้เป็นเพียงหัวข้อของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อีกต่อไป แต่เป็นปัจจัยที่เปลี่ยนแปลงความสมดุลของพลังงานในตลาดพลังงาน สร้างแรงกดดันต่อราคาของผู้ให้บริการพลังงานแบบดั้งเดิม และกำหนดอนาคตทางเศรษฐกิจของประเทศต่างๆ ประเทศผู้นำเข้าเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมเริ่มมีความเป็นอิสระมากขึ้นในนโยบายพลังงานของตนจากประเทศผู้ส่งออก และประเทศเหล่านั้นก็กำลังสูญเสียอิทธิพลหลักของตนไป โลกกำลังเปลี่ยนแปลง และเชื้อเพลิงฟอสซิลค่อยๆ หยุดเป็นปัจจัยกำหนดของภูมิรัฐศาสตร์: การต่อสู้เพื่อแหล่งน้ำมันและก๊าซกำลังเริ่มกลายเป็นอดีตไปแล้ว

ข้อความ: Ekaterina Borisova

แหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES) คือประเภทของพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างต่อเนื่องในชีวมณฑลของโลก ได้แก่พลังงานจากดวงอาทิตย์ ลม น้ำ (รวมถึงพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง) พลังงานความร้อนใต้พิภพ ชีวมวลยังใช้เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งผลิตไบโอเอทานอลและไบโอดีเซล นอกจากนี้ ไม่จำเป็นต้องเป็นพืชที่ปลูกเป็นพิเศษเพื่อใช้เป็นพลังงาน สาหร่าย ของเสียจากการผลิตและการบริโภคสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานได้

ในรัสเซีย แหล่งพลังงานหมุนเวียนขึ้นอยู่กับวิธีการนั้นมีอยู่อย่างกว้างขวางหรือไม่เลย ตัวอย่างเช่น จากข้อมูลของกระทรวงพลังงาน ส่วนแบ่งของ RES ในสมดุลพลังงานของรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 18% ในจำนวนนี้ 17% มาจากพลังงานที่เกิดจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งเมื่อพูดถึงแหล่งพลังงานหมุนเวียน การมีส่วนร่วมของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่จะไม่ถูกนำมาพิจารณา เนื่องจากโดยปกติแล้วจะมีการกล่าวถึงส่วนแบ่งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ในคอลัมน์แยกต่างหาก จากตำแหน่งเหล่านี้ ส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนในรัสเซียน้อยกว่า 1% แน่นอนว่าสิ่งนี้เทียบไม่ได้กับการพัฒนาพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในประเทศชั้นนำอื่นๆ ของโลก

นำหน้าโลกทั้งหมด… จีน
อันดับแรกในแง่ของการลงทุนในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ในภาคพลังงาน ได้แก่ จีน สหรัฐอเมริกา และประเทศในสหภาพยุโรป จีนซึ่งเป็นผู้นำในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเนื่องจากการเผาไหม้ของถ่านหินเป็นส่วนใหญ่ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนของจีน ยังเป็นผู้นำในการลงทุนสีเขียวที่เรียกว่า ในปี 2556 เป็นครั้งแรกที่บริษัทกลายเป็นผู้นำในด้านการลงทุนด้านพลังงานสีเขียว แม้ว่ากิจกรรมการลงทุนในด้านนี้จะลดลงทั่วโลกก็ตาม ในปี 2556 การลงทุนของจีนอยู่ที่ประมาณ 56.3 พันล้านดอลลาร์ ซึ่งคิดเป็น 61% ของการลงทุนทั้งหมดในประเทศกำลังพัฒนา และนี่มากกว่าที่ประเทศในยุโรปรวมกันลงทุน นอกจากนี้ นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่การลงทุนเหล่านี้มีมากกว่าการลงทุนด้านพลังงานเชื้อเพลิงของจีน

ภายในปี 2563 จีนคาดว่าจะเพิ่มสัดส่วนของแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมดเป็น 15% และลดความเข้มของคาร์บอนในระบบเศรษฐกิจลง 40-45% เมื่อเทียบกับระดับปี 2548 นี่เป็นแผนเชิงบวกอย่างมากสำหรับทั้งโลก เนื่องจากหนึ่งในสามของก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาทุกปีมาจากผลงานของอุตสาหกรรมจีน ภายในสิ้นปี 2558 สัดส่วนของเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่ฟอสซิลในโครงสร้างการบริโภคของประเทศนี้เพิ่มขึ้นเป็น 12% ในขณะที่การบริโภคถ่านหินลดลง 1.7 จุดเปอร์เซ็นต์ (เป็น 64.4%) ข้อมูลเหล่านี้รายงานโดยหัวหน้าฝ่ายบริหารกิจการพลังงานของสาธารณรัฐประชาชนจีน Nur Bekri

ส่วนใหญ่เกิดจากการกระทำอย่างแข็งขันของจีน การเติบโตของเศรษฐกิจโลกในปี 2557 เป็นครั้งแรก (!) ไม่ได้มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งนี้เห็นได้จากรายงานที่นำเสนอโดยเครือข่ายนโยบายพลังงานทดแทนในศตวรรษที่ 21 ซึ่งดำเนินการภายใต้การอุปถัมภ์ของสหประชาชาติ

ตามที่มูลนิธิโลก สัตว์ป่า(WWF) ภายในปี 2593 80% ของภาคส่วนพลังงานของจีนสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานหมุนเวียนได้หากไม่ชะลอโครงการประหยัดพลังงาน เป็นผลให้การปล่อยคาร์บอนจากการผลิตพลังงานอาจลดลงถึง 90% ภายในปี 2050 จากที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน โดยไม่กระทบต่อเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าหรือชะลอการเติบโตทางเศรษฐกิจ บางทีการคาดการณ์นี้อาจมองโลกในแง่ดีเกินไป แต่โดยตัวมันเองแล้ว รูปลักษณ์ของมันมีความสำคัญ: ขอบเขตของจีนสำหรับการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ทำให้หลายคนประหลาดใจ

วันนี้ไม่เพียง แต่พัฒนา แต่ยังมีอีกมากมาย ประเทศกำลังพัฒนามีแผนพัฒนาพลังงานมีข้อบังคับเกี่ยวกับการเพิ่มส่วนแบ่งของแหล่งพลังงานหมุนเวียน แม้แต่อินเดีย ซึ่งการใช้เชื้อเพลิงประเภทที่สกปรกที่สุด - ถ่านหิน - เติบโตขึ้นเรื่อย ๆ มีแผนจะเพิ่มปริมาณไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตได้จาก RES (รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังน้ำ) จาก 130 GW เป็น 400 GW ภายในปี 2573 และพร้อมแล้ว นำหน้าเราในตัวบ่งชี้เหล่านี้ .

ความกังวลด้านพลังงานชั้นนำของโลกกำลังเปลี่ยนจุดเน้นของการวิจัยและการผลิตไปสู่แหล่งพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น ดังนั้น บริษัทน้ำมันและก๊าซของฝรั่งเศส Total จึงเข้าซื้อหุ้นควบคุมใน American Sunpower ซึ่งผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์

เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญมาก
เป็นที่ทราบกันดีว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะหมดลง และการเผามันจะทำให้ภาวะเรือนกระจกบนโลกรุนแรงขึ้น สองในสามของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากภาวะโลกร้อนมาจากพลังงานทั่วไป การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิพื้นผิวและการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ CO2 มีแนวโน้มที่จะนำไปสู่ผลร้ายแรงไม่เพียงเฉพาะกับพืชและสัตว์บางชนิดเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อความเป็นอยู่ของประชากรในหลายประเทศอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มขึ้นของความเป็นกรดของชั้นบนของมหาสมุทรเนื่องจากการปล่อย CO2 เพิ่มเติมจะมาพร้อมกับการตายของส่วนสำคัญของสิ่งมีชีวิตในทะเลและประการแรกคือปะการังซึ่งจะนำไปสู่การทำลายล้าง เศรษฐกิจของประเทศกำลังพัฒนาหลายแห่งที่อาศัยการท่องเที่ยวและการประมงชายฝั่ง การละลายของธารน้ำแข็งและการเพิ่มขึ้นของระดับมหาสมุทรโลกจะหมายถึงในบางกรณีน้ำท่วมพื้นที่ชายฝั่งและแม้แต่ทั้งประเทศ จากมุมมองนี้ บังคลาเทศและรัฐโอเชียเนียมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ และนี่เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้น

นอกเหนือจากความไม่รู้จักหมดสิ้นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว แหล่งพลังงานหมุนเวียนยังมีคุณภาพอีกแบบหนึ่ง นั่นคือทางเลือก ซึ่งจะช่วยให้ประเทศที่ไม่มีเชื้อเพลิงฟอสซิลสำรองจำนวนมากในอนาคตสามารถรับประกันความมั่นคงด้านพลังงานและเอาชนะการพึ่งพาพลังงานจากผู้ส่งออกพลังงานได้ และนี่เป็นหนึ่งในคำอธิบายที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดว่าทำไมการใช้พลังงานหมุนเวียนจึงพัฒนาอย่างแข็งขันในยุโรปและตัวอย่างเช่น ในประเทศจีน และความสนใจเพียงเล็กน้อยก็จ่ายให้กับพวกเขาในรัสเซีย ตามโครงการพัฒนาพลังงานของรัสเซีย ภายในปี 2020 สัดส่วนของแหล่งพลังงานหมุนเวียน ไม่รวมโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ ในสมดุลพลังงานทั้งหมดของประเทศควรเพิ่มขึ้นเป็น 2.5% เท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเยอรมนี ภายในปี 2020 ส่วนแบ่งของ มีการวางแผนที่จะเพิ่มแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็น 30%

ในขณะนี้ ส่วนแบ่งของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมในสมดุลพลังงานทั้งหมดของเยอรมนีมีมากกว่า 15% แล้ว โดยรวมสำหรับสหภาพยุโรป ตามสถิติพลังงานประจำปี (Global Energy Statistical Yearbook 2015) ส่วนแบ่งของ RES (รวมถึง HPPs) ในปี 2014 คือ 30% และในบางพื้นที่ ประเทศในยุโรปถึง 98% (นอร์เวย์)

ข้อจำกัด RE
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีที่ทันสมัยยังไม่อนุญาตให้มีการปรับทิศทางการใช้แหล่งพลังงานเหล่านี้อย่างสมบูรณ์และเป็นสากล มีข้อ จำกัด ที่สำคัญในการใช้งาน

ตัวอย่างเช่น การพัฒนาไฟฟ้าพลังน้ำไม่สามารถทำได้ทุกที่เนื่องจากเครือข่ายแม่น้ำไม่เพียงพอ แต่ถึงแม้จะมีแม่น้ำ การสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำก็ไม่สมเหตุสมผลเสมอไป การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่รบกวนระบบนิเวศในท้องถิ่นและ biocenoses และยังต้องมีการย้ายถิ่นฐานของประชากรจำนวนมากในบางครั้ง ในขณะเดียวกัน การสร้าง HPP ขนาดเล็กขึ้นอยู่กับระบอบการปกครองของแม่น้ำเป็นอย่างมาก ในช่วงฤดูแล้ง HPP ดังกล่าวจะลดผลผลิตลงอย่างมากหรือหยุดลงโดยสิ้นเชิง โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ที่ใช้งานมากที่สุดในปัจจุบันกำลังพัฒนาในประเทศจีน และที่นี่มีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก กำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังน้ำของจีนในปัจจุบันคือ 260 GW และในปี 2020 มีแผนจะเพิ่มเป็น 380 GW สำหรับการเปรียบเทียบ กำลังการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำของรัสเซียมีเพียง 46 GW (อันดับ 5 ของโลก) การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ของจีนทำให้เกิดการประท้วงจากนักสิ่งแวดล้อม ประชากรในท้องถิ่นถูกบังคับให้ย้ายไปยังสถานที่ใหม่ และยังกระตุ้นให้เกิดข้อพิพาทและความขัดแย้งกับประเทศเพื่อนบ้านเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงระบบการไหลของแม่น้ำข้ามพรมแดน ปริมาณและคุณภาพของน้ำ

ทุกวันนี้ แหล่งอ้างอิงต่างๆ ระบุว่า 30-70% ของแม่น้ำในจีนเป็นมลพิษร้ายแรง แม่น้ำบางสายไม่ไหลลงสู่ทะเลอีกต่อไป และความหลากหลายทางชีวภาพของแม่น้ำก็ลดลงอย่างมาก กิจกรรมไฮโดรเทคนิคของจีนส่งผลกระทบต่อสถานะของแม่น้ำในอินเดีย บังคลาเทศ รัสเซีย คาซัคสถาน เวียดนาม ลาว เมียนมาร์ ไทย และกัมพูชา

สำหรับพลังงานของคลื่นยักษ์และแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นก็ไม่ได้มีอยู่ในทุกที่เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ในไอซ์แลนด์ อุตสาหกรรมไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ

พลังงานลมยังต้องพึ่งพาในระดับที่จำกัด ประการแรก ไม่ใช่ทุกที่ที่มีศักยภาพลมเพียงพอและพื้นที่ทะเลทรายที่เหมาะสำหรับการติดตั้งกังหันลม นอกจากนี้ สถานีพลังงานลมและแสงอาทิตย์ยังเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีราคาแพงที่สุด และการใช้แผงโซลาร์เซลล์ในละติจูดเหนือนั้นไม่ได้ประโยชน์เนื่องจากขาด วันที่มีแดดในหนึ่งปี. นอกจากนี้ การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ยังขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน ฤดูกาล และสภาพอากาศเป็นอย่างมาก

นอกจากนี้ยังควรกล่าวถึงด้วยว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก กังหันลม และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ไม่สามารถเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้ เนื่องจากความไม่เสถียรของการผลิตพลังงาน หากส่วนแบ่งของพวกเขาเริ่มเกิน 20% ของความจุของระบบไฟฟ้า ก็จำเป็นต้องแนะนำความสามารถในการควบคุมเพิ่มเติม จนถึงตอนนี้ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่สามารถจัดการงานด้านกฎระเบียบได้ดีที่สุด ซึ่งในช่วงที่มีการผลิตไฟฟ้าสูงสุดสามารถเพิ่มการผลิตพลังงานได้ในเวลาไม่กี่นาที ในขณะที่แม้แต่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (ไม่ต้องพูดถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์) ก็ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการดำเนินการนี้

อย่างไรก็ตาม พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มีการพัฒนาอย่างแข็งขันที่สุดในยุโรป ยิ่งกว่านั้น สหภาพยุโรปยังสามารถแก้ปัญหาการควบคุมและสะสมกำลังการผลิตใน "พลังงานสีเขียว" ได้บางส่วน: นอร์เวย์ซึ่งอุดมไปด้วยศักยภาพพลังน้ำและมีสถานีสูบน้ำ (PSPPs) จำนวนเพียงพอกลายเป็น "แบตเตอรี่" ของ ยุโรปตะวันตก. เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเกิน เครื่องสูบน้ำที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับจะสูบน้ำจากปลายน้ำของอ่างเก็บน้ำไปยังต้นน้ำ ในช่วงเวลาที่มีการใช้ไฟฟ้าสูงสุด น้ำจะถูกเททิ้งอีกครั้ง และจะทำให้เครื่องปั่นไฟทำงาน ประเทศนี้เชื่อมต่อกันด้วยสายส่งไฟฟ้าแรงสูงกับสวีเดน เดนมาร์ก และเนเธอร์แลนด์แล้ว ลอนดอนยังวางแผนที่จะวางสายเคเบิลไปยังนอร์เวย์ตามด้านล่างของทะเลเหนือ และเยอรมนีจะสามารถใช้สายเคเบิลเดียวกันเพื่อส่ง “ไฟฟ้าสีเขียว” ส่วนเกินไปยังนอร์เวย์ และได้รับไฟฟ้าพลังน้ำที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจากที่นั่นตามความจำเป็นตั้งแต่ปี 2020 ข้อตกลงในการวางสายไฟใต้น้ำความยาว 623 กิโลเมตร กำลังผลิต 1,400 เมกะวัตต์ ระหว่างเมือง Wilster ของเยอรมนี ทางตะวันตกเฉียงเหนือของฮัมบูร์ก และเมือง Tonstad ของนอร์เวย์ ได้ลงนามในเดือนกุมภาพันธ์ 2558 สายส่งนี้จะครอบคลุม 3% ของการใช้ไฟฟ้าในเยอรมนี

สำหรับการใช้พลังงานชีวมวลนั้นยังสวนทางกับนโยบายป้องกันวิกฤตอาหารบนโลก ตอนนี้ไม่เพียง แต่ผู้คนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องจักรที่อ้างสิทธิ์ในผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมเกษตรด้วย ตัวอย่างเช่น ต้องใช้น้ำมันพืชประมาณหนึ่งตันจากเมล็ดพืชน้ำมันเพื่อผลิตไบโอดีเซลหนึ่งตัน และสำหรับการผลิตเอทานอลโดยเฉพาะอย่างยิ่งอ้อย, ข้าวสาลี, ข้าว, ข้าวไรย์, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวโพด, ข้าวฟ่าง, มันฝรั่ง, เยรูซาเล็มอาติโช๊ค, หัวบีทน้ำตาล

ปริมาณของการปล่อยไบโอเอทานอลที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศนั้นน้อยกว่าน้ำมันเบนซินทั่วไปอย่างมาก แต่ค่าพลังงานของมันต่ำกว่า ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ปริมาณที่มากขึ้น ที่น่าสนใจคือปริมาณของไบโอเอทานอลที่ไม่พึงประสงค์นั้นขึ้นอยู่กับพืชผลที่ผลิตออกมา เอธานอลจากอ้อยช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ประมาณ 80% เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล ไบโอเอธานอลส่วนใหญ่ที่ "ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" ซึ่งช่วยลดการปล่อยมลพิษเพียง 30% ผลิตจากข้าวโพด อ้อยและข้าวโพดเป็นพืชที่ได้รับความนิยมสูงสุดในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ

ผู้ผลิตเอทานอลหลักในปัจจุบันคือสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในการแปรรูปข้าวโพดเป็นเชื้อเพลิง และบราซิลซึ่งปลูกอ้อยเพื่อจุดประสงค์นี้ ประเทศเหล่านี้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพได้ 2 ใน 3 ของเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้กันทั่วโลก ในบรรดาพลังงานหมุนเวียนทุกประเภท ชีวมวลเป็นทรัพยากรหมุนเวียนที่ใช้มากที่สุดในประเทศเหล่านี้

นักวิจารณ์เกี่ยวกับการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพชี้ให้เห็นว่าการเติบโตของการผลิตทำให้ราคาอาหารสูงขึ้น แม้ว่ามันควรจะเป็นอีกทางหนึ่ง การผลิตไบโอเอทานอลได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการพึ่งพาราคาน้ำมันที่เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งจะส่งผลต่อราคา ของอาหาร.

ฝ่ายตรงข้ามของเชื้อเพลิงชีวภาพยังให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าภายใต้สวนของวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตหรือป่าเขตร้อน (บราซิล มาเลเซีย อินโดนีเซีย) ซึ่งสามารถดูดซับ CO2 ได้มากกว่าอ้อย ข้าวโพด หรืออื่นๆ ธัญพืชที่ใช้ผลิตเอทานอล ซึ่งเหมือนกับการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอน ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน หรือพื้นที่เพาะปลูกครอบครองพื้นที่ที่เคยปลูกพืชอาหารซึ่งแน่นอนว่าไม่ได้มีส่วนช่วยในการต่อสู้กับความอดอยาก การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพยังขัดกับกลยุทธ์การประหยัดทรัพยากรน้ำ เนื่องจากการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพหนึ่งลิตรต้องใช้น้ำถึง 2,500 ลิตรสำหรับการเพาะปลูกพืชผลทางอุตสาหกรรม

อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงประเภทนี้มีแนวโน้มที่ดี เนื่องจากสามารถผลิตได้จากวัตถุดิบที่มีอยู่มากมาย ตั้งแต่พืชผลทางอุตสาหกรรมที่ปลูกเป็นพิเศษไปจนถึงสาหร่าย เศษไม้ เศษกระดาษ น้ำมันเครื่องใช้แล้ว และของเสียจากปศุสัตว์

แม้จะมีข้อบกพร่องที่มีอยู่ แต่แหล่งพลังงานหมุนเวียนทั้งหมดข้างต้นกำลังได้รับการแนะนำอย่างแข็งขันในประเทศชั้นนำของโลก และค่าใช้จ่ายในการใช้งานก็ลดลงอย่างต่อเนื่อง ตามการประมาณการของกรีนพีซและบางสถานการณ์ของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนภายในปี 2573 จะเท่ากับต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิล

เมื่อถึงระยะเวลาคืนทุน พลังงานที่สร้างจาก RES เกือบจะไม่มีค่าใช้จ่ายเนื่องจากไม่มีค่าเชื้อเพลิง

ทางเลือกของรัสเซีย
อุตสาหกรรมพลังงานของรัสเซียยังคงเฉื่อยโดยต้องพึ่งพาน้ำมันและก๊าซ และนี่คือคำอธิบายโดยความจริงที่ว่าเราไม่มีแรงจูงใจเพียงพอสำหรับการพัฒนาแหล่งทางเลือก ประการแรก เรามีทุกอย่างเป็นของตนเองและไม่ต้องพึ่งพาใครในภาคส่วนพลังงาน ประการที่สอง เพื่อแนะนำเทคโนโลยีใหม่และเปลี่ยนแปลงโครงสร้างการจัดการทั้งหมดในพื้นที่นี้ การลงทุนทางการเงินจำนวนมากเป็นสิ่งจำเป็นจากรัฐ ประสบการณ์ระดับโลกแสดงให้เห็นว่าเพื่อให้การพัฒนาพลังงานหมุนเวียนประสบความสำเร็จ อย่างน้อยที่สุดก็จำเป็นต้องกระตุ้นในรูปแบบของข้อบังคับที่จำเป็น เงินอุดหนุนสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ แรงจูงใจด้านภาษี การให้สินเชื่อดอกเบี้ยต่ำแก่วิสาหกิจโดยใช้พลังงานทดแทน พลังงาน ฯลฯ

โดยหลักการแล้ว รัสเซียได้เข้าร่วมกระบวนการระดับโลกในการเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน แต่อย่างระมัดระวัง ในปี 2556 มีการเปิดตัวโครงการสนับสนุนพลังงานสีเขียวในตลาดค้าส่ง ซึ่งรับประกันว่านักพัฒนาจะได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนในการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือก ตามแผนโครงการภายในปี 2563 สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีกำลังการผลิตรวม 1.5 GW โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิต 900 เมกะวัตต์และกังหันลมที่มีกำลังการผลิต 3.6 GW ควรปรากฏในรัสเซีย นี่คือความสามารถที่รัฐบาลพร้อมสนับสนุนทางการเงิน จริงอยู่ที่ปริมาณที่ไม่มีนัยสำคัญเหล่านี้ไม่ได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากรัฐ แต่โดยผู้บริโภคผ่านข้อตกลงการจัดหาพลังงาน ผู้บริโภครายใหญ่ที่สุดแสดงความไม่พอใจต่อเหตุการณ์นี้

แหล่งพลังงานหมุนเวียนไม่เป็นที่นิยมในประเทศของเราแม้แต่ในหมู่นักลงทุนที่พึ่งพาการสนับสนุนจากรัฐ จากแหล่งทางเลือกสามแหล่งที่เสนอโดยโปรแกรม ความสนใจอย่างจริงจังจากนักพัฒนาแสดงให้เห็นเฉพาะในพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลมและโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กให้ความสนใจน้อยลงมาก

การพัฒนาพลังงานทางเลือกในรัสเซียไม่เกี่ยวข้องแม้แต่ในมุมมองของการป้องกันการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในประเทศของเราเกี่ยวกับปัญหา ภาวะโลกร้อนส่วนใหญ่ดูห่างเหินและขี้ระแวง

ประการแรก เป็นที่เชื่อกันว่าภาวะโลกร้อนสำหรับรัสเซียเป็นข้อดีมากกว่าลบ: เราจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในการให้ความร้อน มันจะเป็นไปได้ที่จะปลูกมันฝรั่งในทุ่งทุนดรา ผลผลิตพืชผลจะเพิ่มขึ้น เส้นทางทะเลเหนือจะสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น เป็นต้น

ประการที่สอง นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียมักพิจารณาปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์ ไม่ใช่ประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ ในระหว่างการดำรงอยู่ของมัน โลกของเราได้ประสบกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่รุนแรงขึ้นหลายครั้ง และภาวะโลกร้อนในปัจจุบันเป็นเพียงเหตุการณ์เล็กๆ และเป็นธรรมชาติในประวัติศาสตร์ของโลก ซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ในระดับที่น้อยกว่าและในระดับที่มากขึ้นโดยทางดาราศาสตร์ กระบวนการต่างๆ (การเคลื่อนที่ของโลกในวงโคจรรูปวงรี, การหมุนรอบดวงอาทิตย์, อิทธิพลของดาวเคราะห์ดวงอื่น, การเปลี่ยนแปลงมุมของแกนโลก เป็นต้น)

นอกจากนี้ แม้แต่การปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่เพียงลูกเดียวก็สามารถส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสภาพอากาศมากกว่ากิจกรรมของมนุษย์หลายปี

นอกจากนี้ยังมีมุมมองว่าตอนนี้โลกของเราควรเข้าสู่ยุคน้ำแข็งอีกครั้ง และกิจกรรมของมนุษย์ในปัจจุบันพร้อมกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้เลื่อนช่วงเวลานี้ออกไป ซึ่งช่วยโลกจากหายนะของการเย็นลงของโลก

โดยทั่วไปแล้ว รัสเซียไม่กระตือรือร้นเกี่ยวกับความรู้สึกสบายทั่วไปที่เกิดจากยุคพลังงานหมุนเวียนที่กำลังจะมาถึง เป็นที่เชื่อกันว่าภาวะโลกร้อนสำหรับรัสเซียเป็นข้อดีมากกว่าลบ: เราจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในการให้ความร้อน, มันจะเป็นไปได้ที่จะปลูกมันฝรั่งในทุ่งทุนดรา, ผลผลิตพืชผลจะเพิ่มขึ้น, เส้นทางทะเลเหนือจะสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น, ยอมจำนนอย่างไม่เต็มใจ ไปสู่รูปแบบทั่วไปสำหรับการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกและสานต่อความก้าวหน้า กฎหมายที่นำมาใช้เป็นเครื่องบรรณาการให้กับกระแสโลกด้วยความรู้สึกภายในว่าไร้ประโยชน์สำหรับเรา ปริมาณสำรองเชื้อเพลิงฟอสซิลของเราจะคงอยู่ต่อไปอีกหลายชั่วอายุคน และการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่และการผลิตพลังงานจากเชื้อเพลิงเหล่านี้ยังคงมีราคาแพงเกินไป เราสามารถนั่งรอช่วงเวลาเปลี่ยนผ่านไปสู่ ​​"พลังงานสีเขียว" โดยใช้ก๊าซซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

ในกรณีนี้ อันตรายหลักของเราคือการคงอยู่ต่อไปในศตวรรษที่ผ่านมา เมื่อมนุษยชาติที่ก้าวหน้าทั้งหมดจะก้าวเข้าสู่ยุคของเทคโนโลยีใหม่ แม้ว่าจะมีปัญหาอื่น ๆ เนื่องจากแหล่งพลังงานของเราจะไม่เป็นที่สนใจของทุกคนอีกต่อไปยกเว้นตัวเราเอง ในวันนี้ ราคาของสินค้าส่งออกหลักของเรา - น้ำมันและก๊าซ - ลดลงอย่างที่เราคาดไม่ถึง และการลดลงครั้งนี้ นอกจากจะมีการแข่งขันเพิ่มขึ้นจากผู้ส่งออกน้ำมันและก๊าซแล้ว ยังมีสาเหตุมาจากอุปสงค์ในยุโรปลดลงเนื่องจาก สู่การพัฒนาแหล่งพลังงานหมุนเวียนและภาวะโลกร้อน (! )

ข้อได้เปรียบเพียงอย่างเดียวของสถานการณ์นี้คือในที่สุดเราจะทำให้ดินแดนทั้งหมดของเรากลายเป็นก๊าซ เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การระลึกว่าในพื้นที่ชนบทเราไม่ได้เติมแก๊ส 50% การตั้งถิ่นฐาน. และประชากรส่วนใหญ่ในเมืองยังไม่ได้เชื่อมต่อกับก๊าซ

อย่างไรก็ตาม ยักษ์ใหญ่ด้านพลังงานของเราจะสูญเสียรายได้ส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่ารัฐจะสูญเสียแหล่งงบประมาณหลักในการเติมเต็มด้วย

ท้ายที่สุดแล้วการที่เราจะพัฒนาพลังงานทางเลือกหรือไม่นั้นไม่ใช่เรื่องสำคัญสำหรับประเทศของเรา สิ่งสำคัญเพียงอย่างเดียวคือเทคโนโลยีเหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดยผู้ซื้อเชื้อเพลิงดั้งเดิมของเรา ซึ่งหมายความว่ารัสเซียจำเป็นต้องมองหาแหล่งรายได้ใหม่ อนาคตเป็นของเทคโนโลยีใหม่ และเรามีทางเลือกที่ยากเท่านั้น

ตามระเบียบวินัย:

"พื้นฐานการประหยัดพลังงาน"

เรื่อง: " ความเป็นไปได้ของการใช้แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและแบบหมุนเวียน"

การแนะนำ

ประเภทของแหล่งพลังงานหมุนเวียนและเทคโนโลยีสำหรับการพัฒนา

การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน

แหล่งพลังงานหมุนเวียนในรัสเซียจนถึงปี 2010

บทบาทของแหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและแบบหมุนเวียนในการปฏิรูปศูนย์พลังงานไฟฟ้าของภูมิภาค Sverdlovsk

บทสรุป

บรรณานุกรม

การแนะนำ

ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในระดับปัจจุบัน การใช้พลังงานจึงครอบคลุมได้เฉพาะการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ) ไฟฟ้าพลังน้ำ และพลังงานนิวเคลียร์ที่อาศัยเทอร์มอลนิวตรอน อย่างไรก็ตาม จากผลการศึกษาจำนวนมาก เชื้อเพลิงฟอสซิลภายในปี 2563 สามารถตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมพลังงานโลกได้เพียงบางส่วนเท่านั้น ความต้องการพลังงานส่วนที่เหลือสามารถหาได้จากแหล่งพลังงานอื่น - ไม่ใช่พลังงานดั้งเดิมและพลังงานหมุนเวียน

แหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นแหล่งที่มาจากการไหลของพลังงานที่มีอยู่อย่างต่อเนื่องหรือเกิดขึ้นเป็นระยะๆ ในสิ่งแวดล้อม พลังงานหมุนเวียนไม่ได้เป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่มีจุดประสงค์ และนี่คือจุดเด่นของมัน

แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนเป็นแหล่งสำรองตามธรรมชาติของสารและวัสดุที่มนุษย์สามารถนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงานได้ ตัวอย่างคือเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ พลังงานจากแหล่งที่ไม่หมุนเวียน ซึ่งแตกต่างจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน พบได้ในธรรมชาติในสภาพที่ถูกผูกไว้ และถูกปลดปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากการกระทำของมนุษย์ที่มีจุดประสงค์

ตามมติที่ 33/148 ของสมัชชาใหญ่แห่งสหประชาชาติ (พ.ศ. 2521) แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและแบบหมุนเวียน ได้แก่ แสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ คลื่นทะเล พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงและมหาสมุทร พลังงานชีวมวล ไม้ ถ่าน พีท ร่างวัว หินดินดาน ทรายน้ำมัน และพลังน้ำจากลำธารน้อยใหญ่

ประเภทหลักของพลังงานที่ไม่มีวันหมด "ฟรี" ได้รับการพิจารณาอย่างถูกต้อง ดวงอาทิตย์ . ทุกวินาทีจะแผ่พลังงานมากกว่าการระเบิดนิวเคลียร์ของยูเรเนียม 1 กิโลกรัม (U2351) หลายพันพันล้านเท่า

วิธีที่ง่ายที่สุดในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์คือตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งรวมถึงตัวดูดซับ (โลหะที่รมดำ ส่วนใหญ่มักเป็นแผ่นอะลูมิเนียมที่มีท่อให้สารหล่อเย็นไหลผ่าน) นักสะสมถูกติดตั้งโดยไม่เคลื่อนที่บนหลังคาบ้านในมุมหนึ่งไปยังขอบฟ้า เท่ากับละติจูดของพื้นที่หรือติดตั้งบนหลังคา สารหล่อเย็นจะร้อนขึ้น 40-50°C มากกว่าอุณหภูมิโดยรอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะฉนวนในตัวสะสม ระบบดังกล่าวถูกนำมาใช้ในที่อยู่อาศัยแต่ละหลังซึ่งเกือบจะครอบคลุมความต้องการน้ำร้อนของประชากรทั้งหมด ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนในเขตเช่นเดียวกับการได้รับพลังงานความร้อนทางเทคโนโลยีในอุตสาหกรรม ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตขึ้นในหลาย ๆ เมืองของรัสเซียและราคาค่อนข้างแพง

ไฟฟ้าจากฟลักซ์แสงสามารถผลิตได้สองวิธี: โดยการแปลงโดยตรงในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ หรือโดยการให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็น ซึ่งทำงานในวงจรอุณหพลศาสตร์โดยเฉพาะ การแปลงเซลล์แสงอาทิตย์โดยตรงจากรังสีดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าจะใช้ที่สถานีเซลล์แสงอาทิตย์หรือเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำงานคู่ขนานกับเครือข่าย เช่นเดียวกับส่วนหนึ่งของการติดตั้งแบบไฮบริดสำหรับระบบอัตโนมัติ ("บ้านเชิงนิเวศ" เป็นต้น) นอกจากนี้ยังสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนร่วมกันได้อีกด้วย ในอนาคตคาดว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะได้รับความสำคัญมากขึ้นเนื่องจากเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่นๆ ส่วนใหญ่ สิ่งนี้จะส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพสัมพัทธ์เมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ การลงทุนเฉพาะด้านในการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีมากกว่าแบบเดิมถึงห้าเท่าหรือมากกว่านั้น

ความเร็วและทิศทาง ลม บางครั้งเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและคาดเดาไม่ได้ ซึ่งทำให้ "เชื่อถือได้" น้อยกว่าดวงอาทิตย์ ดังนั้นจึงมีปัญหา 2 ประการที่ต้องแก้ไขเพื่อให้ใช้พลังงานลมได้อย่างเต็มที่ ประการแรก เป็นโอกาสที่จะ "จับ" พลังงานจลน์ของลมจากพื้นที่สูงสุด ประการที่สอง สิ่งสำคัญยิ่งกว่าคือการบรรลุความสม่ำเสมอ ความมั่นคงของกระแสลม ปัญหาที่สองยังคงยากที่จะแก้ไข บางทีหนึ่งในวิธีแก้ปัญหาคือการแนะนำเทคโนโลยีใหม่สำหรับการสร้างและการใช้กระแสน้ำวนเทียม

กังหันลมประเภทที่พบมากที่สุด (กังหันลม) คือกังหันประเภทปีกที่มีเพลาแนวนอนและจำนวนใบมีดตั้งแต่ 1 ถึง 3 ในตำแหน่งคงที่พร้อมการปรับมุมเอียงเล็กน้อย กังหัน ตัวคูณ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะอยู่ในเรือแจวซึ่งติดตั้งอยู่บนยอดเสากระโดงเรือ ในกังหันลมรุ่นล่าสุด มีการใช้เครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าแบบแปรผันแบบอะซิงโครนัส และงานปรับสภาพพลังงานที่สร้างขึ้นจะดำเนินการโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การแพร่กระจายของกังหันลมแบบใบพัดอธิบายได้จากความเร็วของการหมุนความสามารถในการเชื่อมต่อโดยตรงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าไม่มีตัวคูณและใช้พลังงานลมสูง

กังหันลมอีกประเภทหนึ่งที่ได้รับความนิยมคือกังหันลมหมุน พวกมันเคลื่อนไหวช้าและช่วยให้ใช้งานได้ง่าย วงจรไฟฟ้าตัวอย่างเช่น ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส โดยไม่เสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุจากลมกระโชกแรง ความเชื่องช้าทำให้เกิดข้อกำหนดที่จำกัดข้อหนึ่ง นั่นคือการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลายขั้วที่ทำงานด้วยความเร็วต่ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายและการใช้ตัวคูณนั้นไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำ กังหันลมแบบใบพัดหมุนนั้นทำงานง่ายที่สุด การออกแบบให้แรงบิดสูงสุดเมื่อเริ่มต้นกังหันลมและการควบคุมความเร็วการหมุนสูงสุดด้วยตนเองโดยอัตโนมัติระหว่างการทำงาน ข้อได้เปรียบที่สำคัญยิ่งกว่าของการออกแบบม้าหมุนคือความสามารถในการติดตาม "ที่ที่ลมพัดมา" โดยไม่ต้องอาศัยลูกเล่นเพิ่มเติม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับกระแสการหาวบนผิวน้ำ

ศักยภาพทางเศรษฐกิจ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและขนาดเล็ก คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 10% ของศักยภาพทางเศรษฐกิจทั้งหมด แต่ศักยภาพนี้ถูกใช้โดยน้อยกว่า 1% ขณะนี้กระบวนการฟื้นฟูโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและขนาดเล็กกำลังเริ่มต้นขึ้นใหม่ อย่างไรก็ตาม โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่สร้างขึ้นโดยการปิดกั้นแม่น้ำด้วยเขื่อนล้วนเป็นข้อบกพร่องของยักษ์ใหญ่ด้านพลังงานของเรา (HPPs) และพูดตรงๆ แทบจะไม่สามารถจำแนกประเภทพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้เลย

โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบไร้เขื่อนสำหรับแม่น้ำ ลำธาร และแม้แต่ลำธารมีมานานแล้ว โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Damless ขนาด 0.5 กิโลวัตต์ เมื่อใช้ร่วมกับแบตเตอรี่ จะให้พลังงานสำหรับฟาร์มชาวนาหรือการสำรวจทางธรณีวิทยา ทุ่งหญ้าห่างไกล หรือเวิร์กช็อปขนาดเล็ก โรงงานโรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 300 มม. และน้ำหนักเพียง 60 กก. ถูกนำไปที่แก่งจมลงไปที่ด้านล่าง "สกี" และยึดด้วยสายเคเบิลจากฝั่งทั้งสอง โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบไร้เขื่อนซึ่งประสบความสำเร็จในการพิสูจน์ตัวเองบนแม่น้ำของเทือกเขาอัลไต ได้รับการปรับปรุงให้อยู่ในระดับต้นแบบ

พลังงานคลื่น . ในโครงสร้างของแหล่งพลังงานหมุนเวียน คลื่นทะเลเป็นตัวพาพลังงานที่มีแนวโน้มสูง ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเป็นไปได้ที่จะได้รับกระแสไฟฟ้าที่มีความจุสูงถึง 10,000 ล้านกิโลวัตต์เนื่องจากพลังงานของคลื่นทะเล นี่เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของพลังทั้งหมดของคลื่นในทะเลและมหาสมุทรของโลก ในขณะเดียวกันก็มีมากกว่ากำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าทุกแห่งที่เปิดดำเนินการบนโลก ในปี 1990 โครงการที่สมบูรณ์แบบที่สุดคือ Nodding Duck ซึ่งเสนอโดยนักออกแบบ S. Salter (S. Salter, University of Edinburgh, Scotland) ทุ่นลอยคลื่นให้พลังงานในราคาเพียง 2.6d ต่อ kWh ซึ่งสูงกว่าค่าไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติล่าสุดเพียงเล็กน้อย (2.5d ในอังกฤษ) และต่ำกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาก ( ประมาณ 4.5 เพนนีต่อ 1 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง)

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะ "เชื่อง" ที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำน้ำขึ้นน้ำลงซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่ค่อนข้างดี แต่ทรัพยากรมี จำกัด - ต้องมีสภาพแวดล้อมเฉพาะ - ทางเข้าแคบ ๆ ของอ่าว ฯลฯ พลังงานคลื่นทั้งหมดประมาณ 0.09 * 1015 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี

พลังงานความร้อนใต้พิภพ พูดอย่างเคร่งครัดไม่ใช่พลังงานทดแทนเนื่องจากเราไม่ได้พูดถึงการใช้ความร้อนที่ไหลอย่างต่อเนื่องซึ่งมาจากระดับความลึกสู่พื้นผิว (โดยเฉลี่ย 0.03 W / m2) แต่เกี่ยวกับการใช้ความร้อนที่เก็บไว้โดยสื่อของเหลวหรือของแข็งที่แน่นอน ความลึก พลังงานความร้อนใต้พิภพสำรองของโลกคือ: สำหรับการผลิตไฟฟ้า - 22,400 TWh / ปี สำหรับการใช้งานโดยตรง - มากกว่า 140 TJ / ปีของความร้อน โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ (geoTPP) ที่มีอยู่เป็นระบบวงจรเดียวที่ไอน้ำความร้อนใต้พิภพทำงานโดยตรงในกังหันไอน้ำ หรือระบบสองวงจรที่มีของไหลทำงานที่มีจุดเดือดต่ำในวงจรที่สอง

ชีวมวล แสดงถึงแหล่งพลังงานในระดับที่กว้างมาก การใช้พลังงานสามารถทำได้โดยการเผาไหม้ การแปรสภาพเป็นแก๊ส (เครื่องกำเนิดก๊าซเทอร์โมเคมีที่แปรรูปขยะอินทรีย์ที่เป็นของแข็งให้เป็นเชื้อเพลิงก๊าซ) กระบวนการไพโรไลซิสและกระบวนการทางชีวเคมีของการย่อยของเสียที่เป็นของเหลวแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อผลิตแอลกอฮอล์หรือก๊าซชีวภาพ แต่ละกระบวนการเหล่านี้มีขอบเขตและวัตถุประสงค์ของตนเอง

การใช้ชีวมวลที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ (กล่าวคือ การเผาไม้) ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อม ปัญหาการตัดไม้ทำลายป่าและการทำให้เป็นทะเลทรายในแอฟริกาและการตัดไม้ทำลายป่าในอเมริกาใต้เป็นที่รู้จักกันดี ในทางกลับกัน การใช้ไม้จากสวนพลังงานเป็นตัวอย่างของการได้รับพลังงานจากวัตถุดิบอินทรีย์ที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดเป็นศูนย์