Що ми знаємо про поновлювані джерела енергії? Лікнеп для споживачів
Як говорив ще Менделєєв, «спалювати нафту - все одно, що топити піч асигнаціями». І так очевидно, що використовувані зараз джерела нафти, вугілля чи газу рано чи пізно вичерпаються - швидкість їх споживання в рази перевершує швидкість відновлення. Та й якби нафта була нескінченною, мало приємного жити в димі і смог. Які варіанти розв'язання даної ситуації?
Спробуємо розібратися, які дійсно поновлювані джерела енергії існують в даний момент.
Енергія Сонця
Сонячне випромінювання є найбільш очевидним джерелом «вічної» енергії. Падаюча енергія сонячних променів вельми велика - напевно, ще в дитинстві кожен хлопчик випалював лупою на дереві, отримуючи навіть з невеликою лінзи достатню для тління дерева температуру. За статистичними даними, навіть для широти Москви місячна норма сонячного випромінювання в місяць становить 16.4 кВт * год / кв.м в січні і 166.7 кВт * год / кв.м в липні. Правда, постає питання, як цю енергію зібрати, і тут є кілька варіантів.
Сонячна батарея. Найбільш простий для споживача спосіб прямого перетворення сонячної енергії в електрику. Вартість сонячної панелі зовнішнього виконання (із захисним загартованим склом) потужністю 100 Вт становить 4-6 тис.р., при габаритах 110х55 см і масі в 9 кг. Існують і більш нові технології, наприклад, у продажу можна знайти легкі та гнучкі панелі, розробляються сонячні батареї у вигляді плівки, наклеюється на скло та ін. Враховуючи, що заявлений термін служби батареї становить близько 25 років (реально вона прослужить і довше, але саме скло може дещо помутнеть з часом), використання сонячної енергії для отримання електрики досить перспективно.
Сонячні колектори. Сонячний колектор - це ще одна дуже перспективна система, яка використовується для нагріву води. Колектор складається з решітки нагріваються труб чорного кольору і бака-накопичувача. Бак з водою розташований вище трубок, і завдяки циркуляції гарячої та холодної води здійснюється її перемішування і нагрівання. Така система дозволяє нагрівати воду навіть у холодну пору року. Як і сонячна батарея, колектор - досить надійний пристрій без рухомих частин, ламатися в якому практично нічому.
Найпростіший сонячний колектор може бути виготовлений самостійно, промислові зразки використовують більш ефективні вакуумні трубки і опціонально, насоси для більш ефективної циркуляції. Вартість готового сонячного колектора з вакуумними трубками становить від 15 тис. Руб., В залежності від необхідної потужності.
Енергія вітру
Напевно кожен, хто їздив в Європу, бачив величезні вітряки, встановлені на полях. Вітроенергетика також є однією з перспективних галузей, хоча за обсягом її використання Росія зараз всього лише на 64 місці. Великі вітряки коштують дуже дорого, проте придбати невеликий вітрогенератор для домашнього використання зараз може будь-хто: ціна моделі потужністю 300-500 Вт становить від 15 тис.р. Сучасні вітрогенератори є безколекторними, їх ротор не має труться контактів, тому заявлений термін служби складає не менше 10 років.
Енергія води
Незважаючи на те що ГЕС історично з'явилися одними з перших (вже в кінці 19 століття), їх частка в енергетиці Росії складає всього лише близько 20%. Звичайно, у цього виду електростанцій є свої недоліки (наприклад, затоплення великих територій водосховищами), але в цілому цей вид отримання енергії можна вважати більш-менш екологічно чистим і поновлюваним.
Теплова енергія
Джерела на теплової енергії мало поширені, однак згадати їх все ж варто.
Термоелектричний генератор складається з елементів, що генерують напругу при наявності різниці температур. При наявності джерела постійного тепла (наприклад, піч), використання таких генераторів дозволяє отримати хай і невелику, але додаткову електроенергію. Такі пристрої рідкісні, але вони є: наприклад, випускається дров'яна піч «Індигірка», яка, крім основної функції нагріву, містить також термогенератор потужністю 50 Вт. Невеликий термогенератор потужністю 2 Вт (вистачить, наприклад, для світлодіодної лампи або підзарядки телефону) коштує близько 7 тис.р. Ймовірно, в будь-яких віддалених і малоосвітлених північних регіонах це може бути актуально.
Двигун Стірлінга - Ще один прилад, здатний перетворити теплову енергію в механічну. Для роботи двигуна необхідна різниця температур, існують низькотемпературні двигуни Стірлінга, здатні обертатися навіть будучи встановленими на теплому корпусі ноутбука. У продажу є генератори на базі двигуна Стірлінга, проте якої-небудь докладної інформації по ним знайти не вдалося. Теоретично двигун Стірлінга може працювати на будь-якому паливі, наприклад, на дровах, тирсі, що в будь-яких випадках може бути актуально.
Енергія біогазу
Використання біогазу може бути актуально лише у великих масштабах, наприклад, у сільському господарстві, на птахофабриках або фермах великої рогатої худоби. Газ, одержуваний при бродінні, на більшу частину складається з метану, що дозволяє використовувати його в котельнях або генераторах. Одна корова дає в добу близько 50 кг гною, з однієї тонни гною можна отримати 60 куб.м біогазу, з 1 куб.м біогазу можна отримати (крім тепла) 2 кВт * год електроенергії. За підрахунками, велика ферма може не тільки повністю забезпечити себе електрикою, але навіть продавати його надлишки іншим.
Звичайно, для установки в приватних будинках такі системи малопридатні, тому навіть дуже постаравшись, навряд чи вдасться забезпечити необхідну кількість біовідходів для ефективної роботи генератора.
Висновок
Можна відзначити: навіть якщо виснажаться запаси нафти або вугілля, крахом цивілізації це все ж не стане. Як показано вище, у людства ще залишається в запасі достатня кількість інших джерел енергії. Так, доведеться оптимізувати ті чи інші енерговитрати (знайома ситуація - гріють на повну потужність батареї і відкриті кватирки в будинках), але з іншого боку, це не так уже й погано. Так, наприклад, після початку кризи в США впали продажі великих легкових автомобілів: а дійсно, чи доцільно їздити на роботу на «тракторі» потужністю 300 к.с., який споживає 25 л на 100 км?
Актуальні чи ні прямо зараз альтернативні джерела енергії? Очевидно, та: крім макроекономічних причин (так, Німеччина до 2050 року планує на 80% перейти на поновлювані джерела, ймовірно, щоб не залежати від постачальників нафти і газу), існують і «мікроекономічні». Наприклад, як показало останнє повінь 2013 року на Амурі, навіть у цілком мирний і спокійний час ціле місто чи селище може на кілька тижнів опинитися без електропостачання. Напевно, при такій ситуації наявність у жителів хоча б сонячних батарей виявилося б вельми до речі. І нарешті, просто приємно жити в гармонії з природою, а не знищувати поступово все навколо.
Як ідуть справи в нашій країні? Поки майже ніяк. Хоча нещодавно Д. Медведєв підписав розпорядження «Про механізм стимулювання використання відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) на оптовому ринку електричної енергії та потужності», але чи буде від цього якийсь толк, сказати складно. У той же час Китай, наприклад, планує інвестувати понад $ 400 млрд. На розвиток вітроелектростанцій з загальнорічний виробленням 120 гігават.
І нарешті, ринок альтернативних джерел енергії повільно, але поступово зростає, зовсім немає потреби чекати милостей від держави: кожен власник власного будинку цілком в змозі витратити на резервну сонячну батарею або вітрогенератор суму, порівнянну з ціною нового смартфона. У кожному разі, у кожного є вибір, і це вже радує.
