32,6% – minyak dan produk minyak. 30,0% – arang batu. 23,7% - gas. Tiga teratas di antara sumber tenaga yang membekalkan manusia kelihatan seperti ini. Kapal bintang dan planet "hijau" masih jauh seperti "galaksi jauh, jauh".
Sudah tentu terdapat pergerakan ke arah tenaga alternatif, tetapi ia sangat perlahan sehingga diharapkan untuk mencapai kejayaan - belum lagi. Sejujurnya: untuk 50 tahun akan datang, bahan api fosil akan menerangi rumah kita.
Pembangunan tenaga alternatif berjalan dengan perlahan, seperti seorang lelaki prim di sepanjang tambak Thames. Hari ini, banyak lagi yang telah ditulis tentang sumber tenaga bukan tradisional daripada yang telah dilakukan untuk pembangunan dan pelaksanaannya dalam kehidupan seharian. Tetapi ke arah ini terdapat 3 "mastodon" yang dikenali yang menarik seluruh kereta di belakang mereka.
Tenaga nuklear tidak dipertimbangkan di sini, kerana persoalan progresif dan kesesuaian pembangunannya boleh dibincangkan untuk masa yang sangat lama.
Di bawah akan terdapat penunjuk kuasa stesen, oleh itu, untuk menganalisis nilai, kami akan memperkenalkan titik permulaan: loji kuasa paling berkuasa di dunia ialah loji kuasa nuklear Kashiwazaki-Kariwa (Jepun). Yang mempunyai kapasiti 8,2 GW.
Tenaga udara: angin dalam perkhidmatan manusia
Prinsip asas tenaga angin ialah penukaran tenaga kinetik jisim udara yang bergerak kepada tenaga haba, mekanikal atau elektrik.
Angin adalah hasil daripada perbezaan tekanan udara di permukaan. Di sini prinsip klasik "kapal berkomunikasi" dilaksanakan, hanya pada skala global. Bayangkan 2 mata - Moscow dan St. Petersburg. Sekiranya suhu di Moscow lebih tinggi, maka udara menjadi panas dan naik, meninggalkan tekanan rendah dan jumlah udara yang berkurangan di lapisan bawah. Pada masa yang sama, terdapat tekanan tinggi di St. Petersburg dan terdapat udara yang cukup "dari bawah". Oleh itu, orang ramai mula mengalir ke arah Moscow, kerana alam semula jadi sentiasa berusaha untuk keseimbangan. Ini adalah bagaimana aliran udara terbentuk, yang dipanggil angin.
Pergerakan ini membawa tenaga yang besar, yang cuba ditangkap oleh jurutera.
Hari ini, 3% daripada pengeluaran tenaga dunia datang daripada turbin angin, dan kapasiti semakin meningkat. Pada 2016, kapasiti terpasang ladang angin melebihi kapasiti loji kuasa nuklear. Tetapi terdapat 2 ciri yang mengehadkan perkembangan arah:
1. Kuasa terpasang ialah kuasa operasi maksimum. Dan jika loji tenaga nuklear beroperasi pada tahap ini hampir sepanjang masa, ladang angin jarang mencapai penunjuk sedemikian. Kecekapan stesen tersebut ialah 30-40%. Angin sangat tidak stabil, yang mengehadkan penggunaan pada skala perindustrian.
2. Penempatan ladang angin adalah rasional di tempat aliran angin yang berterusan - dengan cara ini adalah mungkin untuk memastikan kecekapan maksimum pemasangan. Penyetempatan penjana adalah terhad dengan ketara.
Tenaga angin hari ini hanya boleh dianggap sebagai sumber tenaga tambahan dalam kombinasi dengan yang kekal, seperti loji kuasa nuklear dan stesen yang menggunakan bahan api mudah terbakar.
Kincir angin pertama kali muncul di Denmark - ia dibawa ke sini oleh Tentera Salib. Hari ini, di negara Scandinavia ini, 42% tenaga dijana oleh ladang angin.
Projek pembinaan pulau buatan 100 km dari pantai Great Britain hampir siap. Projek asasnya baharu akan dibuat di Dogger Bank – sejauh 6 km2 banyak turbin angin akan dipasang yang akan menghantar tenaga elektrik ke tanah besar. Ia akan menjadi ladang angin terbesar di dunia. Hari ini, ini adalah Gansu (China) dengan kapasiti 5,16 GW. Ini adalah kompleks turbin angin, yang berkembang setiap tahun. Penunjuk yang dirancang ialah 20 GW.
Dan sedikit tentang kos.
Penunjuk kos purata untuk 1 kWj tenaga yang dijana ialah:
─ arang batu 9-30 sen;
─ angin 2,5-5 sen.
Sekiranya mungkin untuk menyelesaikan masalah dengan pergantungan kepada kuasa angin dan dengan itu meningkatkan kecekapan ladang angin, maka mereka mempunyai potensi yang besar.
Tenaga suria: enjin alam semula jadi - enjin manusia
Prinsip pengeluaran adalah berdasarkan pengumpulan dan pengagihan haba daripada sinaran matahari.
Kini bahagian loji tenaga solar (SPP) dalam pengeluaran tenaga dunia ialah 0,79%.
Tenaga ini, pertama sekali, dikaitkan dengan tenaga alternatif - medan hebat yang diliputi dengan plat besar dengan fotosel dilukis serta-merta di hadapan mata anda. Dalam amalan, keuntungan arah ini agak rendah. Di antara masalah, seseorang boleh memilih pelanggaran rejim suhu di atas loji tenaga solar, di mana jisim udara dipanaskan.
Terdapat program pembangunan tenaga suria di lebih 80 negara. Tetapi dalam kebanyakan kes kita bercakap tentang sumber tenaga tambahan, kerana tahap pengeluaran adalah rendah.
Adalah penting untuk meletakkan kuasa dengan betul, yang mana peta terperinci sinaran suria disusun.
Pengumpul suria digunakan untuk memanaskan air untuk pemanasan dan untuk menjana elektrik. Sel fotovoltaik menjana tenaga dengan "mengetuk keluar" foton di bawah pengaruh cahaya matahari.
Peneraju dari segi pengeluaran tenaga di loji tenaga solar ialah China, dan dari segi penjanaan per kapita - Jerman.
Loji tenaga solar terbesar terletak di ladang solar Topaz, yang terletak di California. Kuasa 1,1 GW.
Terdapat perkembangan untuk meletakkan pengumpul ke orbit dan mengumpul tenaga suria tanpa kehilangannya di atmosfera, tetapi arah ini masih mempunyai terlalu banyak halangan teknikal.
Kuasa air: menggunakan enjin terbesar di planet ini
Tenaga hidro adalah peneraju di antara sumber tenaga alternatif. 20% daripada pengeluaran tenaga dunia datang daripada kuasa hidro. Dan antara sumber boleh diperbaharui 88%.
Sebuah empangan besar sedang dibina di bahagian tertentu sungai, yang menghalang sepenuhnya saluran itu. Sebuah takungan dicipta di hulu sungai, dan perbezaan ketinggian di sepanjang sisi empangan boleh mencapai ratusan meter. Air dengan pantas melalui empangan di tempat-tempat di mana turbin dipasang. Jadi tenaga air yang bergerak memutarkan penjana dan membawa kepada penjanaan tenaga. Semuanya mudah.
Daripada minus: kawasan besar dibanjiri, biolife di sungai terganggu.
Stesen janakuasa hidroelektrik terbesar ialah Sanxia (“Tiga Gaung”) di China. Ia mempunyai kapasiti 22 GW, menjadi loji terbesar di dunia.
Loji kuasa hidroelektrik adalah perkara biasa di seluruh dunia, dan di Brazil ia membekalkan 80% tenaga. Arah ini adalah yang paling menjanjikan dalam tenaga alternatif dan sentiasa berkembang.
Sungai kecil tidak mampu menghasilkan kuasa yang besar, jadi stesen janakuasa hidroelektrik di atasnya direka bentuk untuk memenuhi keperluan tempatan.
Penggunaan air sebagai sumber tenaga dilaksanakan dalam beberapa konsep utama:
1. Penggunaan pasang surut. Teknologi ini dalam banyak cara serupa dengan stesen janakuasa hidroelektrik klasik, dengan satu-satunya perbezaan ialah empangan itu tidak menyekat saluran, tetapi mulut teluk. Air laut membuat turun naik setiap hari di bawah pengaruh tarikan bulan, yang membawa kepada peredaran air melalui turbin empangan. Teknologi ini hanya dilaksanakan di beberapa negara sahaja.
2. Penggunaan tenaga gelombang. Turun naik berterusan air di laut terbuka juga boleh menjadi sumber tenaga. Ini bukan sahaja laluan gelombang melalui turbin yang dipasang secara statik, tetapi juga penggunaan "terapung": tetapi permukaan laut meletakkan rantai terapung khas, di dalamnya terdapat turbin kecil. Penjana putaran gelombang dan sejumlah tenaga dijana.
Secara umumnya, tenaga alternatif hari ini tidak dapat menjadi sumber tenaga global. Tetapi agak mungkin untuk menyediakan kebanyakan objek dengan tenaga autonomi. Bergantung pada ciri wilayah, anda sentiasa boleh memilih pilihan terbaik.
Untuk kemerdekaan tenaga global, sesuatu yang secara asasnya baru akan diperlukan, seperti "teori eter" dari Serbia yang terkenal.
Tanpa demagogi, adalah pelik bahawa pada tahun 2000-an, manusia menghasilkan tenaga tidak lebih progresif daripada lokomotif yang difoto oleh saudara Lumiere. Hari ini, isu sumber tenaga telah pergi jauh ke dalam bidang politik dan kewangan, yang menentukan struktur pengeluaran elektrik. Jika minyak menyalakan lampu, maka seseorang memerlukannya …