Alternativní energie

Alternativní energie  je soubor perspektivních metod získávání, přenosu a využívání energie (často z obnovitelných zdrojů ), které nejsou tak rozšířené jako tradiční, ale jsou zajímavé pro rentabilitu jejich využití s ​​zpravidla nízkou riziko poškození životního prostředí .

Směry alternativní energie

Alternativní zdroje energie

Hlavním směrem alternativní energetiky je hledání a využívání alternativních (netradičních) zdrojů energie. Zdroje energie  jsou „přirozeně se vyskytující látky a procesy, které umožňují člověku získat energii nezbytnou pro existenci“ [2] . Alternativní zdroj energie je obnovitelný zdroj , nahrazuje tradiční zdroje energie fungující na ropu , vytěžený zemní plyn a uhlí , které při spalování uvolňují do atmosféry oxid uhličitý , přispívající k růstu skleníkového efektu a globálnímu oteplování . Důvodem pro hledání alternativních zdrojů energie je potřeba získávat ji z obnovitelných nebo prakticky nevyčerpatelných přírodních zdrojů a jevů. Zohlednit lze také šetrnost k životnímu prostředí a hospodárnost.

Klasifikace zdrojů Zdroje energie využívané člověkem
Jak používat Energie využívaná člověkem původní přírodní zdroj
Solární elektrárny Elektromagnetické záření ze slunce Solární jaderná fúze
větrné farmy Kinetická větrná energie solární jaderná fúze,

Pohyby Země a Měsíce

Tradiční vodní elektrárny

Malé HPP

Pohyb vody v řekách Solární jaderná fúze
Přílivové elektrárny Pohyb vody v oceánech a mořích Pohyby Země a Měsíce
vlnové elektrárny Energie vln moří a oceánů solární jaderná fúze,

Pohyby Země a Měsíce

Geotermální stanice Tepelná energie horkých pramenů planety Vnitřní energie Země
spalování fosilních paliv Chemická energie fosilních paliv Solární jaderná fúze v minulosti.
Spalování obnovitelného paliva tradiční nekonvenční Chemická energie z obnovitelných paliv Solární jaderná fúze
Jaderné elektrárny Teplo uvolněné jaderným štěpením jaderný rozpad
  1. Zelené písmo označuje netradiční využití energie.
  2. Obnovitelné zdroje energie jsou vyplněny zeleně .
Větrná energie

V poslední době mnoho zemí rozšiřuje využívání větrných elektráren (WPP). Nejvíce se používají v zemích západní Evropy ( Dánsko , Německo , Velká Británie , Holandsko ), v USA , Indii , Číně .

Podle Evropské asociace pro větrnou energii (WindEurope), podle výsledků z roku 2019, Dánsko (48 % elektřiny z větru), Irsko (33 %), Portugalsko (27 %), Německo (26 %) a Spojené království ( 22 %) se stal lídrem ve větrné energii v Evropě.) [3] .

Biopaliva Solární energie

Solární elektrárny (SPP) fungují ve více než 80 zemích.

Alternativní vodní energie Geotermální energie

Slouží jak k ohřevu vody pro vytápění, tak k výrobě elektřiny. Geotermální elektrárny vyrábějí velkou část elektřiny ve Střední Americe , na Filipínách, na Islandu ; Island je také příkladem země, kde se termální vody hojně využívají k vytápění, vytápění.

  • Tepelné elektrárny (princip odběru vysokoteplotní podzemní vody a její využití v cyklu)
  • Zemní výměníky tepla (princip odebírání tepla ze země výměnou tepla)
Lidská svalová síla

Přestože svalová síla je nejstarším zdrojem energie a člověk se ji vždy snažil nahradit něčím jiným, v současnosti se i nadále používá pro vozidla poháněná svaly – jízdní kolo , skútr, velomobil atd.

Energie bouřky

Energie bouřky je způsob využití energie zachycením a přesměrováním energie blesku do elektrické sítě . Alternative Energy Holdings v roce 2006 oznámila vytvoření prototypu modelu, který dokáže využívat energii blesku. Předpokládalo se, že tato energie bude mnohem levnější než energie získaná pomocí moderních zdrojů, taková instalace se vyplatí za 4-7 let. [7] [8]

Kryoenergie

Kryoenergie je způsob ukládání přebytečné energie zkapalňováním vzduchu .

První 300kilowattová kryogenní akumulační elektrárna na světě byla postavena v průmyslové oblasti Slough [9] .

V únoru 2011 se Dearman Engine, startup vyvíjející kryogenní motory, oddělil od Highview Power Storage [10] .

Ve švédském námořnictvu se ponorky třídy Gotland staly prvními sériovými čluny se Stirlingovými motory , které jim umožňovaly zůstat pod vodou nepřetržitě až 20 dní. V současné době jsou všechny ponorky švédského námořnictva vybaveny Stirlingovými motory a švédští stavitelé lodí již vypracovali technologii vybavování ponorek těmito motory vyříznutím dalšího prostoru, ve kterém je umístěn nový pohonný systém. Motory na kapalný kyslík , který se později používá k dýchání, mají velmi nízkou hladinu hluku.

Gravitační energie

Gravitační energie je akumulace přebytečné energie jejím ukládáním ve formě potenciální energie gravitačního pole.

Energy Vault vyvinul projekt gravitační akumulační elektrárny , což je jeřáb se šesti rameny, jejichž elektromotory fungují jako elektrické generátory při spouštění bloků a bloky naskládané na sebe. Když přebytečná energie vstoupí do elektrické sítě, je vynaložena na zvedání bloků. A ve špičce, kdy jsou bloky spouštěny pomocí jeřábů, se energie vrací zpět do sítě [11] .

Řízená termonukleární fúze

Syntéza těžších atomových jader z lehčích za účelem získání energie, která je řízena. Stále neuplatněno.

Směry alternativní energie navíc k využívání netradičních zdrojů energie

Distribuovaná výroba energie

Nový trend v energetice související s výrobou tepla a elektřiny.

Vodíková energie

K dnešnímu dni výroba vodíku vyžaduje více energie, než lze jeho použitím získat, takže jej nelze považovat za zdroj energie. Je to pouze prostředek k ukládání a dodávání energie.

Podle HydrogenCouncil (sdružení velkých mezinárodních společností, které zahrnuje Total , Toyota , BP, Shell a další, především evropské a japonské korporace) bude v roce 2050 podíl vodíku na spotřebě energie 18 %.

Vesmírná energie

Získávání elektřiny ve fotovoltaických článcích umístěných na nízké oběžné dráze Země nebo na Měsíci . Elektřina bude na Zemi přenášena ve formě mikrovlnného záření [12] . Může přispět ke globálnímu oteplování. Stále neuplatněno.

Perspektivy

Perspektiva využití obnovitelných zdrojů energie je spojena s jejich šetrností k životnímu prostředí , nízkými provozními náklady a očekávaným nedostatkem paliva v tradiční energetice.

Podle Evropské komise bude v zemích EU do roku 2020 v odvětví obnovitelné energie vytvořeno 2,8 milionu pracovních míst . Průmysl obnovitelné energie bude generovat 1,1 % HDP [13] .

Podle IEA , aby bylo dosaženo nulových celkových emisí oxidu uhličitého do roku 2050, aby se zabránilo globálnímu oteplování o více než 1,5 stupně Celsia, budou dvě třetiny veškeré energie a 90 % elektřiny na planetě vyrobeny ze zelené energie. Do roku 2030 vytvoří rozvoj zelené energie 14 milionů nových pracovních míst. [14] [15]

Investice

Podle zprávy OSN bylo v roce 2008 celosvětově investováno 140 miliard dolarů do projektů alternativní energie, zatímco 110 miliard dolarů bylo investováno do těžby uhlí a ropy.

Celosvětově v roce 2008 investovali 51,8 miliardy dolarů do větrné energie, 33,5 miliardy dolarů do solární energie a 16,9 miliardy dolarů do biopaliv. Evropské země investovaly v roce 2008 do alternativní energie 50 miliard dolarů, Amerika — 30 miliard dolarů, Čína  — 15,6 miliard dolarů, Indie  — 4,1 miliardy [16] .

V roce 2018 dosáhly investice do sektoru obnovitelné energie 288,9 miliardy USD. Celosvětově zůstala solární energie hlavní investiční destinací s 139,7 miliardami USD v roce 2018 (pokles o 22 %). Investice do větrné energie se v roce 2018 zvýšily o 2 % na 134,1 miliardy USD Ostatní sektory představovaly mnohem méně investic, ačkoli investice do bioenergie a výroby energie ze spalování odpadu vzrostly o 54 % na 8,7 miliardy USD.

Distribuce

Podle údajů BP byl v roce 2019 podíl alternativních obnovitelných zdrojů energie (bez vodní energie) na celosvětové výrobě elektřiny 10,8 %, čímž poprvé v tomto ukazateli překonal jadernou energii . [17] Od roku 2020 je celková globální instalovaná kapacita obnovitelné energie (bez vodní energie) 1 668 GW . Pro rok 2020 dosahuje celkový celosvětový instalovaný výkon solární energie 760 GW [18] . Pro rok 2020 dosáhne celkový globální instalovaný výkon větrné energie 743 GW. [18] Pro rok 2020 dosahuje celkový celosvětový instalovaný výkon bioenergie 145 GW. [18] Pro rok 2020 je celkový globální instalovaný výkon geotermální energie 14,1 GW. [osmnáct]

V primární energetice (celková energetická bilance) se podíl alternativních energií zvýšil na 5 %, přičemž stoupl ze 4,5 % v roce 2018 a také obešel jadernou energetiku.

Od roku 2017 vyráběly alternativní zdroje energie 9,6 % elektřiny v USA, včetně 6,3 % z větru a 1,3 % ze solární energie.

V první polovině roku 2020 vyrobily alternativní zdroje energie v Německu rekordních 52 % elektřiny. Na prvním místě mezi zdroji elektřiny se umístil vítr, který vyrobil 30,6 % elektřiny a slunce dalo 11,4 %. [19]

Viz také

Odkazy

Literatura

Poznámky

  1. ↑ Světová hrubá výroba elektřiny podle zdrojů, 2019 - Grafy - Data a statistiky - IEA . Získáno 13. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 13. srpna 2021.
  2. ↑ Zdroje energie // Vědeckotechnický encyklopedický slovník . Vědeckotechnický encyklopedický slovník
  3. ↑ Větrná energie v Evropě. 2020/s. 19 . Získáno 3. srpna 2020. Archivováno z originálu dne 21. února 2021.
  4. ↑ Vzduchová hydroelektrárna (AirHES, AeroHES) . Získáno 29. května 2022. Archivováno z originálu dne 28. března 2022.
  5. ↑ Program o archivní kopii AeroGES z 28. března 2022 na Wayback Machine na NTV
  6. ↑ Publikace o Aero HPP Archivována 18. října 2012 na Wayback Machine // Membrane
  7. ↑ Blesková farma zachytí energii nebeských výbojů Archivovaná kopie z 23. února 2011 na Wayback Machine membrana.ru
  8. ↑ Alternative Energy Holding oznamuje vývoj bleskové energie Archivováno 5. června 2014.
  9. ↑ Oficiální stránky Highview Power Storage . Získáno 23. listopadu 2018. Archivováno z originálu dne 20. listopadu 2018.
  10. ↑ Oficiální stránky startupu Dearman Engine . Získáno 23. listopadu 2018. Archivováno z originálu dne 26. listopadu 2018.
  11. ↑ Oficiální stránky Energy Vault . Datum přístupu: 25. listopadu 2018. Archivováno z originálu 19. listopadu 2018.
  12. ↑ Japonské společnosti vypustí solární elektrárnu do vesmíru Archivováno 22. září 2009 na Wayback Machine .
  13. ↑ Evropský cíl pro obnovitelné zdroje může vytvořit 2,8 milionů pracovních míst . Získáno 4. června 2009. Archivováno z originálu 22. března 2013.
  14. ↑ Deutsche Welle. IEA: Lidstvo už nebude potřebovat nová ropná a plynová pole . DW.COM (18. května 2021). Získáno 18. května 2021. Archivováno z originálu dne 18. května 2021.
  15. ↑ Čistá nula do roku 2050. Plán pro globální energetický sektor . Získáno 20. května 2021. Archivováno z originálu dne 20. května 2021.
  16. ↑ Zelená energie předbíhá investice do fosilních paliv, říká OSN
  17. ↑ Archivovaná kopie . Získáno 13. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 15. srpna 2021.
  18. ↑ 1 2 3 4 Archivovaná kopie . Získáno 12. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 15. června 2021.
  19. ↑ Nettostromerzeugung im 1. Halbjahr 2020: Rekordanteil erneuerbarer Energien von 55.8 Prozent - Fraunhofer ISE  (německy) . Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE . Získáno 28. července 2020. Archivováno z originálu dne 29. července 2020.
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie