Năng lượng không tốn nhiên liệu. Triển vọng về năng lượng thay thế ở Nga

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Năng lượng hiện đại chủ yếu dựa trên nhiên liệu hydrocacbon, được sử dụng ở nhiều dạng và loại khác nhau trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân trên thế giới. Ở Nga, nguyên liệu nhiên liệu không chỉ là một nguồn năng lượng mà còn là một mặt hàng xuất khẩu mà mô hình phát triển kinh tế phụ thuộc vào nó. Theo nhiều cách, điều này giải thích các nhiệm vụ của lãnh đạo đất nước, tập trung vào việc phát triển các nguồn năng lượng thay thế để giảm sự phụ thuộc vào nguồn tài nguyên truyền thống.

Theo kinh nghiệm của nhiều nước phát triển cho thấy, năng lượng không sử dụng nhiên liệu có thể thay thế tốt các nguyên liệu hydrocacbon, trong tương lai gần sẽ dẫn đến những thay đổi căn bản trong thương mại năng lượng.

Lợi ích của năng lượng tái tạo

Các công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng thay thế mang lại một số lợi thế cùng một lúc cho các quốc gia thực hiện chúng. Và nếu yếu tố kinh tế có thể được quy cho các khía cạnh tích cực chung, thì trong trường hợp của Nga, một số khía cạnh cụ thể cũng đóng một vai trò nhất định.

Thứ nhất, năng lượng không sử dụng nhiên liệu cuối cùng có thể giải quyết các vấn đề thiếu khả năng cung cấp điện và khí đốt chính. Cho đến nay, về nguyên tắc, các khu vực rộng lớn ở các vùng xa xôi của đất nước không được tiếp cận với năng lượng, điều này liên quan đến sự phát triển cơ sở hạ tầng của các khu vực này kém. Việc sử dụng địa phương các nguồn năng lượng địa phương sẽ giúp giải quyết những vấn đề này. Thứ hai, sự phát triển của năng lượng thay thế có thể tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý chất thải. Đặc biệt, các nguyên liệu thô đã qua chế biến trong nhiều lĩnh vực nông nghiệp có thể được chuyển hóa thành nước và nhiên liệu sinh học một cách chính xác thông qua việc sử dụng các nguyên liệu thô tái tạo với cơ chế chuyển hóa năng lượng được tối ưu hóa.

Các hướng chính của năng lượng không sử dụng nhiên liệu ở Nga

Thật không may, vẫn chưa thể nói về các định hướng chính như các nhánh đã thành lập của ngành năng lượng. Tất nhiên, có một số dự án được thực hiện thành công trong các lĩnh vực phổ biến nhất liên quan đến việc sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Theo truyền thống, thủy điện cũng cho thấy sự thành công, mặc dù có nhiều khó khăn theo hướng này do sự không hoàn hảo về công nghệ của thiết bị được sử dụng.

Nhân tiện, những công dân bình thường cũng đang thể hiện sự quan tâm đến các công nghệ "xanh". Những người thợ thủ công tự chế tạo pin năng lượng mặt trời và cối xay gió theo mô hình tiêu chuẩn. Ví dụ, chúng bao gồm một máy phát điện nam châm neodymium. Với bàn tay của chính họ, nó được lắp ráp theo nguyên tắc của một động cơ hướng trục với một rôto và một stato. Bằng cách này, bạn có thể tạo ra một bộ nguồn tốt cho 100-150 W, nguồn điện này sẽ hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng miễn phí.

Máy phát điện năng lượng mặt trời

Theo các chuyên gia, tiềm năng sản xuất năng lượng mặt trời ở Liên bang Nga, chuyển đổi sang nhiên liệu truyền thống, vượt quá 200 tỷ tấn. Do sự không ổn định của khả năng tích lũy năng lượng mặt trời ở các vùng khác nhau, vẫn còn những vấn đề trong việc triển khai công nghệ của các nhà máy điện kiểu này, tuy nhiên, trong điều kiện thuận lợi, máy phát điện có thể sản xuất tới 1400 kWh / m2. Đồng thời, phân khúc nhà máy điện mặt trời cho gia đình đang phát triển tích cực.

Chi phí của một bộ cung cấp sản lượng ở mức 2 kWh / ngày dao động từ 20 đến 70 nghìn rúp. trung bình, nhưng công suất này đủ để phục vụ đầy đủ một ngôi nhà nhỏ hoặc ngôi nhà nhỏ.

Máy tạo gió

Trong lĩnh vực năng lượng gió, các chuyên gia dự đoán khối lượng phát điện ở mức 15 GW vào khoảng năm 2030. Một lần nữa, phần lớn sẽ phụ thuộc vào các cơ hội khí hậu khu vực cho các dự án hiện tại và tương lai, vì, giống như bức xạ mặt trời, gió sẽ khác nhau đang hoạt động ở các vị trí địa lý khác nhau. Các khu vực hứa hẹn nhất làLãnh thổ Krasnodar, Karelia, Vùng Volgograd, v.v. Đối với các loại tuabin gió có thể tạo thành một công viên năng lượng, phần lớn phải là loại lắp đặt tiêu chuẩn với công suất 0,1-10 kW, tuabin thẳng đứng từ 5-30 kW, cũng như trạm trục dọc phức hợp sử dụng trong công nghiệp với nền móng hỗ trợ.

Thủy điện

Đối với Nga, chúng ta có thể nói về sự phát triển của các cơ sở thủy điện nhỏ hoạt động với công suất trong khoảng 1-3000 kW. Việc chuyển đổi sang các trạm thủy văn được tối ưu hóa là do các lợi ích về môi trường, liên quan đến thiệt hại lớn mà các nhà máy thủy điện lớn gây ra cho các hồ chứa. Các khu vực chính của khu vực áp dụng các cơ sở năng lượng không sử dụng nhiên liệu kiểu này nằm ở Viễn Đông, Caucasus, vùng Tyumen và Yakutia. Các vi mạch có điện thế lên đến 100 W cũng được phổ biến. Các cấu trúc như vậy có thể được lắp đặt ở hầu hết mọi trang trại, làng nghỉ mát hoặc hộ gia đình tư nhân, nơi về nguyên tắc, có thể sử dụng năng lượng chuyển động của nước. Việc thực hiện kỹ thuật của thiết bị về mức độ phức tạp hơi vượt quá nhiệm vụ tổ chức hệ thống tưới tiêu.

Vấn đề phát triển năng lượng thay thế ở Nga

Yếu tố chính làm chậm sự phát triển và thúc đẩy các nguồn năng lượng thay thế là chi phí thực hiện các dự án đó và vận hành các công suất đã thực hiện. Trong mỗi trường hợp, nó được giả định làcác vấn đề tài chính để duy trì các hệ thống năng lượng, và việc loại trừ các nguồn nhiên liệu tự nó hoàn toàn không làm cho các năng lực đó hoàn toàn độc lập về mặt kinh tế. Trong hầu hết các trường hợp, cần có ít nhất năng lượng của bên thứ ba để hỗ trợ các hệ thống quản lý các quá trình tích lũy và chuyển đổi năng lượng từ các nguồn thay thế. Năng lượng thay thế phụ thuộc phần lớn vào điều kiện tự nhiên. Điều này làm giảm đáng kể hiệu quả năng lượng của nó so với các phương tiện truyền thống để tạo ra điện.

Triển vọng về năng lượng thay thế ở Nga

Việc thiếu kinh nghiệm thực hiện các dự án công nghiệp lớn dựa trên công nghệ sản xuất năng lượng không sử dụng nhiên liệu không cho phép chúng tôi nhìn nhận một cách tự tin và lạc quan về triển vọng phát triển của khu vực này ở Nga. Mặc dù mỗi phân khúc đều có những bước phát triển thành công riêng, nhưng nhìn chung, hiệu quả của việc sử dụng chúng vẫn chưa thể so sánh với hiệu quả năng lượng của cơ sở hạ tầng phát điện truyền thống hiện có. Mặc dù vậy, năng lượng không sử dụng nhiên liệu trong tương lai sẽ cho phép giải quyết một số vấn đề kinh tế và môi trường chưa đủ gay gắt. Điều này áp dụng cho việc từ bỏ năng lượng hạt nhân và chuyển đổi quy mô lớn từ nhiên liệu carbon sang các nguồn năng lượng thay thế.

Kết

Công nghệ năng lượng thay thế không thể được gọi là mới đối với Nga. Ví dụ, ở Liên Xô, các nhà máy thủy điện và tuabin gió khá phổ biến. Nhưng nếu chúng ta nói về các vấn đề của quá trình chuyển đổi cơ bản sang các nguồn tài nguyên phi nhiên liệu, thì ngay cả khi dựa trên nền tảng của sự phát triển tích cực của công nghệ, giải pháp của chúng vẫn còn khá mơ hồ. Trừ khi có những xu hướng tiến bộ rõ ràng trong các lĩnh vực năng lượng gia đình nhỏ, điều này cũng được xác nhận bởi sự phổ biến của cùng một máy phát điện trên nam châm neodymium. Với bàn tay của chính bạn, một thiết kế như vậy có thể được lắp ráp theo nghĩa đen từ các phương tiện tùy biến với chi phí tối thiểu cho vật tư tiêu hao, nhưng trong quá trình hoạt động, một thiết bị như vậy sẽ cho phép bạn luôn tiết kiệm được một khoản nhỏ cho việc cung cấp điện cho các thiết bị điện nhỏ. Và đây chỉ là một ví dụ về cách các nguồn năng lượng thay thế thâm nhập vào cuộc sống của những người dân bình thường. Sự phát triển tương tự cũng xuất hiện trong phân khúc năng lượng mặt trời và trong lĩnh vực này, chúng tôi đang nói về việc cung cấp năng lượng tích hợp cho các ngôi nhà tư nhân.