Năng lượng thay thế ở Nga: khái niệm, phân loại và các loại, các giai đoạn phát triển, thiết bị cần thiết và ứng dụng

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

Năng lượng thay thế ở Nga thực tế không được phát triển ở cấp nhà nước. Ví dụ, một số nỗ lực đã được thực hiện để phát triển theo hướng này. Sau hai năm (2013–2015), người ta xác định rằng năng lượng mặt trời là phổ biến nhất trong số các nguồn như vậy. Tuy nhiên, chính phủ cũng đưa các lĩnh vực như nguồn năng lượng gió và ở mức độ thấp hơn, sản xuất thủy điện trong các tài liệu phát triển.

Năng lượng thay thế là gì?

Trước khi chuyển sang xem xét năng lượng thay thế ở Nga, cần phải hiểu nó nói chung là gì, cũng như những loại năng lượng hiện đang tồn tại.

Về định nghĩa, năng lượng thay thế là một tập hợp các biện pháp và phương pháp nhất định cho phép bạn nhận năng lượng điện từ các nguồn tái tạo có nguồn gốc tự nhiên. Những nguồn này bao gồm những điều sau:

• sức gió;
• nước và năng lượng mặt trời;
• năng lượng địa nhiệthoặc thủy triều.

Đây là danh sách các nguồn không đầy đủ. Tuy nhiên, chúng là một trong những loại phổ biến nhất, cũng như những thứ có thể được sử dụng ở Nga. Năng lượng thay thế hiện đang phát triển khá nhanh ở nhiều nước trên thế giới. Điều này là do tất cả mọi người đều đang cố gắng hết sức có thể để giảm sự phụ thuộc của nhân loại vào các nguồn tài nguyên không thể tái tạo, với sự trợ giúp của nguồn điện hiện đã được sản xuất.

Thúc đẩy để phát triển

Đối với sự phát triển của bất kỳ hướng hoạt động nào của con người, cần phải có một sự thúc đẩy nhất định. Nó có thể là bất cứ điều gì, điều chính là nó dẫn đến sự phát triển theo hướng mong muốn. Đối với sự phát triển của các nguồn năng lượng thay thế, nghiên cứu chuyên sâu bắt đầu sau năm 1973, khi cuộc khủng hoảng dầu mỏ nổi tiếng được quan sát. Vào thời điểm đó, người ta đặc biệt chú ý đến việc nhân loại phụ thuộc nhiều vào tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo.

Đối với sự phát triển theo hướng này trên lãnh thổ Liên bang Nga, ở đây quá trình này có lẽ là chậm nhất. Điều này là do quốc gia này có trữ lượng tài nguyên thiên nhiên rộng lớn có thể được sử dụng cho các phương pháp sản xuất điện truyền thống. Nói cách khác, không có động lực cần thiết cho sự phát triển. Ngoài ra, tốc độ tăng trưởng chậm còn do không có sự hỗ trợ tốt của chính phủ cho các dự án như vậy.

Năng lượng sinh học

Năng lượng thay thế ở Nga theo hướng này có thểtích cực phát triển ở các khu vực như Lãnh thổ Krasnodar, phía nam của Siberia, miền trung của Nga.

Trong trường hợp này, tài nguyên chính là sinh khối - đây là những chất mang năng lượng có nguồn gốc thực vật. Điều đáng chú ý ở đây là một số tài nguyên trong khu vực này đã được sử dụng từ khá lâu đời: gỗ, mùn cưa, v.v. Nếu chúng ta nói cụ thể về sự phát triển của năng lượng thay thế trong lĩnh vực này ở Nga, thì thực vật và chất thải nông nghiệp có thể được sử dụng làm nhiên liệu. Để xử lý khối lượng lớn, có hai phương pháp thiêu hủy chính:

• sử dụng đơn vị áp suất cao nhưng hiệu suất quá trình chỉ đạt 40-50%;
• việc sử dụng tuabin khí mang lại nhiều lợi nhuận hơn, vì hiệu suất sẽ là 93%.

Để tiết kiệm chi phí tối đa khi sử dụng phương pháp tạo ra năng lượng này, cần đặt các địa điểm xử lý chất thải gần nơi nhận. Nói cách khác, tốt nhất là nên lắp đặt các tuabin khí gần các trang trại hoặc các xí nghiệp nông nghiệp khác. Họ là nhà cung cấp sinh khối chính. Bằng cách này, bạn có thể nhận được một lượng lớn năng lượng bằng cách chi tiêu một lượng nhỏ tài nguyên vật chất.

Năng lượng gió

Gió rất tốt để tạo ra năng lượng theo một cách khác. Để sản xuất nó, cần phải lắp đặt thiết bị đặc biệt cho năng lượng thay thế - cối xay gió không khí. Nơi tốt nhất là đường bờ biển - cách biển ít nhất 10 km. Nói về lãnh thổRF, khu vực tốt nhất là Viễn Đông, cũng như Viễn Bắc.

Năng lượng hydro

Hydro có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng theo một cách khác. Có một số cách để nhận tài nguyên cần thiết:

• từ khí tự nhiên hoặc dầu nhẹ;
• cách nước được chia thành các thành phần của nó;
• từ các enzym hoặc vi sinh vật.

Ở đây, điều rất quan trọng cần chú ý là động cơ hydro có hiệu suất cao hơn động cơ đốt trong khoảng 2 hoặc thậm chí gấp 3 lần. Điều này cho thấy rằng việc phát triển năng lượng thay thế dạng hydro có thể là cách hiệu quả nhất trên toàn thế giới và trên lãnh thổ Liên bang Nga.

Nguồn năng lượng địa nhiệt

Phương pháp này cho phép bạn sử dụng sức nóng của vỏ trái đất để thu được năng lượng cần thiết. Tuy nhiên, có một số hạn chế ở đây. Chúng liên quan đến thực tế rằng việc sử dụng loại năng lượng này từ quan điểm kinh tế chỉ phù hợp ở một số nơi trên hành tinh. Hiện tại, các trạm địa nhiệt chỉ có ở các quốc gia như Hoa Kỳ, Ý, New Zealand.

Ngày nay, năng lượng thay thế và sinh thái là hai khái niệm quan trọng nhất đối với nhân loại. Trong trường hợp này, Liên bang Nga sản xuất khoảng 10% tổng năng lượng loại này trên toàn thế giới. Tuy nhiên, điều này là chưa đủ, và hướng đi này cần được phát triển tích cực và sâu rộng hơn nữa. Tiềm năng của hướng địa nhiệt trên lãnh thổ Liên bang Nga là rất lớn. Theo ước tính của các chuyên gia, chỉ riêng Kamchatka đã có khả năng sản xuất 5.000 MW năng lượng mỗi năm. Để so sánh, hiện có khoảng 19,3 nghìn MW năng lượng địa nhiệt được sản xuất trên toàn thế giới.

Năng lượng mặt trời

Hướng hứa hẹn nhất cho sự phát triển của năng lượng thay thế ngày nay là năng lượng mặt trời. Điều này là do thực tế rằng mặt trời là nguồn năng lượng mạnh mẽ nhất. Nó sẽ đủ để giải quyết các vấn đề liên quan đến năng lượng của toàn bộ hành tinh. Ngoài ra, không có nghi ngờ gì về thành phần môi trường của loại tài nguyên này, vì nó hoàn toàn tự nhiên.

Hiện tại, các tế bào quang điện đặc biệt được lắp đặt trên toàn thế giới. Chúng có thể được sử dụng để thu năng lượng mặt trời. Các trạm vũ trụ cũng sở hữu pin mặt trời để cung cấp nguồn năng lượng tự nhiên này. Để có được năng lượng như vậy, các trạm năng lượng mặt trời đặc biệt được lắp đặt. Chúng được đặt ở những nơi có nhiều ngày nắng.

Vấn đề lớn nhất mà các chuyên gia trong lĩnh vực này phải đối mặt là hiệu suất thấp của các tế bào quang điện được sử dụng trên mặt đất. Tốt nhất, nó đạt 23%. Tuy nhiên, điều này chỉ áp dụng cho các trạm mặt đất. Pin được lắp đặt trên các trạm vũ trụ có hệ số cao hơn nhiều. Ngoài ra, một vấn đề khác là sự không nhất quán của việc sản xuất năng lượng đó. Mặt trời không chiếu sáng suốt ngày đêm, và cũng có thể bị khuất sau những đám mây. Ngoài ra, đối vớiĐể triển khai đủ tế bào quang điện cần nhiều không gian trống.

Nếu chúng ta nói về năng lượng thay thế trên lãnh thổ Liên bang Nga, thì các khu vực tốt nhất để đặt pin mặt trời là Lãnh thổ Krasnodar, Kuban, Primorye, cũng như Đông Siberia.

Năng lượng nhiệt hạch

Phản ứng tổng hợp nhiệt hạch có kiểm soát là hướng hứa hẹn nhất trong phát triển năng lượng. Với sự giúp đỡ của nó, bạn hoàn toàn có thể giải quyết vấn đề sản xuất năng lượng không chỉ cho một quốc gia cụ thể, mà cho toàn nhân loại. Hướng đi này có ba ưu điểm không thể phủ nhận. Thứ nhất là nguồn năng lượng vô tận, thứ hai là quy trình an toàn với môi trường, thứ ba là hiệu quả kinh tế cao.

Tuy nhiên, cho đến nay, vẫn chưa có một trạm nhiệt hạch nào có lợi về mặt kinh tế. Cần lưu ý rằng giai đoạn phát triển đầu tiên của hướng này bắt đầu từ những năm 1950 ở Liên Xô. Chương trình hứa hẹn nhất cho sự phát triển theo hướng này là chương trình quốc tế ITER. Theo các chuyên gia, những kết quả nghiêm túc đầu tiên phải đạt được vào năm 2040-2050. Về phía Nga, là quốc gia tham gia chương trình này.

Phát triển chung trong RF

Việc phát triển các nguồn năng lượng thay thế ở Liên bang Nga đã bị cản trở rất nhiều bởi nhiều vấn đề. Do sự sụp đổ của Liên Xô, nhiều chương trình nghiên cứu đã bị ngừng toàn bộ hoặc một phần. Những nỗ lực đầu tiên để hồi sinh sự phát triển của các hướng năng lượng thay thếđã được thực hiện trong những năm 2000. Các khu vực được xác định trong đó sự phát triển của một ngành cụ thể được coi là triển vọng nhất. Tuy nhiên, tất cả các chương trình đã nhanh chóng bị cắt giảm. Vào thời điểm đó, giá dầu cao và đơn giản là không cần các nguồn thay thế.

Vấn đề Phát triển

Đối với các công ty năng lượng thay thế ở Nga hầu như không làm gì cả. Trước hết, nó không có lãi về mặt kinh tế. Ngoài ra còn có những khía cạnh tiêu cực khác. Các vấn đề nảy sinh, đặc biệt, do thực tế là không có hỗ trợ của nhà nước cho các dự án như vậy. Hoàn toàn thiếu khung pháp lý cho loại hoạt động này.

Việc phát triển bất kỳ hướng nào đều không có lợi do khả năng cạnh tranh của các nguồn năng lượng thay thế hiện còn quá yếu so với các phương pháp truyền thống. Ngoài ra, việc thiếu nhân sự cho sự phát triển của loại hình hoạt động này, đặc biệt là những người có trình độ chuyên môn cao, đã cản trở rất nhiều đến sự phát triển.

Dựa trên những điều đã nói ở trên, chúng tôi có thể kết luận rằng các nguồn thay thế cần được phát triển. Chúng thân thiện hơn với môi trường và an toàn hơn cho con người. Để làm được điều này, họ cần sự hỗ trợ mạnh mẽ của nhà nước. Nếu không có nó, bạn chỉ có thể tạo thành công năng lượng thay thế tại nhà, chẳng hạn như lắp đặt các tấm pin mặt trời nhỏ cho một ngôi nhà thường xuyên hoặc sắp xếp xử lý sinh khối nếu chúng ta đang nói về một trang trại bên ngoài thành phố.