32,6% - נפט ומוצרי נפט. 30,0% - פחם. 23,7% - גז. שלושת הראשונים מבין מקורות האנרגיה המספקים לאנושות נראים בדיוק כך. ספינות כוכבים וכוכב הלכת ה"ירוק" עדיין רחוקים כמו ה"גלקסיה רחוקה, רחוקה".
אין ספק שיש תנועה לכיוון אנרגיה חלופית, אבל היא כל כך איטית שמקווים לפריצת דרך - עדיין לא. בואו נהיה כנים: במשך 50 השנים הבאות, דלקים מאובנים יאירו את בתינו.
הפיתוח של אנרגיה חלופית הולך לאט, כמו ג'נטלמן ראשוני לאורך סוללת התמזה. כיום נכתב על מקורות אנרגיה לא מסורתיים הרבה יותר ממה שנעשה לפיתוחם והטמעתם בחיי היומיום. אבל בכיוון הזה יש 3 "מאסטודונים" מוכרים שמושכים את שאר המרכבה מאחוריהם.
אנרגיה גרעינית אינה נחשבת כאן, כי ניתן לדון בשאלת ההתקדמות שלה וכדאיות הפיתוח שלה במשך זמן רב מאוד.
להלן יהיו מדדי הספק של תחנות, לכן, כדי לנתח את הערכים, נציג נקודת התחלה: תחנת הכוח החזקה ביותר בעולם היא תחנת הכוח הגרעינית Kashiwazaki-Kariwa (יפן). בעל הספק של 8,2 GW.
אנרגיית אוויר: רוח בשירות האדם
העיקרון הבסיסי של אנרגיית הרוח הוא המרת האנרגיה הקינטית של מסות אוויר נעות לאנרגיה תרמית, מכנית או חשמלית.
רוח היא תוצאה של ההבדל בלחץ האוויר על פני השטח. כאן העיקרון הקלאסי של "כלי תקשורת" מיושם, רק בקנה מידה עולמי. תארו לעצמכם 2 נקודות - מוסקבה וסנט פטרסבורג. אם הטמפרטורה במוסקבה גבוהה יותר, אז האוויר מתחמם ועולה, ומותיר לחץ נמוך וכמות אוויר מופחתת בשכבות התחתונות. יחד עם זאת, יש לחץ גבוה בסנט פטרסבורג ויש מספיק אוויר "מלמטה". לכן, ההמונים מתחילים לזרום לכיוון מוסקבה, כי הטבע תמיד שואף לאיזון. כך נוצרת זרימת האוויר, הנקראת הרוח.
תנועה זו נושאת אנרגיה עצומה, שהמהנדסים מבקשים ללכוד.
כיום, 3% מייצור האנרגיה בעולם מגיע מטורבינות רוח, והקיבולת הולכת וגדלה. בשנת 2016, הקיבולת המותקנת של חוות רוח עלתה על הקיבולת של תחנות כוח גרעיניות. אבל יש 2 תכונות שמגבילות את התפתחות הכיוון:
1. הספק מותקן הוא הספק ההפעלה המרבי. ואם תחנות כוח גרעיניות פועלות ברמה הזו כמעט כל הזמן, חוות רוח רק לעתים רחוקות מגיעות לאינדיקטורים כאלה. היעילות של תחנות כאלה היא 30-40%. הרוח מאוד לא יציבה, מה שמגביל את היישום בקנה מידה תעשייתי.
2. הצבת חוות רוח היא רציונלית במקומות של זרימות רוח קבועות - כך ניתן להבטיח יעילות מירבית של ההתקנה. לוקליזציה של גנרטורים מוגבלת באופן משמעותי.
אנרגיית הרוח כיום יכולה להיחשב רק כמקור אנרגיה נוסף בשילוב עם אלה קבועים, כגון תחנות כוח גרעיניות ותחנות המשתמשות בדלק דליק.
טחנות רוח הופיעו לראשונה בדנמרק - הן הובאו לכאן על ידי הצלבנים. כיום, במדינה סקנדינבית זו, 42% מהאנרגיה מופקת מחוות רוח.
הפרויקט לבניית אי מלאכותי 100 ק"מ מחופי בריטניה כמעט הושלם. פרויקט חדש מיסודו ייווצר בבנק דוגר - ל-6 ק"מ2 יותקנו טורבינות רוח רבות שיעבירו חשמל ליבשת. זו תהיה חוות הרוח הגדולה בעולם. כיום, מדובר ב-Gansu (סין) עם הספק של 5,16 GW. מדובר במתחם של טורבינות רוח, שגדל מדי שנה. המחוון המתוכנן הוא 20 GW.
וקצת על העלות.
מדדי העלות הממוצעים עבור 1 קילוואט-שעה של אנרגיה הם:
─ פחם 9-30 אגורות;
─ רוח 2,5-5 סנט.
אם אפשר לפתור את בעיית התלות בכוח הרוח ובכך להגביר את היעילות של חוות הרוח, הרי שיש להן פוטנציאל גדול.
אנרגיה סולארית: מנוע הטבע - מנוע האנושות
עקרון הייצור מבוסס על איסוף והפצה של חום מקרני השמש.
כעת חלקן של תחנות כוח סולאריות (SPP) בייצור האנרגיה העולמי הוא 0,79%.
אנרגיה זו, קודם כל, קשורה לאנרגיה חלופית - שדות פנטסטיים מכוסים בלוחות גדולים עם תאים פוטו נמשכים מיד לנגד עיניך. בפועל, הרווחיות של כיוון זה נמוכה למדי. בין הבעיות, אפשר להבחין בהפרה של משטר הטמפרטורה מעל תחנת הכוח הסולארית, שבה המוני האוויר מחוממים.
קיימות תוכניות לפיתוח אנרגיה סולארית ביותר מ-80 מדינות. אבל ברוב המקרים אנחנו מדברים על מקור עזר לאנרגיה, כי רמת הייצור נמוכה.
חשוב למקם נכון את הכוח, עבורו מורכבות מפות מפורטות של קרינת השמש.
הקולט הסולארי משמש הן לחימום מים לחימום והן להפקת חשמל. תאים פוטו-וולטאיים מייצרים אנרגיה על ידי "דפיקת" פוטונים בהשפעת אור השמש.
המובילה מבחינת ייצור אנרגיה בתחנות כוח סולאריות היא סין, ומבחינת ייצור לנפש - גרמניה.
תחנת הכוח הסולארית הגדולה ביותר ממוקמת בחווה הסולארית טופז, שנמצאת בקליפורניה. הספק 1,1 GW.
יש פיתוחים להכניס קולטים למסלול ולאסוף אנרגיית שמש מבלי לאבד אותה באטמוספירה, אבל לכיוון הזה יש עדיין יותר מדי מכשולים טכניים.
כוח מים: שימוש במנוע הגדול ביותר על פני כדור הארץ
אנרגיה הידרומית היא מובילה בין מקורות אנרגיה חלופיים. 20% מהפקת האנרגיה בעולם מגיעה מכוח המים. ובין מקורות מתחדשים 88%.
על קטע מסוים של הנהר נבנה סכר אדיר שחוסם לחלוטין את הערוץ. נוצר מאגר במעלה הזרם, והפרש הגבהים לאורך דפנות הסכר יכול להגיע למאות מטרים. מים עוברים במהירות דרך הסכר באותם מקומות שבהם מותקנות הטורבינות. אז האנרגיה של מים נעים מסובבת את הגנרטורים ומובילה לייצור אנרגיה. הכל פשוט.
מהחסרונות: שטח גדול מוצף, החיים הביולוגיים בנהר מופרעים.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית הגדולה ביותר היא Sanxia ("שלושת הנקיקים") בסין. יש לו קיבולת של 22 GW, בהיותו המפעל הגדול בעולם.
תחנות כוח הידרואלקטריות נפוצות בכל העולם, ובברזיל הן מספקות 80% מהאנרגיה. כיוון זה הוא המבטיח ביותר באנרגיה חלופית ומתפתח כל הזמן.
נהרות קטנים אינם מסוגלים לייצר כוח גדול, ולכן תחנות כוח הידרואלקטריות עליהם נועדו לענות על הצרכים המקומיים.
השימוש במים כמקור אנרגיה מיושם במספר מושגים עיקריים:
1. שימוש בגאות. הטכנולוגיה דומה במובנים רבים לתחנת הכוח ההידרואלקטרית הקלאסית, כשההבדל היחיד הוא שהסכר אינו חוסם את הערוץ, אלא את שפך המפרץ. מי הים עושים תנודות יומיומיות בהשפעת המשיכה של הירח, מה שמוביל למחזור המים דרך הטורבינות של הסכר. טכנולוגיה זו יושמה רק בכמה מדינות.
2. שימוש באנרגיית גל. גם התנודות הקבועות של המים בים הפתוח יכולות להוות מקור אנרגיה. זה לא רק מעבר של גלים דרך טורבינות מותקנות סטטי, אלא גם שימוש ב"צפים": אבל פני הים מציבים שרשרת של מצופים מיוחדים, שבתוכם טורבינות קטנות. גלים מסתובבים מחוללים ונוצרת כמות מסוימת של אנרגיה.
באופן כללי, כיום אנרגיה חלופית אינה מסוגלת להפוך למקור אנרגיה עולמי. אבל זה בהחלט אפשרי לספק לרוב העצמים אנרגיה אוטונומית. בהתאם למאפייני השטח, אתה תמיד יכול לבחור את האפשרות הטובה ביותר.
לעצמאות אנרגטית גלובלית, יידרש משהו חדש ביסודו, כמו "תיאוריית האתר" של הסרבי המפורסם.
בלי דמגוגיה, מוזר שבשנות ה-2000 האנושות מייצרת אנרגיה לא הרבה יותר פרוגרסיבית מהקטר שהאחים לומייר צילמו. כיום, נושא משאבי האנרגיה הלך רחוק לתחום הפוליטיקה והפיננסים, הקובעים את מבנה ייצור החשמל. אם שמן מדליק את המנורות, אז מישהו צריך את זה...