대체 에너지원: 기술 개요

소개

전체 현대 세계 경제는 석유, 가스, 석탄 및 기타 화석 연료와 같은 공룡 시대에 축적된 부에 의존합니다. 지하철을 타는 것부터 부엌에서 주전자를 데우는 것까지 우리 삶의 대부분의 활동은 궁극적으로 이 선사시대 유산을 태워야 합니다. 주요 문제는 이러한 쉽게 사용할 수 있는 에너지 자원이 재생 가능하지 않다는 것입니다. 머지 않아 인류는 지구의 창자에서 모든 기름을 퍼내고 모든 가스를 태우고 모든 석탄을 파낼 것입니다. 그러면 찻주전자를 데우기 위해 무엇을 사용할까요?

또한 연료 연소가 환경에 미치는 부정적인 영향을 잊어서는 안됩니다. 대기의 온실 가스 함량이 증가하면 지구 전체의 평균 온도가 증가합니다. 연료 연소 제품 공기를 오염시킵니다. 대도시 거주자들은 이것을 특히 잘 느낍니다.

이 미래가 우리와 함께 오지 않더라도 우리는 모두 미래에 대해 생각합니다. 지구촌은 오랫동안 화석연료의 한계를 인식해왔습니다. 그리고 환경에 대한 사용의 부정적인 영향. 주요 국가들은 이미 환경 친화적이고 재생 가능한 에너지원으로의 점진적인 전환을 위한 프로그램을 시행하고 있습니다.

전 세계적으로 인류는 화석 연료를 대체할 연료를 찾고 있으며 점진적으로 도입하고 있습니다. 오랫동안 전 세계에서 태양열, 풍력, 조력, 지열 및 수력 발전소가 가동되었습니다. 바로 지금 우리가 인류의 모든 필요를 그들의 도움으로 제공하는 데 방해가 되는 것 같습니까?

사실 대체 에너지는 많은 문제를 안고 있습니다. 예를 들어, 에너지 자원의 지리적 분포 문제.풍력 발전소는 강한 바람이 자주 부는 지역, 태양광(구름이 적은 날이 최소인 곳, 수력 발전소)이 큰 강에만 건설됩니다. 물론 기름도 모든 곳에서 구할 수 있는 것은 아니지만, 그것을 전달하는 것이 더 쉽습니다.

대체 에너지의 두 번째 문제는 불안정성입니다. 풍력 발전소에서 발전은 끊임없이 속도를 바꾸거나 완전히 멈추는 바람에 의존합니다. 태양광 발전소는 흐린 날씨에 잘 작동하지 않고 밤에는 전혀 작동하지 않습니다.

바람도 태양도 에너지 소비자의 요구를 고려하지 않습니다. 동시에 화력 또는 원자력 발전소의 에너지 출력은 일정하고 쉽게 조절됩니다. 이 문제에 대한 해결책은 생산량이 적은 경우를 대비하여 예비를 만들기 위해 거대한 에너지 저장 시설을 건설하는 것뿐입니다. 그러나 이것은 전체 시스템의 비용을 크게 증가시킵니다.

이러한 어려움과 다른 많은 어려움으로 인해 세계의 대체 에너지 개발이 느려지고 있습니다. 화석 연료를 태우는 것은 여전히 ​​쉽고 저렴합니다.

그러나 세계 경제 규모에서 대체 에너지원이 많은 이점을 제공하지 않는다면 개별 주택의 틀 내에서 매우 매력적일 수 있습니다. 이미 많은 사람들이 전기, 난방 및 가스에 대한 관세가 지속적으로 증가하고 있음을 느끼고 있습니다. 매년 에너지 회사는 일반 사람들의 주머니에 더 깊이 들어가고 있습니다.

국제 벤처 펀드 I2BF의 전문가들이 재생 에너지 시장에 대한 첫 번째 개요를 발표했습니다. 그들의 예측에 따르면, 5-10년 안에 대체 에너지 기술은 더욱 경쟁력을 갖게 되고 널리 보급될 것입니다. 이미 대체 에너지와 재래식 에너지의 비용 격차가 빠르게 줄어들고 있습니다.

에너지 비용은 대체 에너지 생산자가 프로젝트 수명 동안 자본 지출을 보상하고 투자 자본에 대해 10%의 수익을 제공하기 위해 받기를 원하는 가격을 말합니다. 이 가격에는 부채 융자 비용도 포함됩니다. 대부분이 차입금이 많이 들기 때문입니다.

주어진 그래프는 2011년 2분기에 다양한 유형의 대체 및 전통 에너지에 대한 평가를 보여줍니다(그림 1).

쌀. 하나.	다양한 대체에너지 및 전통에너지 평가

위의 수치를 보면 지열에너지는 물론 쓰레기와 매립가스를 태워서 발생하는 에너지도 모든 대체에너지 중에서 비용이 가장 저렴합니다. 사실, 그들은 이미 전통적인 에너지와 직접적으로 경쟁할 수 있지만, 이들의 제한 요소는 이러한 프로젝트를 실행할 수 있는 제한된 수의 장소입니다.

전력엔지니어의 변덕에서 벗어나고자 하는 자, 대체 에너지 개발에 기여하고 싶은 자, 단지 에너지를 조금이라도 절약하고 싶은 이들을 위해 이 책이 쓰여졌다.

책에서 V. Germanovich, A. Turilin “대체 에너지원. 바람, 태양, 물, 지구, 바이오매스 에너지 사용을 위한 실용적인 디자인.

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대체 에너지원에 대한 미래가 있습니까?

재생 가능한 에너지의 대체 소스는 매우 흥미롭고 유망한 방향입니다. 예를 들어, 공기에서 물을 생성하는 몇 가지 효과적인 방법이 있습니다. 사실, 여기서 발전기를 사용해야 합니다.이러한 문제를 해결하고 방법을 개선하기 위한 새로운 접근 방식이 발견될지 여부는 시간이 말해줄 것입니다.

자원을 현명하게 사용할 수 있는지 여부는 큰 문제입니다.

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대체 에너지 원의 유형.

바람, 태양, 물, 바이오 연료, 지구의 열 에너지는 상대적으로 고갈되지 않고 재생 가능합니다. 대체 에너지원의 이점은 천연 자원을 보존하기 때문에 부인할 수 없습니다. 또한 환경 안전 요구 사항과 훨씬 더 일치합니다.

풍력 에너지.

풍력을 사용하는 원리는 운동 에너지를 전기, 열, 기계로 변환하는 것입니다. 풍력 발전기는 전기 에너지를 생성하는 데 사용됩니다. 그들은 다른 기술 매개 변수, 크기, 디자인, 수평 또는 수직 회전 축을 가질 수 있습니다. 돛은 해상 운송에서 풍력을 사용하는 고전적인 예이고 풍차는 기계적 에너지로 변환하는 것입니다.

블레이드의 직경과 위치의 높이는 풍력 발전기의 전력을 결정합니다. 3m/s의 풍속에서 발전기는 전류를 생성하기 시작하여 15m/s에서 최대값에 도달합니다. 25m/s 이상의 풍력이 중요합니다. 발전기가 꺼집니다.

태양 에너지는 태양의 선물입니다.

대체 에너지원으로서의 태양 에너지는 우리 행성에서 태양의 생명을 주는 임무의 자연스러운 연속입니다. 그러나 인류는 그것을 직접 사용하는 법을 배우지 않았습니다.현재 태양광 패널은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 사용되며 태양열 집열기는 열 에너지로 사용됩니다. 또한 경우에 따라 두 가지 유형의 조합이 사용됩니다.

태양광 기술은 태양 광선으로 표면을 가열하고 온수 공급, 난방 또는 증기 발전기 사용을 위해 가열된 물을 사용하는 것으로 구성됩니다. 태양열 집열기는 태양 에너지를 열 에너지로 변환하는 데 사용됩니다. 그들의 공통점 힘에 달려있다 태양열 또는 화력 발전소 시스템에 포함된 개별 장치의 수와 전력.

태양 전지 패널은 다음과 같이 나뉩니다.

• 규소
• 영화

현재 실리콘 결정을 사용한 배터리가 가장 수요가 많고 필름 배터리가 가장 편리합니다. 실리콘 패널은 개인 주택에 가장 적합한 옵션 중 하나입니다.

수력 발전은 물의 힘을 사용하는 것입니다.

수력 발전소에서 터빈의 작동 원리는 전기를 생성하는 수력 터빈의 블레이드에 대한 물의 힘의 영향입니다. 강력한 댐을 사용하지 않고 자연적인 물의 흐름의 영향으로 조류가 발생하는 대체 에너지 유형으로 분류되는 수력 발전소만 있는 경우도 있습니다. 이는 강력한 수력 발전소가 자연 하천 경관에 미치는 심각한 부정적인 영향, 수심이 얕아지고 재앙적인 홍수 때문입니다.

환경 운동가들은 바다와 조수의 자연 에너지 사용에 반대하지 않습니다. 이 경우 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것은 특수 조수 관측소에서 발생합니다.

지열 에너지는 지구의 열입니다.

지구 표면은 예를 들어 캄차카와 같이 뜨거운 지진원이 분출되는 곳뿐만 아니라 지구의 거의 모든 지역에서 열을 방출합니다. 지구의 열을 추출하기 위해 특수 히트 펌프를 사용하여 전기 에너지로 변환하거나 열로 사용합니다. 설비 작동 원리 열역학 법칙과 액체와 기체, 특히 프레온의 거동에 대한 물리적 법칙을 기반으로 합니다.

펌프의 설계 유형은 토양-공기 또는 토양-수와 같은 주요 에너지원을 결정합니다.

바이오 연료.

바이오 연료를 얻는 원리는 특수 설비를 사용하여 유기농 제품을 처리하는 것을 기반으로 합니다. 처리하는 동안 열 또는 전기 에너지가 생성됩니다. 바이오 연료는 액체, 고체 또는 기체일 수 있습니다. 예를 들어 고체에는 연료 연탄, 액체 - 바이오 에탄올, 기체 - 바이오 가스가 포함됩니다. 그 종류에는 매립지에서 형성되는 매립지 가스가 포함됩니다. 오래된 매립지의 바이오 가스를 사용하면 폐기물 재활용 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

대체 에너지 원 : 무엇이며 왜 필요한가요?

오늘날까지 에너지는 잘 개발되고 입증된 전기 생산 방법을 기반으로 합니다. 그들은 잘 알려진 원자력, 전기 및 수력 발전소입니다. 그들 모두는 조만간 고갈되거나 돌이킬 수없는 해를 입힐 수있는 반응을 포함하는 우리 행성의 자원을 사용하여 일합니다.

2017년에 이러한 자원의 사용 비율은 다음과 같이 분포되었습니다.

• 39.3% - 석탄;
• 22.9% - 천연 가스;
• 16% - 물;
• 10.6% - 원자력 에너지;
• 4.1% - 오일.

오늘날 이 유망한 분야는 주변 세계에서 다음을 수행할 수 있는 물질 및 프로세스를 찾고 있습니다.

• 자원을 갱신합니다(즉, 고갈되지 않음).
• 품질면에서 전통적인 것을 완전히 대체합니다.
• 경제적이다;
• 환경에 해를 끼치 지 마십시오.

기존 에너지원의 문제점은 무엇입니까?

석탄, 석유 및 가스는 인류가 필요로 하는 에너지 생산에서 아직 완전한 대체품을 찾지 못했습니다. 그러나 재고가 제한되어 있으며 회수할 수 없습니다.

예를 들어, 우리 지구는 석유와 가스를 만드는 데 최대 3억 5천만 년을 보냈고 훨씬 더 빠른 속도로 자원을 고갈시켰습니다.

2010년 지구 에너지의 약 90%는 동식물 원료에서 화석과 바이오 연료를 태워서 생산되었습니다. 그리고 2040년까지 그러한 생산량의 점유율은 80% 아래로 떨어지지 않을 것입니다. 동시에 에너지 소비는 최대 40 년까지 56 % 증가하고 있습니다.

2012년에 과학자들은 지구상의 전체 가스 공급이 2052년까지 중단되고 석유는 2060년까지 조금 더 오래 지속될 것이라고 밝혔습니다. 즉, 우리 아이들은 이미 유조선이나 가스 파이프 라인이 유용하지 않고 숲이 베어질 때를 잡을 수 있습니다.

연소 생성물 및 원자력 발전과 관련된 대기로의 유해한 배출은 오존층 파괴 및 지구 온난화 전도체입니다.

따라서 정치인과 석유 생산자가 그것을 어떻게 무시하든 전체 현대 문명은 환경을 보존하면서 전통적인 에너지 원을 대체 할 에너지 원이라는 세계적인 문제에 직면 해 있습니다.

화력산업

러시아에서 가장 일반적인 에너지 부문. 이 나라의 화력 발전소는 석탄, 가스, 석유 제품, 셰일 광상 및 이탄을 공급원료로 사용하여 1,000MW 이상을 생산합니다.생성된 1차 에너지는 다시 전기로 변환됩니다. 기술적으로 이러한 방송국에는 많은 장점이 있어 인기를 결정합니다. 여기에는 까다로운 작동 조건과 워크플로의 기술 구성 용이성이 포함됩니다.

콘덴싱 설비 및 열병합 발전소 형태의 화력 설비는 소비 자원이 추출되는 지역이나 소비자가 있는 지역에 직접 건설할 수 있습니다. 계절적 변동은 스테이션의 안정성에 영향을 미치지 않으므로 이러한 에너지 소스를 신뢰할 수 있습니다. 그러나 화력발전소는 고갈되는 연료 자원의 사용, 환경 오염, 많은 노동력을 연결해야 하는 등의 단점도 있습니다.

무엇을 선택해야 할까요? 재생 가능 에너지원 또는 원자력 에너지?

역사적으로 원자력, 석탄, 수력발전은 막대한 에너지원이었습니다.

따라서 세계의 많은 국가가 재생 에너지 부문의 개발에 긴밀히 참여하고 있다는 사실을 고려하지 않고 러시아 지도부는 2020년 초까지 재생 에너지에서 에너지의 4.5%만 받을 계획을 세우고 실현했습니다. 탄화수소 매장량은 무제한이 아닙니다

러시아 정부는 플루토늄과 핵융합 에너지로부터 장기적인 에너지 생산을 기대하고 있습니다. 그러한 에너지원은 완전히 탐색되지 않았으며 인류에게 실질적인 위협이 됩니다. 이것은 모든 원자력 에너지의 개발 및 적용에 적용됩니다.

2007년 프랑스에서 원자력에 대한 더 많은 연구를 목표로 국제적으로 중요한 실험용 열핵 원자로 건설이 시작되었습니다.

이 프로젝트는 러시아를 포함한 여러 국가의 그룹에 의해 설립되었습니다.이러한 프로젝트를 만드는 주요 목적은 열핵융합으로 얻은 에너지를 전기 에너지원으로 상업적으로 사용할 수 있음을 증명하는 것이었습니다. 이 문제에 대한 해결책은 아직 찾지 못했습니다.

열핵 과정 연구에 참여하는 과학자들의 계산에 따르면, 2100년까지 그들로부터 받는 에너지의 양은 100GW를 넘을 수 없을 것입니다. 이는 발전과 관련된 인류의 문제를 해결하는 낮은 지표입니다 . 예를 들어, 현대 세계 발전소가 4000GW의 전기를 제공한다는 사실을 고려할 수 있습니다.

전력 확보 문제를 해결하는 유일한 방법은 전력 절약에 기여하는 기술을 병행하여 인류를 재생 에너지 원으로 전환하는 것입니다. 그러한 전환의 이점은 지구의 기후를 보존하는 것입니다. 이 과정을 시작하는 데 필요한 모든 재정이 준비되어 있습니다.

현대 러시아의 대체 에너지

예년과 비교할 때 러시아의 대체 에너지는 더 빠르게 발전하고 있지만 지배적이지는 않습니다. 오늘날 이 나라의 대부분의 에너지는 전통적인 소스에서 나옵니다.

태양광 발전소

우랄의 태양광 발전소

서부, 동부 시베리아 및 극동뿐만 아니라 국가의 남부 지역은 태양열 전기 생산의 잠재력을 가지고 있습니다. 러시아에서는 태양에서 에너지를 추출할 것을 약속하므로 이 방향의 프로젝트는 국가 지원을 받습니다.

수력 및 조력 발전소

러시아는 전기를 생산하기 위해 물 잠재력을 적극적으로 사용하고 있습니다. 2017년 현재 러시아에는 1000메가와트 이상의 용량을 가진 15개의 발전소와 더 낮은 용량의 수백 개의 발전소가 있습니다. 수력 발전소에서 생산하는 에너지는 화력 발전소에서 생산하는 에너지 비용의 절반입니다.

조력소에는 큰 재정이 필요하므로 러시아 연방에서이 방향의 발전은 일어나지 않습니다. 과학자들의 예측에 따르면 TPP는 러시아에서 생산되는 전력의 1/5을 차지할 수 있습니다.

풍력 발전 용 터빈

러시아에서는 풍속이 낮아 수평 회전축이 있는 발전기를 설치할 수 없습니다. 그러나 수직 회전축이 있는 구조가 자주 사용됩니다.

Ulyanovsk 지역의 풍력 발전소

2018년 현재 러시아의 풍력 터빈의 총 용량은 134메가와트에 달합니다. Ulyanovsk 지역에서 가장 큰 발전소 (용량 - 35 메가 와트).

지열 스테이션

러시아에는 5개의 지열 발전소가 있으며 그 중 3개는 캄차카에 있습니다. 2016년 데이터에 따르면 GeoPP는 이 반도에서 소비되는 전력의 40%를 생산합니다.

바이오 연료 응용

연료 생산도 러시아에서 조직됩니다. 동시에 액체 연료보다 고체 바이오 연료를 개발하는 것이 국가에 더 유리합니다. 현재 블라디보스토크 공장에서 생산이 이루어지고 있습니다.

원자력 발전소

러시아는 원자력을 사용하여 전기를 생산하고 있으며 이 방향으로 계속 발전하고 있습니다. 새로운 스테이션이 건설되고 있으며 새로운 추출 방법이 적용되고 있습니다. 2019년 데이터에 따르면 러시아에서는 10개의 원자력 발전소가 운영되고 있습니다. 러시아 연방은 원자력 발전소를 이용한 발전 용량 측면에서 세계 2위이며, 이 업계에서는 중화인민공화국이 우승했습니다.

풍력 에너지

풍력 발전 단지는 특히 바람의 방향이 일정한 곳에서 에너지를 생성하는 유망한 방법입니다.

이러한 에너지를 얻는 방법은 자연 환경을 오염시키지 않습니다. 그러나 바람의 방향과 강도의 불일치에 의존합니다. 플라이휠과 다양한 배터리를 설치하여 이러한 의존성을 부분적으로 완화할 수 있지만.

그러나 풍력 발전소의 건설, 유지 보수 및 수리 비용은 저렴하지 않습니다. 또한, 이들의 작동은 소음을 동반하고, 새와 곤충을 방해하고, 회전하는 부분으로 전파를 반사시킨다.

데이터 센터를 위한 대체 에너지

데이터 센터 소유자는 대체 전기 소스에 점점 더 관심을 갖고 있습니다. 여기서 용량 증가율을 유지하는 유일한 방법은 데이터 센터의 배포, 유지 관리 및 냉각 비용을 크게 줄이는 것입니다. 몇 가지 옵션이 있습니다.

예를 들어, 서버 작동 중에 발생하는 열은 공간 난방으로 향할 수 있습니다. 그래서 2015년 Yandex는 핀란드의 도시 전체를 뜨겁게 달궜습니다. 도시에 열을 공급함으로써 Yandex는 전기 비용의 일부를 상환할 수 있었습니다.

데이터 센터 냉각은 IT 회사의 가장 탐욕스러운 비용 항목 중 하나입니다. 평균적으로 냉각은 에너지 비용의 45%를 차지합니다.

장비 냉각을 절약하는 독창적인 방법은 "자유 냉각"을 사용하는 것입니다. 또는 간단히 말해서 거리의 공기로 서버를 식힐 수 있습니다. 일년 중 대부분의 시간 동안 밖이 추운 러시아의 경우 특히 그렇습니다.

데이터 센터의 공기를 식히는 또 다른 방법으로 비용을 절약할 수 있습니다. 에너지 비용 - 단열 냉각 방법. 이 경우 온도를 낮추기 위해 물을 분사합니다. 증발할 때 열이 필요하며 이러한 간단한 방법으로 공기의 온도를 낮춥니다.

어쨌든 실험하기 전에 자세한 에너지 감사를 수행하는 것이 좋습니다. 그 결과를 통해 에너지 소비 현황을 분석하고 에너지 자원을 절약할 수 있는 기회를 식별할 수 있습니다.

대체 에너지원이 필요한 이유

고갈될 수 있는 에너지원(화석연료)이 고갈되면 인류는 AES(대체 에너지원)로 전환해야 합니다. 2017년 기준으로 러시아에서 생산된 전기의 35%는 원자력 발전소와 수력 발전소에서 탄소 없는 방식으로 생산되었습니다.

전통적인 에너지원을 사용하는 것은 다음과 같은 이유로 문제가 됩니다.

• TPP는 가까운 장래에 고갈될 연료를 사용합니다. 최악의 추정에 따르면, 이것은 30년 안에 일어날 것입니다.
• 화석 연료의 비용이 상승하고 있으므로 전기 가격이 상승하고 있습니다.
• 발전 제품은 환경을 오염시킵니다.
• 스테이션에서 발생하는 열은 지구 온난화를 유발합니다.

인류에게는 AIE로의 전환이라는 단 하나의 방법이 있습니다.

밀물과 썰물 에너지

조력 에너지를 전기로 변환하는 작업은 조력 발전소에서 두 가지 방식으로 수행됩니다.

1. 에너지 변환 원리에 따른 첫 번째 방법은 발전기에 연결된 터빈을 회전시켜 수력 발전소에서 에너지를 변환하는 것과 유사합니다.
2. 두 번째 방법은 물 운동 에너지를 사용합니다. 이 방법은 만조와 간조 동안의 수위 차이를 기반으로 합니다.

장점

• 태양 에너지는 재생 가능한 자원입니다. 태양이 존재하는 한 그 에너지는 지구에 도달합니다.
• 태양광 발전은 연료를 태울 때 생기는 화학 반응이 없기 때문에 수질이나 대기 오염을 일으키지 않습니다.
• 태양 에너지는 난방 및 조명과 같은 실용적인 목적에 매우 효율적으로 사용될 수 있습니다.
• 태양 에너지의 이점은 종종 전 세계적으로 수영장, 리조트 및 물 탱크를 가열하는 데 사용됩니다.

단점

• 태양 에너지는 태양이 빛나지 않으면 에너지를 생산하지 않습니다. 밤과 흐린 날은 생산되는 에너지의 양을 심각하게 제한합니다.
• 태양광 발전소는 건설하는 데 매우 비쌀 수 있습니다.

재생 에너지의 주요 유형

태양의 에너지

태양 에너지는 선도적이고 환경 친화적인 에너지원으로 간주됩니다. 현재까지 열역학 및 광전 방법이 개발되어 전기를 생성하는 데 사용됩니다. 나노안테나의 운용성과 전망의 개념이 확인되었다. 환경 친화적 에너지의 무진장한 원천인 태양은 인류의 필요를 충분히 충족시킬 수 있습니다.

풍력 에너지

풍력 에너지는 오랫동안 사람들과 풍차에 의해 성공적으로 사용되었습니다. 과학자들은 새로운 풍력 발전 단지를 개발하고 기존 풍력 발전 단지를 개선하고 있습니다. 비용을 절감하고 풍차의 효율성을 높입니다. 그들은 해안과 바람이 일정한 지역과 특히 관련이 있습니다. 기단의 운동 에너지를 값싼 전기 에너지로 변환함으로써 풍력 발전소는 이미 개별 국가의 에너지 시스템에 상당한 기여를 하고 있습니다.

지열 에너지

지열 에너지 소스는 무진장한 소스, 즉 지구의 내부 열을 사용합니다. 프로세스의 본질을 변경하지 않는 몇 가지 작업 계획이 있습니다. 천연 증기는 가스를 제거하고 발전기를 회전시키는 터빈에 공급됩니다. 유사한 설비가 전 세계적으로 운영되고 있습니다. 지열원은 전기를 공급하고 도시 전체를 데우며 거리를 밝힙니다. 그러나 지열 에너지의 전력은 거의 사용되지 않고 생산 기술은 효율성이 낮습니다.

조수 및 파도 에너지

조류 및 파동 에너지는 수괴 이동의 위치 에너지를 전기 에너지로 변환하는 빠르게 발전하는 방법입니다. 높은 에너지 변환율로 이 기술은 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 사실, 그것은 바다와 바다 연안에서만 사용할 수 있습니다.

바이오매스 에너지

바이오매스 분해 과정은 메탄을 함유한 가스의 방출로 이어집니다. 정화되어 전기, 난방 및 기타 가정의 필요를 생성하는 데 사용됩니다. 에너지 요구 사항을 완전히 충족하는 소규모 기업이 있습니다.

전자기 태양 복사 에너지

전기와 열을 모두 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 태양 복사를 전기 에너지로 직접 변환하는 것은 광전지 패널의 내부 광전 효과 현상으로 인한 직접 변환과 열역학적 방법(고압의 증기 얻기)을 간접적으로 사용하여 수행됩니다.

태양광 발전소

영수증 열에너지 태양열은 이 에너지를 흡수하고 표면과 냉각수를 추가로 가열하여 특수 집열기와 "태양열 건축" 기술을 사용하여 생산됩니다.

에 대한 설정 집합 태양 에너지의 변환은 태양 발전소.

장점

풍력 에너지는 환경을 오염시킬 수 있는 오염 물질을 생성하지 않습니다. 화석연료를 태울 때와 같은 화학적 공정이 일어나지 않기 때문에 유해한 부산물이 남지 않습니다.

• 풍력 발전은 재생 가능한 에너지원이기 때문에 결코 완성할 수 없습니다.
• 농업과 방목은 풍력 터빈이 차지하고 있는 땅에서 여전히 이루어질 수 있으며, 이는 바이오 연료 생산에 도움이 될 수 있습니다.
• 풍력 발전소는 연안에 건설할 수 있습니다.

태양열 집열기의 장치 및 사용

원시 태양열 집열기는 투명한 액체의 얇은 층 아래에 ​​놓인 검은색 금속판입니다. 학교 물리학 과정에서 알 수 있듯이 어두운 물체는 밝은 물체보다 더 뜨거워집니다. 이 유체는 펌프의 도움으로 움직이고 플레이트를 냉각하고 동시에 가열됩니다. 가열된 액체 회로는 연결된 탱크에 배치할 수 있습니다. 차가운 물의 근원. 탱크의 물을 가열하면 수집기의 액체가 냉각됩니다. 그리고 다시 돌아옵니다. 따라서이 에너지 시스템을 사용하면 일정한 온수 공급원을 얻을 수 있으며 겨울에는 뜨거운 라디에이터도 얻을 수 있습니다.

장치가 다른 세 가지 유형의 수집기가 있습니다.

현재까지 이러한 장치에는 3가지 유형이 있습니다.

• 공기;
• 멋진;
• 평평한.

공기

공기 수집기는 어두운 색상의 판으로 구성됩니다.

공기 수집기는 유리 또는 투명 플라스틱으로 덮인 검은색 판입니다. 공기는 이 판 주위를 자연적으로 또는 강제적으로 순환합니다. 따뜻한 공기는 집안의 방을 데우거나 옷을 말리는 데 사용됩니다.

장점은 디자인의 극도의 단순성과 저렴한 비용입니다. 유일한 단점은 강제 공기 순환을 사용한다는 것입니다. 그러나 당신은 그것 없이 할 수 있습니다.

멋진

이러한 수집기의 장점은 단순성과 신뢰성입니다.

관형 수집기는 여러 개의 유리관이 일렬로 늘어서 있고 내부가 흡광성 물질로 코팅되어 있는 것처럼 보입니다.그들은 공통 수집기에 연결되어 있으며 유체가 이를 통해 순환합니다. 이러한 수집가에는 받은 에너지를 직접 및 간접으로 전달하는 두 가지 방법이 있습니다. 첫 번째 방법은 겨울에 사용됩니다. 두 번째는 일년 내내 사용됩니다. 진공관을 사용하는 변형이 있습니다. 하나가 다른 하나에 삽입되고 그 사이에 진공이 생성됩니다.

이것은 그들을 환경으로부터 격리시키고 결과적인 열을 더 잘 유지합니다. 장점은 단순성과 신뢰성입니다. 단점은 높은 설치 비용을 포함합니다.

평평한

수집가가 더 효율적으로 작동하도록 하기 위해 엔지니어는 집중 장치의 사용을 제안했습니다.

평판 수집기가 가장 일반적인 유형입니다. 이러한 장치의 작동 원리를 설명하는 예가 그 사람이었습니다. 이 품종의 장점은 다른 품종에 비해 단순하고 저렴하다는 것입니다. 단점은 다른 아형에 비해 상당한 열 손실을 겪지 않는다는 것이다.

이미 존재하는 태양계를 개선하기 위해 엔지니어들은 집광기라는 일종의 거울을 사용할 것을 제안했습니다. 표준 120°C에서 200°C로 수온을 높일 수 있습니다. 수집기의 이 아종을 농도라고 합니다. 이것은 가장 비싼 실행 옵션 중 하나이며 의심할 여지 없이 단점입니다.

4위. 조력 및 파력 발전소

전통적인 수력 발전소는 다음 원칙에 따라 작동합니다.

1. 수압은 터빈에 공급됩니다.
2. 터빈이 회전하기 시작합니다.
3. 회전은 전기를 생성하는 발전기로 전달됩니다.

수력 발전소 건설은 화력 발전소보다 비용이 많이 들고 수력 에너지가 많은 곳에서만 가능합니다. 하지만 가장 큰 문제는 댐 건설로 인한 생태계 파괴다.

조력 발전소는 유사한 원리로 작동하지만 에너지를 생성하기 위해 조수의 힘을 사용합니다.

"물" 유형의 대체 에너지에는 파동 에너지와 같은 흥미로운 방향이 포함됩니다. 그 본질은 조수 에너지보다 훨씬 높은 파도 에너지를 사용하여 전기를 생산하는 것으로 요약됩니다. 오늘날 가장 강력한 파력 발전소는 2.25MW의 전기 에너지를 생성하는 Pelamis P-750입니다.

파도에 흔들리면서 이 거대한 대류기("뱀")가 구부러져 유압 피스톤이 내부로 움직이기 시작합니다. 그들은 차례로 발전기를 돌리는 유압 모터를 통해 오일을 펌핑합니다. 결과 전기는 바닥을 따라 놓인 케이블을 통해 해안으로 전달됩니다. 미래에 대류 벡터의 수는 증가할 것이며 스테이션은 최대 21MW를 생성할 수 있을 것입니다.

풍력 에너지 사용의 역사

사람의 경제 문제를 해결하기 위해 풍력 에너지가 언제 시작되었는지 정확히 말할 수는 없습니다. 풍차는 고대 이집트 시대부터 알려져 왔습니다. 고대 중국에서는 풍차를 사용하여 논에서 물을 퍼냈습니다. 항해를 위한 돛의 사용은 고대 바빌론 시대부터 훨씬 더 일찍 알려져 있으며 이것은 서면 증거일 뿐입니다.

당시 유럽은 야생 부족들의 집합체였다. 문명의 흔적과 함께 풍차, 범선도 이곳에 등장했습니다. 그러나 오랜 기간 동안 바람의 사용은 거기에서 끝났습니다. 소스가 너무 불안정하고 예측할 수 없었기 때문에 대체 옵션 없이는 믿을 수 없었습니다.

생산의 발전과 함께 우물에서 물을 들어 올리는 최초의 펌프가 나타났습니다.동시에 풍차를 드라이브로 사용하기 시작했습니다. 이러한 장치는 오늘날에도 여전히 작동하며 간단하고 안정적이며 작동이 까다롭지 않습니다.

풍력 발전기는 회전 운동을 전기 발전기로 변환하는 장치의 출현으로 나타나기 시작했습니다. 풍력 터빈은 20세기에 빠르게 발전했지만 전쟁으로 인해 유럽에서 많은 프로젝트가 중단되었습니다.

오늘날 풍력 발전 단지 사용의 선두 주자는 미국과 중국입니다. 유럽에는 많은 방송국이 있으며 서해안에 집중되어 있습니다. 무엇보다도 덴마크에서는 이해할 수 있습니다. 이 나라에는 다른 출처가 없습니다.

HPP의 고효율, 대부분의 지역에서 강하고 안정적인 바람의 부재로 인해 풍력 에너지에 대한 관심이 감소했습니다. 또한 당시에 존재하던 장비는 생산성이 높지 않아 충분한 에너지를 생산할 수 없었습니다. 문제는 가솔린 또는 디젤 발전기를 사용하여 해결되었으며 더 안정적이고 적시에 원하는 결과를 생성할 수 있습니다.

오늘날 풍력 에너지에 대한 관심이 크게 증가했습니다. 충분한 수의 소비자를 제공할 수 있는 새롭고 더 효율적인 개발이 나타났습니다. 또한 느린 회전 속도로 작동하는 기능으로 발전기를 독립적으로 제조 할 수있는 강력한 네오디뮴 자석이있어 상황을 근본적으로 변화시키고 설계자 사이에서 큰 관심을 불러 일으켰습니다.