32,6% – olía og olíuvörur. 30,0% - kol. 23,7% – gas. Þrír efstu meðal orkugjafanna sem veita mannkyninu líta nákvæmlega svona út. Stjörnuskip og „græna“ plánetan eru enn eins langt í burtu og „vetrarbrautin langt, langt í burtu“.
Það er vissulega hreyfing í átt að annarri orku, en hún er svo hæg að vonast er eftir byltingu - ekki ennþá. Við skulum vera heiðarleg: næstu 50 árin mun jarðefnaeldsneyti lýsa upp heimili okkar.
Þróun annarrar orku gengur hægt, eins og heiðursmaður meðfram Thames-bakkanum. Í dag hefur miklu meira verið ritað um óhefðbundna orkugjafa en gert hefur verið fyrir þróun þeirra og innleiðingu í daglegu lífi. En í þessa átt eru 3 viðurkenndir „mastodontar“ sem draga restina af vagninum á eftir sér.
Kjarnorka er ekki tekin til greina hér, vegna þess að spurningin um framsækni hennar og hagkvæmni þróunar má ræða mjög lengi.
Hér að neðan verða aflvísar stöðva, þess vegna, til að greina gildin, munum við kynna upphafspunkt: öflugasta orkuver í heimi er Kashiwazaki-Kariwa kjarnorkuverið (Japan). Sem hefur afkastagetu upp á 8,2 GW.
Loftorka: vindur í þjónustu mannsins
Grunnreglan um vindorku er að breyta hreyfiorku hreyfanlegra loftmassa í varma-, vélræna eða raforku.
Vindur er afleiðing af mismun á loftþrýstingi á yfirborðinu. Hér er hin klassíska regla um „samskiptaskip“ innleidd, aðeins á heimsvísu. Ímyndaðu þér 2 stig - Moskvu og St. Pétursborg. Ef hitastigið í Moskvu er hærra, þá hitnar loftið og hækkar og skilur eftir sig lágan þrýsting og minna magn af lofti í neðri lögunum. Á sama tíma er háþrýstingur í Sankti Pétursborg og nóg loft „að neðan“. Því byrjar fjöldinn að streyma til Moskvu, því náttúran leitast alltaf eftir jafnvægi. Þannig myndast loftstreymi sem kallast vindur.
Þessi hreyfing ber mikla orku sem verkfræðingar leitast við að fanga.
Í dag koma 3% af orkuframleiðslu heimsins frá vindmyllum og afkastageta fer vaxandi. Árið 2016 var uppsett afl vindorkuvera umfram afkastagetu kjarnorkuvera. En það eru 2 eiginleikar sem takmarka þróun stefnunnar:
1. Uppsett afl er hámarks rekstrarafl. Og ef kjarnorkuver starfa á þessu stigi nánast allan tímann, ná vindorkuver sjaldan slíkum vísbendingum. Nýtni slíkra stöðva er 30-40%. Vindurinn er mjög óstöðugur, sem takmarkar notkun á iðnaðar mælikvarða.
2. Staðsetning vindorkuvera er skynsamleg á stöðum með stöðugum vindflæði – þannig er hægt að tryggja hámarks skilvirkni uppsetningar. Staðsetning rafala er verulega takmörkuð.
Vindorka í dag er aðeins hægt að líta á sem viðbótarorkugjafa ásamt varanlegum, svo sem kjarnorkuverum og stöðvum sem nota brennanlegt eldsneyti.
Vindmyllur komu fyrst fram í Danmörku - þær voru fluttar hingað af krossfarunum. Í dag, í þessu skandinavíska landi, eru 42% orkunnar framleidd með vindorkuverum.
Verkefninu um byggingu gervieyju 100 km undan strönd Bretlands er nánast lokið. Nýtt verkefni verður til í Dogger Bank - í 6 km2 margar vindmyllur verða settar upp sem flytja raforku til meginlandsins. Þetta verður stærsta vindorkuver í heimi. Í dag er þetta Gansu (Kína) með afkastagetu upp á 5,16 GW. Þetta er samstæða vindmylla sem stækkar með hverju ári. Fyrirhugaður vísir er 20 GW.
Og smá um kostnaðinn.
Meðalkostnaðarvísar fyrir framleidda 1 kWst af orku eru:
─ kol 9-30 sent;
─ vindur 2,5-5 sent.
Ef hægt er að leysa vandann með háð vindorku og auka þannig hagkvæmni vindorkuvera, þá hafa þeir mikla möguleika.
Sólarorka: vél náttúrunnar - vél mannkyns
Meginreglan um framleiðslu byggir á söfnun og dreifingu varma frá sólargeislum.
Nú er hlutur sólarorkuvera (SPP) í orkuframleiðslu heimsins 0,79%.
Þessi orka tengist fyrst og fremst annarri orku - stórkostleg svið þakin stórum plötum með ljósfrumum eru teiknuð strax fyrir augum þínum. Í reynd er arðsemi þessarar stefnu frekar lág. Meðal vandamála má nefna brot á hitastigi fyrir ofan sólarorkuverið, þar sem loftmassar eru hitaðir.
Það eru sólarorkuþróunaráætlanir í meira en 80 löndum. En í flestum tilfellum erum við að tala um hjálparorkugjafa, vegna þess að framleiðslustigið er lágt.
Mikilvægt er að staðsetja aflið rétt, fyrir það eru tekin saman nákvæm kort af sólargeislun.
Sólarsafnarinn er bæði notaður til að hita vatn til hitunar og til að framleiða rafmagn. Ljóseindir framleiða orku með því að „slá út“ ljóseindir undir áhrifum sólarljóss.
Leiðandi hvað varðar orkuframleiðslu í sólarorkuverum er Kína, og hvað varðar framleiðslu á mann - Þýskaland.
Stærsta sólarorkuverið er staðsett á Topaz sólarbúgarðinum, sem er staðsett í Kaliforníu. Afl 1,1 GW.
Það er þróun að setja safnara á sporbraut og safna sólarorku án þess að missa hana í andrúmsloftið, en þessi stefna hefur samt of margar tæknilegar hindranir.
Vatnsafl: með stærstu vél jarðar
Vatnsorka er leiðandi meðal annarra orkugjafa. 20% af orkuframleiðslu heimsins koma frá vatnsafli. Og meðal endurnýjanlegra orkugjafa 88%.
Verið er að reisa risastóra stíflu á ákveðnum kafla árinnar sem stíflar farveginn algjörlega. Uppistöðulón myndast og hæðarmunur meðfram hliðum stíflunnar getur orðið hundruðir metra. Vatn fer hratt í gegnum stífluna á þeim stöðum þar sem hverflar eru settir upp. Þannig að orka vatns á hreyfingu snýst rafalana og leiðir til orkuframleiðslu. Allt er einfalt.
Af ókostum: stórt svæði er á flóði, lífríki í ánni er raskað.
Stærsta vatnsaflsvirkjunin er Sanxia („Þrjú gljúfur“) í Kína. Það hefur afkastagetu upp á 22 GW, sem er stærsta verksmiðja í heimi.
Vatnsaflsvirkjanir eru algengar um allan heim og í Brasilíu gefa þær 80% af orkunni. Þessi stefna er sú vænlegasta í annarri orku og er í stöðugri þróun.
Litlar ár eru ekki færar um að framleiða mikið afl og því eru vatnsaflsvirkjanir á þeim hönnuð til að mæta þörfum sveitarfélaga.
Notkun vatns sem orkugjafa er útfærð í nokkrum helstu hugtökum:
1. Notkun sjávarfalla. Tæknin svipar að mörgu leyti til hinnar klassísku vatnsaflsvirkjunar, eini munurinn er sá að stíflan stíflar ekki sundið, heldur mynni flóans. Vatn hafsins gerir daglegar sveiflur undir áhrifum aðdráttarafls tunglsins, sem leiðir til hringrásar vatns í gegnum hverfla stíflunnar. Þessi tækni hefur aðeins verið innleidd í nokkrum löndum.
2. Notkun bylgjuorku. Stöðugar sveiflur vatns á úthafinu geta líka verið orkugjafi. Þetta er ekki aðeins öldugangur í gegnum kyrrstæða uppsettar hverfla, heldur einnig notkun „fljóta“: en yfirborð sjávar setur keðju af sérstökum flotum, inn í þeim eru litlar hverflar. Bylgjur snúast rafala og ákveðið magn af orku myndast.
Almennt séð er önnur orka í dag ekki fær um að verða alþjóðleg orkugjafi. En það er alveg hægt að sjá flestum hlutum fyrir sjálfstæðri orku. Það fer eftir eiginleikum yfirráðasvæðisins, þú getur alltaf valið besta kostinn.
Fyrir alþjóðlegt orkusjálfstæði þarf eitthvað í grundvallaratriðum nýtt, eins og „eterkenningin“ hins fræga Serba.
Án lýðræðis er undarlegt að á 2000 framleiðir mannkynið orku ekki mikið meira framsækið en eimreiðan sem Lumiere-bræðurnir mynduðu. Í dag hefur orkuauðlindamálið farið langt inn á svið stjórnmála og fjármála sem ræður uppbyggingu raforkuframleiðslu. Ef olía kveikir á lampunum, þá þarf einhver hana …