Alternatiivne energia Venemaal: kontseptsioon, klassifikatsioon ja tüübid, väljatöötamise etapid, vajalikud seadmed ja rakendus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Alternatiivset energiat Venemaal riiklikul tasandil praktiliselt ei arendata. Näiteks tehti teatud katseid seda suunda arendada. Pärast kahte aastat (2013–2015) tehti kindlaks, et päikeseenergia on sellistest allikatest kõige levinum. Valitsus lülitas aga arengudokumentidesse ka sellised valdkonnad nagu tuuleenergia allikad ja vähemal määral hüdrotootmine.

Mis on alternatiivenergia?

Enne Venemaal alternatiivenergia kaalumise juurde asumist on vaja mõista, mis see üldiselt on ja mis tüüpi see praegu eksisteerib.

Mis puudutab määratlust, siis alternatiivenergia on teatud meetmete ja meetodite kogum, mis võimaldab teil saada elektrienergiat looduslikku päritolu taastuvatest allikatest. Need allikad on järgmised:

• tuuleenergia;
• vee ja päikeseenergia;
• geotermiline energiavõi loodete.

See on mittetäielik allikate loend. Need on aga ühed populaarseimad, aga ka need, mida Venemaal saab kasutada. Alternatiivenergia areneb praegu paljudes maailma riikides üsna kiiresti. Selle põhjuseks on asjaolu, et kõik püüavad nii palju kui võimalik vähendada inimkonna sõltuvust taastumatutest ressurssidest, mille abil toodetakse praegu elektrit.

Lõika arendusse

Iga inimtegevuse suuna arendamiseks on vaja teatud impulssi. See võib olla ükskõik milline, peaasi, et see viib soovitud suuna arenguni. Mis puudutab alternatiivsete energiaallikate arendamist, siis intensiivne uurimistöö algas pärast 1973. aastat, mil täheldati tuntud naftakriisi. Just sel ajal hakkas eriti silma, kui palju inimkond sõltub taastumatutest loodusvaradest.

Mis puudutab selle suuna arendamist Vene Föderatsiooni territooriumil, siis siin on see protsess ehk kõige aeglasem. See on tingitud asjaolust, et riigis on tohutud loodusvarade varud, mida saab kasutada traditsiooniliste elektritootmismeetodite jaoks. Ehk siis arenguks vajalikku tõuget pole. Lisaks on aeglane kasvutempo tingitud ka sellest, et sellistele projektidele puudub korralik valitsuse toetus.

Bioenergia

Alternatiivne energia Venemaal selles suunas võibarenevad aktiivselt sellistes piirkondades nagu Krasnodari territoorium, Siberi lõunaosa, Venemaa keskosa.

Sel juhul on peamiseks ressursiks biomass – need on taimset päritolu energiakandjad. Siinkohal väärib märkimist, et mõnda selle valdkonna ressurssi on kasutatud üsna pikka aega: puitu, saepuru jne. Kui rääkida konkreetselt alternatiivenergia arendamisest selles piirkonnas Venemaal, siis kütusena saab kasutada taimi ja põllumajandusjäätmeid. Massi töötlemiseks on kaks peamist põletamismeetodit:

• kõrgsurveseadmete kasutamine, kuid protsessi efektiivsus on vaid 40-50%;
• gaasiturbiinide kasutamine on palju tulusam, kuna kasutegur on 93%.

Sellel energiatootmismeetodil kulude maksimaalseks kokkuhoiuks on vaja paigutada jäätmekäitluskohad nende vastuvõtukoha lähedale. Teisisõnu, gaasiturbiinid on kõige parem paigaldada talude või muude põllumajandusettevõtete lähedusse. Nad on peamised biomassi tarnijad. Nii saate väikese hulga materiaalseid ressursse kulutades saada suure hulga energiat.

Tuuleenergia

Tuul on suurepärane alternatiivsel viisil energia tootmiseks. Selle tootmiseks on vaja paigaldada alternatiivenergia jaoks spetsiaalsed seadmed - õhutuulikud. Parim koht on rannajoon – merest vähem alt 10 km kaugusel. Rääkides territooriumistRF, parim piirkond on Kaug-Ida ja Kaug-Põhja.

Vesinikenergia

Vesinikku saab kasutada energia tootmiseks alternatiivsel viisil. Vajaliku ressursi hankimiseks on mitu võimalust:

• maagaasist või kergest õlist;
• viis, kuidas vesi jaguneb koostisosadeks;
• ensüümidest või mikroorganismidest.

Siin on väga oluline pöörata tähelepanu asjaolule, et vesinikmootor on umbes 2 või isegi 3 korda tõhusam kui sisepõlemismootor. See viitab sellele, et alternatiivse vesiniku tüüpi energia arendamine võib olla kõige tõhusam viis nii kogu maailmas kui ka Vene Föderatsiooni territooriumil.

Geotermiline energiaallikas

See meetod võimaldab vajaliku energia saamiseks kasutada maakoore soojust. Siiski on siin mõned piirangud. Need on seotud asjaoluga, et seda tüüpi energia kasutamine majanduslikust seisukohast on asjakohane ainult mõnes planeedi osas. Praegu on maasoojusjaamad saadaval ainult sellistes riikides nagu USA, Itaalia ja Uus-Meremaa.

Tänapäeval on alternatiivenergia ja ökoloogia kaks inimkonna jaoks kõige olulisemat mõistet. Sel juhul toodab Venemaa Föderatsioon ligikaudu 10% kogu seda tüüpi energiast maailmas. Sellest aga ei piisa ning seda suunda tuleks võimalikult aktiivselt ja edasi arendada. Geotermilise suuna potentsiaal Vene Föderatsiooni territooriumil on tohutu. Ainuüksi Kamtšatka on ekspertide hinnangul võimeline tootma 5000 MW energiat aastas. Võrdluseks, praegu toodetakse maailmas umbes 19,3 tuhat MW geotermilist energiat.

Päikeseenergia

Tänapäeval on alternatiivenergia arendamise kõige lootustandvam suund päikeseenergia. See on tingitud asjaolust, et päike on kõige võimsam energiaallikas. Piisab kogu planeedi energiaga seotud probleemide lahendamisest. Lisaks pole kahtlust seda tüüpi ressursi keskkonnakomponendis, kuna see on täiesti loomulik.

Praegu paigaldatakse üle maailma spetsiaalseid fotosilme. Neid saab kasutada päikeseenergia kogumiseks. Kosmosejaamadel on ka päikesepatareid, mis pakuvad seda looduslikku energiaallikat. Sellise energia saamiseks paigaldatakse spetsiaalsed päikesejaamad. Need on paigutatud kohtadesse, kus on palju päikesepaistelisi päevi.

Selle valdkonna ekspertide suurim probleem on maapinnal kasutatavate fotogalvaaniliste elementide madal efektiivsus. Parimal juhul ulatub see 23% -ni. See kehtib aga ainult maajaamade kohta. Kosmosejaamadesse paigaldatud akudel on palju suurem koefitsient. Lisaks oli teiseks probleemiks sellise energia tootmise ebaühtlus. Päike ei paista ööpäevaringselt ja võib peituda ka pilvede taha. Lisaks jaoksPiisav alt fotosilmade juurutamiseks on vaja palju tühja ruumi.

Kui räägime alternatiivenergiast Vene Föderatsiooni territooriumil, siis parimad piirkonnad päikesepatareide paigutamiseks on Krasnodari territoorium, Kuban, Primorje ja ka Ida-Siber.

Tuumasünteesienergia

Juhitav termotuumasüntees on energia arendamise kõige lootustandvam suund. Selle abiga saate täielikult lahendada energiatootmise probleemi mitte ainult konkreetse riigi, vaid kogu inimkonna jaoks. Sellel suunal on kolm vaieldamatut eelist. Esimene on ammendamatu energiaallikas, teine on protsessi keskkonnaohutus, kolmas on kõrge majanduslik efektiivsus.

Siiski pole siiani ühtegi termotuumajaama, mis oleks majanduslikult kasulik. Tuleb märkida, et selle suuna esimesed arenguetapid algasid 1950. aastatel NSV Liidus. Kõige lootustandvam programm selle suuna arendamiseks on rahvusvaheline programm ITER. Asjatundjate hinnangul peaks esimesi tõsiseid tulemusi saama aastatel 2040-2050. Mis puudutab Venemaad, siis see riik osaleb selles programmis.

Üldine areng RF-is

Alternatiivsete energiaallikate arendamist Vene Föderatsioonis takistasid suuresti paljud probleemid. Nõukogude Liidu lagunemise tõttu katkestati mitmed uurimisprogrammid täielikult või osaliselt. Esimesed katsed taaselustada alternatiivsete energiasuundade arengutvõeti ette 2000. aastatel. Selgitati välja piirkonnad, kus konkreetse tööstuse arengut peeti kõige perspektiivikamaks. Kõik programmid aga kärbiti kiiresti. Sel ajal oli nafta kõrge hind ja alternatiivseid allikaid lihts alt polnud vaja.

Arendusprobleemid

Venemaa alternatiivenergia ettevõtted ei tee peaaegu midagi. Esiteks on see majanduslikult kahjumlik. On ka teisi negatiivseid külgi. Probleeme tekitab eelkõige asjaolu, et sellistele projektidele puudub riiklik toetus. Seda tüüpi tegevuse jaoks puudub täielikult reguleeriv raamistik.

Ühegi suuna arendamine on kahjumlik, kuna alternatiivsete energiaallikate konkurentsivõime on praegu liiga nõrk võrreldes traditsiooniliste meetoditega. Lisaks takistab arengut suuresti ka seda tüüpi tegevuse arendamiseks vajalike, eriti kõrgelt kvalifitseeritud personali puudus.

Eelneva põhjal võime järeldada, et tuleb välja töötada alternatiivsed allikad. Need on keskkonnasõbralikumad ja inimestele ohutumad. Selleks on neil vaja riigi tugevat toetust. Ilma selleta saab kodus eduk alt alternatiivenergiat luua, näiteks paigaldada väikseid päikesepaneele sagedasse koju või korraldada biomassi töötlemist, kui räägime linnast väljas asuvast talust.