Программа направлена на преподавателей вузов технического и физического профиля, а также на специалистов с высшим техническим образованием, специализирующихся в области альтернативных источников энергии.

Происходящие в новом столетии кардинальные изменения в энергообеспечении человечества, связанные с переходом к альтернативной энергетике с использованием возобновляемых источников энергии, делают актуальным разработку образовательных программ, ориентированных на кадровое обеспечение этого направления энергетики. Изучение различных методов и технологий преобразования энергии солнца и ветра в электрический ток становится все более в востребованным как в прикладном, так и научном плане.

В рамках предлагаемой программы слушатели изучают основные альтернативные источники энергии, отличающиеся высокой степенью экологичности, в частности фотоэлектрические и термоэлектрические преобразователи солнечной энергии, а также излагаются основные принципы ветроэнергетики. Значительное место уделяется вопросам физики и технологии тонкопленочных солнечных модулей, как одного из наиболее распространенных и экономически эффективных методов преобразования солнечной энергии. Также в программе рассмотрены базовые принципы построения и мониторинга энергообъектов на основе возобновляемых источников энергии.

Категория слушателей — преподаватели высших учебных заведений технического и физического профиля, специалисты с высшим техническим образованием, работающие  в области возобновляемых  источников энергии

Форма обучения— с отрывом от производства

Учебный план

Контактная информация

Запись на курс

Интернет-издание о высоких технологиях

Альтернативные источники энергии становятся выгодными

Альтернативная энергетика шагнула далеко вперед — то, что еще вчера казалось фантастикой, сегодня стало объективной реальностью. Рост спроса на альтернативные источники энергии вызван уже не только заботой об экологии того или иного региона, но и экономической выгодой.

Согласно недавнему заявлению одного из лидеров энергетического хозяйства Евросоюза, к 2010 году 10% всего потребляемого электричества будет производиться за счет возобновляемых источников энергии. Впереди всех по использованию альтернативных источников электроэнергии пока Германия. Если верить отчету местного Федерального союза энергетики и водного хозяйства (BDEW), то показатель в 10% в настоящий момент здесь почти достигнут, а в 2008 году эта цифра будет намного выше и составит более 14%. Согласно этому же отчету, альтернативные источники энергии в Германии распределились следующим образом: на долю энергии ветра приходится 6,8%, на гидроэнергетику — 3,4%. Использование энергии биомассы дает стране 3,1%. И лишь 0,5% составляют так называемые солнечные батареи или фотоэлектрические системы, если пользоваться научной терминологией.

Напомним, что к альтернативным автономным источникам электроэнергии специалисты относят, прежде всего, энергию солнца, ветра и воды. Отдельным, многоцелевым, источником энергии служит биомасса — из жидких органических отходов которой получают биогаз, являющийся, в том числе, и топливом для электрогенераторов последнего поколения.

На российском рынке представлен целый спектр решений из области альтернативной энергетики, позволяющих решать самые сложные задачи. В том числе и те, для которых раньше применялись традиционные источники автономного электропитания — газовые и дизельные установки. Благодаря энергии солнца, ветра и воды сегодня можно обеспечить электричеством небольшой коттедж и даже целый населенный пункт, организовать поиск и добычу полезных ископаемых, подъем воды из скважин, наладить ирригационные системы.

Энергия ветра

Ветроэнергетические установки являются на сегодняшний день основным способом преобразования ветровой энергии в электрическую. Ветроэнергетика активно развивается во всем мире. Установка по преобразованию энергии ветра в электрический ток выглядит, как ветровая турбина с горизонтальным валом, на котором установлено рабочее колесо с различным числом лопастей — обычно их 2-3. Многолопастные колеса применяются в малых установках, предназначенных для работы при невысоких скоростях ветра. Турбина и электрогенератор размещаются в гондоле, установленной на верху мачты. Для автономного питания используются так называемые малые ветроэнергетические установки — мощностью до 100 кВт. Сфера их применения во многом совпадает с фотопреобразователями.

Подобные ветроустановки часто работают совместно с дизельгенераторами. Активно ведутся инновационные разработки в области ветро-солнечных установок. Считается, что ветро-солнечные электрогенераторы способны обеспечить более равномерную выработку электроэнергии — при солнечной погоде ветер слабеет, а при пасмурной — наоборот, усиливается.

Энергия воды

Энергия воды используется в установках двух типов. Это, в первую очередь, приливные электростанции, чей принцип работы основан на перепаде уровней «полной» и «малой» воды во время прилива и отлива. Основное их преимущество состоит в том, что выработка электроэнергии носит предсказуемый плановый характер и практически не зависит от изменений погоды. Вторым типом «водных» электростанций являются речные. Автономные источники электропитания, в основном, устанавливаются на малых реках.

В последние годы достигнут значительный технический прогресс в разработке автономных гидроагрегатов, в том числе и в России. Новейшее оборудование полностью автоматизировано и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, а также отличается повышенным сроком службы в сравнении с традиционными источниками электроэнергии — ресурс работы подобных установок до 40 лет. Помимо использования малых рек, одной из инноваций применения автономных гидроэлектростанций является их установка в питьевых водопроводах и технологических водотоках предприятий, на промышленных и канализационных стоках. Автономные гидроэлектростанции обычно устанавливают вместо гасителей давления. 

Энергия биомассы

Под биомассой понимаются все органические вещества растительного и животного происхождения. Энергия, содержащаяся в биомассе, может конвертироваться в технически удобные виды топлива или энергии несколькими путями. С помощью получения растительных углеводородов, к примеру, можно получить рапсовое масло, добавляемое к дизельному топливу. Термохимическая обработка (прямое сжигание, пиролиз, газификация, сжижение, фест-пиролиз) дает прямую конверсию в топливо. И третий путь, применяемый исключительно к жидкой биомассе, — биотехнологическая конверсия. На выходе можно получить низкоатомные спирты, жирные кислоты и биогаз.

Среди биохимических технологий переработки жидких органических отходов наиболее широкое применение во многих странах мира получила технология анаэробного (в отсутствии атмосферного кислорода) разложения органического сырья с получением биогаза, состоящего на 55-60 % из метана. Вырабатываемый биогаз используется не только в качестве топлива для электрогенераторов последнего поколения, но и в двигателях внутреннего сгорания — для производства электрической и механической энергии.

Энергия солнца

Бытует мнение, что солнечная энергия может эффективно использоваться только в южных странах, а Россия после распада Советского Союза является скорее северной страной, где солнечного излучения недостаточно и использовать его нецелесообразно. Но с момента появления первой солнечной батареи (1954 год) прошло более полувека, с тех пор сделано множество открытий в этой области, технология заметно усовершенствовалась. Последние исследования и разработки специалистов Института высоких температур Российской академии наук (ИВТ РАН) показали, что использовать фотоэлектрические источники питания в России можно и нужно. Плюсы использования солнечных батарей очевидны. Прежде всего, для запуска солнечной батареи не нужны дополнительные источники электроэнергии: чтобы солнечная батарея начала функционировать, достаточно только солнечного излучения. Кроме того, а отличие от дизельгенераторных установок топливо для солнечной батареи неиссякаемо. Во всяком случае, пока светит солнце! Фотоэлектрические установки удобны для транспортировки и монтажа, так как имеют малый вес. Специалисты также отмечают надежность современных солнечных батарей, способных работать очень долго практически в любых климатических зонах.

Фотоэлектрические автономные источники питания обычно состоят из целого ряда солнечных батарей, расположенных на плоскости. Если раньше солнечные батареи имели весьма низкий КПД, то некоторое время назад разрабочикам удалось существенно увеличить показатели благодаря использованию двух- и трехслойных элементов. Электрический ток возникает при попадании солнечных лучей на фотоэлементы — в фотоэлектрическом генераторе. Наиболее эффективны генераторы, основанные на возбуждении электродвижущей силы (ЭДС) на границе между проводником и светочувствительным полупроводником или между разнородными проводниками. Наибольшее распространение получили солнечные фотоэлектрические установки на основе кремния трех видов: монокристаллического (наиболее высокий кпд), поликристаллического и аморфного.

По мнению большинства специалистов, за альтернативным энергоснабжением — будущее не только автономных источников энергоснабжения, но и всей энергетики. По мере появления новых технологических решений, использование подобных установок будет все шире применяться во всем мире. В том числе и в России. Ведь уже сейчас основным мотивом использования альтернативных источников питания является не экологическое обоснование, а экономический фактор. В самое ближайшее время следует ожидать появления множества инноваций в области комбинированных решений — ветро-фотоэлектрических, дизель-ветровых и дизель-фотоэлектрических автономных энергоустановок. Работы в этом направлении активно ведутся.

Андрей Егоров

сила солнца, ветра, воды и вулканов

Альтернативная энергетика: сила солнца, ветра, воды и вулканов

Альтернативная энергетика, основанная на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), демонстрирует большие темпы роста по всей планете. За последние четыре года ее доля в мировом потреблении электричества удвоилась и составила 20%. В России лишь 1% совокупной установленной мощности всей энергосистемы приходится на долю ВИЭ. Однако, стремление занять достойное место среди развитых стран и осознание того, что наши запасы ископаемых источников энергии хоть и велики, но не безграничны, стимулировали ряд мер по развитию этого сектора генерации. Производство энергии на основе ВИЭ получило мощную государственную поддержку¹, что вызвало интерес инвесторов. Давайте подробнее рассмотрим основные секторы альтернативной энергетики.

Солнечная энергетика. По данным исследования Global Power Industry Outlook — 2017 добыча солнечной энергии на основе фотоэлементов – фотовольтаика — станет самым быстрорастущим сегментом альтернативной энергетики, ее доля в объеме глобальных инвестиций к 2020 г. составит 37,5%. Решающий фактор для развития солнечной энергетики — количество солнечных дней в году, а не среднегодовая температура, как ошибочно полагают многие.

Получается, Россия обладает всеми необходимыми ресурсами для освоения этого сектора энергетики. По данным Института Энергетической стратегии, потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию РФ в течение трех дней, превышает объем годового производства электроэнергии в нашей стране. Солнечные электростанции (СЭС) уже успешно функционируют в Башкортостане, Оренбургской области, на Алтае, в Хакасии и в Крыму. На данный момент в России создано 57 проектов СЭС совокупной установленной мощностью 1089 МВт, 26 из которых уже распределены между застройщиками и будут реализованы к 2022 году.

Ветровая энергетика. Сила ветра использовалась с давних времен, и сегодня она эффективно преобразуется в электроэнергию во многих странах. В Евросоюзе совокупная установленная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) составляет 10% от совокупной мощности всей энергосистемы, что превышает даже долю угольной генерации. В одной только Германии ветряки производят более 20% электроэнергии, а в Дании – 42%!

Российская Федерация обладает наибольшим в мире ветроэнергетическим потенциалом. Он составляет примерно 260 ТВт⋅ч/год, что равно 30% энергии, производимой электростанциями страны. Сейчас доля ветрогенерации у нас составляет 0,01% от общей установленной мощности энергосистемы. На 70-ти процентах территории России децентрализованное энергоснабжение, но эта зона обладает богатыми ветроресурсами. Камчатка, Магаданская область, Чукотка, Сахалин, Якутия, Бурятия, Таймыр — здесь открываются большие перспективы для развития отечественной ветрогенерации. До 2022 года в России будут построены еще 43 ветроэлектростанции (ВЭС) совокупной мощностью 1651 МВт, для сравнения: на данный момент этот показатель составляет около 80 МВт.

Гидроэнергия также входит в состав возобновляемых источников энергии. Но большие ГЭС не относятся к альтернативной энергетике, так как наносят большой вред природе. Альтернативная гидроэнергетика включает малые ГЭС, приливные и волновые электростанции. Кислогубская приливная электростанция (ПЭС) была построена в 1968 году, став первой в России. Генераторы для нее были разработаны Ленинградским электромашиностроительным заводом, входящем сегодня в состав концерна «Русэлпром». На этапе строительства сейчас находятся еще 3 ПЭС.

Волновая энергетика – одно из самых молодых направлений, оно активно развивается во всем мире и имеет большие перспективы. Волновые электростанции бывают принципиально разных видов, и все они доказали свою эффективность: волновая энергетика уже составляет 1% от мировой добычи электроэнергии. Это связано с тем, что сила морской стихии имеет очень большую мощность. В этой области энергетики Россия старается не отставать от передовых технологий. В экспериментальном режиме у нас работают уже 2 волновые установки: в Приморье и в Крыму.

Геотермальная генерация. Не стоит забывать и об энергии недр земли. Источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты, в их числе: Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд. Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных ВИЭ, и зоны их использования невелики. Однако, они составляют большую долю в энергетике таких стран, как Исландия, Филиппины, Мексика, Италия, Индонезия. А в России геотермальная энергия уже обеспечивает электричеством Камчатку на 40%, хотя ее ресурсы еще мало освоены. У нас есть и другие потенциальные регионы для развития геотермальной энергетики: Краснодарский край, Ставрополье, Карачаево-Черкессия, Дагестан.

При переходе на альтернативные источники энергии нужно учитывать особенности конкретного региона. Россия обладает большим потенциалом во всех областях альтернативной энергетики, что является преимуществом и стимулом к развитию технологий, снижению добычи природных ископаемых и вырубки леса, а также сохранению экологии.

Возобновляемые источники энергии | Типы, формы и источники

В настоящее время наиболее популярными возобновляемыми источниками энергии являются:

1. Солнечная энергия
2. Ветровая энергия
3. Гидроэнергетика
4. Приливная энергия
5. Геотермальная энергия
6. Энергия биомассы

1) Солнечная энергия

Солнечный свет — один из самых богатых и свободно доступных энергетических ресурсов нашей планеты. Количество солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли за один час, превышает общие потребности планеты в энергии за год.Хотя это звучит как идеальный возобновляемый источник энергии, количество солнечной энергии, которое мы можем использовать, варьируется в зависимости от времени суток и сезона года, а также географического положения. В Великобритании солнечная энергия становится все более популярным способом дополнить потребление энергии. Узнайте, подходит ли это вам, прочитав наше руководство по солнечной энергии.

2) Энергия ветра

Ветер — изобильный источник чистой энергии. Ветряные фермы становятся все более привычным явлением в Великобритании, поскольку ветроэнергетика вносит постоянно растущий вклад в национальную энергосистему.Чтобы использовать электричество из энергии ветра, турбины используются для привода генераторов, которые затем подают электроэнергию в национальную энергосистему. Несмотря на то, что существуют бытовые или «внесетевые» системы выработки электроэнергии, не все объекты подходят для установки ветряных турбин. Узнайте больше о ветроэнергетике на нашей странице о ветроэнергетике.

3) Гидроэнергетика

Как возобновляемый источник энергии, гидроэнергетика является одним из наиболее коммерчески развитых. Построив плотину или барьер, можно использовать большой резервуар для создания контролируемого потока воды, который будет приводить в движение турбину, вырабатывающую электричество.Этот источник энергии часто может быть более надежным, чем солнечная или ветровая энергия (особенно если это приливно, а не река), а также позволяет хранить электричество для использования, когда спрос достигает пика. Как и энергия ветра, в определенных ситуациях гидроэнергетика может быть более жизнеспособной в качестве коммерческого источника энергии (в зависимости от типа и по сравнению с другими источниками энергии), но в очень большой степени в зависимости от типа собственности ее можно использовать для бытовых, автономных ‘ поколение. Узнайте больше, посетив нашу страницу о гидроэнергетике.

4) Приливная энергия

Это еще одна форма гидроэнергетики, в которой для привода турбогенераторов используются приливные течения два раза в день.Хотя приливный поток, в отличие от некоторых других источников гидроэнергии, не является постоянным, он очень предсказуем и поэтому может компенсировать периоды, когда приливное течение невелико. Узнайте больше, посетив нашу страницу морской энергетики.

5) Геотермальная энергия

Используя естественное тепло под поверхностью земли, геотермальную энергию можно использовать для обогрева домов напрямую или для выработки электроэнергии. Хотя геотермальная энергия использует энергию прямо у нас под ногами, она имеет незначительное значение в Великобритании по сравнению с такими странами, как Исландия, где геотермальное тепло гораздо более доступно.

6) Энергия биомассы

Это преобразование твердого топлива из растительных материалов в электричество. Хотя по сути, биомасса включает сжигание органических материалов для производства электроэнергии, и в настоящее время это гораздо более чистый и энергоэффективный процесс. Преобразуя сельскохозяйственные, промышленные и бытовые отходы в твердое, жидкое и газовое топливо, биомасса вырабатывает электроэнергию с гораздо меньшими экономическими и экологическими затратами.

Ископаемое топливо не является возобновляемым источником энергии, потому что оно не безгранично.Кроме того, они выделяют в нашу атмосферу углекислый газ, который способствует изменению климата и глобальному потеплению.

Сжигать дрова вместо угля немного лучше, но это сложно. С одной стороны, древесина является возобновляемым ресурсом — при условии, что она поступает из устойчиво управляемых лесов. Древесные пеллеты и прессованные брикеты производятся из побочных продуктов деревообрабатывающей промышленности, поэтому, возможно, это отходы вторичной переработки.

Топливо из сжатой биомассы также производит больше энергии, чем бревна. С другой стороны, при сжигании древесины (будь то необработанная древесина или переработанные отходы) частицы попадают в нашу атмосферу.

Будущее возобновляемых источников энергии

По мере роста населения мира растет и спрос на энергию для обеспечения наших домов, предприятий и сообществ. Инновации и расширение возобновляемых источников энергии являются ключом к поддержанию устойчивого уровня энергии и защите нашей планеты от изменения климата.

Возобновляемые источники энергии сегодня составляют 26% мировой электроэнергии, но, по данным Международного энергетического агентства (МЭА), к 2024 году ожидается, что их доля достигнет 30%.«Это поворотное время для возобновляемых источников энергии», — сказал исполнительный директор МЭА Фатих Бирол.

В 2020 году Великобритания совершит новую удивительную веху в области возобновляемых источников энергии. В среду, 10 июня, страна впервые отметила два месяца работы исключительно на возобновляемых источниках энергии. Это большой шаг в правильном направлении для возобновляемых источников энергии. (1)

Ожидается, что в будущем количество возобновляемых источников энергии будет продолжать расти, поскольку мы видим рост спроса на электроэнергию.Это снизит цены на возобновляемые источники энергии — отлично для нашей планеты и для наших кошельков.

Объяснение использования возобновляемых источников энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия — это энергия из источников, которые восполняются естественным образом, но с ограниченным потоком; возобновляемые ресурсы практически неисчерпаемы по продолжительности, но ограничены по количеству энергии, доступной в единицу времени.

Какую роль играют возобновляемые источники энергии в Соединенных Штатах?

До середины 1800-х годов древесина была источником почти всех потребностей страны в энергии для отопления, приготовления пищи и освещения. С конца 1800-х годов до сегодняшнего дня ископаемое топливо — уголь, нефть и природный газ — были основными источниками энергии. Гидроэнергетика и древесина были наиболее используемыми возобновляемыми источниками энергии до 1990-х годов. С тех пор объем потребления энергии в США от биотоплива, геотермальной энергии, солнечной энергии и энергии ветра увеличился.Общее производство и потребление возобновляемой энергии в США достигло рекордных значений в 2020 году.

В 2020 году возобновляемые источники энергии обеспечили около 11,59 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ) ​​(1 квадриллион — это цифра 1, за которой следуют 15 нулей), что составляет 12% от общего потребления энергии в США. На электроэнергетический сектор приходилось около 60% от общего потребления возобновляемой энергии в США в 2020 году, и около 20% от общего объема производства электроэнергии в США приходилось на возобновляемые источники энергии.

Возобновляемые источники энергии могут сыграть важную роль в U.С. Энергетическая безопасность и сокращение выбросов парниковых газов. Использование возобновляемых источников энергии может помочь сократить импорт энергии и сократить использование ископаемого топлива, которое является крупнейшим источником выбросов углекислого газа в США. В Ежегодном энергетическом прогнозе на 2021 год Базовый пример EIA прогнозирует, что потребление возобновляемой энергии в США будет продолжать расти до 2050 года. В базовом сценарии обычно предполагается, что действующие законы и постановления, влияющие на энергетический сектор, включая законы с указанием даты окончания, остаются неизменными на протяжении всего прогнозного периода.Потенциальные последствия предлагаемого законодательства, нормативных актов или стандартов не включены в AEO2021.

Последнее обновление: 20 мая 2021 г.

Определение возобновляемых источников энергии и типы возобновляемых источников энергии

Ветряные турбины и большая солнечная панель в Палм-Спрингс, Калифорния,

Возобновляемая энергетика переживает бум, поскольку инновации снижают затраты и начинают воплощать надежды на чистую энергию будущего.Американская солнечная и ветровая генерация бьет рекорды и интегрируется в национальную электросеть без ущерба для надежности.

Это означает, что возобновляемые источники энергии все больше вытесняют «грязное» ископаемое топливо в энергетическом секторе, предлагая выгоду от более низких выбросов углерода и других видов загрязнения. Но не все источники энергии, которые продаются как «возобновляемые», полезны для окружающей среды. Биомасса и большие плотины гидроэлектростанций создают трудные компромиссы при рассмотрении воздействия на дикую природу, изменения климата и других проблем.Вот что вам следует знать о различных типах возобновляемых источников энергии и о том, как вы можете использовать эти новые технологии у себя дома.

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия, часто называемая чистой энергией, поступает из природных источников или процессов, которые постоянно пополняются. Например, солнечный свет или ветер продолжают светить и дуть, даже если их наличие зависит от времени и погоды.

В то время как возобновляемые источники энергии часто считают новой технологией, использование энергии природы уже давно используется для отопления, транспортировки, освещения и многого другого.Ветер привел в движение лодки для плавания по морям и ветряные мельницы для измельчения зерна. Солнце согревало днем ​​и помогало разжигать костры до вечера. Но за последние 500 лет или около того люди все чаще обращались к более дешевым и грязным источникам энергии, таким как уголь и дробленый газ.

Теперь, когда у нас есть все более инновационные и менее дорогие способы улавливания и удержания энергии ветра и солнца, возобновляемые источники энергии становятся все более важным источником энергии, составляя более одной восьмой всей энергии.Поколение С. Расширение возобновляемых источников энергии также происходит в больших и малых масштабах: от солнечных панелей на крышах домов, которые могут продавать электроэнергию обратно в сеть, до гигантских оффшорных ветряных электростанций. Даже некоторые целые сельские общины полагаются на возобновляемые источники энергии для отопления и освещения.

Поскольку использование возобновляемых источников энергии продолжает расти, ключевой целью будет модернизация энергосистемы Америки, сделав ее более умной, безопасной и более интегрированной в разных регионах.

Грязная энергия

Невозобновляемая или «грязная» энергия включает ископаемое топливо, такое как нефть, газ и уголь.Невозобновляемые источники энергии доступны только в ограниченном количестве, и их восполнение занимает много времени. Когда мы перекачиваем газ на станции, мы используем ограниченный ресурс, полученный из сырой нефти, которая существует с доисторических времен.

Невозобновляемые источники энергии также обычно встречаются в определенных частях мира, что делает их более многочисленными в одних странах, чем в других. Напротив, в каждой стране есть доступ к солнцу и ветру. Приоритет невозобновляемых источников энергии может также повысить национальную безопасность за счет уменьшения зависимости страны от экспорта из стран, богатых ископаемым топливом.

Многие невозобновляемые источники энергии могут угрожать окружающей среде или здоровью человека. Например, для бурения нефтяных скважин может потребоваться вскрытие бореальных лесов Канады, технологии, связанные с гидроразрывом, могут вызывать землетрясения и загрязнение воды, а угольные электростанции загрязняют воздух. В довершение всего, все эти действия способствуют глобальному потеплению.

Виды возобновляемых источников энергии

Солнечная энергия

Люди использовали солнечную энергию на протяжении тысячелетий — чтобы выращивать урожай, сохранять тепло и сушить пищу.По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, «за один час на Землю падает больше энергии солнца, чем используется всеми людьми в мире за один год». Сегодня мы используем солнечные лучи по-разному — для обогрева домов и предприятий, для подогрева воды или питания устройств.

Солнечные панели на крышах Восточного Остина, штат Техас,

Солнечные или фотоэлектрические (PV) элементы сделаны из кремния или других материалов, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество.Распределенные солнечные системы вырабатывают электроэнергию на местном уровне для домов и предприятий, используя панели на крышах или общественные проекты, которые обеспечивают электроэнергией целые кварталы. Солнечные фермы могут генерировать электроэнергию для тысяч домов, используя зеркала для концентрации солнечного света на акрах солнечных элементов. Плавучие солнечные фермы — или «плавучие гелиоэлектрики» — могут эффективно использовать очистные сооружения и водоемы, которые не являются экологически уязвимыми.

Solar поставляет чуть более 1 процента США.производство электроэнергии . Но почти треть всех новых генерирующих мощностей в 2017 году приходилась на солнечную энергию, уступая только природному газу.

Солнечные энергетические системы не производят загрязнителей воздуха или парниковых газов, и до тех пор, пока они правильно расположены, большинство солнечных панелей оказывают незначительное воздействие на окружающую среду за пределами производственного процесса.

Энергия ветра

Мы далеко ушли от старых ветряных мельниц. Сегодня турбины высотой с небоскребы — с турбинами почти такого же диаметра — привлекают внимание во всем мире.Энергия ветра вращает лопасти турбины, которая питает электрический генератор и производит электричество.

Ветер, на который приходится немногим более 6 процентов генерации в США, стал самым дешевым источником энергии во многих частях страны. В число ведущих штатов ветроэнергетики входят Калифорния, Техас, Оклахома, Канзас и Айова, хотя турбины можно размещать в любом месте с высокими скоростями ветра — например, на вершинах холмов и открытых равнинах — или даже на открытом море в открытом море.

Другие альтернативные источники энергии

Hydroelectric Power

Гидроэнергетика является крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии в Соединенных Штатах, хотя вскоре ожидается, что энергия ветра выйдет на первое место.Гидроэнергетика полагается на воду — обычно это быстро движущаяся вода в большой реке или быстро спускающаяся вода с высокой точки — и преобразует силу этой воды в электричество, вращая лопасти турбины генератора.

На национальном и международном уровнях крупные гидроэлектростанции или мегаплотины часто считаются невозобновляемыми источниками энергии. Мегаплотины отводят и сокращают естественные потоки, ограничивая доступ животных и людей, которые зависят от рек. Небольшие гидроэлектростанции (установленная мощность менее 40 мегаватт), тщательно управляемые, не причиняют такой большой экологический ущерб, поскольку они отвлекают лишь часть потока.

Биомасса Энергия

Биомасса — это органический материал, который поступает из растений и животных и включает в себя сельскохозяйственные культуры, древесные отходы и деревья. Когда биомасса сжигается, химическая энергия выделяется в виде тепла и может генерировать электричество с помощью паровой турбины.

Биомассу часто ошибочно называют чистым возобновляемым топливом и более зеленой альтернативой углю и другим ископаемым видам топлива для производства электроэнергии. Однако недавняя наука показывает, что многие формы биомассы, особенно лесной, производят более высокие выбросы углерода, чем ископаемое топливо.Также существуют негативные последствия для биоразнообразия. Тем не менее, некоторые формы энергии биомассы могут служить вариантом с низким содержанием углерода при определенных обстоятельствах. Например, опилки и щепа с лесопильных заводов, которые в противном случае быстро разлагались бы и выделяли углерод, могут быть источником энергии с низким содержанием углерода.

Геотермальная энергия

Геотермальная электростанция Сварценги недалеко от Гриндавика, Исландия

Даниэль Снаер Рагнарссон / iStock

Если вы когда-нибудь отдыхали в горячем источнике, значит, вы использовали геотермальную энергию.Ядро Земли примерно такое же горячее, как поверхность Солнца, из-за медленного распада радиоактивных частиц в горных породах в центре планеты. Бурение глубоких скважин выводит на поверхность очень горячую подземную воду в качестве гидротермального ресурса, который затем прокачивается через турбину для выработки электроэнергии. Геотермальные установки обычно имеют низкие выбросы, если они закачивают пар и воду, которые они используют, обратно в резервуар. Есть способы создать геотермальные электростанции там, где нет подземных резервуаров, но есть опасения, что они могут увеличить риск землетрясения в районах, которые уже считаются геологическими горячими точками.

Океан

Энергия приливов и волн все еще находится в стадии развития, но океаном всегда будет управлять гравитация луны, что делает использование ее силы привлекательным вариантом. Некоторые подходы к приливной энергии могут нанести вред дикой природе, например, приливные заграждения, которые работают так же, как плотины и расположены в океанской бухте или лагуне. Как и приливная сила, сила волны зависит от плотинных структур или устройств, закрепленных на дне океана, на поверхности воды или чуть ниже нее.

Возобновляемые источники энергии в доме

Солнечная энергия

В меньшем масштабе мы можем использовать солнечные лучи для питания всего дома — будь то с помощью фотоэлементов или пассивной солнечной конструкции дома.Пассивные солнечные дома предназначены для того, чтобы встречать солнце через окна, выходящие на юг, а затем сохранять тепло через бетон, кирпич, плитку и другие материалы, которые сохраняют тепло.

Некоторые дома на солнечных батареях вырабатывают более чем достаточно электроэнергии, что позволяет домовладельцу продавать излишки электроэнергии обратно в сеть. Батареи также являются экономически привлекательным способом хранения избыточной солнечной энергии, чтобы ее можно было использовать в ночное время. Ученые усердно работают над новыми достижениями, сочетающими форму и функцию, такими как солнечные световые люки и кровельная черепица.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальная технология — это новый взгляд на узнаваемый процесс: змеевики в задней части холодильника представляют собой миниатюрный тепловой насос, отводящий тепло изнутри, чтобы продукты оставались свежими и прохладными. В доме геотермальные или геообменные насосы используют постоянную температуру земли (на несколько футов ниже поверхности), чтобы охлаждать дома летом и согревать дома зимой — и даже для нагрева воды.

Геотермальные системы изначально могут быть дорогими в установке, но обычно окупаются в течение 10 лет.Они также тише, требуют меньшего количества проблем с обслуживанием и служат дольше, чем традиционные кондиционеры.

Малые ветряные системы

Ветряная электростанция на заднем дворе? Лодки, владельцы ранчо и даже компании сотовой связи регулярно используют небольшие ветряные турбины. Дилеры теперь помогают размещать, устанавливать и обслуживать ветряные турбины и для домовладельцев, хотя некоторые энтузиасты DIY устанавливают турбины сами. В зависимости от ваших потребностей в электроэнергии, скорости ветра и правил зонирования в вашем районе ветряная турбина может снизить вашу зависимость от электросети.

Продажа энергии, которую вы собираете

Дома, работающие на ветряной и солнечной энергии, могут быть автономными или подключаться к более крупной электросети, которую предоставляет их поставщик электроэнергии. Электроэнергетические компании в большинстве штатов позволяют домовладельцам оплачивать только разницу между потребляемой электроэнергией, поставляемой в сеть, и тем, что они произвели — процесс, называемый чистым счетчиком. Если вы производите больше электроэнергии, чем потребляете, ваш провайдер может заплатить вам розничную цену за эту мощность.

Возобновляемая энергия и вы

Пропаганда возобновляемых источников энергии или их использование в домашних условиях может ускорить переход к экологически чистой энергии будущего.Даже если вы еще не можете установить солнечные батареи, вы можете выбрать электричество из экологически чистых источников энергии. (Свяжитесь с вашей энергетической компанией, чтобы узнать, предлагает ли она такой выбор.) Если возобновляемая энергия недоступна через ваше коммунальное предприятие, вы можете приобрести сертификаты возобновляемой энергии для компенсации вашего использования.

Revolution сейчас | NRDC

1 Национальная ассоциация государственных служащих в сфере энергетики и Инициатива энергетического будущего, «Отчет об энергетике и занятости США за 2020 год»

2 American Clean Power, «Годовой отчет Wind Powers America», 16 апреля 2020 г.

3 American Clean Power, «Факты о ветроэнергетике», 2021 г.

4 Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, «Энергия ветра растет», 20 мая 2019 г.

5 Данные за 1976–2014 гг. Были опубликованы в отчете «Революция 2016… Теперь», а данные за 2015–2020 гг. Взяты из прошлых федеральных бюджетов.Цифры были скорректированы до долларов 2020 года с использованием дефлятора бюджета ВВП Бюро экономического анализа США.

6 Национальная лаборатория им. Лоуренса Беркли, Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США «Данные и тенденции технологий ветроэнергетики 2019», рисунки 1 и 47. Примечание. Мы выполнили простой пересчет единиц цен на ветер.

7 Ассоциация производителей солнечной энергии, «Что в мегаватте?» 2020.

8 Национальная ассоциация государственных служащих в сфере энергетики и Инициатива по энергетическому будущему сообщают, что в солнечной отрасли работает 284 034 человека, занятых полный рабочий день, и 97 359 человек, работающих неполный рабочий день; штатных работников, 29.5 процентов приходится на солнечную энергию в коммунальном масштабе, а 70,5 процента — на распределенные ресурсы. «Отчет об энергетике и занятости США за 2020 год».

9 The Solar Foundation, «Национальная перепись рабочих мест на солнечной энергии 2019», февраль 2020 г.

10 Департамент технологий солнечной энергии Министерства энергетики США, «Цель по солнечной энергии в масштабах коммунальных предприятий на 2020 год достигнута», 12 сентября 2017 г.

11 Национальная лаборатория Министерства энергетики США им. Лоуренса Беркли, файл данных «Солнечная энергия в коммунальном масштабе», рисунки 1 и 8, 2020 г.

12 Национальная лаборатория Министерства энергетики им. Лоуренса Беркли, файл сводных таблиц данных «Tracking the Sun», рисунок 11, обновление 2020 г.

13 DOE, «Как энергоэффективные лампы накаливания сравниваются с традиционными лампами накаливания» (по состоянию на 2 апреля 2018 г.).

14 Департамент энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, «Внедрение светоизлучающих диодов в обычных осветительных приборах», таблица ES.1 и страница 22, обновление 2020 г., август 2020 г .; таблица E.S.1 и рисунок 4.6, обновление 2017 г., июль 2017 г .; рисунок 3.5, обновление 2015 г., июль 2015 г .; рисунок 2.1, обновление 2013 г., май 2013 г.

15 Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, «План исследований и разработок в области твердотельного освещения», таблица 3.1 июня 2016 г.

16 DOE, «Внедрение светоизлучающих диодов в обычных осветительных приборах», май 2013 г.

17 Ассоциация транспорта электроприводов, «Панель продаж электроприводов», 2019 г.

18 Bloomberg New Energy Finance, Клэр Карри, «Стоимость и рынок литий-ионных батарей», 5 июля 2017 г.

19 Bloomberg New Energy Finance, «Цены на аккумуляторные батареи падают по мере роста рынка по сравнению со среднерыночными на уровне 156 долларов США за кВтч в 2019 году», 3 декабря 2019 года; Обновление 2020 г., 16 декабря 2020 г.

20 Bloomberg New Energy Finance, «Справочник по устойчивой энергетике в Америке», февраль 2018 г.

21 Bloomberg New Energy Finance, «Краткое описание BNEF: цены на литиевые батареи упали на 18 процентов», 20 декабря 2018 г.

22 DOE, Revolution Now, «Энергия в цифрах: энергетическая революция», последнее обновление — сентябрь 2016 г.

Наши леса — не топливо | NRDC

Сплошная вырубка, расположенная недалеко от реки Мехеррин в Северной Каролине, опустошившая территорию зрелого заболоченного леса, а также почти 100 акров окружающего естественного леса.Следователи отслеживали целые деревья от выреза непосредственно до предприятия Enviva в Саутгемптоне в Вирджинии.

Dogwood Alliance, январь 2018 г.

На юго-востоке Соединенных Штатов происходит экологическая катастрофа: деревья вырубают из лесов и превращают в миллионы тонн древесных гранул, которые затем экспортируются и сжигаются в качестве топлива на европейских электростанциях. Так называемая энергия биомассы наносит вред нашему климату и воздуху, нашим лесам и нашим сообществам, в то время как промышленность прячется за завесой дезинформации.

Когда энергетические компании сжигают деревья для производства электроэнергии, это приводит к увеличению выбросов углекислого газа, изменяющих климат, разрушению экосистем и перемещению диких животных. Леса — один из наших лучших инструментов в борьбе с изменением климата и одна из наших лучших защит от его воздействия. Там также мы гуляем, разбиваем лагерь, охотимся и ловим рыбу. Леса повышают качество нашей жизни и наше благополучие — преимущества, которые исчезают, когда гигантские производители древесных гранул, такие как Enviva, вносят свой вклад в уничтожение лесов, получая древесину из сплошных лесов.

Правда

Миф

“ Для активного решения директив Конгресса и озабоченностей заинтересованных сторон, касающихся использования лесной биомассы для получения энергии, политика EPA в предстоящих нормативных актах будет направлена ​​на устранение биогенных выбросов CO2 в результате сжигания биомассы из управляемых лесов. у стационарных источников для производства энергии как углеродно-нейтральные ».
—U.S. Агентство по охране окружающей среды программный меморандум , 23 апреля 2018 г.

Причина

Несмотря на заявления администрации Трампа и некоторых членов Конгресса, сжигание лесной биомассы для производства электроэнергии не является «углеродно-нейтральным». (Нейтральный углерод, по сути, означает, что он не приводит к чистому увеличению содержания углекислого газа в атмосфере.) Ведущие ученые говорят нам, что когда биомасса удаляется из лесов и сжигается для получения электроэнергии, результатом является увеличение содержания углекислого газа, которое сохраняется в атмосфере в течение десятилетий. , даже в лучшем случае, когда новые деревья пересаживаются немедленно.Это даже не включает дополнительные выбросы, связанные со сбором, измельчением, сушкой, подготовкой и транспортировкой древесных гранул.

Правда

Миф

«Древесные пеллеты, которые Enviva поставляет для выработки энергии, являются устойчивой возобновляемой альтернативой углю и другим ископаемым видам топлива».
—Enviva, Modern Bioenergy веб-страница

Причина

В течение многих лет ученые предупреждали, что сжигание деревьев для производства электроэнергии ухудшает климатические изменения так же, как уголь и другие ископаемые виды топлива.Поскольку древесина является менее энергоемким топливом, заводы, работающие на биомассе, выделяют из своих дымовых труб больше CO2, чем уголь, для выработки того же количества электроэнергии. А вырубка старых деревьев и замена их саженцами сокращает запасы углерода в лесу на десятилетия или более (и только в том случае, если этим лесам разрешено расти, а не превращаться в плантации).

Даже когда электростанции сжигают лесные остатки — остатки лесозаготовительных работ — в результате на десятилетия остается больше CO2 в атмосфере.Это несовместимо с острой необходимостью сократить выбросы, чтобы ограничить ущерб от глобального потепления.

Правда

Миф

«Enviva производит древесные гранулы в регионе, используя ряд устойчивых методов, которые защищают экологически уязвимые районы и сохраняют рабочие леса».
—Enviva, « Ответственная работа с лесами / Здоровье и рост » веб-страница

Причина

Сжигание дров для получения электричества ухудшает состояние лесов и угрожает дикой природе.Расследования неправительственных организаций — вместе с независимыми сообщениями новостных организаций по всему миру — выявили нерациональные методы лесозаготовки, используемые для получения древесины для производства пеллет, производимых и экспортируемых Enviva, крупнейшим в мире производителем древесных гранул для использования в качестве топлива. Эти исследования показывают разрушительную реальность источников биомассы на юго-востоке Соединенных Штатов, в том числе из сплошных рубок спелых лиственных лесов. Они также обращают внимание на огромное количество наиболее углеродоемких видов биомассы, включая целые деревья, которые входят в цепочку поставок отрасли.

Enviva является ведущим поставщиком британского производителя электроэнергии Drax и других крупных энергетических компаний в Европе. Чтобы удовлетворить свой огромный спрос на древесное топливо, такие регионы, как юго-восток, увеличили производство пеллет. Для достижения производственной мощности четырех предприятий Enviva по производству древесных гранул в Северной Каролине и Вирджинии требуется вырубка почти 50 000 акров леса в год.

Truth

Миф

«Видение Программы устойчивой биомассы (SBP) — это экономически, экологически и социально устойчивая цепочка поставок древесной биомассы, которая способствует низкоуглеродной экономике …. Сертификация SBP гарантирует, что древесная биомасса поставляется из законные и устойчивые источники ».
—Drax, Программа устойчивого развития биомассы веб-страница

Причина

Основным сертификатом «экологичных» древесных гранул, используемых Enviva и ее основными клиентами, такими как Drax, является Программа устойчивой биомассы (SBP).С самого начала в этой схеме сертификации доминировала промышленность, и она была построена с использованием подхода самоконтроля, что привело к увеличению выбросов углерода, ускоренной потере естественных лесов и ущербу для местных сообществ. Это не более чем дымовая завеса для уничтожения лесов, как подробно описано в нашем отчете о глубоких недостатках и недостатках SBP.

Индустрия биомассы также представляет собой серьезную угрозу экологической справедливости для сообществ, в которых она работает. Enviva размещает свои заводы по производству древесных гранул в бедных сельских районах Северной Каролины, Вирджинии и на побережье Мексиканского залива.Это общины, которые уже проживают в регионе, где показатели вырубки леса одни из самых высоких в мире. Они также страдают от одного из самых высоких уровней бедности в стране и сталкиваются с угрозой нарастания наводнений из-за изменения климата.

Вид с воздуха на Enviva Northampton в округе Нортгемптон, Северная Каролина, 2019 год

Правда

Миф

«Исследование леса на уровне ландшафта показывает … [он может] повторно улавливать углерод, выделяемый при сжигании древесных гранул или любого другого древесного сырья для получения энергии в течение года».
—RealClearEnergy, « За деревьями не хватает леса: древесная биомасса помогает сократить выбросы CO2 ,» 29 января 2020 г. как дымовая труба одинакового размера.Тот факт, что другие части леса улавливают углерод, не может компенсировать воздействие на климат вырубки деревьев и сжигания их для получения электроэнергии.

Отрасль древесных гранул утверждает, что рост оставшихся неразрубленных лесов в другом месте региона или штата может компенсировать выбросы дымовых труб от сжигания древесины для топлива электростанций. Это все равно, что требовать, чтобы сберегательный счет соседа покрыл ваш долг. Так называемый ландшафтный учет — это, по сути, двойной учет. Эти необрубленные леса будут расти и «накапливать» углерод в любом случае — с присутствием или без присутствия индустрии биомассы.

Истина