Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды

https://ria.ru/20200217/1564877667.html

Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды

Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды — РИА Новости, 17.02.2020

Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды

Ученые разработали новый метод получения электроэнергии из капель дождя. Благодаря предложенным усовершенствованиям им удалось добиться невероятной… РИА Новости, 17.02.2020

2020-02-17T15:43

2020-02-17T15:43

2020-02-17T15:43

наука

экология

энергетика

сша

китай

гонконг

открытия — риа наука

химия

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/149540/62/1495406286_0:138:2000:1263_1920x0_80_0_0_3f6e96c4f9e0cee44265e6375c49888c.jpg

МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. Ученые разработали новый метод получения электроэнергии из капель дождя. Благодаря предложенным усовершенствованиям им удалось добиться невероятной эффективности: энергии одной дождевой капли хватает, что бы зажечь 100 светодиодных ламп. Описание приведено в журнале Nature.Попытки получать энергию из падающих с неба дождевых капель делались давно, но все они упирались в мощность генератора, которая оказывалась слишком малой. В новом исследовании китайские инженеры в сотрудничестве с американскими коллегами предлагают новый интерфейс энергогенерирующей установки, при котором мощность генератора существенно увеличивается.Капли дождя, падая на поверхность пластин генератора, создают водяной мост между алюминиевым электродом и электродом из оксида индия и олова. Образуется замкнутый контур, в котором может высвобождаться энергия. Идея разработчиков заключалась в том, чтобы накрыть поверхность генератора пленкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которая способна накапливать поверхностный заряд при непрерывном попадании капель воды, пока он не достигнет насыщения. В подобном устройстве капли действуют как резисторы, а поверхностное покрытие — как конденсатор. Хотя проводимые ранее эксперименты с каплями воды также демонстрировали возможность преобразовывать их энергию в электричество, авторы пишут, что мгновенная мощность, создаваемая их генератором с покрытием, оказалась в тысячи раз выше, чем в предыдущих подходах, в которых отсутствовало покрытие.Прототип для практического применения будет готов в ближайшие пять лет, обещают ученые. В перспективе можно будет получать энергию от капель дождя, попадающих на любую поверхность — крышу дома, корпус лодки или купол зонта, от которого можно будет заряжать телефон. А для регионов, где в определенное время года идут сильные дожди, такой способ получения энергии из природного возобновляемого источника может быть весьма перспективным.»Наше исследование показывает, что капля объемом 100 микролитров воды, падающая с высоты 15 сантиметров, может генерировать напряжение свыше 140 вольт, а за счет ее мощности могут питаться 100 небольших светодиодных ламп», — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Ван Цуанкая (Zuankai Wang), инженера из Городского университета Гонконга. «Значимость этой технологии заключается в существенно увеличенной электрической мощности на каждую каплю дождя, которая делает устройство намного более эффективным для преобразования энергии из падающей капли в электричество», — говорит еще один участник исследования, химик Сяо Чен Цзэн (Xiao Cheng Zeng) из Университета Небраски-Линкольна (США).Технология, предложенная авторами, является универсальной для получения энергии из любой воды, не обязательно дождевой. Ее можно использовать и в замкнутых резервуарах или трубах.»Наш дизайн является общим, что означает, что его можно усовершенствовать, чтобы собирать энергию водяных волн и даже замкнутой воды внутри трубы. Для этого не нужно использовать падающую каплю», — говорит Ван.Авторы отмечают, что у их технологии есть еще нерешенные вопросы, один из них — коррозия электродов. Но за пять лет, которые отведены проектом на разработку промышленного образца, ученые планируют устранить эти препятствия.Исследователи надеются, что предложенный ими метод использования дождевой воды для выработки электроэнергии станет важным шагом в направлении энергоэффективности и экологически чистой энергетики.

https://ria.ru/20190326/1552093195.html

https://ria.ru/20190912/1558378000.html

сша

китай

гонконг

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/149540/62/1495406286_67:0:1934:1400_1920x0_80_0_0_52a22dfd5618ae364e5facb9669438e1.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

экология, энергетика, сша, китай, гонконг, открытия — риа наука, химия, физика

МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. Ученые разработали новый метод получения электроэнергии из капель дождя. Благодаря предложенным усовершенствованиям им удалось добиться невероятной эффективности: энергии одной дождевой капли хватает, что бы зажечь 100 светодиодных ламп. Описание приведено в журнале Nature.

Попытки получать энергию из падающих с неба дождевых капель делались давно, но все они упирались в мощность генератора, которая оказывалась слишком малой. В новом исследовании китайские инженеры в сотрудничестве с американскими коллегами предлагают новый интерфейс энергогенерирующей установки, при котором мощность генератора существенно увеличивается.

Капли дождя, падая на поверхность пластин генератора, создают водяной мост между алюминиевым электродом и электродом из оксида индия и олова. Образуется замкнутый контур, в котором может высвобождаться энергия. Идея разработчиков заключалась в том, чтобы накрыть поверхность генератора пленкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которая способна накапливать поверхностный заряд при непрерывном попадании капель воды, пока он не достигнет насыщения. В подобном устройстве капли действуют как резисторы, а поверхностное покрытие — как конденсатор.

Хотя проводимые ранее эксперименты с каплями воды также демонстрировали возможность преобразовывать их энергию в электричество, авторы пишут, что мгновенная мощность, создаваемая их генератором с покрытием, оказалась в тысячи раз выше, чем в предыдущих подходах, в которых отсутствовало покрытие.

Прототип для практического применения будет готов в ближайшие пять лет, обещают ученые. В перспективе можно будет получать энергию от капель дождя, попадающих на любую поверхность — крышу дома, корпус лодки или купол зонта, от которого можно будет заряжать телефон. А для регионов, где в определенное время года идут сильные дожди, такой способ получения энергии из природного возобновляемого источника может быть весьма перспективным.

26 марта 2019, 09:03НаукаУченые нашли быстрый способ получать материалы «новой энергетики»

«Наше исследование показывает, что капля объемом 100 микролитров воды, падающая с высоты 15 сантиметров, может генерировать напряжение свыше 140 вольт, а за счет ее мощности могут питаться 100 небольших светодиодных ламп», — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Ван Цуанкая (Zuankai Wang), инженера из Городского университета Гонконга.

«Значимость этой технологии заключается в существенно увеличенной электрической мощности на каждую каплю дождя, которая делает устройство намного более эффективным для преобразования энергии из падающей капли в электричество», — говорит еще один участник исследования, химик Сяо Чен Цзэн (Xiao Cheng Zeng) из Университета Небраски-Линкольна (США).

Технология, предложенная авторами, является универсальной для получения энергии из любой воды, не обязательно дождевой. Ее можно использовать и в замкнутых резервуарах или трубах.

«Наш дизайн является общим, что означает, что его можно усовершенствовать, чтобы собирать энергию водяных волн и даже замкнутой воды внутри трубы. Для этого не нужно использовать падающую каплю», — говорит Ван.

Авторы отмечают, что у их технологии есть еще нерешенные вопросы, один из них — коррозия электродов. Но за пять лет, которые отведены проектом на разработку промышленного образца, ученые планируют устранить эти препятствия.

Исследователи надеются, что предложенный ими метод использования дождевой воды для выработки электроэнергии станет важным шагом в направлении энергоэффективности и экологически чистой энергетики.

12 сентября 2019, 09:00НаукаУченые подошли к пониманию природы космических лучей сверхвысоких энергий

Инженеры предложили уникальную технологию выработки энергии из капель воды

Команда ученых, возглавляемая учеными из Городского университета Гонконга, разработала генератор, который производит электричество от падающих капель воды. Достаточно всего одной капли, чтобы заставить генератор произвести энергию, с помощью которой можно зажечь 100 маленьких светодиодных ламп. Устройство открывает совершенно новые способы выработки электроэнергии, сообщают исследователи в журнале Nature.

Устройство состоит из слоя оксида индия и олова (ITO), который покрыт полимерным политетрафторэтиленом (PTFE), более известным как тефлон. Этот электроизоляционный материал представляет собой так называемый электрет, который может накапливать электрические заряды, например, в результате трения. Небольшой кусочек алюминия соединяет оба слоя и служит электродом.

Когда капля воды падает на водоотталкивающую поверхность PTFE/ITO и распространяется по ней, она создает электрический заряд в результате электрохимических взаимодействий. Причем электроэнергия не теряется после каждой капли, а накапливается. «С увеличением количества капель воды, ударяющихся о поверхность, накапливаются поверхностные заряды с высокой плотностью», — сообщают Цуанкай Ванг, руководитель проекта. — После примерно 16 000 падений поверхностный заряд достигает стабильного значения около 50 нанокулон».

Теперь вступает в игру второй процесс: вода, растекающаяся по поверхности, образует «мостик» между алюминиевым электродом и слоем PTFE/ITO. Это создает замкнутую электрическую цепь, через которую может течь заряд. По своей структуре, объясняют исследователи, система похожа на полевой транзистор, полупроводниковый прибор.

Опыты показали, что одна 100-микролитровая капля водопроводной воды, падающая с высоты 15 см, может генерировать напряжение 140 Вольт и ток 270 микроампер. «Этой электроэнергии достаточно, чтобы засветилась сотня маленьких светодиодов», — говорит Цуанкай Ванг. Генератор на капельной основе, утверждают ученые, в тысячу раз эффективнее, чем предыдущие аналоги.

По словам исследователей, их генератор может использовать не только водопроводную воду, но и морскую, и даже капли дождя. Ученые адаптировали конструкцию для дождевой воды: вода сначала собиралась, а затем распределялась по капиллярам, через которые мерно падали капли. Морскую воду можно дозировать аналогичным образом.

«Регулируя диаметр капилляра и высоту падения капли, мы можем контролировать размер и скорость капель и, следовательно, количество вырабатываемой энергии», — говорят коллеги Ванга.

По словам ученых, эта технология открывает новые возможности для использования энергии воды. «Кинетическая энергия падающей воды обусловлена гравитацией и поэтому может рассматриваться как свободно доступная и возобновляемая. Но ее следует использовать лучше, — говорит Ванг. — Электричество из капель воды вместо нефти или ядерной энергии может способствовать устойчивому развитию мира».

Капельный генератор особенно подходит для децентрализованного производства электроэнергии. И он может быть установлен везде, где идет дождь или есть вода. Например, на корпусе корабля или на поверхности зонта.

Открытия Джона Кили Порожнякова О.М. В прошлом номере (№2(18)/1999 г.) журнала «Дельфис» мы начали публиковать материалы об американском изобретателе Джоне Уорреле КИЛИ. Более ста лет назад этот человек открыл возможность практического получения энергии эфира. Четверть века он изучал эту энергию и построил около двух тысяч опытных аппаратов и механизмов, работающих на ней. Он экспериментировал с антигравитацией и дезинтеграцией (расщеплением) материи.

Никола Тесла, Томас Эдисон и Жюль Верн — в числе многочисленных свидетелей его опытов. Как пишут некоторые современные исследователи его творчества, он сделал наиболее значительное открытие всех времён. В «Тайной Доктрине» Е.П.Блаватская отмечала, что, хотя приборы Кили и работали на силе эфира, но энергия, приводящая их в действие, порождалась организмом самого изобретателя. Это была психическая энергия, и она не только воздействовала на технические устройства, но и являлась силой, посредством которой пространственная энергия эфира низводилась на Землю. С эзотерической точки зрения, как писала Е.П.Блаватская, это являлось, может быть, самым большим достижением Джона Кили. Из книги «Надземное», где содержатся сведения о жизни духовной Обители Учителей, мы узнаём, что используемые ими аппараты, хотя по виду и похожи на наши земные, но отличаются от них принципом работы, ибо на них действует психическая энергия Великих Учителей. Не является ли пионерное достижение Джона Кили прообразом возможностей, которые в отдалённом будущем откроются человечеству? Контакт психической энергии человека с пространственной становится возможным благодаря их родству, ибо обе они — разновидности единой Всеначальной энергии Космоса, которая обладает сознанием и содержит прообразы всех вещей — от скромного цветка до сияющей звезды.

Магнетизм психической энергии, ярко выявляющийся в творчестве гениев, и есть их живая связь с высокосознательными энергетическими планами бытия, откуда нисходят все озарения и прозрения Истины. Участие собственной психической энергии Джона Кили в экспериментах было залогом того, что никто другой не мог привести в действие его аппараты, то есть получить доступ к работе с энергией эфира. Это ограничение было необходимо, ибо этические категории пока слишком часто не являются руководящими принципами человеческой деятельности. И, если Д.Кили на протяжении десятков лет был движим благороднейшим стремлением осчастливить человечество, дав ему для практического использования силу, делающую ненужной тяжкий физический труд людей и приложимую в бесконечном числе других полезных целей, то в иных руках эта мощь с равным успехом могла стать разрушительной силой. Надо полагать, на примере изобретений Джона Кили людям был преподан суровый урок, внятно объясняющий, что владение человеком высочайшими силами Природы предполагает и высочайшую степень его нравственного развития. Современный мир руководствуется, в основном, технократической моделью развития. В этой системе человек оказывается как бы выключенным из духовной эволюции, и его совершенствование ограничивается, в лучшем случае, развитием интеллекта. Борьба за существование полагается основным законом бытия, хотя восточная философия ещё тысячелетия назад провозгласила этическое совершенство целью космической эволюции человека. Христианская религия также видит высшее назначение в росте духовного человека по «образу и подобию его Небесного Отца». Справедливости ради надо признать, что многие выдающиеся западные мыслители придерживались взглядов, близких традиционным представлениям восточных философов. Так, например, в статье «Космическая эволюция и её цель (назначение)» Е.И.Рерих приводит высказывания Джона Фиске: «В космическом процессе эволюции, частью и частицами которого являются наши индивидуальные души, имеются иные действующие факторы, помимо естественного отбора, и история борьбы за существование далеко не вся история. .. Этический процесс не только часть и частица космического процесса, но он является его венцом и завершением… космический процесс устремляется к духовному совершенству человека». Имя Джона Кили при жизни и после смерти было объектом яростных клеветнических нападок. Его обвиняли в обмане и мошенничестве, называли шарлатаном и современным Калиостро. Это естественно, ибо подвиг связан с гонениями, и поединок с тьмою неизбежен для Светоносца. Е.И.Рерих писала, что Джон Кили — «ещё одна жертва человеческого невежества и подлости». Публикуемая ниже статья «Дезинтеграция камня» написана в 1888 г. современником Джона Кили — теософом Ричардом Харте. Члену редколлегии нашего журнала М.Ф.Дроздовой-Черноволенко удалось найти сведения об этом авторе в VIII томе избранных произведений Е.П.Блаватской на английском языке. Составитель этого издания Б.М. Дырков, сообщает, что Ричард Харте сотрудничал с Е.П.Блаватской в журнале «Люцифер». Автор другой статьи — «Новая философия Кили» — Клара София Дж. Блумфельд-Мур, мужественно поддерживала Д. Кили, защищая от общественного глумления. Статья была напечатана в «Scientific Arena» в 1886 г. Описывая мировоззрение Д.Кили, Е.П.Блаватская в «Тайной Доктрине» приводит цитаты из этой статьи, которая теперь в переводе на русский язык впервые публикуется полностью. Читайте также: Законы Джона Кили >

> Новая философия Кили >> В лаборатории Кили >> Дезинтеграция камня >> Гравитация >> Нейтральный центр >> Попутного ветра-эфирного >> Эфир — не вакуум >>… — Мировой эфир, Безтопливные Технологии-Никола Тесла, Энергетический заговор.

Открытия Джона Кили
Порожнякова О.М.
В прошлом номере (№2(18)/1999 г.) журнала «Дельфис» мы начали публиковать материалы об американском изобретателе Джоне Уорреле КИЛИ. Более ста лет назад этот человек открыл возможность практического получения энергии эфира. Четверть века он изучал эту энергию и построил около двух тысяч опытных аппаратов и механизмов, работающих на ней. Он экспериментировал с антигравитацией и дезинтеграцией (расщеплением) материи.

Никола Тесла, Томас Эдисон и Жюль Верн — в числе многочисленных свидетелей его опытов. Как пишут некоторые современные исследователи его творчества, он сделал наиболее значительное открытие всех времён.
В «Тайной Доктрине» Е.П.Блаватская отмечала, что, хотя приборы Кили и работали на силе эфира, но энергия, приводящая их в действие, порождалась организмом самого изобретателя. Это была психическая энергия, и она не только воздействовала на технические устройства, но и являлась силой, посредством которой пространственная энергия эфира низводилась на Землю. С эзотерической точки зрения, как писала Е.П.Блаватская, это являлось, может быть, самым большим достижением Джона Кили. Из книги «Надземное», где содержатся сведения о жизни духовной Обители Учителей, мы узнаём, что используемые ими аппараты, хотя по виду и похожи на наши земные, но отличаются от них принципом работы, ибо на них действует психическая энергия Великих Учителей. Не является ли пионерное достижение Джона Кили прообразом возможностей, которые в отдалённом будущем откроются человечеству?
Контакт психической энергии человека с пространственной становится возможным благодаря их родству, ибо обе они — разновидности единой Всеначальной энергии Космоса, которая обладает сознанием и содержит прообразы всех вещей — от скромного цветка до сияющей звезды. Магнетизм психической энергии, ярко выявляющийся в творчестве гениев, и есть их живая связь с высокосознательными энергетическими планами бытия, откуда нисходят все озарения и прозрения Истины.
Участие собственной психической энергии Джона Кили в экспериментах было залогом того, что никто другой не мог привести в действие его аппараты, то есть получить доступ к работе с энергией эфира. Это ограничение было необходимо, ибо этические категории пока слишком часто не являются руководящими принципами человеческой деятельности. И, если Д.Кили на протяжении десятков лет был движим благороднейшим стремлением осчастливить человечество, дав ему для практического использования силу, делающую ненужной тяжкий физический труд людей и приложимую в бесконечном числе других полезных целей, то в иных руках эта мощь с равным успехом могла стать разрушительной силой. Надо полагать, на примере изобретений Джона Кили людям был преподан суровый урок, внятно объясняющий, что владение человеком высочайшими силами Природы предполагает и высочайшую степень его нравственного развития.
Современный мир руководствуется, в основном, технократической моделью развития. В этой системе человек оказывается как бы выключенным из духовной эволюции, и его совершенствование ограничивается, в лучшем случае, развитием интеллекта. Борьба за существование полагается основным законом бытия, хотя восточная философия ещё тысячелетия назад провозгласила этическое совершенство целью космической эволюции человека. Христианская религия также видит высшее назначение в росте духовного человека по «образу и подобию его Небесного Отца». Справедливости ради надо признать, что многие выдающиеся западные мыслители придерживались взглядов, близких традиционным представлениям восточных философов. Так, например, в статье «Космическая эволюция и её цель (назначение)» Е.И.Рерих приводит высказывания Джона Фиске: «В космическом процессе эволюции, частью и частицами которого являются наши индивидуальные души, имеются иные действующие факторы, помимо естественного отбора, и история борьбы за существование далеко не вся история. .. Этический процесс не только часть и частица космического процесса, но он является его венцом и завершением… космический процесс устремляется к духовному совершенству человека».
Имя Джона Кили при жизни и после смерти было объектом яростных клеветнических нападок. Его обвиняли в обмане и мошенничестве, называли шарлатаном и современным Калиостро. Это естественно, ибо подвиг связан с гонениями, и поединок с тьмою неизбежен для Светоносца. Е.И.Рерих писала, что Джон Кили — «ещё одна жертва человеческого невежества и подлости».
Публикуемая ниже статья «Дезинтеграция камня» написана в 1888 г. современником Джона Кили — теософом Ричардом Харте. Члену редколлегии нашего журнала М.Ф.Дроздовой-Черноволенко удалось найти сведения об этом авторе в VIII томе избранных произведений Е.П.Блаватской на английском языке. Составитель этого издания Б.М. Дырков, сообщает, что Ричард Харте сотрудничал с Е.П.Блаватской в журнале «Люцифер».
Автор другой статьи — «Новая философия Кили» — Клара София Дж. Блумфельд-Мур, мужественно поддерживала Д.Кили, защищая от общественного глумления. Статья была напечатана в «Scientific Arena» в 1886 г. Описывая мировоззрение Д.Кили, Е.П.Блаватская в «Тайной Доктрине» приводит цитаты из этой статьи, которая теперь в переводе на русский язык впервые публикуется полностью.

Читайте также:
Законы Джона Кили >>
Новая философия Кили >>
В лаборатории Кили >>
Дезинтеграция камня >>
Гравитация >>
Нейтральный центр >>
Попутного ветра-эфирного >>
Эфир — не вакуум >>
http://www.delphis.ru/journal/article/otkrytiya-dzhona-kili?utm_source=google&utm_medium=adwords&utm_campaign=dzhon-kili

Найден новый способ получения электричества: Город: Среда обитания: Lenta.ru

Житель республики Сьерра-Леоне в Западной Африке Джеремия Торонка (Jeremiah Thoronka) разработал специальную установку, которая позволяет обеспечить электричеством тысячи домов без особых усилий и вреда природе. Молодой человек нашел способ производства «чистой» энергии из вибраций в окружающей среде, сообщает «Би-би-си».

Третий год подряд Торонка, которому сейчас 20 лет, занимается решением проблемы дефицита энергоснабжения родной страны, с которой сам сталкивался с детства. Поступив в Африканский университет лидерства в Руанде (African Leadership University in Rwanda), молодой человек основал инновационный стартап по производству электричества Optim Energy.

В основе технологии лежит пьезоэлектрическое устройство, которое использует энергию тепла, движения и давления из окружающей среды. Когда установка находится под дорогой с интенсивным движением транспорта и пешеходным трафиком, она поглощает вибрации и использует их для генерации электрического тока. Выбросов парникового газа, в отличие от классических электростанций, при этом нет, так как отсутствует процесс сжигания топлива.

Материалы по теме

08:01 — 20 апреля

00:00 — 17 июня

Новое величие.

Россия может возглавить мировую энергетическую революцию. Что ей мешает?

Такой источник электричества имеет преимущества и перед некоторыми альтернативными установками для выработки энергии. Работа вибрационных устройств не зависит от погодных условий, как солнечные и ветряные станции. Еще одним большим плюсом изобретения является отсутствие необходимости в батареях и подключении к внешнему источнику питания.

По данным организации «Устойчивая энергия для всех» (Sustainable Energy for All (SEforALL)), только 26 процентов населения Сьерра-Леоне имеют доступ к электричеству. В сельской местности большинство людей не могут подключиться к национальной сети. С доступным электричеством у детей появится больше времени для учебы и включения в цифровую среду мира, а у взрослых — возможность поддерживать экономическую деятельность, считает представитель университета Винни Мучина (Winnie Muchina).

Компания Optim Energy провела успешную пилотную программу в нескольких районах, и население с радостью приняло новинку. Используя два устройства, стартап бесплатно обеспечил электроэнергией 150 домов с населением в 1,5 тысячи человек, а также 15 школ. Кроме того, Торонка выпустил онлайн-калькулятор энергоэффективности, который отслеживает модели потребления людей в зависимости от использования ими разной бытовой техники.

Работа Торонки получила международное признание. В марте 2021 года ему вручили «Молодежную премию содружества» (Commonwealth Youth Award), которую ежегодно присуждают пяти молодым людям, изменившим жизнь своих сограждан в лучшую сторону. Приз в 2,8 тысячи долларов Торонка потратит на развертывание устройств еще в нескольких городах и прибрежных регионах Сьерра-Леоне, чтобы к 2030 году обеспечить электроэнергией около 100 тысяч человек.

В поисках новых источников энергии, которые являются безопасными для природы, другая африканская страна, Кения, решила подробнее изучить ресурсы подземных вод. Национальная электростанция Олкария компании Kenya Electricity Generating Co (KenGen) получает электричество из геотермальных залежей в вулканических зонах, пропитанных сернистыми газами.

Альтернативные виды топлива и современные автомобили

Более десятка альтернативных видов топлива производятся или разрабатываются для использования в транспортных средствах с альтернативным топливом и транспортных средствах с передовыми технологиями. Автопарки государственного и частного секторов являются основными потребителями большинства этих видов топлива и транспортных средств, но индивидуальные потребители проявляют к ним все больший интерес. Использование альтернативных видов топлива и современных транспортных средств вместо обычных видов топлива и транспортных средств помогает Соединенным Штатам экономить топливо и снижать выбросы транспортных средств.

Биодизель — это возобновляемое топливо, которое можно производить из растительных масел, животных жиров или переработанного кулинарного жира для использования в транспортных средствах с дизельным двигателем.

Электричество можно использовать для питания подключаемых к электросети электромобилей, которые становятся все более доступными. Гибриды используют электричество для повышения эффективности.

Этанол — широко используемое возобновляемое топливо, получаемое из кукурузы и других растительных материалов. Он смешан с бензином для использования в транспортных средствах.

Водород — это потенциально экологически чистое альтернативное топливо, которое можно производить из внутренних источников для использования в транспортных средствах на топливных элементах.

Природный газ — это газообразное топливо, имеющееся в большом количестве внутри страны, которое может иметь значительные преимущества по стоимости топлива по сравнению с бензином и дизельным топливом.

Пропан — легкодоступное газообразное топливо, которое на протяжении десятилетий широко используется в автомобилях по всему миру.

Несколько новых видов топлива считаются альтернативными видами топлива в соответствии с Законом об энергетической политике и могут находиться в стадии разработки или уже разработаны и доступны в Соединенных Штатах.

Обычные автомобили и двигатели могут быть модифицированы для работы на другом топливе или источнике энергии.

Цены на альтернативное топливо могут колебаться в зависимости от местоположения, времени года или политического климата.

Что такое чистая энергия? — San Jose Clean Energy

«Чистая» энергия — это энергия, которая практически не выделяет парниковых газов и включает возобновляемые и безуглеродные источники.Это контрастирует с ископаемым топливом, которое производит значительное количество выбросов парниковых газов, включая углекислый газ и метан.

Возобновляемая и безуглеродная энергия — в чем разница?

Возобновляемая энергия — это энергия, которая поступает из природных ресурсов, таких как солнечный свет и ветер. В отличие от ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь, которые невозможно заменить, возобновляемая энергия восстанавливается естественным путем за короткий период времени.

Ядерная энергия и даже большая гидроэнергетика не считаются возобновляемыми по закону штата Калифорния, но не вызывают выбросов парниковых газов, что делает их безуглеродными источниками энергии.

• Примеры возобновляемых источников энергии: ветер, солнце, биомасса, геотермальная энергия и малая гидроэнергетика
• Примеры безуглеродных источников энергии: более крупная гидроэнергетика и атомная энергия, а также все возобновляемые источники энергии, перечисленные выше
• Примеры источников энергии из ископаемого топлива: природный газ, уголь и нефть

Стандартный продукт GreenSource компании San José Clean Energy содержит не менее 40% возобновляемой энергии из таких источников, как солнце и ветер.

Преимущества возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии не только лучше для окружающей среды, но и становятся дешевле, чем традиционные ресурсы! В отличие от ископаемого топлива, цены на возобновляемую энергию в долгосрочной перспективе стабильны, поскольку отсутствуют расходы на топливо.Цены на уголь и природный газ могут вызвать резкий скачок затрат на электроэнергию при перебоях в поставках топлива, поэтому надежда на обильную солнечную и ветровую энергию помогает нам сохранять стабильные и конкурентоспособные расценки.

Преимущества возобновляемых источников энергии не ограничиваются стабильными конкурентоспособными ценами. Это тоже полезно для нашего здоровья! Когда энергия ископаемого топлива заменяется ветровой или солнечной, например, воздух, которым мы дышим, и вода, которую мы пьем, становятся чище.

Когда SJCE покупает и создает экологически чистую энергию, это дает дополнительный бонус в виде создания большего количества рабочих мест в области экологически чистой энергии. Наличие контроля над нашим будущим энергоснабжением позволяет сообществу поддерживать проекты, которые создают более чистую и зеленую экономику.

SJCE гордится тем, что поддерживает движение города и штата к более устойчивому будущему для наших семей и будущих поколений:

Источники энергии, Возобновляемые источники энергии, Нефть, Уголь

СВОБОДА! Я стою в захламленной комнате, окруженной обломками электрического энтузиазма: обрывками проводов, кусочками меди, желтыми разъемами, изолированными плоскогубцами.Для меня это инструменты свободы. Я только что установил на крышу с десяток солнечных панелей, и они работают. Измеритель показывает, что 1285 ватт мощности направляются прямо от солнца в мою систему, заряжают мои батареи, охлаждают мой холодильник, гудят в моем компьютере, освобождая мою жизнь.

Эйфория энергетической свободы вызывает привыкание. Не поймите меня неправильно; Я люблю ископаемое топливо. Я живу на острове, на котором нет инженерных сетей, но в остальном мы с женой ведем нормальную американскую жизнь. Нам не нужны пропановые холодильники, керосиновые лампы или компостные туалеты. Нам нужно много розеток и устройство для приготовления капучино. Но когда я включаю эти панели, ничего себе!

Может быть, это потому, что для меня, как и для большинства американцев, тот или иной энергетический кризис омрачил большую часть последних трех десятилетий. От кризиса в ОПЕК в 1970-х годах до стремительного роста цен на нефть и бензин сегодня озабоченность мира по поводу энергии преследовала президентские речи, кампании в Конгрессе, книги о бедствиях и мое собственное чувство благополучия с той же мучительной тревогой, которая была характерна для холодная война.

Как сообщало агентство National Geographic в июне 2004 года, нефть, которая больше не дешевая, может вскоре подешеветь. Нестабильность там, где находится большая часть нефти, от Персидского залива до Нигерии и Венесуэлы, делает этот спасательный трос хрупким. Природный газ трудно транспортировать, и он подвержен дефициту. В ближайшее время у нас не закончится уголь или в значительной степени неиспользованные месторождения битуминозных песков и горючего сланца. Но очевидно, что углекислый газ, выделяемый углем и другими ископаемыми видами топлива, нагревает планету, как сообщил этот журнал в сентябре прошлого года.

Избавиться от этого беспокойства заманчиво. С моими новыми панелями ничто не стоит между мной и безграничной энергией — никакой иностранной нации, никакой энергетической компании, никакой вины за выбросы углерода. Я свободен!

Ну почти. Вот и облако.

Тень крадется по моим панелям и моему сердцу. Счетчик показывает всего 120 Вт. Мне придется запустить генератор и сжечь еще бензина. В конце концов, это будет непросто.

Проблема с энергетической свободой в том, что она вызывает привыкание; когда у тебя мало, ты хочешь много.В микрокосме я похож на людей в правительстве, промышленности и частной жизни во всем мире, которые попробовали немного этой любопытной и неотразимой свободы и полны решимости найти больше.

Некоторые эксперты считают, что это стремление даже важнее, чем война с терроризмом. «Терроризм не угрожает жизнеспособности нашего высокотехнологичного образа жизни», — говорит Мартин Хофферт, профессор физики Нью-Йоркского университета. «Но энергия действительно есть».

Экономия энергии может предотвратить расплату, но, в конце концов, вы не можете сберечь то, чего у вас нет.Так что Хофферт и другие не сомневаются: пришло время активизировать поиск следующего великого топлива для голодного двигателя человечества.

А такое топливо есть? Краткий ответ: нет. Специалисты произносят это как мантру: «Серебряной пули не бывает». Хотя некоторые истинно верующие утверждают, что между нами и бесконечной энергией космического вакуума или ядра Земли стоят только обширные заговоры или нехватка средств, правда в том, что в основе уравнения или в конце сверла.

Увлечение водородными автомобилями может произвести неверное впечатление. Водород не является источником энергии. Он находится вместе с кислородом в простой старой воде, но его нельзя принимать. Водород должен быть освобожден, прежде чем он станет полезным, а это стоит больше энергии, чем водород возвращает. В наши дни эта энергия в основном поступает из ископаемого топлива. Никакой серебряной пули.

Однако длинный ответ о нашем следующем топливе не такой уж мрачный. Фактически, множество претендентов на энергетическую корону, в настоящее время удерживаемую ископаемым топливом, уже под рукой: ветряная, солнечная, даже ядерная, и это лишь некоторые из них.Но преемником должен быть конгресс, а не король. Практически каждый энергетический эксперт, которого я встречал, делал что-то неожиданное: он продвигал не только свою, но и все остальные.

«Нам понадобится все, что мы можем получить из биомассы, все, что мы можем получить от солнечной энергии, все, что мы можем получить от ветра», — говорит Майкл Пачеко, директор Национального центра биоэнергетики, входящего в Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии ( NREL) в Голдене, штат Колорадо. «И все же вопрос в том, сможем ли мы насытиться?»

Большая проблема — большие числа.В мире ежедневно используется около 320 миллиардов киловатт-часов энергии. Это равно примерно 22 непрерывно горящим лампочкам на каждого человека на планете. Не зря искры видны из космоса. По оценкам группы Хофферта, в следующем столетии человечество сможет использовать в три раза больше. Ископаемые виды топлива удовлетворяют растущий спрос, поскольку они упаковывают энергию Солнца за миллионы лет в компактную форму, но мы больше не найдем им подобных.

Воодушевленный моим вкусом энергетической свободы, я отправился на поиски технологий, которые могли бы решить эти проблемы.«Если у вас есть большая проблема, вы должны дать серьезный ответ», — говорит гениальный гуру энергетики по имени Герман Шеер, член парламента Германии. «Иначе люди не верят».

Ответы есть. Но всем им требуется еще одна вещь от нас, людей, которые ютятся вокруг костра ископаемого топлива: нам придется сделать большой прыжок — в мир другого типа.

Солнечная энергия: бесплатная энергия по цене

В пасмурный день недалеко от города Лейпциг в бывшей Восточной Германии я прошел через поле со свежей травой мимо пруда, где паслись дикие лебеди.Поле также было засеяно 33 500 фотоэлектрическими панелями, высаженными рядами, как серебряные цветы, обращенные к солнцу, плавно изгибающиеся по контурам земли. Это одна из самых больших солнечных батарей в истории. Когда появляется солнце, поле производит до пяти мегаватт энергии, чего в среднем достаточно для 1800 домов.

Рядом зияющие карьеры, где поколениями добывали уголь для питания электростанций и фабрик. Небо было коричневым от дыма и едким от серы. Теперь шахты превращаются в озера, а энергия, которая когда-то производилась из угля, производится в печи, находящейся на расстоянии 93 миллионов миль (150 миллионов километров).

Солнечные электрические системы получают энергию непосредственно от солнца — без огня и выбросов. Некоторые лаборатории и компании испытывают взрослую версию детской лупы: гигантские зеркальные чаши или желоба для концентрации солнечных лучей, выделяющих тепло, которое может приводить в действие генератор. Но на данный момент солнечная энергия в основном означает солнечные батареи.

Идея проста: солнечный свет, падающий на слой полупроводника, толкает электроны, создавая ток. Тем не менее, стоимость клеток, некогда астрономическая, по-прежнему высока.Моя скромная система стоила более 15000 долларов США, около 10 долларов за ватт мощности, включая батареи для хранения энергии, когда солнце не светит.

Как и большинство электронных устройств, солнечная энергия становится все дешевле. «Тридцать лет назад использование спутников было рентабельным, — говорит Дэниел Шугар, президент PowerLight Corporation, быстрорастущей калифорнийской компании, которая построила солнечные установки для клиентов, включая Toyota и Target. «Сегодня это может быть рентабельным для электроснабжения домов и предприятий», по крайней мере, там, где электроэнергия дорогая или недоступна.Завтра, говорит он, это будет иметь смысл почти для всех.

Мартин Рошайзен, генеральный директор компании Nanosolar, видит это будущее во флаконах с красной крышкой, заполненных крошечными частицами полупроводника. «Я нанес немного этого на свой палец, и он исчез прямо на моей коже», — говорит он. Он не скажет точно, что это за частицы, но «нано» в названии компании является намеком: они меньше ста нанометров в поперечнике — размером с вирус, и настолько малы, что проникают сквозь кожу.

Рошайзен считает, что эти частицы обещают недорогой способ создания солнечных элементов. Вместо того, чтобы делать ячейки из пластин кремния, его компания будет рисовать частицы на фольге, где они будут самоорганизовываться, образуя поверхность полупроводника. Результат: гибкий материал для солнечных батарей в 50 раз тоньше, чем сегодняшние солнечные панели. Roscheisen надеется продавать его листами примерно по 50 центов за ватт.

«Пятьдесят центов за ватт — это своего рода Святой Грааль», — говорит Дэвид Пирс, президент и генеральный директор Miasolé, одной из многих других компаний, работающих над «тонкопленочными» солнечными элементами.По этой цене солнечная энергия могла бы конкурировать с коммунальными услугами и могла бы стать популярной. Если цены продолжат падать, солнечные элементы могут полностью изменить представление об энергии, сделав ее дешевым и легким сбором для себя. Это то, что технари называют «прорывной технологией».

«Автомобили разрушили бизнес лошадей и багги, — говорит Дэн Шугар. «Компьютеры разрушили индустрию пишущих машинок. Мы считаем, что солнечные электрические системы разрушат энергетику».

Но цена — не единственное препятствие для солнечных панелей.Есть такие мелочи, как облака и темнота, которые требуют лучших способов хранения энергии, чем громоздкие свинцово-кислотные батареи в моей системе. Но даже если эти препятствия будут преодолены, сможет ли солнечная энергия действительно производить большую энергию, в которой мы нуждаемся?

Поскольку сейчас солнечная энергия обеспечивает менее одного процента мировой энергии, это потребует «огромного (но не непреодолимого) масштабирования», — заявили Хофферт из Нью-Йоркского университета и его коллеги в статье в Science . При нынешнем уровне эффективности потребуется около 10 000 квадратных миль (25 900 квадратных километров) солнечных панелей — площадь больше, чем Вермонт, — чтобы удовлетворить все потребности Соединенных Штатов в электроэнергии.Но требования к земле звучат более устрашающе, чем есть на самом деле: открытая местность не должна быть покрыта. Все эти панели могли уместиться менее чем на четверть площади кровли и тротуаров в городах и пригородах.

Ветер: праздник или голод

Ветер, в конечном счете приводимый в движение нагретым солнцем воздухом, — это еще один способ сбора солнечной энергии, но он работает в пасмурные дни. Однажды днем ​​я стоял в поле недалеко от западного побережья Дании под таким темным и тяжелым небом, что мои собственные солнечные батареи могли бы впасть в кому.Но прямо надо мной мегаватт вырабатывал чистую энергию. Лезвие длиннее крыла самолета медленно вращалось на сильном южном ветру. Это был ветряк.

Ленивая развертка турбины вводила в заблуждение. Каждый раз, когда одно из трех 130-футовых (40-метровых) лезвий проходило мимо, оно шипело, рассекая воздух. Наклонная скорость может превышать 100 миль (161 км) в час. Эта единственная башня была способна производить два мегаватта, почти половину всей мощности солнечной фермы в Лейпциге.

В Дании вращающиеся лезвия всегда видны на горизонте, маленькими или большими группами, как спицы колес, катящихся в странный новый мир.Общая установленная энергия ветра в Дании в настоящее время составляет более 3 000 мегаватт, что составляет около 20 процентов потребности страны в электроэнергии. По всей Европе щедрые стимулы, направленные на сокращение выбросов углерода и отлучение экономики от нефти и угля, привели к ветровому буму. Континент является мировым лидером в области ветроэнергетики — почти 35 000 мегаватт, что эквивалентно 35 крупным угольным электростанциям. Северная Америка, хотя и обладает огромным потенциалом ветроэнергетики, остается на втором месте с чуть более 7000 мегаватт. За исключением гидроэлектроэнергии, которая веками приводила в движение машины, но имеет мало возможностей для развития в развитых странах, ветер в настоящее время является самым большим успехом в области возобновляемых источников энергии.

«Когда я начинал в 1987 году, я много времени просидел в фермерских домах до полуночи, разговаривая с соседями, просто продавая одну турбину», — говорит Ханс Буус. Он директор по развитию проекта датской энергетической компании Elsam. «Я не мог представить, какой он сегодня уровень.»

Он имеет в виду не только количество турбин, но и их размеры. В Германии я видел прототип из стекловолокна и стали, который имеет высоту 600 футов (183 метра), имеет лопасти длиной 200 футов (61 метр) и может вырабатывает пять мегаватт. Это не только памятник инженерной мысли, но и попытка преодолеть некоторые новые препятствия на пути развития ветроэнергетики.

Одно из них — эстетическое. Озерный край Англии — это живописный ландшафт, состоящий из заросших папоротником холмов и уединенных долин. национальный парк.Но на гребне рядом с парком, хотя и не за пределами великолепия, запланировано 27 башен, каждая размером с двухмегаваттную машину в Дании. Многие местные жители протестуют. «Это качественный пейзаж», — говорит один из них. «Они не должны класть эти вещи сюда».

Датчане, кажется, любят турбины больше, чем британцы, возможно потому, что многие датские турбины принадлежат кооперативам местных жителей. Труднее сказать «не на моем заднем дворе», если вещь на заднем дворе помогает оплачивать ваш дом.Но противодействие окружающей среде — не единственная проблема, с которой сталкивается развитие ветроэнергетики. По всей Европе многие из самых ветреных мест уже заняты. Таким образом, немецкая машина мощностью пять мегаватт разработана, чтобы помочь перенести энергию ветра с ландшафта на множество новых участков в море.

Многие береговые линии имеют обширные участки мелководного континентального шельфа, где ветер дует более устойчиво, чем на суше, и где, как выразился один эксперт по ветру, «чайки не голосуют». (Однако настоящие избиратели иногда все еще возражают против вида башен на горизонте.Строительство и обслуживание турбин в море обходится дороже, чем на суше, но подводный фундамент для башни мощностью пять мегаватт дешевле на мегаватт, чем фундамент меньшего размера. Отсюда немецкий гигант.

Есть и другие проблемы. Как и парусники, ветряные турбины можно успокаивать на несколько дней. Чтобы сеть продолжала гудеть, другие источники, такие как угольные электростанции, должны быть готовы восполнить пробел. Но когда сильный ветер сбрасывает электроэнергию в сеть, другие генераторы должны быть отключены, а установки, сжигающие топливо, нельзя быстро отрегулировать.Золотое дно ветроэнергетики может превратиться в перенасыщение. Дания, например, иногда вынуждена выгружать электроэнергию по нерентабельной цене таким соседям, как Норвегия и Германия.

Что нужно для ветра, так и для солнечной энергии, это способ хранить большой избыток энергии. Уже существует технология, позволяющая превратить его в топливо, такое как водород или этанол, или использовать его для сжатия воздуха или вращения маховиков, аккумулируя энергию, которая позже может производить электричество. Но большинству систем еще предстоит пройти десятилетия до того, как они станут экономически целесообразными.

С другой стороны, и ветер, и солнце могут обеспечивать так называемую распределенную энергию: они могут производить энергию в небольшом масштабе рядом с пользователем. У вас не может быть частной угольной электростанции, но у вас может быть собственная ветряная мельница с батареями для спокойных дней. Чем больше домов или сообществ вырабатывают собственные ветряные электростанции, тем меньше и дешевле могут быть центральные электростанции и линии электропередачи.

В стремительном движении Европы к ветроэнергетике, турбины продолжают расти. Но во Флагстаффе, штат Аризона, компания Southwest Windpower производит турбины с лопастями, которые можно поднять одной рукой.Компания продала около 60 000 маленьких турбин, большинство из них для автономных домов, парусных лодок и удаленных объектов, таких как маяки и метеостанции. При мощности 400 Вт на штуку они не могут запитать больше, чем несколько ламп.

Но Дэвид Гэлли, президент Southwest, отец которого построил свою первую ветряную турбину из деталей стиральной машины, тестирует новый продукт, который он называет энергетическим прибором. Он будет стоять на башне высотой с телефонный столб, вырабатывать до двух киловатт при умеренном ветре и поставляться со всей электроникой, необходимой для подключения к дому.

Многие коммунальные предприятия США обязаны платить за электроэнергию, которую люди возвращают в сеть, поэтому любой, кто находится в относительно свежем месте, может установить энергетический прибор во дворе, использовать электроэнергию, когда это необходимо, и вернуть ее в сеть. когда это не так. За исключением больших нагрузок на отопление и кондиционирование воздуха, такая установка могла бы снизить годовой счет за электроэнергию дома почти до нуля. Если, как надеется Галлей, он сможет в конечном итоге продать энергетический прибор менее чем за 3000 долларов, он окупится за счет экономии энергии в течение нескольких лет.

Где-то в этой смеси грандиозного и личного могут быть и большие числа в ветре.

Биомасса: выращивание вашего топлива

В Германии, проезжая от гигантской ветряной турбины недалеко от Гамбурга до Берлина, я регулярно чувствовал странный запах: что-то вроде аппетитного запаха фаст-фуда. Это было загадкой, пока не проехал грузовик-цистерна с надписью «биодизель». Запах горелого растительного масла. Германия использует около 450 миллионов галлонов (1,7 миллиарда литров) биодизеля в год, что составляет около 3 процентов от общего потребления дизельного топлива.

Энергия биомассы имеет древние корни. Бревна в вашем огне — это биомасса. Но сегодня биомасса означает этанол, биогаз и биодизель — топливо, которое так же легко сжигать, как нефть или газ, но оно производится из растений. Эти технологии проверены. Этанол, произведенный из кукурузы, идет в бензиновые смеси в США; этанол из сахарного тростника обеспечивает 50 процентов автомобильного топлива в Бразилии. В США и других странах биодизель из растительного масла сжигается в чистом виде или в смеси с обычным дизельным топливом в немодифицированных двигателях. «Биотопливо — это топливо, которое легче всего вставить в существующую топливную систему», — говорит Майкл Пачеко, директор Национального центра биоэнергетики.

Что ограничивает биомассу, так это земля. Фотосинтез, процесс улавливания солнечной энергии в растениях, гораздо менее эффективен на квадратный фут, чем солнечные панели, поэтому улавливание энергии растениями поглощает еще больше земли. По оценкам, использование биотоплива для всех транспортных средств в мире означало бы удвоение площади земель, отведенных под сельское хозяйство.

В Национальном биоэнергетическом центре ученые пытаются повысить эффективность топливного хозяйства. Сегодняшние виды топлива из биомассы основаны на растительном крахмале, маслах и сахаре, но центр занимается тестированием организмов, которые могут переваривать древесную целлюлозу, которой много в растениях, чтобы из нее тоже могло получиться жидкое топливо. Также могут помочь более продуктивные топливные культуры.

Один из них — просо, растение, произрастающее в прериях Северной Америки, которое растет быстрее и требует меньше удобрений, чем кукуруза, источник большей части этанольного топлива, производимого в США. корм для животных, что еще больше снижает нагрузку на сельхозугодья.

«Предварительные результаты выглядят многообещающими, — говорит Томас Фуст, технический менеджер центра. «Если вы повысите эффективность автомобиля до уровня гибрида и перейдете на смесь просеянных культур, вы сможете удовлетворить две трети U.Южный транспортный спрос на топливо без дополнительных земель ».

Но технически возможный не означает политически осуществимый. От кукурузы до сахарного тростника, у всех культур есть свои лоббисты.« Мы смотрим во многие переулки », — говорит Пачеко. «И в каждом переулке есть свои группы интересов. Откровенно говоря, одна из самых больших проблем с биомассой заключается в том, что существует так много вариантов ».

Ядерная энергия: все еще претендент

Деление ядер, казалось, лидировало в гонке как энергетическая альтернатива несколько десятилетий назад, когда страны начали строить реакторы.В настоящее время во всем мире около 440 станций вырабатывают 16 процентов электроэнергии на планете, а некоторые страны перешли на ядерную энергетику. Франция, например, получает 78 процентов своей электроэнергии за счет деления ядер.

Очарование очевидное: изобилие энергии, отсутствие выбросов углекислого газа, никаких пятен на ландшафте, за исключением случайного защитного купола и градирни. Но наряду с известными бедами — авариями на Три-Майл-Айленде и Чернобыле, слабой экономикой по сравнению с установками, работающими на ископаемом топливе, и проблемой утилизации радиоактивных отходов — ядерная энергия далека от возобновляемой энергии.Легкодоступного уранового топлива хватит не более чем на 50 лет.

Но энтузиазм возрождается. Китай, столкнувшийся с нехваткой электроэнергии, начал строить новые реакторы быстрыми темпами — один-два в год. В США, где некоторые водородные автомобильные ускорители рассматривают атомные станции как хороший источник энергии для производства водорода из воды, вице-президент Дик Чейни призвал «по-новому взглянуть» на атомную энергетику. А Япония, которой не хватает собственной нефти, газа и угля, продолжает поощрять программу расщепления.Юми Акимото, старший японский государственный деятель ядерной химии, еще мальчиком видел вспышку бомбы в Хиросиме, но при этом описывает ядерное деление как «столп следующего столетия».

В городе Роккашо на самой северной оконечности острова Хонсю Япония работает над ограничением поставок урана. Внутри нового комплекса стоимостью 20 миллиардов долларов работники носят бледно-голубые рабочие костюмы и выглядят терпеливо поспешно. Я посмотрел на цилиндрические центрифуги для обогащения урана и бассейн, частично заполненный стержнями с отработавшим ядерным топливом, охлаждение.Отработавшее топливо богато плутонием и оставшимся ураном — ценным ядерным материалом, для утилизации которого предназначена установка. Он будет «перерабатывать» отработанное топливо в смесь обогащенного урана и плутония, называемую МОКС, для получения смешанного оксидного топлива. МОКС-топливо можно сжигать в некоторых современных реакторах, и запасы топлива могут растягиваться на десятилетия и более.

Заводы по переработке в других странах также превращают отработавшее топливо в МОКС. Но эти заводы изначально производили плутоний для ядерного оружия, поэтому японцы любят говорить, что их завод, который должен быть запущен в 2007 году, является первым таким заводом, построенным полностью для мирного использования.Чтобы заверить мир в том, что так и будет, комплекс Роккашо включает в себя здание для инспекторов Международного агентства по атомной энергии, ядерного сторожевого пса Организации Объединенных Наций, которые будут следить за тем, чтобы ни один плутоний не был перенаправлен на оружие.

Это не удовлетворяет противников атомной энергетики. Оппозиция усилилась в Японии после несчастных случаев со смертельным исходом на атомных станциях страны, в том числе одной, в результате которой погибли двое рабочих и подверглись облучению другие. Вскоре после моего визита в Роккашо около сотни протестующих вышли за пределы завода в метель.

Большой спор вызвал бы то, что некоторые сторонники ядерной энергетики считают важным следующим шагом: переход к реакторам-размножителям. Производители могут производить больше топлива, чем потребляют, в виде плутония, который может быть извлечен путем переработки отработавшего топлива. Но экспериментальные реакторы-размножители оказались темпераментными, и полномасштабная программа-размножитель может стать кошмаром по контролю над вооружениями из-за всего плутония, который она пустит в обращение.

Акимото, например, считает, что общество должно привыкнуть к переработке топлива, если оно хочет рассчитывать на ядерную энергию.Он говорил со мной через переводчика, но, чтобы подчеркнуть этот момент, он перешел на английский: «Если мы собираемся принять ядерную энергию, мы должны принять всю систему. Иногда мы хотим получить первый урожай фруктов, но забываем, как это сделать. выращивать деревья «.

Fusion: The Fire Some Time

Fusion — самая яркая из надежд, огонь звезд в человеческом очаге. Полученная при слиянии двух атомов в один термоядерная энергия может удовлетворить огромные потребности в будущем. Топлива хватило бы на тысячелетия.Термоядерный синтез не будет производить долгоживущих радиоактивных отходов и ничего, что террористы или правительства не могли бы превратить в оружие. Это также требует некоторых из самых сложных механизмов на Земле.

Несколько ученых заявили, что холодный синтез, который обещает энергию из простого сосуда вместо высокотехнологичного тигля, может работать. Вердикт на данный момент: нет такой удачи. Горячий синтез с большей вероятностью увенчается успехом, но это будет длиться десятилетия и будет стоить миллиарды долларов.

Горячий синтез — это сложно, потому что топливо — разновидность водорода — необходимо нагреть до 180 миллионов градусов по Фаренгейту (100 миллионов градусов Цельсия) или около того, прежде чем атомы начнут плавиться. При таких температурах водород образует бурлящий непослушный пар электрически заряженных частиц, называемый плазмой. «Плазма — наиболее распространенное состояние материи во Вселенной, — говорит один физик, — но также и наиболее хаотичное и наименее управляемое». Создание и удержание плазмы настолько сложно, что ни один термоядерный эксперимент еще не дал более 65 процентов энергии, необходимой для начала реакции.

Сейчас ученые в Европе, Японии и США совершенствуют этот процесс, изучают лучшие способы управления плазмой и пытаются увеличить выработку энергии.Они надеются, что в испытательном реакторе ITER стоимостью шесть миллиардов долларов США зажгется термоядерный костер — то, что физики называют «зажиганием плазмы». Следующим шагом будет демонстрационная установка для фактического производства электроэнергии, а через 50 лет — коммерческие установки.

«Я на 100 процентов уверен, что мы можем зажечь плазму», — говорит Джером Памела, руководитель проекта термоядерной машины под названием Joint European Torus, или JET, в британском научном центре Калхэма. «Самая большая проблема — это переход от плазмы к внешнему миру.«Он имеет в виду найти подходящие материалы для футеровки плазменной камеры ИТЭР, где они должны будут выдерживать бомбардировку нейтронами и передавать тепло электрическим генераторам.

В Калхэме я видел эксперимент в токамаке, устройстве, удерживающем плазму в магнитном поле в форме бублика — стандартная конструкция для большинства термоядерных ядер, включая ИТЭР. Физики послали огромный электрический заряд в заполненный газом контейнер, уменьшенную версию JET. Он поднял температуру примерно до десяти миллионов градусов по Цельсию, недостаточно, чтобы начать термоядерный синтез, но достаточно, чтобы создать плазму.

Эксперимент длился четверть секунды. Его запечатлела видеокамера, снимающая 2250 кадров в секунду. Во время воспроизведения слабое свечение расцвело в комнате, заколебалось, превратилось в дымку, видимую только на ее остывающих краях, и исчезло.

Это было… ну, разочаровывающе. Я ожидал, что плазма будет похожа на кадр из фильма взрывающегося автомобиля. Это было больше похоже на привидение в библиотеке, обшитой английскими панелями.

Но этот фантом был воплощением энергии: универсальная, но неуловимая магия, которую все наши разнообразные технологии — солнечная, ветровая, биомасса, деление, синтез и многие другие, большие или малые, обычные или сумасшедшие — стремятся сразиться на нашу службу.

Укрощение этого призрака — не просто научная задача. Проект ИТЭР сдерживается, казалось бы, простой проблемой. С 2003 года страны-участницы, в том числе большая часть развитого мира, зашли в тупик относительно того, где строить машину. Выбор сводился к двум сайтам, одному во Франции и одному в Японии.

Как скажут вам все эксперты в области энергетики, это доказывает устоявшуюся теорию. Есть только одна сила, с которой труднее справиться, чем с плазмой: политика.

Хотя некоторые политики считают, что задача разработки новых энергетических технологий должна быть оставлена ​​на усмотрение рыночных сил, многие эксперты с этим не согласны. Это не только потому, что запускать новые технологии обходится дорого, но и потому, что правительство часто может пойти на риск, на который частные предприятия не пойдут.

«Большая часть современных технологий, управляющих экономикой США, не возникла спонтанно благодаря рыночным силам», — говорит Мартин Хофферт из Нью-Йоркского университета, говоря о реактивных самолетах, спутниковой связи, интегральных схемах, компьютерах. «Интернет в течение 20 лет поддерживался военными и еще 10 лет — Национальным научным фондом, прежде чем его открыла Уолл-Стрит.«

Без большого толчка со стороны правительства, — говорит он, — мы можем быть обречены полагаться на все более грязные ископаемые виды топлива, поскольку более чистые, такие как нефть и газ, исчерпываются, что имеет ужасные последствия для климата». Если у нас не будет активных действий Энергетическая политика, — говорит он, — мы просто прекратим использовать уголь, затем сланец, затем битуминозные пески, и это будет постоянно уменьшаться, и в конечном итоге наша цивилизация рухнет. Но это не должно так заканчиваться. У нас есть выбор ».

Это вопрос личных интересов, — говорит Герман Шеер, член парламента Германии.«Я не призываю людей изменить свою совесть», — сказал он в своем берлинском офисе, где небольшая модель ветряной турбины лениво вращалась в окне. «Вы не можете ходить, как священник». Вместо этого его послание состоит в том, что создание новых форм энергии необходимо для экологически и экономически безопасного будущего. «Альтернативы нет».

Изменения уже начинаются. В США правительства штатов и местные органы власти продвигают альтернативные источники энергии, предлагая субсидии и требуя, чтобы коммунальные предприятия включали возобновляемые источники в свои планы.А в Европе финансовые стимулы как для ветровой, так и для солнечной энергии пользуются широкой поддержкой, даже несмотря на то, что они увеличивают счета за электричество.

Альтернативная энергия также завоевывает популярность в тех частях развивающегося мира, где это необходимость, а не выбор. Солнечная энергия, например, проникает в африканские общины, у которых отсутствуют линии электропередач и генераторы. «Если вы хотите преодолеть бедность, на чем должны сосредоточиться люди?» — спрашивает министр окружающей среды Германии Юрген Триттин. «Им нужна пресная вода и энергия.Для удовлетворения потребностей отдаленных деревень возобновляемые источники энергии весьма конкурентоспособны ».

В развитых странах есть ощущение, что альтернативная энергия — когда-то считавшаяся причудливым энтузиазмом хиппи — больше не является альтернативной культурой. Она постепенно становится мейнстримом. Энергетическая свобода кажется заразной.

Однажды днем ​​в прошлом году недалеко от деревни к северу от Мюнхена небольшая группа горожан и рабочих открыла солнечную электростанцию. Вскоре она превзойдет Лейпцигское месторождение, став крупнейшим в мире, с мощностью в шесть мегаватт .

Около 15 человек собрались на небольшом искусственном холме рядом с солнечной фермой и посадили четыре вишневых дерева на вершине. Мэр опрятного соседнего городка принес сувенирные бутылки шнапса. Глоток выпили почти все, в том числе и мэр.

Затем он сказал, что будет петь руководителю строительства проекта и художнику-пейзажисту, американским женщинам. Две женщины стояли вместе, ухмыляясь, а солнечные панели впитывали энергию позади них. Немецкий мэр поправил свой темный костюм, а остальные оперлись на лопаты.

Пятьдесят лет назад, подумал я, в городах Европы все еще были разрушенные бомбежкой руины. Советский Союз планировал Спутник. Нефть в Техасе стоила 2,82 доллара за баррель. В лучшем случае у нас есть 50 лет, чтобы заново создать мир. Но люди меняются, адаптируются и заставляют работать новые безумные вещи. Я подумал о Дэне Шугаре, говорящем о революционных технологиях. «Есть чувство волнения», — сказал он. «Есть ощущение срочности. Есть ощущение, что мы не можем потерпеть неудачу».

На вершине холма мэр глубоко вздохнул.Он спел громким тенором, не пропустив ни одной ноты или слова, всю песню «O Sole Mio». Все приветствовали.

План Китая по сокращению угля и стимулированию зеленого роста

Ветряная электростанция недалеко от города Хэюань в провинции Гуандун, Китай Фото: Haitong Yu / Getty

В мировом энергетическом рейтинге выделяется одна страна. Китай является самым голодным потребителем энергии в мире — в прошлом году ему потребовался энергетический эквивалент почти 3,3 миллиарда тонн нефти.С 2011 года здесь было сожжено больше угля, чем во всех других странах вместе взятых. И его зависимость от этого ископаемого топлива складывается: Китай выбрасывает около четверти парниковых газов в мире, что составляет самую большую долю среди всех стран.

Но эти цифры — только часть истории: Китай также является самым продуктивным производителем ветровой энергии в мире, имея возможность производить более чем в два раза больше, чем второй по величине производитель, Соединенные Штаты. И она обладает примерно одной третью мировых мощностей по производству солнечной энергии, построив в прошлом году больше систем, чем любая другая страна.

Быстрый рост населения и экономики на протяжении десятилетий в сочетании с огромной обрабатывающей промышленностью и массовой миграцией в города с центральным отоплением и уличным освещением превратили Китай в жаждущую власти нацию. Осознавая этот голод и ущерб, который может нанести долгосрочная зависимость от ископаемого топлива, китайское правительство разработало планы по удовлетворению энергетических потребностей страны. И наука и технологии — в таких областях, как аккумуляторные технологии, фотоэлектрическая энергия и управление энергопотреблением — лежат в основе этих планов.

Снижение чистого спроса на энергию не является частью политики, даже при изменении структуры энергопотребления Китая. По данным энергетической компании BP, в 2018 году на Китай приходилось 24% мирового потребления энергии. По оценкам компании, к 2040 году Китай по-прежнему будет возглавлять список, и на его долю будет приходиться 22% мирового потребления.

Страна сделала огромные инвестиции в возобновляемые источники энергии, вложив в этот сектор 0,9% своего валового внутреннего продукта (ВВП) в 2015 году — это третья по величине сумма в мире после Чили и Южной Африки, каждая из которых инвестировала 1. 4% ВВП. Тем не менее, только 23% энергии, потребляемой Китаем, поступает из «чистых» источников (включая природный газ), тогда как в 2019 году почти 58% приходилось на уголь — наиболее загрязняющий из вариантов, которые все еще широко используются во всем мире. (Большая часть остальной энергии Китая поступает из нефти и ядерной энергетики.)

Действия по борьбе с загрязнением

Сжигание угля и других невозобновляемых источников энергии для утоления энергетического голода страны стало видимой проблемой, с большой такие города, как Пекин, часто окутаны густым смогом.Загрязнение воздуха в некоторых частях Китая в 2013 году стало настолько серьезным, что СМИ окрестили это аэропокалипсисом, в котором граждане переносят уровни твердых частиц, которые в 30 раз превышают уровень, который Всемирная организация здравоохранения считает безопасным. И, несмотря на усилия по борьбе с этой проблемой, 48 китайских городов по-прежнему входят в сотню самых загрязненных городов мира.

Сотрудник работает над ветровой турбиной на строительном заводе в Нанкине, Китай Фото: Цзи Хайсинь / VCG через Getty

Эти уровни загрязнения вынудили к дальнейшим действиям.В декабре 2016 года правительство Китая представило план развития возобновляемых источников энергии в качестве дополнения к своему всеобъемлющему 13-му пятилетнему плану социально-экономического развития на период 2016–2020 годов, который был опубликован ранее в том же году. Оно включало обязательство поднять долю потребления энергии из возобновляемых источников и неископаемых видов топлива до 20% к 2030 году. Это обещание, пообещал премьер Ли Кэцян, нанесет тяжелый удар по общим проблемам загрязнения воздуха и воды, возникающим в результате загрязнения окружающей среды в стране. зависимость от угля.

«Разработка дешевой солнечной и ветровой энергии для замены ископаемой энергии стала основной энергетической стратегией Китая по сокращению загрязнения воздуха», — говорит Хун Ли, исследователь, работающий над твердотельными литиевыми батареями в Ключевой лаборатории возобновляемых источников энергии в Пекине. , часть Института физики Китайской академии наук. Хун Ли, который участвует в разработке общенациональных планов по новым энергетическим технологиям, также указывает, что уровни электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, которые варьируются в зависимости от количества солнца или ветра, могут быть менее постоянными, чем уровни от электростанций, работающих на ископаемом топливе. .

«Сложнее объединить солнечную и ветровую энергию с электросетью», чем включить угольную энергию, — говорит Хун Ли. Возобновляемая энергия «менее надежна и может сделать сеть нестабильной без наличия передовых систем управления».

Например, в 2017 году более 30% возобновляемой энергии, производимой в солнечных и ветреных провинциях Синьцзян и Ганьсу на северо-западе Китая, никогда не использовалось. Это произошло потому, что ее нельзя было доставить туда, где она была нужна: в густонаселенные мегаполисы восточного Китая, такие как Шанхай и Пекин, за тысячи километров (см. «Меньше потерь энергии»).

Источники: Министерство энергетики США / Национальное управление энергетики Китая

Это дилемма, которая заставила китайское правительство инвестировать миллиарды долларов в высоковольтные линии для передачи электроэнергии, вырабатываемой в солнечных и ветреных регионах на просторах Китая. Это включает в себя 1600-километровую линию стоимостью 22,6 миллиарда юаней (3,2 миллиарда долларов США) из Цинхая в западном Китае, строительство которой было завершено в мае. Он проходит через Ганьсу до провинции Хэнань в центре страны.

Другой способ обеспечить доступность возобновляемой энергии в случае необходимости — увеличить емкость для ее хранения. Этого можно достичь с помощью таких технологий, как батареи, гидроаккумулирующие установки и аккумуляторы тепла, говорит Юки Ю, основатель консалтинговой компании Energy Iceberg в Гонконге.

«Батареи могут накапливать избыточную мощность, а затем высвобождать ее позже. Официальные лица и ученые в Китае начали понимать значение этого для стабилизации наших электросетей », — говорит Сяньфэн Ли, возглавляющий отдел накопления энергии в Даляньском институте химической физики (DICP).

В 2017 году Китай выпустил свой первый документ о национальной политике по хранению энергии, в котором подчеркивается необходимость разработки более дешевых и безопасных батарей, способных удерживать больше энергии, для дальнейшего повышения способности страны хранить производимую электроэнергию (см. ‘). Технологии включают литий-ионные батареи — типа, используемого в электромобилях — и крупномасштабные стационарные аккумуляторные системы, интегрированные с ветровыми и солнечными источниками энергии.

Источник: China Energy Storage Alliance

В своих планах политики ясно дали понять, что ученые и инженеры страны должны разработать более эффективные технологии хранения энергии для достижения этих целей (см. «Рост зеленых исследований»).

Источник: база данных InCites, Web of Science

.

Аккумулятор в действии

Город Далянь в провинции Ляонин на северо-востоке Китая с населением около семи миллионов человек является испытательным полигоном для работы Сяньфэна Ли. По его словам, зимние температуры там могут опускаться до -20 ° C, из-за чего электрическая сеть города оказывается под давлением, вызывая внезапные сильные всплески, когда жители включают отопление.

Чтобы удовлетворить эту потребность, Rongke Power, компания, выделенная из DICP, планирует в этом году открыть в Даляне хранилище энергии мощностью 400 мегаватт-часов (МВтч).Это первый этап проекта по обеспечению к 2023 году объекта мощностью 800 МВтч, в котором будут использоваться проточные ванадиевые батареи — огромные перезаряжаемые устройства, в которых жидкий электролит хранится в массивных резервуарах. Окончательная мощность должна удовлетворить около 0,5% от общего спроса на электроэнергию в Ляонине, где Далянь является вторым по величине городом.

Сианьфэн Ли говорит, что проект сможет обеспечить бесперебойное электроснабжение города, одновременно сохраняя и регулируя подачу энергии в сеть для всей провинции, которая получает 16 единиц.2% его мощности из возобновляемых источников энергии. Провинции сильно различаются по тому, сколько энергии поступает от возобновляемых источников: например, это 2,7% для южной китайской провинции Цзянсу и 30,1% для солнечной малонаселенной Внутренней Монголии. Среди соседей Ляонина Цзилинь получает 8% электроэнергии за счет неископаемого топлива, а Хэбэй — 9,1%.

Ванадиевые проточные батареи того типа, которые Xianfeng Li испытывает в Даляне, имеют некоторые преимущества перед стандартными литий-ионными батареями для крупномасштабных приложений, таких как электроснабжение: поскольку ванадиевый электролит хранится в резервуаре, его можно увеличить в больших масштабах. дешевле, чем дискретные литий-ионные аккумуляторы.Ванадиевые батареи также реже загораются, и их срок службы примерно в десять раз больше, чем у литий-ионных батарей.

Сяньфэн Ли говорит, что в последние годы он заметил резкое увеличение финансирования его работы над проточными батареями с ванадием, а также заинтересованность компаний в партнерстве с его командой. Он говорит, что DICP в настоящее время работает примерно с 30 компаниями, выделенными из института.

«Компании теперь заинтересованы в развитии этой технологии, потому что они знают, что правительство сосредоточено на ней, и поэтому чувствуют себя уверенно, вкладывая средства», — говорит он.

Ю говорит, что местные органы власти теперь стремятся поддержать компании в строительстве хранилищ аккумуляторов. «В то время, когда политики ищут новые способы стимулирования роста в своих регионах, промышленность по производству аккумуляторов выглядит очень многообещающей, поэтому правительства заинтересованы в поощрении такого типа инвестиций».

Изменение вождения

Пятилетний план на 2016–2020 годы также подчеркнул необходимость для исследователей продолжать разработку аккумуляторных технологий, чтобы электромобили могли двигаться дальше на одной зарядке.Самый продаваемый электромобиль в Китае, Tesla Model 3, имеет запас хода около 400 км (у большинства современных электромобилей диапазон составляет 160–600 км).

«Разработка электромобилей — еще одна важная стратегия сокращения загрязнения окружающей среды, особенно когда электричество получают из чистой энергии. Поэтому нам необходимо разработать аккумуляторную технологию для электромобилей », — говорит Хун Ли, который отмечает, что в 2012 году он заметил увеличение финансирования исследований в области хранения энергии, электромобилей и других технологий в Китае.Однако, отмечает он, страна все еще догоняет фундаментальную науку о хранении энергии по сравнению с ведущими лабораториями в Соединенных Штатах и ​​Европе, которые преуспевают в понимании фундаментальной химии и материаловедения. Несмотря на это, говорит он, Китай более активно применяет эти знания для создания инноваций в передовых аккумуляторных системах. А масштаб исследовательской среды в стране, от университетов до промышленных групп, помог ученым в Китае достичь всестороннего понимания того, как разрабатывать материалы и устройства для реального мира.

Планирование на будущее

В Китае одни из самых дешевых цен на электроэнергию в развитом мире (см. «Падение цен на электроэнергию»). Затраты устанавливаются местными органами власти и утверждаются бюро энергетики Национальной комиссии по развитию и реформам, которая наблюдает за макроэкономической политикой. Цены сохраняются на низком уровне, чтобы стимулировать экономический рост.

Но, несмотря на это стремление, страна начала постепенно отказываться от некоторых субсидий на чистое топливо: например, после этого года она прекратит субсидирование берегового ветра.Руководители Китая надеются, что в ближайшем будущем возобновляемые источники энергии станут экономически конкурентоспособными по сравнению с ископаемыми видами топлива. Ответ заключается в развитии более прочной инфраструктуры хранения энергии.

Хун Ли — советник китайского национального комитета по планированию развития систем хранения энергии. Вместе с инженерами и политиками комитет работает над пятилетним планом исследований и разработок, которые начнутся в следующем году. Среди прочего, это будет стимулировать ученых к разработке технологий хранения энергии для энергосистемы, которые по своей сути более безопасны, дешевле и имеют более длительный срок службы.

Исследователь солнечной энергии Сянглей Лю из Школы энергетики и энергетики Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики говорит, что ученым в его области доступно финансирование для улучшения производства чистой энергии в Китае. «Амбициозная цель правительства по использованию более чистой энергии означает наличие большого финансирования», — говорит Лю.

Например, в прошлом году Лю выиграл грант в размере 1,3 миллиона юаней от Национального фонда естественных наук Китая, главного агентства по предоставлению грантов в стране, на повышение способности аккумулировать тепло материалов, используемых на солнечных тепловых электростанциях, которые генерируют энергию из тепла Солнца, а не из его света, как это делают фотоэлектрические панели.В пятилетнем проекте участвуют около 40 ученых из 6 академических институтов Китая. Лю также недавно начал работать с компанией Nanjing Jinhe Energy Materials, чтобы разработать материал, который имеет большую плотность хранения энергии и высокую теплопроводность.

И Цзинь, директор по исследованиям и разработкам компании Nanjing Jinhe Energy Materials, говорит, что, поскольку правительство планирует сократить субсидии компаниям, работающим с возобновляемыми источниками энергии, фирмы, управляющие экологически чистыми электростанциями, стремятся покупать или инвестировать в технологии, которые будут расти. их выпуск и снижение себестоимости продукции.

«Наша технология повышает стабильность возобновляемых источников энергии и, таким образом, снижает затраты на электростанции, делая их более эффективными», — говорит Джин.

В целом Хун Ли надеется, что государственные инвестиции и научный прогресс выиграют. «Пока мы разрабатываем правильную политику и технологии для их поддержки, — говорит он, — мы можем постепенно уменьшить нашу зависимость от угля».

Смесь ресурсов

	GWH	% ПОКОЛЕНИЯ	% от NEL	ГВт-ч означает гигаватт-час. По состоянию на январь 2016 года эта диаграмма приближает количество выработки на отдельных видах топлива, используемых двухтопливными установками, такими как генераторы, работающие на природном газе, которые могут переключаться на работу на масле и наоборот. Ранее в отчете генерация на таких блоках относилась только к зарегистрированному для блока первичному виду топлива. Новая отчетность связана с изменениями, связанными с Проектом гибкости предложения энергетического рынка, реализованным в декабре 2014 года. Более подробную информацию см. В примечаниях к отчету о чистой энергии и пиковой нагрузке с разбивкой по источникам. Hydro не включена в категорию возобновляемых источников энергии в первую очередь потому, что различные источники, составляющие выработку гидроэлектроэнергии (т. Е. Обычные гидроэлектростанции, русло реки, гидроаккумуляторы), не повсеместно определяются как возобновляемые в шести штатах Новой Англии. «Прочие» представляет ресурсы, использующие вид топлива, не попадающий ни в одну из существующих категорий. Другие могут включать новые технологии или новые виды топлива, которые поступают в систему, но их еще недостаточно, чтобы иметь свою собственную категорию. Связующие линии — это линии электропередачи, которые соединяют две балансирующие области. Положительное значение указывает на чистый импорт; отрицательное значение представляет собой чистый экспорт. Энергия, используемая для работы гидроаккумулирующих станций. Поколение + сетевая развязка — насосная нагрузка.
Газ	49 793	52.44%	42,60%
Ядерная	25 580	26,94%	21,89%
Возобновляемые источники энергии	11 507	12,12%	9,85%
Ветер	3 613	3.81%	3,09%
Отказаться	3 013	3,17%	2,58%
Дерево	2315	2,44%	1,98%
Солнечная	2,079	2.19%	1,78%
Свалочный газ	448	0,47%	0,38%
Метан	39	0,04%	0,03%
Пар	0	0.0%	0,0%
Hydro	7 728	8,14%	6,61%
Уголь	147	0,15%	0,13%
Масло	147	0.15%	0,13%
Спрос с учетом цены	15	0,02%	0,01%
Прочее	27	0,03%	0,02%
Квебек	13 969
Нью-Брансуик	2,491
Нью-Йорк	7 070

Обеспечение ресурсами с низкими выбросами большей части электроэнергии в регионе

В 2020 году производство электроэнергии в регионе производилось на природном газе, атомной электростанции, других источниках с низким или нулевым уровнем выбросов и импортированной электроэнергии (в основном гидроэнергетика из Восточной Канады).

Когда оптовые рынки открылись для конкуренции, частные компании инвестировали миллиарды долларов в развитие электростанций, работающих на природном газе, потому что они использовали передовые технологии, которые позволили им работать эффективно; были относительно недорогими в строительстве, размещении и подключении; а их более низкие выбросы углерода по сравнению с углем и нефтью помогли региону соответствовать государственной экологической политике. По мере того, как близлежащий сланцевый газ превратился в недорогой и изобильный топливный ресурс в период 2008 года, генераторы природного газа стали основным ресурсом для Новой Англии, год за годом становясь крупнейшим ресурсом на рынке.Почти половина генерирующих мощностей региона использует природный газ в качестве основного топлива (около 15 000 МВт), а электростанции, работающие на природном газе, производят около 40% электроэнергии, потребляемой сетью в год.

Рынки реагируют на перемены: ресурсы на пути выхода

Напротив, стареющие угольные, мазутные и атомные электростанции закрываются в основном потому, что их эксплуатационные расходы, расходы на топливо и соблюдение экологических требований делают их слишком дорогими, чтобы конкурировать с более дешевыми ресурсами.С 2013 года примерно 7000 МВт, в основном угольная, нефтяная и атомная генерация, вышли на пенсию или объявили о планах выхода на пенсию в ближайшие годы. Еще 5000 МВт нефти и угля, которые сейчас работают только во время пикового спроса или периодов ограничений газопроводов, скорее всего, скоро будут выведены из эксплуатации. (Два оставшихся в регионе ядерных объекта с нулевым выбросом углерода, Миллстоун и Сибрук, обеспечивают четверть электроэнергии, потребляемой Новой Англией за год, и будут критически важными компонентами надежной сети экологически чистой энергии, поскольку они не содержат углерода и имеют надежную , местная подача топлива).Конкуренция на рынках вызвала это изменение более быстрыми темпами, чем при традиционной отраслевой модели. На оптовых рынках риски неэкономичных инвестиций несут частные компании, а не коммунальные предприятия и их клиенты. Потребители извлекли выгоду из этого наименее затратного сочетания ресурсов, созданного за счет конкурентных рынков.

Известные выходы:

• Станция Брайтон-Пойнт (1535 МВт из нефти и угля)
• Портовая станция Салема (749 МВт из нефти и угля)
• Атомная станция «Пилигрим» (677 МВт от атомной энергетики)
• Вермонт Янки (604 МВт от атомной энергетики)
• Гавань Бриджпорт (564 МВт из угля)
• Станция гавани Норуолк (342 МВт из нефти)
• Станция Маунт-Том (143 МВт из угля)

Атомные, нефтяные и угольные генераторы критически важны в самые холодные зимние дни, когда поставки природного газа ограничены (как показано ниже).Угольные и нефтяные ресурсы также вносят ценный вклад в самые жаркие летние дни, когда спрос очень высок или основные ресурсы недоступны. По мере того, как все более и более традиционные тепловые генераторы, которые хранят топливо на месте, выходят из эксплуатации, система все чаще состоит из генерирующих мощностей, которые работают на источниках энергии точно в срок: природный газ (из трубопроводов и поставки СПГ), энергия ветра и солнца. .

Учитывая ограниченные возможности хранения природного газа, большинство газовых электростанций полагаются на топливо, доставляемое точно в срок в Новую Англию по межгосударственным трубопроводам.Однако инфраструктура межгосударственных трубопроводов за последние несколько десятилетий расширилась лишь постепенно, несмотря на то, что зависимость от природного газа для отопления домов и выработки электроэнергии значительно выросла. В холодную погоду большая часть природного газа используется для отопления жилых, коммерческих и промышленных помещений. В результате мы обнаружили, что в суровую зимнюю погоду многие электростанции в Новой Англии не могут получать топливо для выработки электроэнергии. Сжиженный природный газ (СПГ), доставляемый в Новую Англию на кораблях из-за границы, может помочь восполнить этот пробел, но возможности хранения и отправки СПГ в регионах ограничены, а его своевременное прибытие зависит от долгосрочных прогнозов погоды, цен на мировом рынке и других факторов. логистические проблемы.

Зима также создает наибольшие проблемы для солнечной энергии в Новой Англии из-за снега, облаков и сокращенного светового дня. Кроме того, укороченные зимние дни означают, что потребители потребляют больше всего электроэнергии после захода солнца, и, следовательно, солнечная энергия не снижает пикового зимнего спроса. В то время как оффшорный ветер наиболее продуктивен зимой, зимние бури, ограничивающие солнечную энергию, также могут значительно ограничить выработку ветровой энергии. Этот тип изменчивости является понятной проблемой для достижения целей штата по декарбонизации за счет использования более мощных возобновляемых, зависящих от погоды технологий, а также создает новые технические проблемы для надежности энергосистемы.

Энергетический микс завтрашнего дня: ресурсы в пути IN

Все шесть штатов Новой Англии имеют стандарты возобновляемой энергии, которые требуют от поставщиков электроэнергии предоставлять потребителям увеличивающийся процент возобновляемой энергии для удовлетворения требований штата.

Штаты Новой Англии также продвигают сокращение выбросов парниковых газов (ПГ) для каждого штата и на региональном уровне посредством сочетания законодательных мандатов и амбициозных целей.

С приближением крайних сроков штаты стремятся к более быстрому преобразованию энергосистемы на возобновляемые источники энергии и к электрификации экономики в целом. Поскольку крупномасштабные возобновляемые ресурсы обычно имеют более высокие первоначальные капитальные затраты и другие возможности финансирования, чем более традиционные ресурсы, им трудно конкурировать на оптовых рынках. Поэтому штаты Новой Англии на разных уровнях и с разной скоростью продвигают разработку конкретных экологически чистых источников энергии для достижения целей своей государственной политики.

Некоторые штаты установили государственную политику, которая предписывает электроэнергетическим компаниям заключать финансируемые плательщиками долгосрочные контракты на крупномасштабную безуглеродную энергию, которая покроет большую часть, если не все, затрат на ресурсы. Долгосрочные контракты сопряжены с риском, учитывая быстрое развитие и снижение затрат на новые технологии, и этот риск неокупаемых затрат возлагается на потребителей. Поскольку политики стремятся перевести секторы транспорта и отопления на безуглеродную электроэнергию для полного достижения климатических целей, ожидается, что эта тенденция государственной политики сохранится.

Штаты ускоряют закупки возобновляемых источников энергии

межгосударственного сектора чистой энергии

Государства	Инициативы государственных закупок для крупномасштабных ресурсов чистой энергии	Допущенные / привлеченные ресурсы	Target MW (заводская табличка)
ME	2020-2021 : RPS RFP	ME RPS Класс IA возобновляемые источники энергии	1,710,000 МВтч
CT	2019 : Offshore Wind RFP	Offshore Wind	400–2000 МВт
MA	2019 : Раздел 83C II Offshore Wind RFP	Offshore Wind	800 МВт
RI	2018 : Запрос предложений по возобновляемой энергии	Солнце, ветер, биомасса и другие приемлемые ресурсы	400 МВт
CT	2018 : Ресурсы с нулевым выбросом углерода RFP	Атомная энергия, гидроэнергетика, возобновляемые источники энергии класса I, накопители энергии	Прибл.1,400 МВт (12,000,000 МВтч)
CT	2018 : Запрос предложений на предоставление чистой энергии	Морской ветер, топливные элементы, анаэробное сбраживание	252 МВт
MA, RI	2017 : Раздел 83C I Offshore Wind RFP	Offshore Wind	800 МВт (MA) 400 МВт (RI)
MA	2017 : Раздел 83D «Чистая энергия» RFP	Hydro Import	Прибл.1,200 МВт (9,554,000 МВтч)
MA, CT, RI	2015 : RFP	Солнце, Ветер	390 МВт

Примечание. МВт на паспортной табличке может быть выше, чем МВт, установленная на рынке мощности для переадресации.

Разработчики экологически чистых источников энергии пользуются государственными льготами, снижением затрат на технологии и доходами от оптовых рынков. Около 95% ресурсов, предлагаемых в настоящее время для региона, составляют проекты по ветроэнергетике, солнечной энергии и аккумуляторным батареям. По состоянию на февраль 2021 года в очереди на подключение генераторов ISO было предложено около 24 420 МВт.

Ветровая энергия доминирует в предложениях по новым ресурсам. ISO Новая Англия имеет более 15 000 МВт исследуемых ветровых сетей, что на сегодняшний день является крупнейшей группой ресурсов, стремящихся подключиться к электросети региона (по состоянию на февраль 2021 года). Побережье Новой Англии предлагает отличные условия для оффшорного ветра, и около 14 900 МВт предложенного ветра расположено у берегов Массачусетса, Род-Айленда и Коннектикута, при этом большая часть остальных находится на суше в штате Мэн. В 2016 году ветряные турбины ветряной электростанции Блок-Айленд начали подавать электроэнергию в электрическую сеть, в результате чего проект мощностью 30 МВт стал первой оффшорной ветроэлектростанцией в Соединенных Штатах.Узнайте больше о передаче, необходимой для поддержки гибридной сети.

Солнечная энергия теперь занимает второе место в очереди запросов на подключение ISO, опережая природный газ. Большая часть солнечной энергии в Новой Англии подключена к местным распределительным сетям или «за счетчиком» непосредственно на объектах розничных клиентов. Поскольку такие проекты не следуют процессу присоединения ISO, они не отражаются в приведенных выше номерах очереди ISO. Однако ИСО необходимо отслеживать рост солнечной энергетики в регионе для целей прогнозирования и планирования, поскольку это снижает спрос на энергосистему; По состоянию на конец 2020 года в регионе насчитывалось около 200 000 солнечных электростанций, общая мощность которых составляла приблизительно 4 000 МВт.Фактически, 2 мая 2020 года в Новой Англии произошло историческое падение спроса в полдень из-за рекордно высокой выработки солнечной энергии. Солнечная энергия за счетчиком снизила потребность в энергосистеме более чем на 3200 МВт, что подчеркивает необходимость лидирующих усилий ISO в области прогнозирования долгосрочных перспектив. -временной рост солнечной активности в регионе.

Узнайте больше о солнечной энергии в Новой Англии — ее росте, местонахождении и влиянии на систему, а также о том, как ISO решает связанные с этим проблемы.

Энергоаккумулятор «заряжается» впереди и теперь занимает третье место в очереди запросов на подключение ISO, также опережая природный газ.Более 40 лет Новая Англия пользуется преимуществами двух крупных гидроаккумулирующих установок, которые могут обеспечить мощность почти 2000 МВт за 10 минут. Теперь появляются новые технологии хранения, обусловленные технологическим прогрессом, снижением затрат и поддержкой со стороны государства, а также изменениями на рынках, которые позволяют участвовать в хранении. С 2015 года введено в эксплуатацию около 20 МВт проектов по хранению аккумуляторных батарей в масштабе сети; Почти 3000 МВт автономных проектов по хранению энергии в масштабе сети требуют присоединения (февраль 2021 г.).Совсем недавно на аукционе Forward Capacity Auction 15 на 2024-2025 годы было получено более 630 МВт новых и существующих аккумуляторных батарей. Накопление энергии в масштабе сети и за счетчиком может дать ряд преимуществ:

• Предоставлять сетевым операторам услуги краткосрочной надежности
• Максимизировать отдачу от ветровых и солнечных ресурсов за счет хранения их избыточной энергии
• Отложить модернизацию системы передачи и распределения при стратегическом размещении
• Избавьтесь от пиковых нагрузок во время высоких системных требований
• Обеспечение резервного питания при локальных отключениях электроэнергии
• Разрешить разработку микросетей

Накопитель также потребляет энергию и может не оказывать помощь, когда он исчерпан.Ресурсы для хранения энергии потребляют электроэнергию из энергосистемы или напрямую от генерирующего ресурса (например, размещенной солнечной или ветряной установки), поскольку они «накапливают» энергию, а затем отправляют ее в сеть в более позднее время. В целом они потребляют больше энергии, чем поставляют, поскольку операции и потери во время преобразования энергии потребляют часть их «запаса» накопленной энергии. Если эти ресурсы уже исчерпаны во время аварийной ситуации в системе, они не смогут оказать помощь, а вместо этого будут бездействовать, что сделает их «управление запасами» и оптимизацию ключевыми техническими проблемами для надежности сети.

Кроме того, 2 850 МВт из мер по энергоэффективности (EE) могут снизить спрос на электроэнергию из энергосистемы Новой Англии. Штаты Новой Англии инвестируют миллиарды долларов в программы ЭЭ, которые способствуют использованию энергоэффективных приборов и освещения, а также передовых технологий охлаждения и обогрева (около 5,4 миллиарда долларов на программы ЭЭ в 2013–2018 годах и еще 10 долларов.7 миллиардов в период с 2021 по 2029 год). Массачусетс, Род-Айленд, Коннектикут и Вермонт входят в десятку лучших штатов США по энергоэффективности согласно рейтингу Американского совета по энергоэффективной экономике за 2020 год.

В отличие от EE и PV за счетчиком, которые представляют собой пассивных ресурсов спроса , ресурсов активного спроса (также известных как ресурсы запроса-ответа) могут быть отправлены ISO. Ресурсы реагирования на спрос могут снизить потребление электроэнергии из региональной сети «по запросу», отключив машины (управление нагрузкой), переключившись на локальный генератор (распределенная генерация) или переключившись на накопительное устройство (батареи). .Ресурсы реагирования на спрос обеспечили около 500 МВт общей потребности региона в мощности в 2019 году. И после многолетних усилий по развитию 1 июня 2018 года ISO New England стал первым оператором энергосистемы США, развернувшим ресурсы реагирования на спрос в рамках процесса распределения энергии и определения резервов наряду с генерирующими ресурсами. Интеграция ресурсов реагирования на спрос непосредственно в оптовый рынок энергии и запасов была долгожданной, но сложной целью. Активное реагирование на спрос привело к сокращению потребности системы в 26 ГВтч в 2019 году.

Что такое зеленая энергия? (Определение, виды и примеры)

Содержание

Щелкните по ссылкам ниже, чтобы перейти к разделу в руководстве:

Зеленая энергия — это любой вид энергии, который вырабатывается из природных ресурсов, таких как солнечный свет, ветер или вода. Часто это происходит из возобновляемых источников энергии, хотя есть некоторые различия между возобновляемой и зеленой энергией, которые мы рассмотрим ниже.

Ключ к этим энергетическим ресурсам заключается в том, что они не наносят вред окружающей среде из-за таких факторов, как выбросы парниковых газов в атмосферу.

В качестве источника энергии зеленая энергия часто поступает из возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия, биомасса и гидроэлектроэнергия. Каждая из этих технологий работает по-разному, будь то получение энергии от солнца, как солнечные панели, или использование ветряных турбин или потока воды для выработки энергии.

Чтобы считаться зеленой энергией, ресурс не может производить загрязнение, такое как ископаемое топливо. Это означает, что не все источники, используемые в возобновляемой энергетике, являются экологически чистыми. Например, производство электроэнергии, сжигающее органический материал из устойчивых лесов, может быть возобновляемым, но не обязательно экологически чистым, из-за CO ₂ , образующегося в процессе самого сжигания.

Источники зеленой энергии обычно восполняются естественным образом, в отличие от источников ископаемого топлива, таких как природный газ или уголь, на освоение которых могут уйти миллионы лет.Зеленые источники также часто избегают операций по добыче или бурению, которые могут нанести ущерб экосистемам.

Основными источниками являются энергия ветра, солнечная энергия и гидроэлектроэнергия (включая энергию приливов и отливов, которая использует энергию морских приливов и отливов в море). Солнечная и ветровая энергия может производиться в небольших масштабах в домах людей или, альтернативно, они могут вырабатываться в более крупных промышленных масштабах.

Шесть наиболее распространенных форм следующие:

1. Солнечная энергия

Этот распространенный возобновляемый источник зеленой энергии обычно производится с использованием фотоэлементов, которые улавливают солнечный свет и превращают его в электричество.Солнечная энергия также используется для обогрева зданий и горячего водоснабжения, а также для приготовления пищи и освещения. Солнечная энергия теперь стала достаточно доступной для использования в домашних целях, включая освещение сада, хотя она также используется в более крупных масштабах для питания целых кварталов.

2. Ветровая энергия

Особенно подходит для морских и высокогорных объектов, энергия ветра использует энергию воздушного потока по всему миру, чтобы толкать турбины, которые затем вырабатывают электричество.

3.Гидроэнергетика

Также известный как гидроэлектростанция, этот вид зеленой энергии использует потоки воды в реках, ручьях, плотинах или других местах для производства энергии. Гидроэнергетика может работать даже в небольших масштабах, используя поток воды по трубам в доме, или может поступать от испарения, дождя или приливов в океанах.

Насколько «экологичны» следующие три типа зеленой энергии, зависит от того, как они создаются…

4. Геотермальная энергия

Этот тип зеленой энергии использует тепловую энергию, которая хранится прямо под земной корой.Хотя для доступа к этому ресурсу требуется бурение, что ставит под сомнение воздействие на окружающую среду, когда-то он стал огромным ресурсом. Геотермальная энергия использовалась для купания в горячих источниках в течение тысяч лет, и этот же ресурс можно использовать для пара, который вращает турбины и генерирует электричество. Энергии, хранящейся только в Соединенных Штатах, достаточно для производства в 10 раз больше электроэнергии, чем в настоящее время может производить уголь. В то время как некоторые страны, такие как Исландия, имеют легкий доступ к геотермальным ресурсам, это ресурс, который зависит от местоположения для простоты использования, и чтобы быть полностью «экологичным», необходимо тщательно контролировать процедуры бурения.

Узнайте больше о геотермальной энергии

5. Биомасса

Этим возобновляемым ресурсом также необходимо тщательно управлять, чтобы его действительно назвали «зеленым источником энергии». Электростанции, работающие на биомассе, используют древесные отходы, опилки и горючие органические сельскохозяйственные отходы для производства энергии. Хотя при сжигании этих материалов выделяются парниковые газы, эти выбросы все еще намного ниже, чем выбросы от топлива на основе нефти.

6. Биотопливо

Вместо сжигания биомассы, как упомянуто выше, эти органические материалы могут быть преобразованы в топливо, такое как этанол и биодизель.Биотопливо, обеспечившее в 2010 году всего 2,7% мирового топлива для транспорта, по оценкам, сможет удовлетворить более 25% мирового спроса на топливо для транспорта к 2050 году.

Зеленая энергия важна для окружающей среды, поскольку она заменяет негативное воздействие ископаемого топлива более экологически чистыми альтернативами. Зеленая энергия, получаемая из природных ресурсов, также часто является возобновляемой и чистой, что означает, что они не выделяют парниковых газов или выделяют их в небольшом количестве и часто легко доступны.

Даже если принять во внимание полный жизненный цикл источников зеленой энергии, они выделяют гораздо меньше парниковых газов, чем ископаемое топливо, а также мало или низкие уровни загрязнителей воздуха. Это не только хорошо для планеты, но также лучше для здоровья людей и животных, которым приходится дышать воздухом.

Зеленая энергия также может привести к стабильным ценам на энергоносители, поскольку эти источники часто производятся на местном уровне и не так сильно подвержены влиянию геополитического кризиса, скачков цен или сбоев в цепочке поставок.Экономические выгоды также включают создание рабочих мест при строительстве объектов, которые часто обслуживают сообщества, в которых работают рабочие. В 2018 году по всему миру в области возобновляемых источников энергии было создано 11 миллионов рабочих мест, и это число будет расти по мере того, как мы стремимся достичь таких целей, как чистый ноль.

Из-за местного характера производства энергии с помощью таких источников, как солнечная и ветровая энергия, энергетическая инфраструктура является более гибкой и менее зависимой от централизованных источников, что может привести к сбоям, а также быть менее устойчивой к изменению климата, связанному с погодой.

Зеленая энергия также представляет собой недорогое решение для удовлетворения потребностей в энергии во многих частях мира. Это будет только улучшаться по мере дальнейшего снижения затрат, что еще больше повысит доступность зеленой энергии, особенно в развивающихся странах.

Сегодня существует множество примеров использования зеленой энергии, от производства энергии до теплового отопления зданий, внедорожников и транспорта. Многие отрасли изучают экологические решения, и вот несколько примеров:

1.Отопление и охлаждение в зданиях

Решения, связанные с экологически чистой энергией, используются для зданий, начиная от больших офисных блоков и заканчивая жилыми домами. К ним относятся солнечные водонагреватели, котлы, работающие на биомассе, и прямое тепло от геотермальных источников, а также системы охлаждения, работающие от возобновляемых источников.

2. Промышленные процессы

Возобновляемое тепло для промышленных процессов может производиться с использованием биомассы или возобновляемой электроэнергии. В настоящее время водород является крупным поставщиком возобновляемой энергии для цементной, черной металлургии и химической промышленности.

3. Транспорт

Устойчивое биотопливо и возобновляемая электроэнергия все чаще используются для транспортировки во многих отраслях промышленности. Автомобильная промышленность является очевидным примером, поскольку электрификация продвигается, чтобы заменить ископаемое топливо, но аэрокосмическая промышленность и строительство — это другие области, в которых электрификация активно исследуется.

Зеленая энергия способна заменить ископаемое топливо в будущем, однако для этого может потребоваться различное производство с использованием различных средств.Геотермальная энергия, например, особенно эффективна в местах, где этот ресурс легко задействовать, в то время как энергия ветра или солнца может лучше подходить для других географических местоположений.

Однако, объединив несколько источников зеленой энергии для удовлетворения наших потребностей, и с учетом достижений, которые делаются в отношении производства и разработки этих ресурсов, есть все основания полагать, что ископаемое топливо может быть постепенно прекращено.

До этого осталось еще несколько лет, но факт остается фактом: это необходимо для уменьшения изменения климата, улучшения окружающей среды и перехода к более устойчивому будущему.

Для понимания экономической жизнеспособности зеленой энергии требуется сравнение с ископаемым топливом. Дело в том, что по мере того, как легкодоступные ископаемые ресурсы начинают иссякать, стоимость этого типа энергии будет только расти из-за дефицита.

В то время как ископаемое топливо дорожает, стоимость более экологически чистых источников энергии падает. В пользу «зеленой» энергии работают и другие факторы, такие как возможность производить относительно недорогие локализованные энергетические решения, такие как солнечные фермы.Интерес, инвестиции и развитие решений в области зеленой энергии снижают затраты, поскольку мы продолжаем наращивать наши знания и можем опираться на прошлые достижения.

В результате зеленая энергия может стать не только экономически жизнеспособной, но и предпочтительным вариантом.

Эффективность зеленой энергии немного зависит от местоположения, так как при наличии подходящих условий, таких как частый и сильный солнечный свет, легко создать быстрое и эффективное энергетическое решение.

Однако, чтобы по-настоящему сравнить различные виды энергии, необходимо проанализировать полный жизненный цикл источника энергии.Это включает в себя оценку энергии, используемой для создания ресурса зеленой энергии, определение того, сколько энергии может быть преобразовано в электричество, и любую очистку окружающей среды, которая потребовалась для создания энергетического решения. Конечно, экологический ущерб может помешать источнику действительно быть «зеленым», но когда все эти факторы объединены, это создает так называемую «нормированную стоимость энергии» (LEC).

В настоящее время ветряные электростанции рассматриваются как наиболее эффективный источник зеленой энергии, поскольку они требуют меньше переработки и переработки, чем, например, производство солнечных панелей.Достижения в области технологии и тестирования композитов помогли увеличить срок службы и, следовательно, LEC ветряных турбин. Однако то же самое можно сказать и о солнечных батареях, которые также активно развиваются.

Решения «зеленой» энергии также имеют то преимущество, что не требуют значительных дополнительных затрат энергии после того, как они были построены, поскольку они, как правило, используют легко возобновляемые источники энергии, такие как ветер. Фактически, общий КПД используемой энергии для угля составляет всего 29% от его первоначальной энергетической ценности, в то время как энергия ветра обеспечивает возврат на 1164% от первоначального энергозатрат.

Возобновляемые источники энергии в настоящее время классифицируются по эффективности (хотя это может измениться по мере продолжения разработки):

1. Ветровая энергия
2. Геотермальный
3. Гидроэнергетика
4. Ядерная
5. Солнечная энергия

Зеленая энергия приносит реальную пользу окружающей среде, так как энергия поступает из природных ресурсов, таких как солнечный свет, ветер и вода. Эти постоянно пополняемые источники энергии являются прямой противоположностью неустойчивому ископаемому топливу с выбросом углерода, которое питало нас уже более века.

Создание энергии с нулевым углеродным следом — большой шаг к более экологически безопасному будущему. Если мы сможем использовать его для удовлетворения наших энергетических, промышленных и транспортных потребностей, мы сможем значительно снизить наше воздействие на окружающую среду.

Как мы уже говорили ранее, существует разница между зеленой, чистой и возобновляемой энергией. Это немного сбивает с толку людей, которые часто используют эти термины как синонимы, но хотя ресурс может быть всем этим сразу, он также может быть, например, возобновляемым, но не экологически чистым (например, с некоторыми формами энергии биомассы).

Зеленая энергия — это энергия, получаемая из природных источников, например, солнца. Чистая энергия — это те виды энергии, которые не выделяют загрязняющие вещества в воздух, а возобновляемая энергия поступает из источников, которые постоянно пополняются, таких как гидроэнергетика, энергия ветра или солнечная энергия.

Возобновляемая энергия часто рассматривается как одно и то же, но по этому поводу все еще ведутся споры. Например, может ли плотина гидроэлектростанции, которая может отклонять водные пути и влиять на местную окружающую среду, действительно называться «зеленой»?

Однако такой источник, как энергия ветра, является возобновляемым, экологически чистым и экологически чистым, поскольку он исходит из экологически чистого, самовосстанавливающегося и экологически чистого источника.

Зеленая энергия, похоже, станет частью будущего мира, предлагая более чистую альтернативу многим из сегодняшних источников энергии. Эти источники энергии, которые легко пополняются, не только полезны для окружающей среды, но также создают рабочие места и, похоже, станут экономически жизнеспособными по мере продолжения развития.

Дело в том, что ископаемые виды топлива должны уйти в прошлое, поскольку они не обеспечивают устойчивого решения наших энергетических потребностей. Разрабатывая различные решения в области зеленой энергии, мы можем создать полностью устойчивое будущее для нашего энергоснабжения, не нанося ущерба миру, в котором мы все живем.

TWI работает над различными проектами зеленой энергетики на протяжении десятилетий и накопила опыт в этих областях, находя решения для наших промышленных членов, начиная от электрификации для автомобильной промышленности и заканчивая последними разработками в области возобновляемых источников энергии.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше и посмотреть, как мы можем помочь продвинуть ваш энергетический проект: [email protected].

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ: Президент Байден установил цель по сокращению загрязнения парниковыми газами к 2030 году, направленную на создание хорошо оплачиваемых рабочих мест в профсоюзах и обеспечение безопасности U.S. Лидерство в области экологически чистых энергетических технологий

Опираясь на прошлое лидерство США, включая усилия штатов, городов, племен и территорий, новая цель нацелена на снижение загрязнения парниковыми газами в США на 50-52 процента по сравнению с уровнями 2005 года в 2030 году

Сегодня президент Байден объявит новую цель для Соединенных Штатов — достичь к 2030 году сокращения выбросов парниковыми газами в масштабах всей экономики на 50-52% по сравнению с уровнями 2005 года — опираясь на достигнутый на сегодняшний день прогресс и позволяя американским рабочим и промышленности справиться с климатическим кризисом.

Заявление, сделанное во время Саммита лидеров по климату, который президент Байден проводит, чтобы бросить вызов всему миру в отношении возросших амбиций в борьбе с изменением климата, является частью стремления президента улучшить восстановление и создать миллионы хорошо оплачиваемых , профсоюзы, обеспечение экономической конкурентоспособности, продвижение экологической справедливости и улучшение здоровья и безопасности сообществ по всей Америке.

В первый день президент Байден выполнил свое обещание и вновь присоединился к Парижскому соглашению и установил курс для Соединенных Штатов на преодоление климатического кризиса в стране и за рубежом, достигнув нулевых выбросов в масштабах всей экономики не позднее 2050 года.В рамках повторного вступления в Парижское соглашение он также запустил общегосударственный процесс, организованный через его Национальную целевую группу по климату, чтобы установить этот новый целевой показатель выбросов на 2030 год, известный как «определяемый на национальном уровне вклад» или «NDC». официальное представление Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). Сегодняшнее объявление является результатом этой общегосударственной оценки того, как максимально эффективно использовать возможности борьбы с изменением климата.

ПРОГРЕСС, СОЗДАНИЕ РАБОТ И ДОСТИЖЕНИЕ СПРАВЕДЛИВОСТИ

Соединенные Штаты не ждут, цена промедления слишком велика, и наша страна полна решимости действовать немедленно.Изменение климата представляет собой реальную угрозу, но ответ на эту угрозу дает возможность поддержать хорошо оплачиваемые профсоюзы, укрепить рабочие сообщества Америки, защитить здоровье населения и продвигать экологическую справедливость. Создание рабочих мест и борьба с изменением климата идут рука об руку, давая США возможность построить более устойчивую инфраструктуру, расширить доступ к чистому воздуху и питьевой воде, стимулировать американские технологические инновации и попутно создавать хорошо оплачиваемые профсоюзы.

Для разработки этой цели администрация проанализировала, как каждый сектор экономики может стимулировать инновации, открывать новые возможности, повышать конкурентоспособность и сокращать загрязнение окружающей среды.Задача основана на лидерстве мэров, руководителей округов, губернаторов, вождей племен, предприятий, религиозных групп, культурных учреждений, организаций здравоохранения, инвесторов и сообществ, которые неустанно работали вместе, чтобы обеспечить устойчивый прогресс в сокращении загрязнения в Соединенных Штатах.

Опираясь на этот фундамент и используя его преимущества, цель Америки на 2030 год ускоряет темпы сокращения выбросов в Соединенных Штатах по сравнению с историческими уровнями, поддерживая при этом существующие цели президента Байдена по созданию к 2035 году энергетического сектора, свободного от выбросов углерода, и нулевого результата. экономия выбросов не позднее 2050 г.Есть несколько путей достижения этих целей, и федеральное правительство, правительство штатов, местное и племенное правительство США имеют множество инструментов для работы с гражданским обществом и частным сектором, чтобы мобилизовать инвестиции для достижения этих целей, поддерживая при этом сильную экономику.

ПОДДЕРЖКА АМЕРИКАНСКИХ РАБОТНИКОВ

Эта цель ставит во главу угла американских рабочих. Достижение целевого показателя выбросов к 2030 году создаст миллионы хорошо оплачиваемых рабочих мест среднего класса и профсоюзов — линейных рабочих, которые проложат тысячи миль линий электропередачи для создания чистой, современной и устойчивой энергосистемы; рабочие закрывают заброшенные скважины и восстанавливают шахты и останавливают утечки метана; автомобильные рабочие, строящие современные, эффективные электромобили и зарядную инфраструктуру для их поддержки; инженеры и строители расширяют улавливание углерода и экологически чистый водород для производства более чистой стали и цемента; и фермеры, использующие передовые инструменты, чтобы сделать американские земли следующим рубежом углеродных инноваций.

Здоровье наших сообществ, благополучие наших работников и конкурентоспособность нашей экономики требуют быстрых и смелых действий по сокращению выбросов парниковых газов. Мы должны:

• Инвестируйте в инфраструктуру и инновации. Америка должна возглавить критически важные отрасли, которые производят и внедряют чистые технологии, которые мы можем использовать сегодня, и те, которые мы будем улучшать и изобретать завтра.
• Стимулируйте экономический подъем, создающий рабочие места. У нас есть возможность способствовать справедливому восстановлению, расширять цепочки поставок и укреплять производство, создавать миллионы хорошо оплачиваемых профсоюзов и строить более устойчивое и устойчивое будущее.
• Дышите чистым воздухом и пейте чистую воду и продвигайте экологическую справедливость. Мы можем улучшить здоровье и благополучие наших семей и сообществ, особенно тех мест, которые слишком часто остаются без внимания и забывают.
• Сделайте это в Америке. Мы можем укрепить наши внутренние цепочки поставок и позиционировать U.S. для доставки продуктов экологически чистой энергии американского производства, таких как аккумуляторы для электромобилей, по всему миру.

ВСТРЕЧАЯ МОМЕНТ

Цель соответствует поставленной Президентом цели достичь нулевых выбросов парниковых газов не позднее 2050 года и ограничить глобальное потепление до 1,5 градусов Цельсия, как того требует наука. Для разработки цели Администрация:

• Используется общегосударственный подход: NDC был разработан Национальной целевой группой по климату с использованием общегосударственного подхода, основанного на подробном восходящем анализе, в котором рассматривались доступность технологий, текущие затраты и будущее снижение затрат, а также роль вспомогательной инфраструктуры.В анализе были учтены стандарты, стимулы, программы и поддержка инноваций. Национальная целевая группа по климату разрабатывает эту национальную климатическую стратегию, которая будет выпущена позже в этом году.
• Консультировались с важными и разнообразными заинтересованными сторонами: Администрация прислушивалась к американцам по всей стране: от профсоюзов, которые ведут коллективные переговоры за миллионы американцев, которые построили нашу страну и работают над ее поддержанием, до групп, представляющих десятки миллионов защитников и молодых американцев. .Сюда также входили группы, представляющие тысячи ученых; сотни правительственных лидеров, таких как губернаторы, мэры и вожди племен; сотни предприятий; сотни школ и высших учебных заведений; а также со многими специализированными исследователями, сосредоточенными на вопросах уменьшения загрязнения.
• Изучено несколько путей в экономике : Цель основана на анализе, который изучал несколько путей для каждого экономического сектора экономики, который производит CO ₂ и не связанные с CO ₂ парниковые газы: электричество, транспорт, здания, промышленность и земли.

Каждая политика, направленная на сокращение выбросов, также дает возможность поддерживать хорошие рабочие места и повышать справедливость:

• Соединенные Штаты поставили цель достичь электроэнергии, полностью свободной от углеродного загрязнения, к 2035 году , что может быть достигнуто несколькими экономически эффективными способами, каждый из которых приведет к значительному сокращению выбросов в этом десятилетии. Это означает высокооплачиваемые рабочие места, использующие экологически чистые источники производства электроэнергии, передачу и хранение энергии, а также использование энергетического потенциала электростанций, модернизированных с улавливанием углерода и существующими атомными электростанциями, без загрязнения углеродом, при обеспечении того, чтобы эти объекты соответствовали надежным и строгим стандартам для рабочий, общественность, экологическая безопасность и экологическая справедливость.
• Соединенные Штаты могут создать хорошо оплачиваемые рабочие места и сократить выбросы и затраты на электроэнергию для семей, поддерживая повышение эффективности и электрификацию зданий посредством поддержки программ модернизации, создающих рабочие места и устойчивого доступного жилья, более широкого использования тепловых насосов и индукционные печи и принятие современных энергетических норм для новых зданий. Соединенные Штаты также будут инвестировать в новые технологии для сокращения выбросов, связанных со строительством, в том числе для высокоэффективных электрифицированных зданий.
• Соединенные Штаты могут уменьшить углеродное загрязнение от транспортного сектора за счет сокращения выбросов выхлопных газов и повышения эффективности легковых и грузовых автомобилей; обеспечение финансирования зарядной инфраструктуры; а также стимулирование исследований, разработок, демонстраций и развертывания усилий, направленных на продвижение возобновляемых видов топлива нового поколения с очень низким содержанием углерода для таких приложений, как авиация, и других передовых транспортных технологий в различных видах транспорта. Инвестиции в более широкий спектр транспортной инфраструктуры, включая улучшение общественного транспорта, железнодорожного транспорта и велосипедного транспорта, предоставят путешественникам больше возможностей выбора.
• Соединенные Штаты могут сократить выбросы из лесов и сельского хозяйства и увеличить поглотитель углерода с помощью ряда программ и мер, включая природные решения для экосистем, от наших лесов и сельскохозяйственных земель до наших рек и побережий. Решения на основе океана также могут способствовать сокращению выбросов в США.
• Соединенные Штаты могут бороться с углеродным загрязнением в результате промышленных процессов , поддерживая улавливание углерода, а также новые источники водорода, производимые из возобновляемых источников энергии, ядерной энергии или отходов, для производства энергии на промышленных предприятиях.Правительство может использовать свои закупочные возможности для поддержки первых рынков этих промышленных товаров с очень низким и нулевым выбросом углерода.
• Соединенные Штаты также сократят выбросы парниковых газов, не связанных с CO2, включая метан, гидрофторуглероды и другие сильнодействующие короткоживущие загрязнители климата. Уменьшение количества этих загрязняющих веществ дает быстрые климатические преимущества.
• Кроме того, Соединенные Штаты инвестируют в инновации для улучшения и расширения набора решений в качестве критически важного дополнения к развертыванию доступных, надежных и устойчивых чистых технологий и инфраструктуры, доступных сегодня.