विद्युत ऊर्जा के नवीकरणीय स्रोत। अक्षय ऊर्जा स्रोत: नई क्रांति या एक और बुलबुला

कोई आपदा नहीं। कोई जलवायु-हानिकारक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन नहीं। अक्षय ऊर्जा स्रोत परमाणु ऊर्जा के पर्यावरण के अनुकूल और सुरक्षित विकल्प हैं। अक्षय ऊर्जा का उपयोग हर साल अधिक से अधिक लाभदायक होता जा रहा है।

ग्रीनपीस विशेषज्ञ और अन्य भविष्यवाणी करते हैं कि 2030 तक, अक्षय ऊर्जा स्रोत वैश्विक ऊर्जा मांग का 40% और सदी के मध्य तक 80% तक मांग को पूरा करेंगे। इसके अलावा, 2050 तक, दुनिया की 100% बिजली नवीकरणीय स्रोतों से आ सकती है।

कोई अन्य ऊर्जा क्षेत्र पवन और सौर ऊर्जा के रूप में तेजी से नहीं बढ़ रहा है। हर साल वे 30% - 35% तक बढ़ते हैं।

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि कैसे वैकल्पिक स्रोतऊर्जा दुनिया को जीतती है:
विद्युत ऊर्जा उद्योग में सभी नई चालू की गई क्षमताओं में से लगभग आधी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित प्रतिष्ठान हैं।
सौर ऊर्जा उद्योग (फोटोवोल्टिक्स) में, 2010 में 16,000 मेगावाट कमीशन किया गया था, और कुल स्थापित क्षमता 40,000 मेगावाट तक पहुंच गई थी।
2009 में, पवन ऊर्जा ने बिजली उत्पादन के मामले में कोयले को तीसरे स्थान से विस्थापित कर दिया।
2010 में, चीन में प्रति घंटे लगभग एक पवन टर्बाइन बनाया जा रहा था। हर 8 घंटे में, चीन उतनी ही पवन ऊर्जा क्षमता का परिचय देता है जितनी पूरे रूस में है - 15 मेगावाट।
विश्व में पवन टर्बाइनों की क्षमता 2010 में 35,800 मेगावाट बढ़ गई, इस प्रकार, पवन फार्मों की कुल क्षमता 194,400 मेगावाट हो गई। 2010 में नई पवन टर्बाइनों में निवेश की राशि 47.3 बिलियन यूरो थी।
न्यूजीलैंड की कुल ऊर्जा मांग का 10% भूतापीय ऊर्जा से पूरा होता है।
केवल 5 वर्षों में, पुर्तगाल में नवीकरणीय ऊर्जा का हिस्सा 15% से बढ़कर 45% हो गया है।

सदी के मध्य तक, आरईएस पूरी दुनिया को बिजली प्रदान करेगा

ग्रीनपीस लंबे समय से विश्व समुदाय को विश्वास दिलाता रहा है कि अक्षय ऊर्जा स्रोत निकट भविष्य में दुनिया को बिजली प्रदान करने में सक्षम होंगे। अब वैश्विक गर्मी उत्पादन में आरईएस की हिस्सेदारी 24%, बिजली - 18% है। दुनिया की शेष 80% बिजली जीवाश्म ईंधन को जलाने से आती है। हालांकि, यह तस्वीर निकट भविष्य में नाटकीय रूप से बदल जाएगी।

2011 में, ग्रीनपीस और यूरोपीय फोटोवोल्टिक उद्योग संघ (ईपीआईए) ने सौर ऊर्जा पर एक संयुक्त रिपोर्ट प्रकाशित की। उनकी गणना के अनुसार, 2020 तक सौर ऊर्जा यूरोप को उसकी जरूरत की सभी बिजली का 12% प्रदान कर सकती है, और 2030 तक यह वैश्विक मांग का 9% प्रदान कर सकती है।

पवन ऊर्जा के लिए, 2030 तक पवन फार्म दुनिया को 22% तक बिजली प्रदान करेंगे, रिपोर्ट के लेखक भविष्यवाणी करते हैं। वैश्विक पवन ऊर्जा आउटलुक 2010ग्रीनपीस के सहयोग से वैश्विक पवन ऊर्जा परिषद द्वारा जारी किया गया।

इन निष्कर्षों का समर्थन करने वाले अन्य अध्ययन हैं। कंपनी प्राइसवाटरहाउसकूपर्सभविष्यवाणी करता है कि 2050 तक यूरोप और उत्तरी अफ्रीका पूरी तरह से नवीकरणीय हो सकते हैं।

सभी शोधों का सार एक बात पर आता है: नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियां आर्थिक सफलता के कगार पर हैं। अक्षय ऊर्जा के उत्पादन के नए तरीके उभर रहे हैं, और अक्षय ऊर्जा बाजार में प्रतिस्पर्धा तदनुसार बढ़ रही है। फोटोवोल्टिक (सौर) ऊर्जा के उत्पादन की लागत पिछले कुछ वर्षों में काफी कम हो गई है, और 2015 तक यह 40% और गिर सकती है। कई सरकारें नवीकरणीय ऊर्जा में सक्रिय रूप से निवेश कर रही हैं। 2009 में, चीन ने नवीकरणीय ऊर्जा में 34.6 बिलियन अमेरिकी डॉलर का निवेश करके संयुक्त राज्य अमेरिका से दुनिया के सबसे बड़े स्वच्छ ऊर्जा निवेशक का खिताब हासिल किया। तुलना के लिए, रूस हर साल नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण पर करीब 3 अरब डॉलर खर्च करता है।

रूस में वैकल्पिक ऊर्जा

बड़े जलविद्युत संयंत्रों को छोड़कर, रूस में बिजली उत्पादन में अक्षय ऊर्जा स्रोतों का हिस्सा लगभग 1% है। थर्मल पावर उद्योग में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का हिस्सा थोड़ा अधिक है - लगभग 2%। यही है, रूस में उत्पादित सभी प्राथमिक ऊर्जा का अधिकांश (90%) अभी भी कोयला, तेल और गैस द्वारा प्रदान किया जाता है।

रूस में वैकल्पिक ऊर्जा की क्षमता बहुत अधिक है। हम देश की कुल ऊर्जा का एक चौथाई नवीकरणीय स्रोतों से प्राप्त कर सकते हैं। अर्थव्यवस्था के प्रति पूर्वाग्रह के बिना, क्योंकि रूस के पास पहले से ही सभी आवश्यक प्रौद्योगिकियां और साधन हैं।

लेकिन इसके लिए पारंपरिक ऊर्जा, मुख्य रूप से नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और बड़े पनबिजली संयंत्रों के निर्माण को सब्सिडी देना बंद करना आवश्यक है। नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के लिए अकेले परमाणु ऊर्जा उद्योग को संघीय बजट से प्रतिवर्ष 100 बिलियन रूबल तक की वित्तीय सहायता प्राप्त होती है। यदि सरकार निवेशकों को अक्षय ऊर्जा (कर प्रोत्साहन और अन्य वित्तीय सहायता तंत्रों के माध्यम से) में निवेश से एक स्थिर आय की गारंटी देती है, तो पवन और सौर ऊर्जा गंभीरता से कोयले और परमाणु के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे।

ग्रीनपीस द्वारा विकसित परिदृश्य यथार्थवादी है। यह अन्य देशों के अनुभव से सिद्ध होता है। 2020 तक, चीन बिजली उद्योग में आरईएस की हिस्सेदारी 15%, मिस्र को 20% और यूरोपीय संघ को 30% तक बढ़ाने की योजना बना रहा है। काश, रूसी अधिकारियों की योजनाएँ बहुत अधिक मामूली होतीं - 4.5% बजाय काफी प्राप्त करने योग्य 13%।

तकनीकी रूप से, परमाणु ऊर्जा को पवन और सौर ऊर्जा से बदलना संभव है। धूप जर्मनी से दूर का एक उदाहरण है। जापानी परमाणु ऊर्जा संयंत्र फुकुशिमा -1 में दुर्घटना के बाद, जर्मनी ने 8.8 GW की क्षमता वाले 8 रिएक्टरों को परीक्षण के लिए बंद कर दिया, उन्हें गैस या आयातित ईंधन से नहीं, बल्कि पवन और सौर ऊर्जा से बदल दिया।

अक्षय स्रोतों से प्राप्त ऊर्जा अब केवल वैज्ञानिक अनुसंधान का विषय नहीं है, बल्कि एक ऐसा कारक है जो ऊर्जा बाजारों में शक्ति संतुलन को बदलता है, पारंपरिक ऊर्जा वाहकों की कीमत पर दबाव डालता है और देशों के आर्थिक भविष्य को निर्धारित करता है। पारंपरिक ईंधन आयात करने वाले देश निर्यात करने वाले देशों से अपनी ऊर्जा नीति में अधिक से अधिक स्वतंत्र होते जा रहे हैं, और बदले में, वे अपने प्रभाव के मुख्य लीवर खो रहे हैं। दुनिया बदल रही है, और जीवाश्म ईंधन धीरे-धीरे भू-राजनीति के परिभाषित कारक के रूप में समाप्त हो रहे हैं: तेल और गैस जमा के लिए संघर्ष अतीत की बात बनने लगा है।

मूलपाठ:एकातेरिना बोरिसोवा

अक्षय ऊर्जा स्रोत (आरईएस) ऊर्जा के प्रकार हैं जो पृथ्वी के जीवमंडल में लगातार नवीकरणीय हैं। इनमें सूर्य की ऊर्जा, हवा, पानी (ज्वारीय ऊर्जा सहित), भूतापीय ऊर्जा शामिल हैं। बायोमास का उपयोग नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के रूप में भी किया जाता है, जिससे बायोएथेनॉल और बायोडीजल का उत्पादन किया जाता है। इसके अलावा, यह विशेष रूप से ऊर्जा के लिए उगाए जाने वाले पौधे नहीं हैं। शैवाल, उत्पादन और उपभोग अपशिष्ट ऊर्जा स्रोतों के रूप में कार्य कर सकते हैं।

रूस में, अक्षय ऊर्जा स्रोत, दृष्टिकोण के आधार पर, या तो व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व करते हैं या बिल्कुल नहीं। उदाहरण के लिए, ऊर्जा मंत्रालय के अनुसार, रूस के ऊर्जा संतुलन में आरईएस की हिस्सेदारी लगभग 18% है। इनमें से 17% बड़े पनबिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा से आता है। अधिक बार, हालांकि, जब नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की बात आती है, तो बड़े जलविद्युत संयंत्रों के योगदान को ध्यान में नहीं रखा जाता है, क्योंकि बड़े जलविद्युत के हिस्से का उल्लेख आमतौर पर एक अलग कॉलम में किया जाता है। इन पदों के आधार पर, रूस में नवीकरणीय ऊर्जा का हिस्सा 1% से कम है। बेशक, यह दुनिया के अन्य प्रमुख देशों में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित ऊर्जा के विकास के साथ अतुलनीय है।

ग्रह के आगे ... चीन
ऊर्जा क्षेत्र में नई प्रौद्योगिकियों के विकास में निवेश के मामले में पहले स्थान पर चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ के देश हैं। चीन, अपने ताप विद्युत संयंत्रों में मुख्य रूप से कोयले के दहन के कारण ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में अग्रणी होने के बावजूद, तथाकथित हरित निवेश में भी अग्रणी है। 2013 में, इस क्षेत्र में निवेश गतिविधि में वैश्विक गिरावट के बावजूद, यह पहली बार हरित ऊर्जा में निवेश के मामले में अग्रणी बन गया। 2013 में, चीन के निवेश का अनुमान 56.3 अरब डॉलर था, जो विकासशील देशों में कुल निवेश का 61% है। और यह संयुक्त रूप से यूरोपीय देशों के निवेश से अधिक है। इसके अलावा, इतिहास में पहली बार, इन निवेशों ने ईंधन ऊर्जा में चीन के निवेश को पार कर लिया।

2020 तक, चीन अक्षय ऊर्जा स्रोतों के हिस्से को 15% तक बढ़ाने और अर्थव्यवस्था की कार्बन तीव्रता को 2005 के स्तर की तुलना में 40-45% तक कम करने की उम्मीद करता है। पूरे ग्रह के लिए ये बहुत सकारात्मक योजनाएँ हैं, यह देखते हुए कि सालाना उत्सर्जित होने वाली एक तिहाई ग्रीनहाउस गैसें चीनी उद्योग के काम से आती हैं। 2015 के अंत तक, इस देश की खपत संरचना में गैर-जीवाश्म ईंधन की हिस्सेदारी बढ़कर 12% हो गई थी, जबकि कोयले की खपत में 1.7 प्रतिशत अंक (64.4%) की कमी आई थी। ये आंकड़े पीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना के ऊर्जा मामलों के राज्य प्रशासन के प्रमुख नूर बेकरी द्वारा रिपोर्ट किए गए थे।

बड़े पैमाने पर चीन द्वारा इस तरह की सक्रिय कार्रवाइयों के कारण, 2014 में पहली बार (!) विश्व अर्थव्यवस्था की वृद्धि कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में वृद्धि के साथ नहीं हुई थी। इसका प्रमाण 21वीं सदी के नवीकरणीय ऊर्जा नीति नेटवर्क द्वारा प्रस्तुत एक रिपोर्ट से मिलता है, जो संयुक्त राष्ट्र के तत्वावधान में संचालित होती है।

वर्ल्ड फाउंडेशन के अनुसार वन्य जीवन(WWF), 2050 तक, चीन के 80% ऊर्जा क्षेत्र को नवीकरणीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है यदि ऊर्जा दक्षता कार्यक्रमों को धीमा नहीं किया जाता है। परिणामस्वरूप, ग्रिड स्थिरता या धीमी आर्थिक वृद्धि से समझौता किए बिना, ऊर्जा उत्पादन से कार्बन उत्सर्जन 2050 तक वर्तमान की तुलना में 90% कम हो सकता है। शायद यह पूर्वानुमान बहुत आशावादी है, लेकिन इसकी उपस्थिति अपने आप में महत्वपूर्ण है: नवीकरणीय ऊर्जा की शुरूआत के लिए चीनी गुंजाइश बहुतों को चकित करती है।

आज, न केवल विकसित, बल्कि कई विकासशील देशों ने अपनी ऊर्जा विकास योजनाओं में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के हिस्से को बढ़ाने पर एक अनिवार्य वस्तु रखी है। यहां तक ​​कि भारत, जहां की खपत गंदा दिखने वालाईंधन - कोयला - केवल अब तक बढ़ा है, 2030 तक RES (पनबिजली संयंत्रों सहित) से उत्पन्न बिजली की कुल मात्रा को 130 GW से बढ़ाकर 400 GW करने की योजना है, और पहले ही इन संकेतकों में हमें काफी पीछे छोड़ दिया है।

दुनिया की प्रमुख ऊर्जा चिंताएं भी तेजी से अपने अनुसंधान और उत्पादन का ध्यान अक्षय ऊर्जा स्रोतों की ओर स्थानांतरित कर रही हैं। इस प्रकार, फ्रांसीसी तेल और गैस कंपनी टोटल ने अमेरिकन सनपॉवर में एक नियंत्रित हिस्सेदारी हासिल कर ली, जो सौर पैनल बनाती है।

यह क्यों इतना महत्वपूर्ण है?
पारंपरिक, जीवाश्म ईंधन को खत्म होने की प्रवृत्ति के लिए जाना जाता है, और उन्हें जलाने से ग्रह पर ग्रीनहाउस प्रभाव बढ़ जाता है। ग्लोबल वार्मिंग के लिए हमारे द्वारा किए जाने वाले ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का दो-तिहाई हिस्सा पारंपरिक ऊर्जा से आता है। सतह के तापमान में और वृद्धि और CO2 सांद्रता में वृद्धि से न केवल वनस्पतियों और जीवों की कुछ प्रजातियों के लिए घातक परिणाम होने की संभावना है, बल्कि कई देशों की आबादी की भलाई पर भी प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। विशेष रूप से, आगे CO2 उत्सर्जन के कारण समुद्र की ऊपरी परत की अम्लता में वृद्धि समुद्री बायोटा के एक महत्वपूर्ण हिस्से की सामूहिक मृत्यु के साथ होगी और सबसे पहले, कोरल, जो विनाश का कारण बनेगी पर्यटन और तटीय मछली पकड़ने पर आधारित कई विकासशील देशों की अर्थव्यवस्था। ग्लेशियरों के पिघलने और इसके परिणामस्वरूप विश्व महासागर के स्तर में वृद्धि का अर्थ कुछ मामलों में तटीय क्षेत्रों और यहां तक ​​कि पूरे देशों में बाढ़ आ जाएगा। इस दृष्टिकोण से, बांग्लादेश और ओशिनिया के राज्य विशेष रूप से कमजोर हैं। और यह संभावित नकारात्मक परिणामों का केवल एक छोटा सा हिस्सा है।

उनकी अक्षयता और पर्यावरण मित्रता के अलावा, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में एक और गुण है - वैकल्पिकता, जो उन देशों को अनुमति देगा जिनके पास भविष्य में ऊर्जा सुरक्षा सुनिश्चित करने और ऊर्जा निर्यातकों पर अपनी ऊर्जा निर्भरता को दूर करने के लिए महत्वपूर्ण जीवाश्म ईंधन भंडार नहीं हैं। और यह कम से कम महत्वपूर्ण स्पष्टीकरणों में से एक है कि यूरोप में और उदाहरण के लिए, चीन में नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग सक्रिय रूप से क्यों विकसित हो रहा है, और रूस में उन पर बहुत कम ध्यान दिया जाता है। रूसी ऊर्जा विकास कार्यक्रम के अनुसार, 2020 तक देश के कुल ऊर्जा संतुलन में बड़े जलविद्युत संयंत्रों को छोड़कर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का हिस्सा केवल 2.5% तक बढ़ाया जाना चाहिए, जबकि विशेष रूप से जर्मनी में 2020 तक इसका हिस्सा अक्षय ऊर्जा स्रोतों को 30% तक बढ़ाने की योजना है।

फिलहाल, जर्मनी के कुल ऊर्जा संतुलन में सौर और पवन ऊर्जा का हिस्सा पहले से ही 15% से अधिक है। सामान्य तौर पर, यूरोपीय संघ में, सांख्यिकीय ऊर्जा वार्षिकी (ग्लोबल एनर्जी स्टैटिस्टिकल इयरबुक 2015) के अनुसार, 2014 में नवीकरणीय ऊर्जा (पनबिजली संयंत्रों सहित) का हिस्सा 30% था, और कुछ यूरोपीय देशों में यह 98% (नॉर्वे) तक पहुंच गया। ).

आरई सीमाएं
हालाँकि, आधुनिक प्रौद्योगिकियाँ अभी तक इन ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के लिए एक पूर्ण और सार्वभौमिक पुनर्संरचना की अनुमति नहीं देती हैं। उनके उपयोग की महत्वपूर्ण सीमाएँ हैं।

उदाहरण के लिए, नदी नेटवर्क की अपर्याप्तता के कारण हर जगह जलविद्युत का विकास संभव नहीं है। लेकिन अगर नदियाँ भी हैं, तो भी एक पनबिजली स्टेशन का निर्माण हमेशा उचित नहीं होता है। बड़े पनबिजली संयंत्रों का निर्माण स्थानीय पारिस्थितिक तंत्र और बायोकेनोज को बाधित करता है, और कभी-कभी आबादी के महत्वपूर्ण लोगों के स्थानांतरण की भी आवश्यकता होती है। साथ ही, छोटे एचपीपी का उत्पादन नदी व्यवस्था पर अत्यधिक निर्भर है - शुष्क अवधि के दौरान, ऐसे एचपीपी उत्पादन को काफी कम कर देते हैं या पूरी तरह से बंद हो जाते हैं। सबसे सक्रिय बड़ी जलविद्युत आज चीन में विकसित हो रही है, और यहां दुनिया के सबसे बड़े जलविद्युत संयंत्र बनाए गए हैं। चीनी पनबिजली संयंत्रों की क्षमता आज 260 GW है, और 2020 तक इसे बढ़ाकर 380 GW करने की योजना है। तुलना के लिए, रूसी जलविद्युत की क्षमता केवल 46 GW (दुनिया में 5 वीं) है। चीन के बड़े पनबिजली उद्योग का इतना तेजी से विकास पर्यावरणविदों के विरोध का कारण बनता है, स्थानीय आबादी को नए स्थानों पर जाने के लिए मजबूर किया जाता है, और सीमा पार नदियों के प्रवाह शासन, पानी की मात्रा और गुणवत्ता में बदलाव पर पड़ोसी देशों के साथ विवाद और संघर्ष को भी भड़काता है।

आज, विभिन्न स्रोतों के अनुसार, चीन की 30 से 70% नदियाँ गंभीर रूप से प्रदूषित हैं, कुछ नदियाँ अब समुद्र में नहीं बहती हैं, और उनकी जैव विविधता में काफी कमी आई है। पीआरसी की हाइड्रोटेक्निकल गतिविधि भारत, बांग्लादेश, रूस, कजाकिस्तान, वियतनाम, लाओस, म्यांमार, थाईलैंड और कंबोडिया में नदियों की स्थिति को प्रभावित करती है।

ज्वारीय तरंगों और भूतापीय स्रोतों की ऊर्जा के लिए, यह भी हर जगह उपलब्ध नहीं है। हालांकि, उदाहरण के लिए, आइसलैंड में, बिजली उद्योग ज्यादातर भूतापीय स्रोतों द्वारा संचालित होता है।

पवन ऊर्जा पर भी एक सीमित सीमा तक निर्भर रहना पड़ता है। सबसे पहले, हर जगह पवन चक्कियों की स्थापना के लिए उपयुक्त पवन क्षमता और रेगिस्तानी क्षेत्र नहीं हैं। इसके अलावा, पवन और सौर स्टेशन अभी भी बिजली के सबसे महंगे स्रोतों में से हैं। और प्रति वर्ष धूप के दिनों की अपर्याप्त संख्या के कारण उत्तरी अक्षांशों में सौर पैनलों का उपयोग लाभहीन है। इसके अलावा, सौर ऊर्जा का उत्पादन दिन के समय, मौसम और मौसम की स्थिति पर अत्यधिक निर्भर है।

यह भी उल्लेखनीय है कि छोटे पनबिजली संयंत्र, पवन टर्बाइन और सौर संयंत्र अपनी ऊर्जा उत्पादन की अस्थिरता के कारण बड़े बिजली ग्रिडों के लिए ऊर्जा के मुख्य स्रोत नहीं बन सकते हैं। यदि उनकी हिस्सेदारी बिजली प्रणालियों की क्षमता के 20% से अधिक होने लगती है, तो अतिरिक्त नियंत्रण क्षमताओं को पेश करना आवश्यक हो जाता है। अब तक, बड़े पनबिजली संयंत्र विनियमन के कार्य के प्रबंधन में सबसे अच्छे रहे हैं, जो पीक अवधि के दौरान कुछ ही मिनटों में ऊर्जा उत्पादन बढ़ा सकते हैं, जबकि थर्मल पावर प्लांट (परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का उल्लेख नहीं करना) को भी ऐसा करने में घंटों लग जाते हैं।

फिर भी, यूरोप में पवन और सौर ऊर्जा सबसे अधिक सक्रिय रूप से विकसित हो रही है। इसके अलावा, यूरोपीय संघ भी "हरित ऊर्जा" में क्षमताओं को विनियमित करने और जमा करने की समस्या को आंशिक रूप से हल करने में कामयाब रहा: नॉर्वे, अपनी जलविद्युत क्षमता से समृद्ध और पर्याप्त संख्या में पंप स्टोरेज स्टेशन (PSPPs) होने के कारण, "बैटरी" बन गया पश्चिमी यूरोप। जब बिजली का अधिशेष होता है, पंप भंडारण बिजली संयंत्र में पंप जलाशय के नीचे से ऊपर की ओर पानी पंप करते हैं। चरम बिजली खपत के समय, पानी को फिर से छोड़ दिया जाता है, और यह जनरेटर को गति देता है। यह देश पहले से ही स्वीडन, डेनमार्क और नीदरलैंड के साथ हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों से जुड़ा हुआ है। लंदन भी उत्तरी सागर के तल के साथ नॉर्वे के लिए एक केबल बिछाने की योजना बना रहा है। और जर्मनी नॉर्वे को "हरित बिजली" के अपने अधिशेष को भेजने के लिए उसी केबल का उपयोग करने में सक्षम होगा और 2020 से आवश्यकतानुसार वहां से पर्यावरण के अनुकूल जलविद्युत प्राप्त करेगा। जर्मन शहर विल्स्टर, हैम्बर्ग के उत्तर-पश्चिम में, और नॉर्वेजियन शहर टोनस्टेड के बीच 623 किलोमीटर लंबी, 1,400 मेगावाट पनडुब्बी बिजली लाइन बिछाने के लिए एक समझौते पर फरवरी 2015 में हस्ताक्षर किए गए थे। यह ट्रांसमिशन लाइन जर्मनी में 3% बिजली की खपत को कवर करेगी।

जहाँ तक बायोमास ऊर्जा के उपयोग की बात है, यह अभी भी ग्रह पर खाद्य संकट को रोकने की नीति के विरुद्ध है। अब न केवल लोग, बल्कि मशीनें भी कृषि-औद्योगिक परिसर के उत्पादों का दावा करती हैं। उदाहरण के लिए, एक टन बायोडीजल का उत्पादन करने के लिए तिलहन से दबाए गए लगभग एक टन वनस्पति तेल की आवश्यकता होती है। और बायोएथेनॉल के उत्पादन के लिए, विशेष रूप से, गन्ना, गेहूं, चावल, राई, जौ, मक्का, शर्बत, आलू, जेरूसलम आटिचोक, चुकंदर का उपयोग किया जाता है।

बायोएथेनॉल के वातावरण में हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा पारंपरिक गैसोलीन की तुलना में काफी कम है, लेकिन इसका ऊर्जा मूल्य कम है, और इसलिए, इसकी बड़ी मात्रा की आवश्यकता है। दिलचस्प बात यह है कि बायोएथेनॉल के अवांछित उत्सर्जन की मात्रा उस फसल पर निर्भर करती है जिससे इसे उत्पादित किया जाता है। जीवाश्म ईंधन की तुलना में गन्ना इथेनॉल ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को लगभग 80% कम कर देता है। सबसे "गैर-पर्यावरण के अनुकूल" बायोएथेनॉल, जो उत्सर्जन को केवल 30% कम करता है, मकई से उत्पन्न होता है। जैव ईंधन उत्पादन के लिए गन्ना और मक्का सबसे लोकप्रिय फसलें हैं।

बायोएथेनॉल के मुख्य उत्पादक आज संयुक्त राज्य अमेरिका हैं, जो मकई को ईंधन में संसाधित करने में माहिर हैं, और ब्राजील, जो इस उद्देश्य के लिए गन्ना उगाता है। ये देश दुनिया में खपत होने वाले जैव ईंधन का 2/3 उत्पादन करते हैं। सभी प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा में से, इन देशों में बायोमास सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला नवीकरणीय संसाधन है।

जैव ईंधन के उपयोग के आलोचक बताते हैं कि इसके उत्पादन में वृद्धि से खाद्य कीमतों में वृद्धि होती है, हालांकि यह इसके विपरीत होना चाहिए: बायोएथेनॉल का उत्पादन तेल की बढ़ती कीमतों पर निर्भरता को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जो बदले में कीमतों को प्रभावित करता है। भोजन की।

जैव ईंधन के विरोधी इस तथ्य पर भी ध्यान देते हैं कि वृक्षारोपण के तहत इसके उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल, या उष्णकटिबंधीय जंगलों (ब्राजील, मलेशिया, इंडोनेशिया) को काट दिया जाता है, जो गन्ना, मकई या अन्य की तुलना में बहुत अधिक CO2 को अवशोषित करने में सक्षम हैं। अनाज इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए प्रयोग किया जाता है, जो हाइड्रोकार्बन के जलने की तरह ही ग्लोबल वार्मिंग में योगदान देता है; या वृक्षारोपण उन क्षेत्रों पर कब्जा कर लेते हैं जो पहले खाद्य फसलों को उगाने के लिए उपयोग किए जाते थे, जो निश्चित रूप से भूख के खिलाफ लड़ाई में योगदान नहीं करते हैं। जैव ईंधन का उत्पादन भी जल संसाधनों को बचाने की रणनीति के विपरीत है, क्योंकि एक लीटर जैव ईंधन के उत्पादन के लिए औद्योगिक फसलों की खेती के लिए 2,500 लीटर पानी की आवश्यकता होती है।

फिर भी, इस प्रकार का ईंधन आशाजनक है, क्योंकि इसे उपलब्ध कच्चे माल की एक विशाल श्रृंखला से उत्पादित किया जा सकता है: विशेष रूप से उगाई जाने वाली औद्योगिक फसलों से लेकर शैवाल, लकड़ी के कचरे, बेकार कागज, प्रयुक्त इंजन तेल और मवेशियों के अपशिष्ट उत्पादों तक।

मौजूदा कमियों के बावजूद, उपरोक्त सभी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को दुनिया के अग्रणी देशों में सक्रिय रूप से पेश किया जा रहा है, और उनके उपयोग की लागत लगातार कम हो रही है। ग्रीनपीस के अनुमानों और अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) के कुछ परिदृश्यों के अनुसार, 2030 तक नवीकरणीय ऊर्जा बिजली की लागत जीवाश्म ईंधन से बिजली की लागत के बराबर होगी।

जब पेबैक अवधि समाप्त हो जाती है, तो ईंधन की लागत में कमी के कारण आरईएस से उत्पन्न ऊर्जा लगभग मुक्त हो जाती है।

रूस की पसंद
तेल और गैस पर निर्भर रूसी ऊर्जा उद्योग निष्क्रिय बना हुआ है। और यह इस तथ्य से समझाया गया है कि हमारे पास वैकल्पिक स्रोतों के विकास के लिए पर्याप्त प्रोत्साहन नहीं हैं। पहला, हमारे पास अपना सबकुछ है और हम ऊर्जा के क्षेत्र में किसी पर निर्भर नहीं हैं। दूसरे, नई तकनीकों को पेश करने और इस क्षेत्र में प्रबंधन के पूरे ढांचे को बदलने के लिए राज्य से महत्वपूर्ण वित्तीय निवेश की आवश्यकता है। विश्व के अनुभव से पता चलता है कि नवीकरणीय ऊर्जा के सफल विकास के लिए, कम से कम आवश्यक उपनियमों के रूप में प्रोत्साहित करना आवश्यक है, वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए सब्सिडी, कर प्रोत्साहन, अक्षय ऊर्जा का उपयोग करने वाले उद्यमों को वित्तपोषित करने के लिए सॉफ्ट लोन का प्रावधान ऊर्जा, आदि

सिद्धांत रूप में, रूस अक्षय ऊर्जा स्रोतों में परिवर्तन की वैश्विक प्रक्रिया में शामिल हो गया है, लेकिन बहुत सावधानी से। 2013 में, थोक बाजार में एक हरित ऊर्जा सहायता कार्यक्रम शुरू किया गया था, जिसने डेवलपर्स को वैकल्पिक स्रोतों के विकास में निवेश पर वापसी की गारंटी दी थी। कार्यक्रम की योजना के अनुसार, 2020 तक, 1.5 GW की कुल क्षमता वाले सौर स्टेशन, 900 MW की क्षमता वाले छोटे जलविद्युत संयंत्र और 3.6 GW की क्षमता वाले पवन टर्बाइन रूस में दिखाई देने चाहिए। ये वे क्षमताएं हैं जिनका वित्तपोषण करने के लिए सरकार तैयार है। सच है, यहां तक ​​​​कि इन महत्वहीन मात्राओं को वास्तव में राज्य द्वारा नहीं, बल्कि उपभोक्ताओं द्वारा बिजली आपूर्ति समझौतों के माध्यम से वित्तपोषित किया जाता है। सबसे बड़े उपभोक्ता इस परिस्थिति से अपना असंतोष व्यक्त करते हैं।

अक्षय ऊर्जा स्रोत हमारे देश में उन निवेशकों के बीच भी लोकप्रिय नहीं हैं जो राज्य के समर्थन पर भरोसा करते हैं। कार्यक्रम द्वारा प्रस्तावित तीन वैकल्पिक स्रोतों में से, डेवलपर्स से गंभीर रुचि केवल सौर ऊर्जा में दिखाई गई थी। पवन ऊर्जा और छोटे जलविद्युत संयंत्रों पर बहुत कम ध्यान दिया गया है।

जलवायु परिवर्तन को रोकने के दृष्टिकोण से भी रूस में वैकल्पिक ऊर्जा का विकास अप्रासंगिक है। हमारे देश में ग्लोबल वार्मिंग की समस्या को आम तौर पर उदासीनता और संदेह की दृष्टि से देखा जाता है।

सबसे पहले, यह माना जाता है कि रूस के लिए वार्मिंग माइनस से अधिक प्लस है: हम हीटिंग पर कम ईंधन खर्च करेंगे, टुंड्रा में आलू उगाना संभव होगा, फसल की पैदावार बढ़ेगी, उत्तरी समुद्री मार्ग अधिक सुलभ हो जाएगा, वगैरह।

दूसरे, रूसी वैज्ञानिक ग्रह इतिहास के पैमाने पर जलवायु परिवर्तन की समस्या पर विचार करते हैं, न कि मानव जाति के इतिहास पर। अपने अस्तित्व के दौरान, हमारे ग्रह ने कई और महत्वपूर्ण नाटकीय जलवायु परिवर्तनों का अनुभव किया है, और वर्तमान वार्मिंग पृथ्वी के इतिहास में केवल एक छोटा और प्राकृतिक प्रकरण है, जो कुछ हद तक मानव गतिविधि और अधिक हद तक खगोलीय गतिविधियों के कारण होता है। प्रक्रियाएं (अण्डाकार कक्षा में पृथ्वी की गति, सौर गतिविधि का चक्र, अन्य ग्रहों का प्रभाव, पृथ्वी की धुरी के कोण में परिवर्तन, आदि)।

इसके अलावा, यहां तक ​​​​कि एक बड़े ज्वालामुखी का विस्फोट भी मानव गतिविधि के कई वर्षों की तुलना में जलवायु पर अधिक गंभीर प्रभाव डाल सकता है।

इसके अलावा, एक दृष्टिकोण है कि अब हमारे ग्रह को एक और हिमयुग में प्रवेश करना चाहिए, और वर्तमान मानव गतिविधि, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के साथ, इस क्षण को स्थगित कर देती है, जो पृथ्वी को वैश्विक शीतलन के प्रलय से बचाता है।

सामान्य तौर पर, रूस अक्षय ऊर्जा के आने वाले युग के कारण होने वाले सामान्य उत्साह के बारे में उत्साहित नहीं है। यह माना जाता है कि रूस के लिए वार्मिंग माइनस से अधिक प्लस है: हम हीटिंग पर कम ईंधन खर्च करेंगे, टुंड्रा में आलू उगाना संभव होगा, फसल की पैदावार बढ़ेगी, उत्तरी समुद्री मार्ग अधिक सुलभ हो जाएगा, अनिच्छा से दम तोड़ दिया वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के विकास और प्रगति की पूंछ में बुनाई के लिए सामान्य फैशन के लिए। अपनाए गए कानून हमारे लिए उनकी बेकारता की आंतरिक भावना के साथ वैश्विक रुझानों के लिए एक प्रकार की श्रद्धांजलि हैं। हमारे जीवाश्म ईंधन भंडार कई और पीढ़ियों तक बने रहेंगे, और नई तकनीकों का विकास और उन पर आधारित ऊर्जा का उत्पादन अभी भी बहुत महंगा है। हम बैठ कर प्रतीक्षा कर सकते हैं संक्रमण अवधिगैस का उपयोग करके "हरित ऊर्जा" के मार्ग पर, जो पर्यावरण के अनुकूल जीवाश्म ईंधन है।

इस मामले में, हमारे मुख्य खतरा- पिछली शताब्दी में रहें, जब सभी उन्नत मानवता नई प्रौद्योगिकियों के युग में प्रवेश करेगी। हालाँकि अन्य समस्याएँ भी हैं, क्योंकि हमारे ऊर्जा संसाधन अब हमारे अलावा सभी के हित में नहीं होंगे। पहले से ही आज, हमारे मुख्य निर्यात वस्तुओं - तेल और गैस - की कीमत हमारे लिए अप्रत्याशित रूप से गिर गई है, और यह गिरावट, तेल और गैस निर्यातकों से बढ़ती प्रतिस्पर्धा के अलावा, यूरोप में मांग में कमी के कारण भी हुई है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के विकास के लिए और, वैसे, ग्लोबल वार्मिंग (!)

इस स्थिति का एकमात्र लाभ यह है कि हम अंतत: अपने सभी क्षेत्रों को गैसीकृत कर लेंगे। यह याद रखने योग्य है कि ग्रामीण क्षेत्रों में, हमारी 50% बस्तियों में गैस की आपूर्ति नहीं की जाती है। और शहरी आबादी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अभी भी गैस से जुड़ा नहीं है।

हालाँकि, हमारे ऊर्जा दिग्गज अपनी अधिकांश आय खो देंगे, जिसका अर्थ है कि राज्य बजट पुनःपूर्ति का मुख्य स्रोत भी खो देगा।

आखिरकार, हम वैकल्पिक ऊर्जा विकसित करते हैं या नहीं, यह हमारे देश के लिए महत्वपूर्ण नहीं है। एकमात्र महत्वपूर्ण बात यह है कि इन तकनीकों को हमारे ईंधन के पारंपरिक खरीदारों द्वारा विकसित किया जा रहा है, जिसका अर्थ है कि रूस को अब आय के नए स्रोतों की तलाश करने की आवश्यकता है। भविष्य नई तकनीकों का है, और हमारे पास केवल एक कठिन विकल्प है।

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

"रूसी राज्य भूवैज्ञानिक अन्वेषण विश्वविद्यालय का नाम सर्गो ऑर्डज़ोनिकिड्ज़ के नाम पर रखा गया"

भू-विज्ञान और भूगोल संकाय

पारिस्थितिकी और प्रकृति प्रबंधन विभाग

"टेक्नोजेनिक सिस्टम और इकोरिस्क" पाठ्यक्रम पर

"नवीकरणीय और गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत"

1. अक्षय ऊर्जा संसाधन। 4

1.1। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का वर्गीकरण। 4

1.2। पवन ऊर्जा। 5

1.3। पनबिजली। 7

1.4 सौर ऊर्जा। 9

1.5 बायोमास ऊर्जा। ग्यारह

2. गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत। 13

2.1। गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के प्रतिनिधि। 14

2.1.3। प्राकृतिक गैस। 17

2.2। परमाणु ऊर्जा प्राप्त करना। 17

2.2.1। नाभिकीय ऊर्जा यंत्र। 18

2.2.2। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के फायदे और नुकसान। 19

2.2.3। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में दुर्घटनाएँ। 20

प्रयुक्त साहित्य की सूची। 22

आज की दुनिया में, कई हैं वैश्विक समस्याएं. उनमें से एक प्राकृतिक संसाधनों की कमी है। हर मिनट दुनिया मानवीय जरूरतों के लिए बड़ी मात्रा में तेल और गैस का उपयोग करती है। इसलिए, सवाल उठता है: ये संसाधन कितने समय तक चलेंगे यदि हम उन्हें उसी भारी मात्रा में उपयोग करना जारी रखते हैं? अनुमान है कि इस सदी के अंत तक ग्रह के तेल भंडार समाप्त हो जाएंगे। यही है, हमारे पोते और परपोते के पास ऊर्जा के लिए उपयोग करने के लिए कुछ भी नहीं होगा? डरावना लगता है। साथ ही, पारंपरिक खनिजों के उपयोग से दुनिया की पारिस्थितिक स्थिति पर बुरा प्रभाव पड़ता है। इसलिए, मानवता अब तेजी से ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोतों के बारे में सोच रही है। यह इस अमूर्त कृति की प्रासंगिकता है।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का वर्गीकरण

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (आरईएस) ग्रह पर लगातार विद्यमान प्राकृतिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ उत्पादों के ऊर्जा संसाधनों के ऊर्जा संसाधन हैं। पौधे और पशु मूल के बायोसेंटर की महत्वपूर्ण गतिविधि अभिलक्षणिक विशेषताआरईएस उनके नवीकरण की चक्रीयता है, जो बिना समय सीमा के इन संसाधनों के उपयोग की अनुमति देता है।

आमतौर पर, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में सौर विकिरण, जल प्रवाह, पवन, बायोमास, पृथ्वी की पपड़ी और महासागर की ऊपरी परतों की तापीय ऊर्जा की ऊर्जा शामिल होती है।

आरईएस को ऊर्जा के प्रकारों द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है:

यांत्रिक ऊर्जा (हवा और पानी के प्रवाह की ऊर्जा);

थर्मल और रेडिएंट एनर्जी (सौर विकिरण की ऊर्जा और पृथ्वी की गर्मी);

रासायनिक ऊर्जा (बायोमास में निहित ऊर्जा)।

आरईएस की संभावित संभावनाएं व्यावहारिक रूप से असीमित हैं, लेकिन प्रौद्योगिकी और प्रौद्योगिकी की अपूर्णता, आवश्यक संरचनात्मक और अन्य सामग्रियों की कमी अभी तक आरईएस को ऊर्जा संतुलन में व्यापक रूप से शामिल नहीं होने देती है। हालांकि, हाल के वर्षों में, अक्षय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के लिए प्रतिष्ठानों के निर्माण में दुनिया में वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति विशेष रूप से ध्यान देने योग्य रही है, और सबसे पहले: सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा इकाइयों और बायोमास का फोटोवोल्टिक रूपांतरण।

अक्षय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की व्यवहार्यता और पैमाना मुख्य रूप से उनकी आर्थिक दक्षता और पारंपरिक ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के साथ प्रतिस्पर्धात्मकता द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह कई कारणों से है:

परिवहन की कोई ज़रूरत नहीं है;

आरईएस पर्यावरण की दृष्टि से लाभकारी हैं और पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं;

· ईंधन की लागत में कमी;

· कुछ शर्तों के तहत, छोटी स्वायत्त विद्युत प्रणालियों में, आरईएस पारंपरिक संसाधनों की तुलना में आर्थिक रूप से अधिक लाभदायक हो सकता है;

· उत्पादन में पानी का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है|

पवन ऊर्जा का उपयोग लोगों द्वारा 6,000 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है। मिस्र और चीन में प्राचीन काल में सबसे सरल पवन टर्बाइनों का उपयोग किया गया था। मिस्र में (अलेक्जेंड्रिया के पास), ड्रम प्रकार की पत्थर की पवन चक्कियों के अवशेष, जिन्हें दूसरी-पहली शताब्दी में बनाया गया था, संरक्षित किया गया है। ईसा पूर्व इ। 200 ईसा पूर्व में फारस में अनाज पीसने के लिए पवन चक्कियों का इस्तेमाल किया जाता था। इ। इस प्रकार की मिलें इस्लामी दुनिया में आम थीं और 13वीं शताब्दी में धर्मयोद्धाओं द्वारा यूरोप में लाई गईं।

13 वीं शताब्दी के बाद से, पश्चिमी यूरोप में, विशेष रूप से हॉलैंड, डेनमार्क और इंग्लैंड में पानी उठाने, अनाज पीसने और विभिन्न मशीन टूल्स को गति देने के लिए पवन टर्बाइन व्यापक हो गए हैं।

बिजली पैदा करने वाली पवन चक्कियों का आविष्कार 19वीं सदी में डेनमार्क में हुआ था। वहां, 1890 में, पहला पवन खेत बनाया गया था, और 1908 तक, 5 से 25 kW की क्षमता वाले पहले से ही 72 स्टेशन थे। उनमें से सबसे बड़े में 24 मीटर की ऊंचाई वाला टॉवर और 23 मीटर के व्यास के साथ चार ब्लेड वाले रोटार थे।

हालाँकि, 19 वीं और 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में NTP ने पवन ऊर्जा के विकास को धीमा कर दिया। तेल और गैस जैसे खनिजों ने ऊर्जा के स्रोत के रूप में पवन का स्थान ले लिया है। लेकिन मानवता पृथ्वी के प्राकृतिक संसाधनों को इतनी तेजी से कम कर रही है कि फिर से उत्पत्ति की ओर लौटने का सवाल उठता है, यानी। पवन ऊर्जा के विकास में एक नए चरण के लिए।

पवन ऊर्जा का सबसे प्रमुख मुद्दा पवन टर्बाइनों की आर्थिक दक्षता है। इकाइयों को स्थापित करने के लिए सही जगह का चुनाव करना बहुत महत्वपूर्ण है। ऐसा करने के लिए, विशेष विशेषताएं हैं जो आपको सही स्थान चुनने की अनुमति देती हैं। पवन ऊर्जा के उत्पादन के लिए सबसे आशाजनक स्थान तटीय क्षेत्र हैं। समुद्र में, तट से 10-12 किमी की दूरी पर (और कभी-कभी आगे) अपतटीय खेतों का निर्माण किया जा रहा है। पवन टर्बाइनों के टावर 30 मीटर तक की गहराई तक संचालित ढेर से नींव स्थापित करते हैं। अन्य प्रकार की पानी के नीचे की नींवों के साथ-साथ तैरने वाली नींवों का भी उपयोग किया जा सकता है।

यह मत भूलो कि ऊर्जा दक्षता 2 मुख्य कारकों पर निर्भर करती है: हवा की दिशा और गति।

पवन की गति पवन ऊर्जा के विकास में मुख्य बाधा है। हवा की विशेषता न केवल दीर्घकालिक और मौसमी परिवर्तनशीलता है। यह बहुत कम समय के लिए गति और दिशा बदल सकता है। भाग में, हवा की गति में अल्पकालिक उतार-चढ़ाव की भरपाई पवन टरबाइन द्वारा ही की जाती है, विशेष रूप से उच्च हवा की गति पर, जब यह अपने रोटेशन को धीमा करना शुरू कर देता है (आमतौर पर 13-15 मीटर/सेकंड के बाद)। हालांकि, लंबे समय तक परिवर्तन या हवा की गति में कमी पवन टरबाइन और पूरे पवन खेत के उत्पादन को समग्र रूप से प्रभावित करती है। लेकिन आधुनिक पवन ऊर्जा में इस कमी को इस तथ्य से कम किया जाता है कि हवा की निगरानी, ​​जो पूर्व-डिजाइन चरण में शुरू होती है, भविष्य में जारी रहती है। पवन क्षमता का संचित डेटाबेस विद्युत नेटवर्क के लिए पर्याप्त उच्च सटीकता के साथ 24 घंटे आगे अपने संचालन के दूसरे वर्ष में पहले से ही पवन खेत की पीढ़ी की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है।

सभी पवन टर्बाइनों को 2 बड़े प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: रोटर के घूर्णन के ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ और एक क्षैतिज के साथ।

रोटेशन के एक ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ पवन फार्म (ऊर्ध्वाधर अक्ष पर एक पहिया "घुड़सवार" है, जिस पर हवा के लिए "प्राप्त करने वाली सतहें" तय की गई हैं), पंखों वाले पवन खेतों के विपरीत, वे अपने परिवर्तन के बिना हवा की किसी भी दिशा में काम कर सकते हैं पद। इस समूह की पवन टर्बाइन कम गति वाली होती हैं, इसलिए ये ज्यादा शोर नहीं करती हैं। वे लो-स्पीड मल्टी-पोल इलेक्ट्रिक जनरेटर का उपयोग करते हैं, जो हवा के आकस्मिक झोंके के साथ दुर्घटना के जोखिम के बिना सरल विद्युत सर्किट के उपयोग की अनुमति देता है। क्षैतिज पवन खेतों की तुलना में ऐसी इकाइयों का मुख्य नुकसान उनकी छोटी रोटेशन अवधि और कम दक्षता है। ऐसी स्थापनाओं के संचालन के साइड इफेक्ट्स में रोटर असंतुलन के कारण होने वाली कम आवृत्ति कंपन की उपस्थिति शामिल है।

पवन ऊर्जा बाजार दुनिया में सबसे तेजी से बढ़ने वाले बाजारों में से एक है। 2009 में इसकी वृद्धि 31% है। अब तक, यूरोपीय संघ के देशों में पवन ऊर्जा सबसे अधिक गतिशील रूप से विकसित हुई है, लेकिन आज यह प्रवृत्ति बदलने लगी है। अमेरिका और कनाडा में गतिविधि में वृद्धि हुई है, जबकि एशिया और दक्षिण अमेरिका में नए बाजार उभर रहे हैं। एशिया में, भारत और चीन दोनों ने 2005 में विकास का रिकॉर्ड स्तर दर्ज किया।

वर्तमान में, 300 से अधिक कंपनियां VUE के औद्योगिक उत्पादन में लगी हुई हैं। डेनमार्क, जर्मनी, संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे विकसित उद्योग हैं। पवन टर्बाइनों का सीरियल उत्पादन नीदरलैंड, ग्रेट ब्रिटेन, इटली और अन्य देशों में विकसित किया गया है।

मनुष्य ने लंबे समय से पानी की ऊर्जा और उसके प्रवाह को अपनी जरूरतों में इस्तेमाल किया है। इसलिए, जलविद्युत का इतिहास प्राचीन काल से है: यहां तक ​​​​कि प्राचीन यूनानियों ने भी अनाज पीसने के लिए पानी के पहियों का इस्तेमाल किया था। समय के साथ, प्रौद्योगिकी में सुधार हुआ और 19वीं शताब्दी में पहली जल टरबाइन का आविष्कार किया गया। इसे 2 वैज्ञानिकों द्वारा अलग से बनाया गया था: 1837 में रूसी शोधकर्ता आई। सफोनोव और 1834 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक फोरन्यूरॉन। हालाँकि, एम। डोलिवो-डोबरोवल्स्की को हाइड्रोटर्बाइन का आविष्कारक माना जाता है, कोई भी पहला हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कह सकता है। उन्होंने फ्रैंकफर्ट में एक प्रदर्शनी में अपने आविष्कार का प्रदर्शन किया। इसमें एक तीन-चरण का वर्तमान जनरेटर शामिल था, जिसे पानी के टरबाइन द्वारा घुमाया गया था, और इसके द्वारा उत्पन्न बिजली पूरे प्रदर्शनी क्षेत्र में 170 किमी तारों के माध्यम से प्रेषित की गई थी। वर्तमान में, जल ऊर्जा सभी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का 60 प्रतिशत से अधिक है और सभी का सबसे अधिक उत्पादक है (आधुनिक पनबिजली संयंत्रों की दक्षता लगभग 85-95% है)। उसके बाद, दुनिया में "पनबिजली उछाल" शुरू होता है।

जलविद्युत के इतनी तेजी से विकास के मुख्य कारण प्रकृति में जल चक्र द्वारा संसाधनों का निरंतर नवीनीकरण और स्वयं ऊर्जा निकालने के लिए अपेक्षाकृत सरल तंत्र हैं। हालाँकि, अक्सर पनबिजली संयंत्रों का निर्माण और स्थापना एक बहुत ही श्रम-गहन और पूंजी-गहन प्रक्रिया है। यह बांधों के निर्माण और उनके पीछे पानी के विशाल द्रव्यमान के संचय के लिए विशेष रूप से सच है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि जलविद्युत का निष्कर्षण पर्यावरण के अनुकूल प्रक्रिया है। लेकिन अब तक, पृथ्वी की जलविद्युत क्षमता का एक छोटा सा हिस्सा ही लोगों की सेवा कर रहा है। हर साल, बारिश और बर्फ के पिघलने से बनने वाली पानी की विशाल धाराएँ अप्रयुक्त होकर समुद्र में चली जाती हैं। यदि बांधों की मदद से उन्हें विलंबित करना संभव होता, तो मानवता को अतिरिक्त भारी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त होती।

यदि हम एक पनबिजली स्टेशन के संचालन का वर्णन करते हैं, तो इसका सिद्धांत अनिश्चित ऊंचाई से गिरने वाले पानी की मदद से घुमाए गए टरबाइन द्वारा ऊर्जा उत्पन्न करना है। हाइड्रोलिक टर्बाइन दबाव में बहने वाले पानी की ऊर्जा को शाफ्ट रोटेशन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। विभिन्न प्रवाह दरों और विभिन्न जल दबावों के अनुरूप हाइड्रोलिक टर्बाइनों के विभिन्न डिज़ाइन हैं, लेकिन उन सभी में केवल दो ब्लेड वाले रिम हैं। उच्च प्रवाह और निम्न सिर के लिए डिज़ाइन किए गए टरबाइन के रोटेशन की धुरी को आमतौर पर क्षैतिज रूप से रखा जाता है। ऐसे टर्बाइनों को अक्षीय या प्रोपेलर कहा जाता है। सभी बड़े अक्षीय टर्बाइनों में, सिर में परिवर्तन के जवाब में प्ररित करनेवाला ब्लेड को घुमाया जा सकता है, जो विशेष रूप से ज्वारीय जलविद्युत संयंत्रों के मामले में मूल्यवान है, जो हमेशा चर सिर की स्थितियों के तहत काम करते हैं। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन पर पानी के प्रवाह के दबाव के आधार पर टर्बाइन स्थापित किए जाते हैं।

उत्पन्न शक्ति के आधार पर जलविद्युत स्टेशनों को विभाजित किया गया है:

· शक्तिशाली - 25 मेगावाट से 250 मेगावाट और अधिक उत्पादन;

मध्यम - 25 मेगावाट तक;

· छोटे पनबिजली संयंत्र - 5 मेगावाट तक।

पनबिजली स्टेशन की शक्ति सीधे पानी के दबाव पर निर्भर करती है, साथ ही उपयोग किए गए जनरेटर की दक्षता पर भी। इस तथ्य के कारण कि, प्राकृतिक नियमों के अनुसार, जल स्तर लगातार बदल रहा है, मौसम के आधार पर, और कई कारणों से भी, जलविद्युत स्टेशन की शक्ति के लिए चक्रीय शक्ति को एक अभिव्यक्ति के रूप में लेने की प्रथा है। उदाहरण के लिए, एक पनबिजली स्टेशन के संचालन के वार्षिक, मासिक, साप्ताहिक या दैनिक चक्र होते हैं।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशनों में, उनके उद्देश्य के आधार पर, अतिरिक्त संरचनाएं भी शामिल हो सकती हैं, जैसे कि ताले या जहाज लिफ्ट जो जलाशय, मछली मार्ग, सिंचाई के लिए उपयोग की जाने वाली जल सेवन संरचनाओं, और बहुत कुछ के माध्यम से नेविगेशन की सुविधा प्रदान करते हैं।

वर्तमान में, जलविद्युत उत्पादन में नेता नॉर्वे, चीन, कनाडा और रूस हैं। प्रति व्यक्ति जल ऊर्जा की मात्रा में अग्रणी आइसलैंड है।

सूर्य हमारे ब्रह्मांड में विकिरण के सबसे अधिक स्रोतों में से एक है। और इसलिए, यह कोई संयोग नहीं है कि मनुष्य द्वारा बिजली में प्रसंस्करण के लिए एक तारे की ऊर्जा का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। दरअसल, पृथ्वी की पूरी सतह तक पहुंचने वाले सूर्य के विकिरण की विशाल शक्ति 1.2 * 10 14 kW है। और कभी-कभी यह बहुत निराशाजनक होता है कि इस ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा बर्बाद हो जाता है, खासकर अगर यह संयुक्त रूप से अन्य सभी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के संसाधनों से कई गुना अधिक है। इसलिए, हाल के वर्षों में, सौर ऊर्जा अधिक से अधिक सक्रिय रूप से विकसित हो रही है, जिसमें बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर विकिरण का उपयोग किया जाता है।

हालांकि, सौर ताप की मदद से न केवल वर्तमान प्राप्त करना संभव है, बल्कि तापीय चालकता भी प्रदान करना संभव है। यह सौर संग्राहकों के लिए संभव है, जिसमें सौर विकिरण का उपयोग करके पानी को गर्म किया जाता है। और अब इसका उपयोग किसी भी संरचना को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

पवन ऊर्जा के साथ-साथ सौर स्टेशनों के निर्माण के लिए सही जगह का चुनाव करना बहुत महत्वपूर्ण है। यह नहीं भूलना चाहिए कि सूर्य की किरणें पृथ्वी की सतह पर पहुँचने से पहले अनेक बाधाओं को पार कर जाती हैं। सबसे पहले, वे वातावरण और विशेष रूप से ओजोन परत को शामिल करते हैं। यह उसके लिए धन्यवाद है कि पृथ्वी पर जीवन सामान्य रूप से संभव है, क्योंकि वह सभी जीवित चीजों के लिए हानिकारक कुछ भी नहीं होने देता है। पराबैंगनी विकिरण. जलवाष्प के कण, धूल, गैस की अशुद्धियाँ और वातावरण में निहित अन्य एरोसोल भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे आंशिक रूप से विकिरण बिखेरते हैं।

सामान्य तौर पर, पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले विकिरण की मात्रा निम्न पर निर्भर करती है:

क्षेत्र की जलवायु विशेषताएं;

· स्वागत स्थल की समुद्र तल से ऊँचाई;

क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊँचाई, आदि।

पृथ्वी तक पहुँचने वाले कुल विकिरण को इसमें विभाजित किया गया है:

· प्रत्यक्ष विकिरण पृथ्वी पर पहुँच रहा है;

इन्हीं मानों के आधार पर पृथ्वी का कुल विकिरण संतुलन संकलित किया जाता है, जिसके अनुसार सबसे अधिक अच्छी जगहेंसौर स्टेशनों के स्थान के लिए।

आप उन्हें इनके द्वारा वर्गीकृत कर सकते हैं:

सौर ऊर्जा के अन्य प्रकारों में रूपांतरण का प्रकार - ताप या बिजली

ऊर्जा की एकाग्रता - सांद्रता के साथ या बिना

तकनीकी जटिलता - सरल और जटिल

सरल प्रतिष्ठानों में अलवणीकरण संयंत्र, वॉटर हीटर, ड्रायर, फर्नेस हीटर आदि शामिल हैं।

कॉम्प्लेक्स में ऐसे प्रतिष्ठान शामिल हैं जो आने वाली सौर ऊर्जा को फोटोवोल्टिक उपकरणों के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

स्विट्ज़रलैंड सौर ऊर्जा के उपयोग में अग्रणी देशों में से एक है। फिलहाल, देश प्रभावी रूप से सौर स्टेशनों के निर्माण के लिए एक कार्यक्रम विकसित कर रहा है। इमारतों की छतों पर या अग्रभाग के रूप में स्थापित सौर पैनलों के उत्पादन की ओर भी रुझान है। इस तरह के प्रतिष्ठान उत्पादन पर खर्च की गई ऊर्जा के 50…70% की भरपाई कर सकते हैं

बायोमास में कार्बनिक मूल के सभी पदार्थ शामिल हैं।

1. लकड़ी। कई हज़ारों सालों से, लोग गर्मी, खाना पकाने और रोशनी के लिए जलावन की लकड़ी का उपयोग करते आ रहे हैं। और अभी भी छोटी बस्तियों में पारंपरिक रूप से इस प्रकार की ऊर्जा उत्पादन का उपयोग किया जाता है। दुर्भाग्य से, यह सब दुनिया की सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक - वनों की कटाई की ओर जाता है। हालाँकि, तेजी से बढ़ने वाले पेड़ों, जैसे चिनार, विलो, आदि की ऊर्जा का उपयोग करके इस समस्या का समाधान किया जाता है।

2. सीवेज कीचड़। यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो मनुष्य द्वारा उपयोग किए जाने वाले पानी में ऊर्जा का विशाल भंडार होता है। जब तरल व्यवस्थित होता है, तो भारी मात्रा में ठोस पदार्थ बनता है, जो एनारोबिक बैक्टीरिया द्वारा संसाधित होने पर लगभग 50% कार्बनिक पदार्थ हो सकता है। हालांकि, अपशिष्ट जल उपचार में महत्वपूर्ण चुनौतियां हैं। उनमें से मुख्य इन पानी का सूखना है, क्योंकि इस पर बहुत अधिक गर्मी खर्च की जाती है, जो इसकी मात्रात्मक विशेषताओं के संदर्भ में, सैद्धांतिक ऊर्जा मूल्यों से अधिक हो सकती है जब बसे हुए पदार्थ पूरी तरह से जल जाते हैं। साथ ही, यह प्रक्रिया पर्यावरण के दृष्टिकोण से लागत प्रभावी नहीं है। आखिरकार, जलने पर बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है। इस मामले में सबसे सही विकल्प अवायवीय बैक्टीरिया का उपयोग करके मीथेन का उत्पादन है। लेकिन इसके लिए स्थापनाएं बहुत ही अपूर्ण हैं, इसलिए आधुनिक समय में इस पद्धति को ज्यादा महत्व नहीं मिलता है।

3. पशु अपशिष्ट। जानवरों के मल में उच्च मात्रा में कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनका उपयोग ऊर्जा के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, सीवेज की तरह, खाद में बड़ी मात्रा में नमी होती है, इसलिए इसे सुखाना फायदेमंद नहीं होता है। फिर एक और विकल्प है - यह अवायवीय क्षय है। इसके साथ, मीथेन प्राप्त होता है, और शेष पदार्थों का उपयोग मिट्टी के उर्वरकों के लिए किया जा सकता है। लेकिन यह याद रखने योग्य है कि ताजी खाद में प्रसंस्कृत पदार्थ की मात्रा बहुत अधिक होती है, इसलिए, इसके प्रसंस्करण को आर्थिक रूप से लाभदायक बनाने के लिए, इसकी ताजगी खोए बिना सभी मलमूत्र को एक स्थान पर एकत्र करने के लिए विशेष भवनों की आवश्यकता होती है।

4. पौधे के अवशेष। कटाई के बाद, अप्रयुक्त पौधे के हिस्से हमेशा बने रहते हैं। वे ऊर्जा के दूसरे स्रोत का प्रतिनिधित्व करते हैं। इनमें सेल्युलोज, एक कार्बोनेसस कार्बोहाइड्रेट होता है। अवशेषों में अपेक्षाकृत कम मात्रा में नमी होने के कारण, जलने पर वे बहुत अधिक ऊर्जा छोड़ते हैं। इस ऊर्जा स्रोत के विकास में सीमित कारक फसल वृद्धि की मौसमीता है। पौधे के अवशेषों का साल भर उपयोग सुनिश्चित करने के लिए, उनके विकास के लिए विशेष सुविधाओं की आवश्यकता होती है। प्रसंस्करण के स्थान पर परिवहन की आवश्यकता और फसलों की कटाई में आसानी भी महत्वपूर्ण कारक हैं।

5. भोजन की बर्बादी। वे ऊर्जा के स्रोत के रूप में भी काम कर सकते हैं। विशेष रूप से यह देखते हुए कि, उदाहरण के लिए, फलों के कचरे में अनाज की फसल के अवशेषों की तुलना में अधिक मात्रा में कार्बन युक्त शर्करा होती है, और मांस उत्पादों के अवशेषों में महत्वपूर्ण मात्रा में प्रोटीन होता है। लेकिन नमी की मौजूदगी से कचरे को जलाकर ऊर्जा प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, बैक्टीरिया की मदद से उनसे मीथेन प्राप्त करना अधिक समीचीन है। लेकिन यहाँ एक और कठिनाई उत्पन्न होती है: पशुपालन में खाद्य अपशिष्ट का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। इसलिए, यह स्रोत व्यावहारिक रूप से हमारे समय में विकसित नहीं हुआ है। एकमात्र अपवाद बीज और भूसी के रूप में अपशिष्ट, साथ ही गन्ने के अवशेष हैं। उदाहरण के लिए, जिन देशों में बहुत अधिक गन्ना उगता है, उसका कचरा इथेनॉल के उत्पादन में चला जाता है, जिसे जलाने पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण हवाई द्वीप समूह है।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का वर्गीकरण

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का वर्गीकरण शिक्षा मंत्रालय और रूसी संघ का विज्ञान "रूसी राज्य भूवैज्ञानिक अन्वेषण विश्वविद्यालय का नाम सर्गो ऑर्डज़ोनिकिड्ज़ के नाम पर रखा गया"

नवीकरणीय ऊर्जा के प्रकार

अक्षय ऊर्जा स्रोत, जिनके संसाधन उपयोग के साथ घटते नहीं हैं, उनमें शामिल हैं: सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल विद्युत, समुद्री ज्वार और लहरों की ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा। ऊर्जा के ये सभी रूप सौर मूल के हैं। जलविद्युत का उपयोग बड़ी मात्रा में बिजली के उत्पादन के लिए किया जाता है, इसलिए यह छोटे जल विद्युत संयंत्रों को छोड़कर गैर-पारंपरिक स्रोतों पर लागू नहीं होता है।

अक्षय ऊर्जा स्रोतों में आमतौर पर भूतापीय ऊर्जा शामिल होती है - पृथ्वी की गहरी गर्मी, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं, रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय और अन्य प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप पृथ्वी के आंत्र में बनती है।

नवीकरणीय ऊर्जा का सबसे शक्तिशाली स्रोत सौर विकिरण है। ऐसा माना जाता है कि एक के लिए वर्ग मीटरपृथ्वी की सतह पर औसतन लगभग 150 वाट सौर विकिरण होता है। से बिजली आ रही है sunbeams 100×100 किमी 2 के भूमि क्षेत्र पर, ग्रह पर सभी बिजली संयंत्रों की स्थापित क्षमता के अनुरूप है।

हालांकि, सौर ऊर्जा, साथ ही अन्य नवीकरणीय रूपों का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण उच्च लागत से जुड़ा हुआ है। यह मुख्य रूप से किसी भी नवीकरणीय स्रोत में कम ऊर्जा घनत्व के कारण होता है।

अक्षय स्रोतों का एक और नुकसान ऊर्जा की असमान आपूर्ति है। रात आ गई है, या सूरज बादलों के पीछे गायब हो गया है - ऊर्जा की आपूर्ति में तेजी से कमी आई है।

इसके बावजूद, आज दुनिया में गैर-पारंपरिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (एनआरईएस) का उपयोग औद्योगिक स्तर पर पहुंच गया है, जो कई देशों के ऊर्जा संतुलन में ध्यान देने योग्य है। दुनिया में अक्षय ऊर्जा के उपयोग का पैमाना लगातार और तीव्रता से बढ़ रहा है। 2012 में, रूसी विज्ञान अकादमी के अनुसार, NRES बिजली संयंत्रों की क्षमता 990 GW थी, जो सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की क्षमता से अधिक है। यह दिशा ऊर्जा क्षेत्र में अन्य दिशाओं में सबसे अधिक गतिशील रूप से विकसित होने वाली दिशाओं में से एक है। 2012 में, आरईएस में निवेश की मात्रा की राशि। 244 बिलियन अमेरिकी डॉलर।

1973 के तेल संकट से कई पश्चिमी देशों में नवीकरणीय ऊर्जा के विकास को एक महत्वपूर्ण प्रोत्साहन मिला, जिसने अनिवार्य रूप से अलग-अलग अनुसंधान एवं विकास के चरण से इस दिशा को लक्षित राज्य अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रमों को लागू करने और प्रयोगात्मक और प्रोटोटाइप उपकरण और प्रदर्शन बनाने के चरण में स्थानांतरित कर दिया। अक्षय ऊर्जा के उपयोग के लिए सुविधाएं। ये कार्य थे अभिन्न अंगपेट्रोलियम उत्पादों के आयात पर निर्भरता कम करने के उद्देश्य से ऊर्जा-बचत के उपाय किए गए।

1980 के दशक में तेल बाजार के स्थिरीकरण और विश्व तेल की कीमतों में गिरावट के साथ, पर्यावरणीय विचार अक्षय ऊर्जा स्रोतों के विकास के लिए मुख्य प्रोत्साहन बन गए, क्योंकि उस समय तक पर्यावरणीय विचारधारा विकसित देशों में सार्वजनिक चेतना में मजबूती से निहित थी। सामान्य तौर पर, नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को ऊर्जा के क्षेत्र में एक वैकल्पिक बैकअप तकनीक माना जाता है, जिसका विकास आवश्यक है, क्योंकि यह पहले से ज्ञात नहीं है कि पारंपरिक ईंधन और परमाणु पर कब और क्या बड़े पैमाने पर प्रतिबंध लगाए जा सकते हैं। पर्यावरण पर इसके प्रभाव के कारण ऊर्जा। इसलिए, इस दिशा को कई देशों में ऊर्जा क्षेत्र में प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में से एक के रूप में मान्यता प्राप्त है। 2012 में, 138 देशों में आरईएस विकास कार्यक्रम हैं।

इस क्षेत्र के विकास को एनआरईएस को ऊर्जा आपूर्ति कंपनियों के इलेक्ट्रिक ग्रिड से जोड़ने और बिजली की बिक्री के कानूनी अधिकार द्वारा समर्थित किया गया है, कर प्रोत्साहनऔर सरकारी कार्यक्रमअक्षय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग पर अनुसंधान कार्य का वित्तपोषण।

वित्त पोषण के मामले में सर्वोच्च प्राथमिकता सौर ऊर्जा ($ 100 बिलियन) पर आधारित अक्षय ऊर्जा है, इसके बाद पवन ऊर्जा ($ 80 बिलियन), बायोमास और इस सूची को बंद करने के लिए छोटे पनबिजली संयंत्र और महासागर ऊर्जा हैं।

वर्तमान में, सौर ऊर्जा संयंत्रों की कुल स्थापित क्षमता 100 GW से अधिक है, भू-तापीय बिजली संयंत्र - 6,000 MW से अधिक, पवन ऊर्जा संयंत्र - 280 GW से अधिक, ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र - 250 MW से अधिक।

इस क्षेत्र में रूस की सफलताएँ अधिक मामूली हैं। और यह इस तथ्य के बावजूद कि पिछली शताब्दी के 30 के दशक में जी.एम. की पहल पर विज्ञान अकादमी में बनाए गए ऊर्जा संस्थान में। Krzhizhanovsky, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर शोध शुरू किया गया था, जिसका उद्देश्य मुख्य रूप से सौर और पवन ऊर्जा का उपयोग करना था, और 40 के दशक में इस क्षेत्र में अनुसंधान करने के लिए संस्थान में एक विशेष प्रयोगशाला बनाई गई थी।

रूस में अक्षय ऊर्जा की आर्थिक क्षमता का आकलन लगभग 250 मिलियन टन ईंधन के बराबर है। प्रति वर्ष, भू-तापीय ऊर्जा सहित - 115, लघु जल विद्युत - 65, बायोमास ऊर्जा - 35, निम्न-श्रेणी की ऊष्मा - 32, सौर ऊर्जा - 12, पवन ऊर्जा - 10।

नवीकरणीय ऊर्जा के प्रकार

अक्षय ऊर्जा के प्रकार नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, जिनके संसाधन उपयोग के साथ घटते नहीं हैं, उनमें शामिल हैं: सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल विद्युत, समुद्री ऊर्जा

7 नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत

7.1। पुनःप्राप्य उर्जा स्रोत

तालिका 7.1 - पृथ्वी पर ऊर्जा स्रोतों के संभावित भंडार

जीवाश्म ईंधन ऊर्जा

सूर्य की किरणों की ऊर्जा

समुद्रों और महासागरों की ऊर्जा

पृथ्वी की आंतरिक ऊष्मा की ऊर्जा

ऊर्जा आपूर्ति के संदर्भ में यूरोपीय समुदाय। प्रत्येक ईयू सदस्य राज्य में सालाना उत्पादित बिजली की मात्रा जितनी भिन्न होती है, उतनी ही इन देशों में व्यक्तिगत ऊर्जा वाहकों की भूमिका भी होती है।

तालिका 7.2। यूक्रेन में वैकल्पिक ऊर्जा की क्षमता

अनुक्रमणिका

स्थापित क्षमता, मिलियन किलोवाट

बिजली उत्पादन, अरब kWh

ईंधन की बचत, पारंपरिक शर्तों में एमएलएन टी

घरों को गर्म पानी उपलब्ध कराने के लिए सोलर कलेक्टर;

सौर फोटोवोल्टिक पैनल (विशेष रूप से ग्रामीण क्षेत्रों में);

सौर तापीय विद्युत संयंत्र (दीर्घावधि में)।

फोटोवोल्टिक (सौर) पैनल घरों में बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं। आकार में छोटे और आसानी से विस्तार योग्य, पैनल बड़े बिजली संयंत्रों या बिजली केबलों के बिना दुनिया भर के टाउनशिप के लिए बिजली पैदा कर सकते हैं। ऐसी बैटरियों के बड़े सेट एक छोटे पावर प्लांट जितनी बिजली पैदा कर सकते हैं। आज कम से कम दो दर्जन अमेरिकी कंपनियां अपने काम में फोटोवोल्टिक पैनल का इस्तेमाल करती हैं। 1990 में, फ्लोरिडा ने उन इमारतों को बेचना शुरू किया जो उनकी छतों पर स्थापित सौर पैनलों द्वारा विद्युतीकृत हैं। हालाँकि सौर पैनल प्रत्येक घर की लागत का लगभग एक-तिहाई हिस्सा बनाते हैं, लेकिन वे बिजली के बिलों का भुगतान करते हैं। नई तकनीक सौर पैनलों को छतों की छत सामग्री में एकीकृत करना संभव बनाती है।

संग्राहकों में काम करने वाला तरल पानी है, और सर्दियों में - पानी-शराब का घोल। रिसीवर पर विकिरण घटना का उपयोग करने की दक्षता 20% से 35% है, उत्पन्न बिजली प्रभावी घटना विकिरण के 10% से 30% तक है। सर्किट आरेखऐसी स्थापना चित्र 7.4 में दिखाई गई है।

वर्तमान में, 12 मेगावाट, 100 मेगावाट (यूएसए) के लिए सौर टावरों की परियोजनाएं विकसित की गई हैं, उनकी लागत सालार -1 की तुलना में बहुत कम है, और कीमत में और कमी आने की संभावना है (दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन कंपनी, आदि)। सौर ऊर्जा टावर स्पेन (अल्मेरिया), सिसिली (एड्रानो), फ्रांस (टेलनेस), जापान (एनआईओ टाउन) में बनाए गए हैं, लेकिन वे सालार-1 से कुछ छोटे हैं।

7.2.2। सौर ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में प्रत्यक्ष रूपांतरण

सौर पैनलों का अब तक का एकमात्र दोष उनका अपेक्षाकृत है उच्च कीमत(8-12 सेंट प्रति किलोवाट-घंटा), लेकिन कई कंपनियां सौर सेल के निर्माण की लागत को कम करने के लिए काम कर रही हैं। एक जर्मन कंपनी ने सौर-विद्युत खिड़की का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है, और इमारतों और संरचनाओं के अग्रभाग पर सौर सेल स्थापित करने के लिए प्रौद्योगिकियां विकसित की जा रही हैं। सोलर सेल कॉम्प्लेक्स ग्रामीण विद्युतीकरण के लिए एक आदर्श तकनीक है। भारत में, जिम्बाब्वे में 2,500 गांवों में 38,000 गांवों में सौर पैनल स्थापित किए गए हैं। दक्षिण अफ्रीका, श्रीलंका, डोमिनिकन गणराज्य और अन्य अविकसित देशों में घरों की छतों पर 200,000 से अधिक सौर सेल परिसर स्थापित हैं, नॉर्वे में - 50,000, संयुक्त राज्य अमेरिका में - लगभग 100,000।

7.2.3। सौर ऊर्जा के उपयोग की संभावनाएं और संभावनाएँ

7.3। पवन ऊर्जा और लघु जल विद्युत

7.3.1। पवन ऊर्जा के विकास की संभावनाएं और संभावनाएँ

भाप प्रणोदन अभी भी हमें आवश्यक शक्ति प्रदान करता है। यहां तक ​​कि सबसे अच्छे आधुनिक परमाणु रिएक्टर भी न्यायसंगत हैं।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की विशेषताएं और रूस में उनके उपयोग के मुख्य पहलू

पुनःप्राप्य उर्जा स्रोत

ये ऊर्जा के प्रकार हैं जो पृथ्वी के जीवमंडल में निरंतर नवीकरणीय हैं। इनमें सूर्य, हवा, पानी (अपशिष्ट जल सहित) की ऊर्जा शामिल है

स्कूल की शैक्षिक समस्या

एक शैक्षिक संस्थान में शैक्षिक और शैक्षिक प्रक्रिया का वैलेओलॉजिकल ओरिएंटेशन

स्कूल के शैक्षिक कार्य

एक सक्रिय नागरिक स्थिति, देशभक्ति और राष्ट्रीय गौरव की भावना, संस्कृतियों की विविधता के प्रति एक सकारात्मक दृष्टिकोण बनाने के लिए।

गतिविधि और संचारी बातचीत की प्रक्रिया में सकारात्मक सामाजिक गुणों के निर्माण के लिए छात्र स्वशासन की गतिविधि में सुधार करना।

छात्रों की पाठ्येतर गतिविधियों के संगठन में सुधार करके स्वास्थ्य-बचत वातावरण बनाना।

प्रतिस्पर्धी, सामाजिक रूप से अनुकूलित व्यक्तित्व की शिक्षा में परिवार और स्कूल के संयुक्त कार्य में सुधार करना।

अक्षय ऊर्जा स्रोतों के लक्षण

और रूस में उनके उपयोग के मुख्य पहलू

1 नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत

ये ऊर्जा के प्रकार हैं जो पृथ्वी के जीवमंडल में निरंतर नवीकरणीय हैं। इनमें पंप-स्टोरेज इलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों पर इस ऊर्जा के उपयोग को छोड़कर सूर्य, हवा, पानी (अपशिष्ट जल सहित) की ऊर्जा शामिल है। ज्वार की ऊर्जा, जलाशयों, नदियों, समुद्रों, महासागरों सहित जल निकायों की लहरें। प्राकृतिक भूमिगत ताप वाहकों का उपयोग करते हुए भूतापीय ऊर्जा। विशेष ताप वाहकों के उपयोग के साथ पृथ्वी, वायु, जल की कम संभावित तापीय ऊर्जा। बायोमास, जिसमें हाइड्रोकार्बन कच्चे माल और ईंधन का उपयोग करने की प्रक्रिया में प्राप्त कचरे के अपवाद के साथ, पेड़ों सहित ऊर्जा उत्पादन के लिए विशेष रूप से उगाए गए पौधे, साथ ही उत्पादन और खपत अपशिष्ट शामिल हैं। साथ ही बायोगैस; ऐसे कचरे के लैंडफिल में उत्पादन और खपत कचरे से निकलने वाली गैस; कोयले की खानों से निकलने वाली गैस।

सैद्धांतिक रूप से, ऊर्जा भी संभव है, जो लहरों, समुद्री धाराओं और महासागरों के तापीय प्रवणता (25 मेगावाट से अधिक की स्थापित क्षमता वाले एचपीपी) की ऊर्जा के उपयोग पर आधारित है। लेकिन अब तक यह पकड़ में नहीं आया है।

ऊर्जा स्रोतों को नवीनीकृत करने की क्षमता का मतलब यह नहीं है कि एक सतत गति मशीन का आविष्कार किया गया है। अक्षय ऊर्जा स्रोत (आरईएस) सूर्य की ऊर्जा, गर्मी, पृथ्वी के आंतरिक भाग और पृथ्वी के घूर्णन का उपयोग करते हैं। यदि सूर्य निकल जाता है, तो पृथ्वी ठंडी हो जाएगी और आरईएस काम नहीं करेगा।

2 पारंपरिक की तुलना में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लाभ

पारंपरिक ऊर्जा जीवाश्म ईंधन के उपयोग पर आधारित है, जिसके भंडार सीमित हैं। यह डिलीवरी की मात्रा और इसके लिए कीमतों के स्तर, बाजार की स्थितियों पर निर्भर करता है।

नवीकरणीय ऊर्जा विभिन्न प्रकार के प्राकृतिक संसाधनों पर आधारित है, जो गैर-नवीकरणीय स्रोतों को संरक्षित करना और उन्हें अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों में उपयोग करना संभव बनाता है, साथ ही भविष्य की पीढ़ियों के लिए पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा को संरक्षित करना भी संभव बनाता है।

ईंधन से आरईएस की स्वतंत्रता देश की ऊर्जा सुरक्षा और बिजली की कीमतों की स्थिरता सुनिश्चित करती है

आरईएस पर्यावरण के अनुकूल हैं: उनके संचालन के दौरान व्यावहारिक रूप से कोई अपशिष्ट, प्रदूषकों का वातावरण या जल निकायों में उत्सर्जन नहीं होता है। जीवाश्म ईंधन के निष्कर्षण, प्रसंस्करण और परिवहन से जुड़ी कोई पर्यावरणीय लागत नहीं है।

ज्यादातर मामलों में, आरईएस बिजली संयंत्र आसानी से स्वचालित होते हैं और सीधे मानवीय हस्तक्षेप के बिना काम कर सकते हैं।

अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकियां कई वैज्ञानिक क्षेत्रों और उद्योगों की नवीनतम उपलब्धियों को लागू करती हैं: मौसम विज्ञान, वायुगतिकी, विद्युत ऊर्जा उद्योग, थर्मल पावर इंजीनियरिंग, जनरेटर और टरबाइन निर्माण, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, नैनोटेक्नोलॉजी, सामग्री विज्ञान, आदि। विज्ञान-गहन प्रौद्योगिकियों का विकास बिजली उद्योग के वैज्ञानिक, औद्योगिक और परिचालन बुनियादी ढांचे के साथ-साथ विज्ञान-गहन उपकरणों के निर्यात की बचत और विस्तार से अतिरिक्त नौकरियां पैदा करने की अनुमति देता है।

3 सबसे आम नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत

रूस और दुनिया दोनों में, यह जलविद्युत है। दुनिया का लगभग 20% बिजली उत्पादन पनबिजली संयंत्रों से आता है।

वैश्विक पवन ऊर्जा उद्योग सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है: पवन टर्बाइनों की कुल क्षमता हर चार साल में दोगुनी हो जाती है, जो 150,000 मेगावाट से अधिक है। कई देशों में, पवन ऊर्जा की एक मजबूत स्थिति है। उदाहरण के लिए, डेनमार्क में, 20% से अधिक बिजली पवन ऊर्जा से उत्पन्न होती है।

सौर ऊर्जा का हिस्सा अपेक्षाकृत छोटा है (वैश्विक बिजली उत्पादन का लगभग 0.1%), लेकिन इसमें सकारात्मक वृद्धि की प्रवृत्ति है।

भूतापीय ऊर्जा का बहुत स्थानीय महत्व है। विशेष रूप से, आइसलैंड में ऐसे बिजली संयंत्र लगभग 25% बिजली पैदा करते हैं।

ज्वारीय ऊर्जा को अभी तक महत्वपूर्ण विकास नहीं मिला है और कई द्वारा इसका प्रतिनिधित्व किया जाता है पायलट परियोजनाएं.

4 रूस में नवीकरणीय ऊर्जा की स्थिति

रूस में इस प्रकार की ऊर्जा का प्रतिनिधित्व मुख्य रूप से बड़े पनबिजली संयंत्रों द्वारा किया जाता है, जो देश के बिजली उत्पादन का लगभग 19% प्रदान करते हैं। रूस में अन्य प्रकार के आरईएस अभी भी खराब रूप से दिखाई देते हैं, हालांकि कुछ क्षेत्रों में, उदाहरण के लिए, कामचटका और कुरील द्वीपों में, वे स्थानीय ऊर्जा प्रणालियों में महत्वपूर्ण महत्व रखते हैं। छोटे पनबिजली संयंत्रों की कुल क्षमता लगभग 250 मेगावाट, भूतापीय बिजली संयंत्र - लगभग 80 मेगावाट है। पवन ऊर्जा 13 मेगावाट से कम की कुल क्षमता वाली कई पायलट परियोजनाओं द्वारा स्थापित की गई है। ज्वारीय ऊर्जा प्रायोगिक किसलॉगबस्काया टीपीपी की क्षमताओं द्वारा सीमित है।

अक्षय ऊर्जा का अवलोकन

5 सौर ऊर्जा

सौर ऊर्जा किसी भी रूप में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए सौर विकिरण का उपयोग है। सौर ऊर्जा एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत का उपयोग करती है और भविष्य में पर्यावरण के अनुकूल बन सकती है, अर्थात यह हानिकारक अपशिष्ट पैदा नहीं करती है

सौर ऊर्जा के फायदे और नुकसान

लाभसार्वजनिक उपलब्धता और स्रोत की अटूटता। सैद्धांतिक रूप से, पर्यावरण के लिए पूर्ण सुरक्षा (हालांकि, हानिकारक पदार्थ वर्तमान में फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के उत्पादन में और स्वयं में उपयोग किए जाते हैं)। एक संभावना है कि सौर ऊर्जा का व्यापक परिचय पृथ्वी की सतह के अलबेडो को बदल सकता है और जलवायु परिवर्तन की ओर ले जा सकता है (हालांकि, ऊर्जा खपत के वर्तमान स्तर के साथ, यह बेहद असंभव है)।

सौर ऊर्जा संयंत्र रात में काम नहीं करता है और सुबह और शाम के धुंधलके में प्रभावी ढंग से काम नहीं करता है।

सौर कोशिकाओं की उच्च लागत। शायद तकनीक के विकास से यह कमी दूर हो जाएगी। 1990-2005 में सौर सेल की कीमतों में प्रति वर्ष औसतन 4% की गिरावट आ रही है।

सौर कोशिकाओं की अपर्याप्त दक्षता (शायद जल्द ही बढ़ाई जाएगी)।

फोटोपैनल की सतह को धूल और अन्य दूषित पदार्थों से साफ किया जाना चाहिए। कई वर्ग किलोमीटर के अपने क्षेत्र के साथ, यह मुश्किलें पैदा कर सकता है।

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की दक्षता गर्म होने पर स्पष्ट रूप से कम हो जाती है, इसलिए शीतलन प्रणाली, आमतौर पर पानी स्थापित करना आवश्यक हो जाता है।

30 साल के ऑपरेशन के बाद, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की दक्षता कम होने लगती है।

आज, सौर ऊर्जा का व्यापक रूप से उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां अन्य ऊर्जा स्रोतों की दुर्गमता, सौर विकिरण की प्रचुरता के साथ संयुक्त रूप से इसे आर्थिक रूप से उचित ठहराती है। रूस में, सौर ऊर्जा केवल छोटे स्वायत्त बिजली आपूर्ति प्रतिष्ठानों के रूप में मौजूद है जो पावर ग्रिड से जुड़े नहीं हैं और व्यक्तियों और छोटे संगठनों द्वारा उपयोग किए जाते हैं।

हवा हवा की एक धारा है जो पृथ्वी की सतह के सापेक्ष 0.6 मीटर/सेकेंड की गति से चलती है।

हवाएँ खत्म बड़े क्षेत्रव्यापक वायु धाराएँ बनाते हैं - मानसून, व्यापारिक हवाएँ, जो वायुमंडल के सामान्य और स्थानीय संचलन को बनाती हैं।

पवन ऊर्जा— पवन ऊर्जा के उपयोग में विशेषज्ञता रखने वाला एक ऊर्जा उद्योग — गतिज ऊर्जावातावरण में वायु द्रव्यमान। पवन ऊर्जा को नवीकरणीय ऊर्जा के रूप में वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि यह सूर्य की गतिविधि का परिणाम है।

पवन टर्बाइनों से ऊर्जा प्राप्त करनापवन जनरेटर (पवन ऊर्जा संयंत्र या पवन टरबाइन संक्षेप में) पवन गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एक उपकरण है। आधुनिक पवन टर्बाइनों की शक्ति 6 ​​मेगावाट तक पहुँचती है।

पवन टर्बाइनों के फायदे और नुकसान

- पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा का रूप

दुर्गम स्थानों के लिए पवन ऊर्जा सबसे अच्छा उपाय है।

अपेक्षाकृत कम बिजली उत्पादन

प्राकृतिक अक्षय ऊर्जा संसाधनों के व्यावहारिक उपयोग के लिए पवन ऊर्जा सबसे विकसित क्षेत्र है। पवन ऊर्जा में विश्व के नेता संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी, नीदरलैंड, डेनमार्क और भारत हैं। वर्तमान में, रूस में पवन ऊर्जा से संबंधित नए संगठन उभरे हैं, और विदेशी भागीदारों के साथ सहयोग धीरे-धीरे स्थापित हो रहा है।

रूस में, विशेषज्ञों के अनुसार, पवन ऊर्जा के विकास के लिए अनुकूल कारकों का एक अनूठा संयोजन:

समृद्ध और अच्छी तरह से अध्ययन की गई पवन क्षमता (127 TWh);

उच्च ऊर्जा खपत से जुड़ा हुआ है वातावरण की परिस्थितियाँऔर अर्थव्यवस्था की संरचना।

वर्तमान में, पवन ऊर्जा संयंत्रों (डब्ल्यूपीपी) के निर्माण के लिए कई परियोजनाएं विकसित और कार्यान्वित की जा रही हैं, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता लगभग 100 से 300 मेगावाट है, व्यावहारिक रूप से पूरे देश में, हालांकि उनमें से अधिकांश उत्तर पश्चिम और दक्षिण में केंद्रित हैं। रूस के यूरोपीय भाग में: लेनिनग्राद क्षेत्र; पस्कोव क्षेत्र; रोस्तोव क्षेत्र और उत्तरी काकेशस (पोर्ट कवकज़, अनपा, टेमीयुक, कराची-चर्केसिया); ऑरेनबर्ग; प्राइमरी में रूसी द्वीप। कुल मिलाकर, रूस में 20-25 डब्ल्यूपीपी परियोजनाएं अलग-अलग प्रगति की डिग्री में हैं।

भूतापीय ऊर्जा - बिजली का उत्पादन, साथ ही तापीय ऊर्जा पृथ्वी के आंत्र में निहित तापीय ऊर्जा के कारण होती है। आमतौर पर वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों, नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों को संदर्भित करता है।

ग्रह के बीच में रेडियोन्यूक्लाइड्स के विभाजन के कारण आंतों की तापीय ऊर्जा बनती है। यह पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा के निरंतर अद्यतन स्रोत का उपयोग ज्वालामुखीय अभिव्यक्तियों और भूवैज्ञानिक विसंगतियों वाले क्षेत्रों में किया जा सकता है, जब पृथ्वी की सतह के करीब पानी को क्वथनांक तक गर्म किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप, जल वाष्प के रूप में, यह कर सकता है बिजली का उत्पादन करने के लिए टर्बाइनों को आपूर्ति की जानी चाहिए। गर्म पानीप्राकृतिक झरनों (गीज़र) का सीधे उपयोग किया जा सकता है।

हालांकि, पृथ्वी की गर्मी बहुत "फैली हुई" है, और दुनिया के अधिकांश हिस्सों में ऊर्जा का केवल एक बहुत ही छोटा हिस्सा मनुष्य द्वारा लाभ के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इनमें से प्रयोग करने योग्य भू-तापीय संसाधन पृथ्वी की पपड़ी के ऊपरी 10 किमी की कुल ताप क्षमता का लगभग 1% है।

बायोगैस- बायोमास के मीथेन किण्वन द्वारा उत्पादित गैस। एक जैव रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप जिसमें मीथेन बैक्टीरिया भाग लेते हैं, बायोगैस निकलती है, इसके मुख्य घटक हैं: मीथेन (CH4, लगभग 70%), कार्बन डाइऑक्साइड (CO2, लगभग 30%) और एक निश्चित मात्रा में h3, h3S, एन 2। जैविक कचरे की संरचना के आधार पर इस गैस मिश्रण का कैलोरी मान 5000 से 8000 किलो कैलोरी / एम 3 है।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की विशेषताएं और रूस में उनके उपयोग के मुख्य पहलू

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत ये ऊर्जा के प्रकार हैं जो पृथ्वी के जीवमंडल में निरंतर नवीकरणीय हैं। इनमें सूर्य, हवा, पानी (अपशिष्ट जल सहित) की ऊर्जा शामिल है

जलविद्युत नवीकरणीय ऊर्जा का अगला सबसे बड़ा स्रोत है, जो 2010 में वैश्विक ऊर्जा खपत का 3.3% और वैश्विक बिजली उत्पादन का 15.3% प्रदान करता है। 2010 में, वैश्विक ऊर्जा खपत का 16.7% अक्षय स्रोतों से आया था। अक्षय ऊर्जा का हिस्सा घट रहा है, लेकिन यह पारंपरिक बायोमास के हिस्से में कमी की कीमत पर है, जो 2010 में केवल 8.5% था। आधुनिक नवीकरणीय ऊर्जा का हिस्सा बढ़ रहा है और 2010 में 8.2% था, जिसमें ताप और जल तापन (बायोमास, सौर और भू-तापीय जल तापन और ताप) 3.3% के लिए जलविद्युत 3.3% शामिल था; जैव ईंधन 0.7%; बिजली उत्पादन (पवन, सौर, भूतापीय बिजली संयंत्र और टीईएस में बायोमास) 0.9%। 2010 में 196,600 मेगावाट (मेगावाट) की स्थापित क्षमता के साथ दुनिया भर में पवन ऊर्जा का उपयोग प्रति वर्ष लगभग 30 प्रतिशत बढ़ रहा है, और यूरोप और अमेरिका में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। फोटोवोल्टिक उद्योग में वार्षिक उत्पादन 2008 में 6900 मेगावाट तक पहुंच गया। सौर ऊर्जा संयंत्र जर्मनी और स्पेन में लोकप्रिय हैं। सोलर थर्मल प्लांट अमेरिका और स्पेन में संचालित होते हैं, जिनमें सबसे बड़ा 354 मेगावाट का मोजावे रेगिस्तान है। दुनिया का सबसे बड़ा भू-तापीय संयंत्र कैलिफोर्निया गीजर प्लांट है, जिसकी नाममात्र क्षमता 750 मेगावाट है। गन्ने से ईंधन इथेनॉल के उत्पादन से संबंधित ब्राजील में दुनिया के सबसे बड़े नवीकरणीय ऊर्जा कार्यक्रमों में से एक है। इथेनॉलवर्तमान में ऑटोमोटिव ईंधन के लिए देश की जरूरत का 18 प्रतिशत कवर करता है। ईंधन इथेनॉल भी अमेरिका में व्यापक रूप से उपलब्ध है।

अक्षय ऊर्जा उदाहरण

पवन ऊर्जा

यह ऊर्जा की एक शाखा है जो राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में उपयोग के लिए वातावरण में वायु द्रव्यमान की गतिज ऊर्जा को विद्युत, तापीय और ऊर्जा के किसी अन्य रूप में परिवर्तित करने में माहिर है। परिवर्तन एक पवन जनरेटर (बिजली उत्पन्न करने के लिए), पवन चक्कियों (प्राप्त करने के लिए) की मदद से होता है मेकेनिकल ऊर्जा) और कई अन्य प्रकार के समुच्चय। पवन ऊर्जा सूर्य की गतिविधि का परिणाम है, इसलिए यह नवीकरणीय प्रकार की ऊर्जा से संबंधित है।

भविष्य में, पवन ऊर्जा का उपयोग पवन टर्बाइनों के माध्यम से नहीं, बल्कि अधिक अपरंपरागत तरीके से करने की योजना है। मसदर (यूएई) शहर में, पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव से संचालित एक बिजली संयंत्र बनाने की योजना है। यह पीजोइलेक्ट्रिक प्लेटों से ढके पॉलिमर ट्रंक का जंगल होगा। 55 मीटर लंबे ये ट्रंक हवा के प्रभाव में झुकेंगे और करंट पैदा करेंगे।

पनबिजली

पीईएस के फायदे पर्यावरण मित्रता और ऊर्जा उत्पादन की कम लागत हैं। नुकसान निर्माण की उच्च लागत और दिन के दौरान बिजली परिवर्तन हैं, यही वजह है कि पीईएस अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों के साथ केवल एक ही बिजली प्रणाली में काम कर सकता है।

तरंग ऊर्जा

सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा

इस प्रकार की ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय सौर विकिरण के विद्युत या तापीय ऊर्जा में रूपांतरण पर आधारित है।

अप्रत्यक्ष कार्रवाई के एसईएस में शामिल हैं:

• मीनार- ध्यान केंद्रित करना सूरज की रोशनीखारा से भरे केंद्रीय टॉवर पर हेलियोस्टैट्स।

• मॉड्यूलर- इन सौर ऊर्जा संयंत्रों में, प्रत्येक परवलयिक-बेलनाकार दर्पण सांद्रक के फोकस पर रिसीवर को शीतलक, आमतौर पर तेल की आपूर्ति की जाती है और फिर पानी को वाष्पित करके गर्मी को स्थानांतरित करता है।

सौर तालाब आरेख:
1 - ताजे पानी की परत; 2 - ढाल परत;
3 - खड़ी नमकीन की एक परत; 4 - हीट एक्सचेंजर।

इस प्रकार का सबसे बड़ा बिजली संयंत्र इज़राइल में स्थित है, इसकी क्षमता 5 मेगावाट है, तालाब का क्षेत्रफल 250,000 वर्ग मीटर है, और गहराई 3 मीटर है।

भू - तापीय ऊर्जा

बिजली संयंत्रों इस प्रकार काऊष्मा वाहक के रूप में गर्म पानी का उपयोग करने वाले ताप विद्युत संयंत्र हैं। पानी गर्म करने की आवश्यकता न होने के कारण, जियोटीपीपी टीपीपी की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैं। भूतापीय ऊर्जा संयंत्र ज्वालामुखीय क्षेत्रों में बनाए जा रहे हैं, जहां अपेक्षाकृत उथली गहराई पर पानी क्वथनांक से ऊपर गर्म होता है और सतह पर रिसता है, कभी-कभी गीजर के रूप में प्रकट होता है। ड्रिलिंग कुओं द्वारा भूमिगत स्रोतों तक पहुंच बनाई जाती है।

जैव

ऊर्जा की यह शाखा जैव ईंधन से ऊर्जा के उत्पादन में माहिर है। इसका उपयोग विद्युत ऊर्जा और ऊष्मा दोनों के उत्पादन में किया जाता है।

पहली पीढ़ी के जैव ईंधन

• शैवाल साधारण जीवित जीव हैं जो प्रदूषित या खारे पानी में बढ़ने और पुन: उत्पन्न करने के लिए अनुकूलित होते हैं (पहली पीढ़ी के स्रोतों जैसे सोयाबीन से दो सौ गुना अधिक तेल होते हैं);
• कैमेलिना (पौधा) - गेहूं और अन्य फसलों के साथ रोटेशन में बढ़ रहा है;
• जेट्रोफा करकास या जेट्रोफा - प्रजातियों के आधार पर 27 से 40% की तेल सामग्री के साथ, शुष्क मिट्टी में बढ़ रहा है।

बाजार में बिकने वाली दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधनों में, सबसे प्रसिद्ध कनाडाई कंपनी डायनेमोटिव द्वारा उत्पादित बायोऑयल और जर्मन कंपनी चोरेन इंडस्ट्रीज जीएमबीएच द्वारा सनडीजल हैं।

जर्मन एनर्जी एजेंसी (डॉयचे एनर्जी-एजेंटुर जीएमबीएच) (वर्तमान तकनीकों के साथ) के अनुमानों के अनुसार, बायोमास के पायरोलिसिस द्वारा ईंधन का उत्पादन मोटर वाहन ईंधन के लिए जर्मनी की 20% जरूरतों को पूरा कर सकता है। 2030 तक, प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, बायोमास पायरोलिसिस जर्मन ऑटोमोटिव ईंधन खपत का 35% प्रदान कर सकता है। उत्पादन की लागत € 0.80 प्रति लीटर ईंधन से कम होगी।

पायरोलिसिस नेटवर्क (PyNe) एक शोध संगठन है जो यूरोप, अमेरिका और कनाडा के 15 देशों के शोधकर्ताओं को एक साथ लाता है।

शंकुधारी लकड़ी के तरल पायरोलिसिस उत्पादों का उपयोग भी बहुत ही आशाजनक है। उदाहरण के लिए, 70% गोंद टर्पेन्टाइन, 25% मेथनॉल और 5% एसीटोन का मिश्रण, यानी रालयुक्त देवदार की लकड़ी के शुष्क आसवन अंशों को A-80 गैसोलीन के प्रतिस्थापन के रूप में सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, लकड़ी के कचरे का उपयोग आसवन के लिए किया जाता है: शाखाएं, स्टंप, छाल। ईंधन के अंशों का उत्पादन 100 किलोग्राम प्रति टन कचरे तक पहुंचता है।

तीसरी पीढ़ी के जैव ईंधन- शैवाल से प्राप्त ईंधन।

कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस, या पीट जैसे जीवाश्म ईंधन के निष्कर्षण के लिए स्थायी प्रक्रियाओं का उपयोग विरोध किया जाता है। एक व्यापक अर्थ में, वे नवीकरणीय भी हैं, लेकिन मानव मानकों से नहीं, क्योंकि उनके गठन में करोड़ों साल लगते हैं, और उनका उपयोग बहुत तेजी से होता है।

अक्षय ऊर्जा स्रोतों का समर्थन करने के उपाय

फिलहाल, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का समर्थन करने के लिए काफी बड़ी संख्या में उपाय हैं। उनमें से कुछ पहले से ही बाजार सहभागियों के लिए प्रभावी और समझने योग्य साबित हुए हैं। इन उपायों में, यह अधिक विस्तार से विचार करने योग्य है:

• हरा प्रमाण पत्र;
• तकनीकी कनेक्शन की लागत की प्रतिपूर्ति;
• कनेक्शन शुल्क;
• शुद्ध माप प्रणाली;

हरा प्रमाण पत्र

ग्रीन सर्टिफिकेट को नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के आधार पर एक निश्चित मात्रा में बिजली के उत्पादन की पुष्टि करने वाले प्रमाण पत्र के रूप में समझा जाता है। ये प्रमाण पत्र केवल संबंधित प्राधिकारी द्वारा योग्य निर्माताओं द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं। एक नियम के रूप में, एक हरा प्रमाण पत्र 1 MWh की पीढ़ी की पुष्टि करता है, हालांकि यह मान भिन्न हो सकता है। ग्रीन सर्टिफिकेट को या तो उत्पादित बिजली के साथ या अलग से बेचा जा सकता है, जिससे बिजली उत्पादक को अतिरिक्त सहायता मिलती है। "ग्रीन सर्टिफिकेट" के मुद्दे और स्वामित्व को ट्रैक करने के लिए विशेष सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर टूल (WREGIS, M-RETS, NEPOOL GIS) का उपयोग किया जाता है। कुछ कार्यक्रमों के तहत, प्रमाणपत्र जमा किए जा सकते हैं (भविष्य में बाद में उपयोग के लिए) या उधार (चालू वर्ष में दायित्वों को पूरा करने के लिए)। हरित प्रमाणपत्रों के संचलन के तंत्र के पीछे प्रेरक शक्ति कंपनियों के लिए स्वयं द्वारा ग्रहण किए गए या सरकार द्वारा लगाए गए दायित्वों को पूरा करने की आवश्यकता है। विदेशी साहित्य में, "ग्रीन सर्टिफिकेट्स" को रिन्यूएबल एनर्जी सर्टिफिकेट्स (आरईसी), ग्रीन टैग्स, रिन्यूएबल एनर्जी क्रेडिट्स के रूप में भी जाना जाता है।

तकनीकी कनेक्शन की लागत के लिए मुआवजा

आरईएस पर आधारित परियोजनाओं के निवेश आकर्षण को बढ़ाने के लिए, राज्य निकाय ग्रिड के नवीकरणीय स्रोतों के आधार पर जनरेटर के तकनीकी कनेक्शन की लागत के लिए आंशिक या पूर्ण मुआवजे के लिए एक तंत्र प्रदान कर सकते हैं। आज तक, केवल चीन में, ग्रिड संगठन तकनीकी कनेक्शन की सभी लागतों को पूरी तरह से वहन करते हैं।

आरईएस ऊर्जा के लिए निश्चित शुल्क

दुनिया में संचित अनुभव हमें अक्षय ऊर्जा स्रोतों के विकास को प्रोत्साहित करने के सबसे सफल उपायों के रूप में निश्चित टैरिफ के बारे में बात करने की अनुमति देता है। ये आरईएस समर्थन उपाय तीन मुख्य कारकों पर आधारित हैं:

• नेटवर्क से गारंटीकृत कनेक्शन;
• अक्षय ऊर्जा स्रोतों द्वारा उत्पादित सभी बिजली की खरीद के लिए दीर्घकालिक अनुबंध;
• उत्पादित बिजली की निश्चित कीमत पर खरीद की गारंटी।

आरईएस ऊर्जा के लिए निश्चित टैरिफ न केवल विभिन्न नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लिए भिन्न हो सकते हैं, बल्कि स्थापित आरईएस क्षमता के आधार पर भी भिन्न हो सकते हैं। निश्चित टैरिफ पर आधारित समर्थन प्रणाली के विकल्पों में से एक आरईएस ऊर्जा के बाजार मूल्य पर एक निश्चित प्रीमियम का उपयोग है। एक नियम के रूप में, उत्पादित बिजली की कीमत पर अधिभार या एक निश्चित टैरिफ का भुगतान पर्याप्त लंबी अवधि (10-20 वर्ष) में किया जाता है, जिससे परियोजना में निवेश पर रिटर्न की गारंटी मिलती है और लाभ होता है।

शुद्ध माप प्रणाली

यह समर्थन उपाय नेटवर्क को आपूर्ति की गई बिजली को मापने और बिजली आपूर्ति संगठन के साथ आपसी बस्तियों में इस मूल्य का उपयोग करने की संभावना प्रदान करता है। "नेट मीटरिंग सिस्टम" के अनुसार, आरईएस के मालिक को उत्पन्न बिजली के बराबर या उससे अधिक राशि के लिए खुदरा ऋण प्राप्त होता है। कई देशों में, उपभोक्ताओं को नेट मीटरिंग विकल्प प्रदान करने के लिए बिजली आपूर्ति कंपनियों को कानून की आवश्यकता होती है।

निवेश

2008 में दुनिया भर में, उन्होंने पवन ऊर्जा में $51.8 बिलियन, $33.5 बिलियन में निवेश किया सौर ऊर्जाऔर जैव ईंधन में 16.9 बिलियन डॉलर। यूरोपीय देशों ने 2008 में वैकल्पिक ऊर्जा में $50 बिलियन, अमेरिका - $30 बिलियन, चीन - $15.6 बिलियन, भारत - $4.1 बिलियन का निवेश किया।

2009 में, दुनिया भर में नवीकरणीय ऊर्जा में निवेश $160 बिलियन था, और 2010 में - $211 बिलियन। 2010 में, पवन ऊर्जा में $94.7 बिलियन, सौर ऊर्जा में $26.1 बिलियन और बायोमास और कचरे से ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों में $11 बिलियन का निवेश किया गया था।

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लिंक

• आप और ग्रीन एनर्जी, WWF वेबसाइट का एक भाग

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में वैज्ञानिकों की जांच के तहत हाल तकपुनःप्राप्य उर्जा स्रोत। समय आ गया है कि हम कल के बारे में सोचें और स्पष्ट रूप से समझें कि पृथ्वी के खनिजों का उपयोग अंतहीन नहीं हो सकता।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (आरईएस)

सूर्य की संलयन प्रतिक्रिया घटना की मुख्य प्रक्रिया है वैकल्पिक ऊर्जा. खगोलविदों की गणना के अनुसार, इस ग्रह का अनुमानित जीवन पांच अरब वर्ष है, जिससे सौर विकिरण की व्यावहारिक रूप से अनंत आपूर्ति का न्याय करना संभव हो जाता है। अक्षय ऊर्जा स्रोत न केवल सूर्य के आने वाले प्रवाह हैं, बल्कि अन्य डेरिवेटिव भी हैं - वैकल्पिक स्रोत: हवा, लहरों और प्रकृति की गति। लंबे समय तक, प्रकृति सौर विकिरण के उपयोग के लिए अनुकूलित हुई और इस प्रकार तापीय संतुलन पर पहुंच गई। यह प्राप्त ऊर्जा ग्लोबल वार्मिंग का कारण नहीं बनती है, क्योंकि पृथ्वी पर सभी आवश्यक प्रक्रियाओं को लॉन्च करने के बाद, यह अंतरिक्ष में वापस आ जाती है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का सतत उपयोग सर्वोपरि है

वैज्ञानिक इस क्षेत्र में अनुसंधान का नेतृत्व कर रहे हैं। वास्तव में, प्राप्त सभी सौर विकिरणों में से, पृथ्वी पर जीवन प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए केवल एक तिहाई भाग का उपयोग किया जाता है, पौधों द्वारा आवश्यक प्रकाश संश्लेषण के लिए 0.02% का उपभोग किया जाता है, और शेष लावारिस भाग बाहरी अंतरिक्ष में वापस आ जाता है।

प्रकार और आवेदन

अक्षय ऊर्जा स्रोतों में कई मुख्य घटक होते हैं:

डेनिश नेशनल लेबोरेटरी ने एक रिपोर्ट तैयार की है जिसमें कहा गया है कि 2050 तक दुनिया बहुत कम कार्बन उत्सर्जन वाली ऊर्जा पर स्विच करने में सक्षम होगी। साथ ही, इसकी लागत पृथ्वी के आंत्र से प्राकृतिक संसाधनों को निकालने की लागत से बहुत कम होगी।