32,6% – мұнай және мұнай өнімдері. 30,0% – көмір. 23,7% – газ. Адамзатты қуаттандыратын энергия көздерінің үштігі дәл осылай көрінеді. Жұлдызды кемелер мен «жасыл» планета әлі де «алыс галактика» сияқты алыс.
Әлбетте, баламалы энергияға қарай қозғалыс бар, бірақ оның баяу жүріп жатқаны соншалық, серпіліс болады деп үміттенеді – әлі жоқ. Шынын айтайық: алдағы 50 жылда қазбалы отындар үйлерімізді жарықтандырады.
Баламалы энергияның дамуы Темза жағалауындағы қарапайым джентльмен сияқты баяу жүріп жатыр. Дәстүрлі емес энергия көздері туралы бүгінде оларды дамыту және күнделікті өмірге енгізу үшін жасалған жұмыстардан әлдеқайда көп жазылған. Бірақ бұл бағытта күйменің қалған бөлігін артқа тартатын 3 танымал «мастодон» бар.
Бұл жерде атом энергетикасы қарастырылмаған, өйткені оның прогрессивтілігі мен дамуының мақсаттылығы мәселесі өте ұзақ уақыт бойы талқылануы мүмкін.
Төменде станциялардың қуат көрсеткіштері болады, сондықтан мәндерді талдау үшін біз бастапқы нүктені енгіземіз: әлемдегі ең қуатты электр станциясы - Кашивазаки-Карива атом электр станциясы (Жапония). Оның қуаты 8,2 ГВт.
Ауа энергиясы: жел адамға қызмет етеді
Жел энергиясының негізгі принципі - қозғалатын ауа массаларының кинетикалық энергиясын жылу, механикалық немесе электр энергиясына түрлендіру.
Жел - жер бетіндегі ауа қысымының айырмашылығының нәтижесі. Мұнда «коммуникациялық кемелер» классикалық принципі тек жаһандық ауқымда жүзеге асырылады. Елестетіп көріңізші 2 ұпай – Мәскеу мен Санкт-Петербург. Мәскеудегі температура жоғарырақ болса, онда ауа қызады және көтеріледі, төменгі қабаттарда төмен қысымды және ауаның аз мөлшерін қалдырады. Сонымен қатар, Санкт-Петербургте жоғары қысым және «төменнен» ауа жеткілікті. Сондықтан бұқара Мәскеуге қарай ағыла бастайды, өйткені табиғат әрқашан тепе-теңдікке ұмтылады. Осылай ауа ағыны пайда болады, оны жел деп атайды.
Бұл қозғалыс инженерлер басып алуға ұмтылатын үлкен энергияны алып жүреді.
Бүгінгі таңда әлемде өндірілетін энергияның 3%-ы жел турбиналары есебінен өндіріліп, қуаты артып келеді. 2016 жылы жел электр станцияларының белгіленген қуаты атом электр станцияларының қуаттылығынан асып түсті. Бірақ бағыттың дамуын шектейтін 2 ерекшелік бар:
1. Орнатылған қуат – максималды жұмыс қуаты. Ал егер атом электр станциялары барлық уақытта дерлік осы деңгейде жұмыс істейтін болса, жел электр станциялары мұндай көрсеткіштерге сирек жетеді. Мұндай станциялардың тиімділігі 30-40% құрайды. Жел өте тұрақсыз, бұл өнеркәсіптік ауқымда қолдануды шектейді.
2. Жел электр станцияларын тұрақты жел ағындары орындарында орналастыру ұтымды - осылайша орнатудың максималды тиімділігін қамтамасыз етуге болады. Генераторларды локализациялау айтарлықтай шектелген.
Жел энергиясын бүгінгі күні тұрақты энергиямен, мысалы, жанғыш отынды пайдаланатын атом электр станциялары мен станциялармен үйлестіре отырып, қосымша энергия көзі ретінде қарастыруға болады.
Жел диірмендері алғаш рет Данияда пайда болды - оларды мұнда крест жорықтары әкелді. Бүгінгі таңда бұл Скандинавия елінде энергияның 42% жел электр станцияларында өндіріледі.
Ұлыбритания жағалауынан 100 шақырым жерде жасанды арал салу жобасы аяқталуға жақын. Dogger Bank-те 6 шақырымға түбегейлі жаңа жоба құрылады2 материкке электр энергиясын жеткізетін көптеген жел турбиналары орнатылады. Бұл әлемдегі ең үлкен жел электр станциясы болады. Бүгінгі таңда бұл Гансу (Қытай) қуаттылығы 5,16 ГВт. Бұл жыл сайын өсіп келе жатқан жел қондырғыларының кешені. Жоспарланған көрсеткіш – 20 ГВт.
Және құны туралы аздап.
Өндірілген 1 кВт/сағ энергияның орташа құнының көрсеткіштері:
─ көмір 9-30 цент;
─ жел 2,5-5 цент.
Жел энергиясына тәуелділік мәселесін шешу және сол арқылы жел электр станцияларының тиімділігін арттыру мүмкін болса, олардың әлеуеті зор.
Күн энергиясы: табиғаттың қозғалтқышы – адамзаттың қозғалтқышы
Өндіріс принципі күн сәулесінен жылуды жинауға және бөлуге негізделген.
Қазір әлемдік энергия өндірісіндегі күн электр станцияларының (ГЭС) үлесі 0,79% құрайды.
Бұл энергия, ең алдымен, баламалы энергиямен байланысты - фотоэлементтері бар үлкен тақталармен жабылған фантастикалық өрістер бірден көз алдыңызға тартылады. Іс жүзінде бұл бағыттың табыстылығы айтарлықтай төмен. Проблемалардың арасында ауа массалары жылытылатын күн электр станциясының үстіндегі температура режимінің бұзылуын атап өтуге болады.
80-нен астам елде күн энергиясын дамыту бағдарламалары бар. Бірақ көп жағдайда біз қосалқы энергия көзі туралы айтып отырмыз, өйткені өндіріс деңгейі төмен.
Күн радиациясының егжей-тегжейлі карталары құрастырылған қуатты дұрыс орналастыру маңызды.
Күн коллекторы суды жылыту үшін де, электр энергиясын өндіру үшін де қолданылады. Фотоэлектрлік ұяшықтар күн сәулесінің әсерінен фотондарды «соққылау» арқылы энергия жасайды.
Күн электр станцияларында энергия өндіру бойынша көшбасшы Қытай, ал жан басына шаққандағы өндіру бойынша Германия.
Ең ірі күн электр станциясы Калифорнияда орналасқан Топаз күн фермасында орналасқан. Қуаты 1,1 ГВт.
Коллекторларды орбитаға шығару және күн энергиясын атмосферада жоғалтпай жинау бойынша әзірлемелер бар, бірақ бұл бағытта әлі де тым көп техникалық кедергілер бар.
Су қуаты: планетадағы ең үлкен қозғалтқышты пайдалану
Гидроэнергетика баламалы энергия көздерінің көшбасшысы болып табылады. Дүние жүзінде өндірілетін энергияның 20%-ы гидроэнергетикадан алынады. Ал жаңартылатын көздер арасында 88%.
Арнаны толығымен жауып тастайтын өзеннің белгілі бір бөлігіне үлкен бөгет салынуда. Ағысқа қарай су қоймасы жасалады, бөгеттің бүйірлеріндегі биіктік айырмашылығы жүздеген метрге жетеді. Турбиналар орнатылған жерлерде су бөгет арқылы жылдам өтеді. Осылайша, қозғалатын судың энергиясы генераторларды айналдырады және энергияның пайда болуына әкеледі. Барлығы қарапайым.
Кемшіліктері: үлкен аумақты су басқан, өзендегі биотіршілік бұзылған.
Ең ірі су электр станциясы Қытайдағы Санся («Үш шатқал») болып табылады. Оның қуаттылығы 22 ГВт, әлемдегі ең ірі зауыт.
Су электр станциялары бүкіл әлемде кең таралған, ал Бразилияда олар энергияның 80% қамтамасыз етеді. Бұл бағыт баламалы энергетикадағы ең перспективалы және үнемі дамып келеді.
Кіші өзендер үлкен қуат өндіруге қабілетсіз, сондықтан олардағы су электр станциялары жергілікті қажеттіліктерді қанағаттандыруға арналған.
Суды энергия көзі ретінде пайдалану бірнеше негізгі тұжырымдамаларда жүзеге асырылады:
1. Толқындарды пайдалану. Технология көп жағынан классикалық су электр станциясына ұқсайды, жалғыз айырмашылығы, бөгет арнаны емес, шығанақтың аузын жауып тастайды. Айдың тартылуының әсерінен теңіз суы күнделікті ауытқулар жасайды, бұл бөгет турбиналары арқылы су айналымына әкеледі. Бұл технология бірнеше елдерде ғана енгізілген.
2. Толқындық энергияны пайдалану. Ашық теңіздегі судың тұрақты ауытқуы да энергия көзі бола алады. Бұл толқындардың статикалық орнатылған турбиналар арқылы өтуі ғана емес, сонымен қатар «қалқымалы» пайдалану: бірақ теңіз бетінде шағын турбиналар орналасқан арнайы қалтқылар тізбегі орналасады. Толқындар генераторларды айналдырады және белгілі бір мөлшерде энергия өндіріледі.
Жалпы, бүгінде баламалы энергетика жаһандық қуат көзіне айнала алмай отыр. Бірақ көптеген нысандарды автономды энергиямен қамтамасыз ету әбден мүмкін. Аумақтың сипаттамаларына байланысты сіз әрқашан ең жақсы нұсқаны таңдай аласыз.
Жаһандық энергетикалық тәуелсіздік үшін атақты сербтердің «эфир теориясы» сияқты түбегейлі жаңа нәрсе қажет болады.
Демагогиясыз, 2000-шы жылдары адамзат ағайынды Люмьер суретке түсірген локомотивтен әлдеқайда прогрессивті емес энергия өндіретіні таңқаларлық. Бүгінгі таңда энергетикалық ресурстар мәселесі электр энергиясын өндіру құрылымын анықтайтын саясат пен қаржы саласына дейін созылды. Шамдарды май жағып жатса, ол біреуге керек...