Экология потребления.Наука и техника:Рассмотрим шесть примеров рекордно низкой стоимости энергии солнца ветра со всего мира - от Чили до Дании.

В среднем, энергия из ископаемых источников стоит дешевле, чем чистая энергия, но с каждым годом этот разрыв сокращается. Рассмотрим шесть примеров рекордно низкой стоимости энергии солнца ветра со всего мира - от Чили до Дании.

Бесплатная ветряная энергия в Далласе

Энергоснабжающая компания TXU Energy в Далласе, штат Т ехас , в какой-то момент произвела столько электроэнергии от ветряных установок, что решила раздавать ее просто так. С 9 вечера до 6 утра пользователи электросети могли бесплатно пользоваться электричеством. На данный момент ветряная энергия составляет лишь 10% от общей выработки энергии в штате, но пример TXU Energy доказал, что у чистой энергетики есть большой потенциал. Бесплатное электричество принесло пользу и самой компании, так как позволило сократить траты на хранение энергии и обслуживание электросети при выработке излишков.

Бесплатная солнечная энергия в Чили

Солнечная погода в этом году привела к избытку электроэнергии на солнечных фермах в Чили. В течение 113 дней электроэнергия поставлялась бесплатно. В прошлом году страна пользовалась бесплатным электричеством 192 дня. Государство. активно инвестирует в строительство солнечных электростанций. Власти уже построили 29 ферм и намерены возвести еще 15. Однако в стране действует всего две электросети, не соединенные между собой. Из-за этого во многие деревни не проведено электричество, а некоторым гражданам приходится переплачивать за свет из-за проблем с инфраструктурой.

Самая дешевая ветряная энергия в Дании

В ноябре шведская фирма Vattenfall сообщила, что приступает к строительству морской ветряной фермы в Дании. Вырабатываемая на ней электроэнергия будет стоить дешевле, чем энергия от угля и природного газа. Электростанция Kriegers Flak мощностью 600 мегаватт станет первой в мире морской сетью сверхвысокого напряжения, которая будет вырабатывать электричество по $54 за мегаватт. Ветрогенераторы создадут межгосударственную ЛЭП с Германией, которая позволит странам при необходимости обмениваться электричеством, сокращать расходы и избегать нехватки электроэнергии. Мощная электросеть начнет работу в конце 2021 года.

Выгодные солнечные дома в Австралии

Оборудованные солнечными панелями и домашними аккумуляторами Tesla Powerwall 2.0 дома в Австралии доказ ывают , что выгодная возобновляемая энергетика не фантазия, а реальность. Жилье с солнечными батареями экономит своим владельцам тыс ячи долларов в год. Главное преимущество заключается в возможности сохранять энергию и использовать ее потом при необходимости. Глава Tesla Илон Маск давно утверж дает , что солнечные установки могут быть надежным и эффективным источником энергии, а кроме того, они помогают людям экономить на растущих счетах за электричество. Не зря компания Маска выпустила солнечные батареи в форме череп ицы для крыши.

Возобновляемая энергия дешевле ископаемой

Это может показаться маловероятным, но в США солнечная и ветряная энергия уже обходятся дешевле энергии от ископаемых источников. В 2014 году издание The New York Times проанализировало данные различных энергетических компаний и обнару жило , что чистая энергетика стоит не дороже традиционной. Этому во многом способствуют правительственные льготы. В то же время рост инвестиций в «зеленые» источники растет, цены падают, а конкуренция нарастает.

Подходя к выбору не дорогих энергетических ресурсов, стоит отметить, что критерием выбора должна быть не только дешевизна, но и неисчерпаемость, экологическая безопасность. Планетарные запасы нефти, угля и газа когда-нибудь закончатся. Атомная энергия теряет свою привлекательность и уже не является самой дешевой и безопасной. Остается не так уж много источников энергии на планете, которые известны на сегодняшний момент и их эксплуатация ведется с тем или иным успехов в мире. Экспериментальные проекты и еще не апробированные источники энергии в данном анализе рассматриваться не будут.

Атомная энергия

Истинная стоимость атомной энергии является намного выше, чем обычно считают. Обычно ее стоимость оценивается примерно в 0,2 доллара США за 1 КВт-час, в зависимости от региона использования. В Японии, например атомная энергия самая дорогая. Относительная дороговизна атомной энергии кроется в рисках загрязнения окружающей среды и ядерного катаклизма наподобие Чернобыля и Фукусимы.

Уголь и другие ископаемые виды топлива

Хотя энергия, производимая тепловыми электростанциями на угле, официально стоит около 0,07 долларов за 1 КВт-час, но истинная ее цена больше в два раза. При тщательных расчетах сюда следует включать еще 0,13 доллара. Эта сумма издержек на здравоохранение, охрану окружающей среды, подорожание работ при добыче нефти и угля.

Гидроэнергия

Пока гидроэлектростанции, особенно крупные, являются более дешевым источником энергии и всех традиционных источников, от 0,01 до 0,1 доллара за 1 КВт-час. Но, главным недостатком гидроэнергетики является огромная капиталоемкость строительства. Кроме того, недостатками являются: удаленность гидростанций от потребителей, ощутимое нарушение рельефа местности и экосистемы в месте возведения станции, построить ГЭС можно не везде. Если опять-таки тщательно просчитать себестоимость гидроэнергии, включив сюда весь ущерб, то себестоимость такой энергии существенно возрастет.

Энергия Солнца

Солнечная энергия, хоть и неисчерпаемая, однако все еще обходится дороже. Все потому, что стоимость производства фотопанелей еще достаточное дорогое. Также наносится ущерб окружающей среде вследствие добычи кремния для солнечных батарей. Обычно средняя стоимость солнечной энергии колеблется от 0,19 до 0,25 долларов США за 1 КВт-час.

Энергия ветра

Наконец, мы подходим к самому демократичному, неисчерпаемому и дешевому источнику энергии на планете – энергии ветра. 1 КВт-час энергии ветра дешевле работы угольной электростанции со всеми ее дополнительными расходами. Сегодня цена 1 КВт-час полученного от ветрогенератора энергии стоит 0,05-0,09 долларов США. Это официальные данные отчета международной Боннской конференции проблем современной энергетики прошедшей летом 2012 года. Начнем с отсутствия вреда окружающей среде, таким образом, отсутствие дополнительных расходов на компенсацию работы «грязных» генерирующих мощностей. А эти расходы не абстрактная идея «зеленых». Это реальные расходы, например, снижение трудоспособности людей проживающих в зоне работы угольных электростанций.

На планете уже действует много ветряных электростанций. Данные Всемирной ассоциации ветроэнергетики гласят, что в 2011 году были запущены ветрогенераторы общей мощностью 40 Гигаватт. На данный момент в мире суммарная мощность зарегистрированных ветрогенераторов составляет около 240 Гигаватт, это примерная мощность 280 атомных генераторов энергии.

Мировым лидером в ветроэнергетики является, разумеется, Китай. Там находится каждый второй генератор из всех вновь сооруженных ветрогенераторов в мире. Однако пока эти ветряные электростанции покрывают только 3% потребностей страны в энергии.

Среди стран Евросоюза больше всего самую дешевую энергию используют Германия, Дания и Испания. В последних двух странах получают около 20% всей потребляемой ими энергии, а в Германии эта цифра приближается к 10%. По прогнозам экспертов, в 2013 году эта цифра может увеличится на 10-15%. К 2020 году суммарная мощность всех ветрогенераторов в мире может составить 1000 Гигаватт.

Мнение о том, что ветрогенераторы самый дешевый энергоресурс планеты на настоящий момент, придерживаются и немецкие ученые, и GSG, которые заявляют, что если правильно рассчитать себестоимость всех источников энергии, включая расходы на загрязнение атмосферы, воздействие на окружающую среду, отрицательное воздействие на общество, восстановление здоровья людей пострадавших от вредного влияния выбросов, которые обычно не включаются в официальные отчеты, то самым дешевым источником энергии на планете является ветер, а затем Солнце.

Сегодня всем известно, что запасы углеводородов на Земле имеют свой предел. С каждым годом все труднее становится добывать нефть и газ из недр. Кроме того, их сжигание наносит непоправимый ущерб экологии нашей планеты. Несмотря на то, что технологии производства возобновляемой энергии сегодня очень эффективны, государства не спешат отказываться от сжигания топлива. При этом, цены на энергоносители растут с каждым годом, заставляя простых граждан все больше и больше раскошеливаться.

В связи с этим, производство альтернативной энергии сегодня становится не просто чудачеством отдельных любителей, а занятием вполне утилитарным и даже необходимым в некоторых случаях. Сотни тысяч владельцев загородных домов, не только в мире, но в нашей стране, сегодня с удовольствием используют «зеленые» технологии производства электроэнергии. Как добывается альтернативная энергия своими руками: обзор лучших возобновляемых источников электричества можно увидеть далее.

Доступные для извлечения собственными руками источники возобновляемой энергии

Человек с давних времен использовал в своем быту приспособления и механизмы, которые были способны преобразовывать движение природных стихий в механическую энергию. Примером могут служить ветряные и водяные мельницы. С изобретением электричества стало возможным преобразование механической энергии в электрическую путем установки генератора на движущиеся части механизма. Со временем эти конструкции были усовершенствованы, и сегодня на гидроэлектростанциях и ветряных комплексах в мире вырабатывается большое количество электричества.

Кроме воды и ветра человечеству доступен солнечный свет, энергия земных недр, биологические топливо. В связи с этим в быту используются следующие устройства для выработки возобновляемой энергии:

• Батареи для получения солнечной энергии.
• Тепловые насосные станции.
• Ветровые генераторы.
• Установки на биогазовом топливе.

Промышленность хорошо чувствует пожелания людей и уже выпускает множество моделей каждого из этих устройств. Однако цены на них сегодня таковы, что о быстрой окупаемости не может быть и речи. В связи с этим умельцы из народа разработали множество схем и проектов, по которым можно изготовить такие агрегаты. Рассмотрим некоторые из них.

Солнечные батареи – подарок космических технологий

Солнечные батареи получили известность в начале космической эры. Они по сей день используются, как источники энергии для космических кораблей и межпланетных станций. Аппараты, бороздящие пески Марса, оборудованы этими нехитрыми приспособлениями. Само Солнце дает для них свою энергию. Принцип действия солнечных панелей основан на способности фотонов при прохождении через полупроводниковый слой создавать в нем разность потенциалов, которая, при замыкании в электрическую цепь, создает электрический ток.

Удивительно, но сделать самостоятельно солнечную батарею не так уж и трудно. Есть два способа ее создания. Первый способ простой, и с ним справится любой человек. Нужно просто приобрести готовые фотоэлементы на поликристаллах или монокристаллах, связать их в одну цепь и закрыть прозрачным корпусом. Эти кристаллы способны улавливать фотоны света Солнца и преобразовывать их в электричество. Они очень хрупкие, поэтому в процессе изготовления прибора, нужно соблюдать меры предосторожности. Каждый элемент промаркирован, поэтому его вольтамперные характеристики известны. Необходимо только собрать нужное количество элементов для сооружения батареи нужной мощности. Для этого:

• Делают прозрачный каркас из пластика, оргстекла или поликарбоната.
• Вырезают из фанеры или пластика корпус по размеру этого каркаса.
• Все кристаллические элементы последовательно спаивают в схему. Только при последовательном соединении достигается увеличение напряжения в цепи. Оно просто суммируется со всех элементов.
• Фотоэлементы помещают в каркас и аккуратно закрывают, не забыв вывести наружу провода.

При выборе фотоэлементов нужно учесть то, что монокристаллы более долговечны и эффективны (КПД 13%), а поликристаллы часто ломаются и менее эффективны (КПД 9%). При этом первым требуется постоянный открытый солнечный свет, а вторые довольствуются более пасмурной погодой. Устанавливают готовую панель чаще всего на крышу или на освещенную солнцем площадку. Угол наклона должен регулироваться, так как зимой лучше устанавливать панель вертикально во избежание засыпания снегом.

Второй способ изготовления солнечных батарей на много сложнее. Здесь уже требуются некоторые электротехнические навыки. Вместо готовых элементов нужно сделать диодную цепь. Для этого необходимо приобрести или насобирать из старой техники диодов. Лучше всего для этой цели подойдут Д223Б. Они имеют высокое напряжение в 350мВ при прямых солнечных лучах. То есть для выработки 1В понадобится всего 3 таких диода. Напряжение в 12В способны создать 36 диодов. Количество значительное, но стоимость у них небольшая, около 130 рублей за сотню, поэтому основная проблема в длительности монтажа.

Диоды замачивают в ацетоне, после чего удаляют с них краску. Затем сверлят необходимое количество отверстий в пластиковой заготовке и вставляют в них диоды. Спайку производят последовательно по рядам. Готовую панель закрывают прозрачным материалом и помещают в кожух.

Как видим, воспользоваться дармовой энергией Солнца не так уж и сложно. Достаточно уделить немного сил и средств.

Тепловые насосы создают тепло из всего

Принцип их действия основан на циклах Карно. Говоря более простым языком, это большой холодильник, который при охлаждении окружающей среды, забирает у нее низкопотенциальную энергию и преобразовывает ее в тепло с высоким потенциалом. Окружающая среда может быть любой: земля, вода, воздух. В любое время года они содержат малую долю тепла. Устройство имеет достаточно сложное устройство и состоит из нескольких основных компонентов:

• Наружный контур, заполненный природным теплоносителем.
• Внутренний контур с водой.
• Испаритель.
• Компрессор.
• Конденсатор.

В системе, как и в холодильнике применяют фреон. Наружный контур может быть помещен в водяную скважину или в открытый водоем. Иногда даже просто в землю закапывают этот контур, но это требует больших затрат.

Рассмотрим процесс самостоятельного изготовления теплового насоса. Первым делом необходимо раздобыть компрессор. Можно снять его с кондиционера. Достаточно будет мощности на нагрев 9,7кВт.

Вторая важная деталь – это конденсатор. Его можно сделать из обычного бака объемом 120 литров. Главное, чтобы он был не подвержен коррозии. Бак режут на две части и вставляют внутрь змеевик из меди. На выходы змеевика крепят двухдюймовые соединения для монтажа контура. Бак сваривают с помощью сварочного аппарата. Площадь змеевика нужно вычислить заранее по формуле: ПЗ = МТ/0,8РТ, где: ПЗ - площадь у змеевика; МТ - Мощность тепловой энергии, которую выдает система, кВт; 0,8 - коэффициент теплопроводности при протекании воды вокруг меди; РТ - разница между температурами воды на входе и на выходе в градусах Цельсия. Змеевик можно изготовить самостоятельно, путем наматывания трубы на любой цилиндр. Внутри него будет циркулировать фреон, а в баке вода из системы отопления. Она будет нагреваться при конденсации фреона.

Для изготовления испарителя потребуется пластиковая тара, имеющая объем не менее 130 литров. Горловина этого бака должна быть широкой. В него тоже помещают змеевик, который будет соединен с предыдущим в единый контур через компрессор. Выход и вход испарителя делают с помощью обычной канализационной трубы. Через него будет протекать вода из водоема или скважины, которая обладает энергией, достаточной для испарения фреона.

Работает такая система следующим образом: испаритель помещается в водоем или скважину. Вода, огибая его, вызывает испарение хладагента, который поднимается по трубам из испарителя в конденсатор. Там он конденсируется, отдавая тепло окружающей змеевик воде. Эта вода циркулирует по трубам отопления с помощью центробежного насоса, обогревая помещение. Хладагент компрессором вновь отправляется в испаритель, и цикл повторяется вновь и вновь.

Рассмотренный нами агрегат способен обогреть помещение в 60 м2 в любое время года. При этом энергия берется из окружающей среды.

Потомки ветряных мельниц, вырабатывающие киловатты

В устройстве ветряков ничего сложного нет. Не зря наши предки использовали энергию ветра так обыденно. Принципиально ничего не изменилось. Просто вместо жернов мельницы был установлен привод на генератор, который преобразует вращательную энергию лопастей в электричество.

Для изготовления ветрогенератора понадобится: высокая башня, лопасти, генератор и накопительная батарея. Придумать надо и простейшую систему управления и распределения электричества. Рассмотрим один из способов сооружения ветряка самостоятельно.
Не будем фокусировать внимание на устройстве башни и лопастей, здесь нет ничего сложного для того, кто хоть что-то смыслит в механике. Остановимся на генераторе. Можно, конечно, приобрести готовый генератор с необходимыми параметрами, но наша задача создать ветряк самостоятельно. Если у вас есть двигатель от старой стиральной машины, и он работает, то дело решено. Нам нужно будет переделать его в генератор. Для этого приобретем неодимовые магниты.

Ротор генератора растачиваем на токарном станке, делая углубления для магнитов. В них на суперклей приклеиваем магниты. Заворачиваем ротор в бумагу, а расстояние между магнитами заливаем эпоксидной смолой. Когда она засохнет – убираем бумагу, а ротор шлифуем наждачкой. Внимание! Чтобы магниты не залипали, их нужно установить с небольшим наклоном. Теперь при вращении ротора, магниты будут образовывать разность потенциалов, которую снимают с помощью клемм.

Биогазовый генератор создаст энергию из отходов

Человек в процессе своей жизнедеятельности вырабатывает огромное количество органических отходов. Особенно это актуально возле крупных городов или животноводческих комплексов. Если эти отходы поместить в анаэробную среду, то начинается процесс их разложения с выделением смеси горючих газов: метана, сероводорода с примесями углекислоты. Все они, кроме последнего являются прекрасным топливом, хоть и обладают неприятным запахом.

Для того, чтобы сделать генератор для биотоплива, понадобится герметично закрытый бак. В нем смонтирован шнек, которым отходы будут периодически перемешиваться, патрубок, через который отработанные отходы будут выгружаться и горловина для их загрузки. Кроме того, в верхней части бака вваривают патрубок для отбора выделяемого биогаза и отвода его к потребителю.

Лучше всего эту конструкцию закопать в землю и сделать абсолютно герметичной. Это будет способствовать эффективному отбору газа без утечки. Так как емкость герметична, то расход газа должен быть постоянным, в противном случае, рекомендуется сделать предохранительный клапан, который будет открываться при превышении допустимой нормы давления. Переработанные отходы являются прекрасным удобрением для огорода.

Простейшая конструкция этой установки позволяет создавать ее практически из любых подручных материалов. Это очень широко распространено в Китае. Однако, стоит соблюдать меры безопасности, так как биогаз очень горюч и токсичен. Больше всего биогаза образуется из смеси животных отходов и силоса. В бак наливают теплую воду, которая запускает процесс разложения субстрата.
Обзор лучших возобновляемых источников электричества показал, что альтернативная энергия своими руками не такое уж и чудачество. Ее можно получить буквально из ничего и в достаточных количествах для потребления домохозяйства.

flickr.com/samchurchill

Энергоснабжающая компания TXU Energy в Далласе, штат , в какой-то момент произвела столько электроэнергии от ветряных установок, что решила раздавать ее просто так. С 9 вечера до 6 утра пользователи электросети могли бесплатно пользоваться электричеством. На данный момент ветряная энергия составляет лишь 10% от общей выработки энергии в штате, но пример TXU Energy доказал, что у чистой энергетики есть большой потенциал. Бесплатное электричество принесло пользу и самой компании, так как позволило сократить траты на хранение энергии и обслуживание электросети при выработке излишков.

Бесплатная солнечная энергия в Чили

EAST NEWS

Солнечная погода в этом году привела к избытку электроэнергии на солнечных фермах в Чили. В течение 113 дней электроэнергия поставлялась бесплатно. В прошлом году страна пользовалась бесплатным электричеством 192 дня. Государство. активно инвестирует в строительство солнечных электростанций. Власти уже построили 29 ферм и намерены возвести еще 15. Однако в стране действует всего две электросети, не соединенные между собой. Из-за этого во многие деревни не проведено электричество, а некоторым гражданам приходится переплачивать за свет из-за проблем с инфраструктурой.

Самая дешевая ветряная энергия в Дании

EAST NEWS

В ноябре шведская фирма Vattenfall , что приступает к строительству морской ветряной фермы в Дании. Вырабатываемая на ней электроэнергия будет стоить дешевле, чем энергия от угля и природного газа. Электростанция Kriegers Flak мощностью 600 мегаватт станет первой в мире морской сетью сверхвысокого напряжения, которая будет вырабатывать электричество по $54 за мегаватт. Ветрогенераторы создадут межгосударственную ЛЭП с Германией, которая позволит странам при необходимости обмениваться электричеством, сокращать расходы и избегать нехватки электроэнергии. Мощная электросеть начнет работу в конце 2021 года.

Выгодные солнечные дома в Австралии

Tesla Motors

Оборудованные солнечными панелями и домашними аккумуляторами Tesla Powerwall 2.0 дома в Австралии , что выгодная возобновляемая энергетика не фантазия, а реальность. Жилье с солнечными батареями экономит своим владельцам в год. Главное преимущество заключается в возможности сохранять энергию и использовать ее потом при необходимости. Глава Tesla Илон Маск давно , что солнечные установки могут быть надежным и эффективным источником энергии, а кроме того, они помогают людям экономить на растущих счетах за электричество. Не зря компания Маска выпустила солнечные батареи в форме для крыши.

Возобновляемая энергия дешевле ископаемой

EAST NEWS

Это может показаться маловероятным, но в США солнечная и ветряная энергия уже обходятся дешевле энергии от ископаемых источников. В 2014 году издание The New York Times проанализировало данные различных энергетических компаний и обнаружило , что чистая энергетика стоит не дороже традиционной. Этому во многом способствуют правительственные льготы. В то же время рост инвестиций в «зеленые» источники растет, цены падают, а конкуренция нарастает.

Самая дешевая солнечная энергия в мире

EAST NEWS

Борьба за мировой рекорд по самой низкой цене за солнечную энергию продолжается. В мае новую планку установил Дубай - один мВт*ч солнечной энергии был оценен в $29,9. В августе рекорд был побит в , когда на энергетическом аукционе девелоперская компания Solarpack Corp Tecnologica оценила один мВт*ч солнечной энергии в $29,1. На том же аукционе энергия от ископаемых источников стоила в два раза дороже.