Основные направления экологизации экономического развития в российской энергетике

       Таким образом, можно сделать вывод о том, что прогресс в развитии и разработки фотоэлектрических технологий позволяет нам производить дешевую электроэнергию посредством преобразования солнечной энергии.

    Но  несмотря на это открытие остаются нерешенными вопросы  зависимости работы СЭС от погоды, от времени суток, а также решение проблемы размещения солнечных энергоприемников. Как ни странно решение таких проблем нашли в построении аэростатной солнечной электростанции в 2008 году. Как же это реализуется? Электростанция  представляет собой привязанный аэростат с баллоном, на котором размещаются специальные гибкие фотоэлементы. Сам же баллон расположен на высоте 3-6 км выше облаков. Это было сделано, чтобы решить проблему облачности, которая мешает гибким фотоэлементам поглощению солнечных лучей. Теперь электроэнергия минуя облака по кабелю передается на землю.

    Решение проблемы с ночным временем решился быстро. Сконструированная схема работает по принципу часов с гирями. Часть электрической энергии, которая вырабатывается в дневное время, затрачивается на поднятие груза с помощью электромотора(грузом может являться песок, емкость с водой и т.д) на высоту 2-5 километров от земли, тогда как при опускании груза ночью будет работать обратный механизм, который будет вырабатывать электрическую энергию. (Электронного источника www.ElektroPortal.ru)

    Также нужно напомнить, что 20-ые годы бывшего столетия были построены жесткие и мягкие дирижабли, которые достигали в длину до 240 м,  которые с помощью двигательных установок перемещали его вертикально вверх и вниз. Также отметим, что в 30-ые годы прошлого столетия американскими учеными ВВС были сконструированы «Акрон» и «Мейсон». По сравнению с устаревшими технологиями современное промышленное производство позволяет поставить строительство на поток и наладить массовое производство.

       Решение проблемы дефицитности земельных участков также было найдено соответственно. Для аэростатной солнечной электростанции хватает участок земли только лишь для закрепление якоря с канатом, за которым закреплён сам аэростат. Для этого наиболее лучшим местом является сельскохозяйственные земли. Якорь растениям не помешает, а если упадёт что-то с верху электростанции не так страшно. Учёные рассчитали, чтобы полностью покрыть потребность России в электроэнергии, потребуется лишь одна десятая часть сельскохозяйственных земель страны, для размещения на них аэростатных солнечных электростанций. Большинство других стран тоже могут это себе позволить.

И такое  решение энергетических проблем  для человечества, является весьма перспективным. (По словам электронного источника www.ElektroPortal.ru) 
 
 
 

3.3 ВЕТРОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 

Волгодонская АЭС находящаяся в Южном Федеральном округе, из-за недостатка энергоресурсов, обеспечивает Южный регион Российский только 15% годовой выработкой электроэнергии. Из-за нехватки электроэнергии в том году решили построить на территории республики Карачаево-Черкесии ветровые ЭС. Предварительный договор о реализации этого проекта был заключён с испанской компанией. Пресс- служба Республиканского правительства сообщила, что по мнению Российского посольства в Испании, самое оптимальное место для ветряных генераторов - Карачаево-Черкесия.     Экономическая привлекательность и технические параметры проекта были изучены потенциальными инвесторами в течении нескольких дней. Но до сих пор  к реализации проекта стороны не приступили.  (Электронного источника www.ElektroPortal.ru)

       Ветровая  энергетика не нуждается в использовании  земных ресурсов, она легко возобновляема  и её запасы безграничны. ГЭС нарушают природное равновесие создавая на реках искусственные моря, а Тепловые электростанции наносят ущерб экологии. Но ГЭС и АЭС по сравнению с ветряными электростанциями занимают гораздо меньшую площадь. Также ветро-электростанции имеют способность к отражению радиоволн посредством вращающихся лопастей, мешают полёту птиц, порождают сильные шумы и создают помехи приёму телепередач в населённые пункты. Рабочим органом ветродвигателя является лопасть воздушного винта которое называется ветроколесо. (Электронное издательство www.ProAtom.ru)

       В начале XX века теорию ветроколеса разработал русский учёный Н.Е. Жуковский. С помощью теории «подъемной силы крыла самолёта», он вычислил максимальный полезный коэффициент энергии ветра и описал явления, связанные с прохождением ветра через колесо. Этот коэффициент оказался равен 59,3%. Воздушный поток- весьма капризен, он меняет каждый раз своё направление. Колесо каждый раз необходимо разворачивать против ветра с помощью хвостовой пластины (флюгера) и небольшого ветрового колеса (виндроза), чтобы оно эффективно использовало поток воздушной энергии. Ветер часто бывает не стабилен. При изменении скорости потока, вращение колеса замедлилось или ускорилось, так же и меняется вращение связанного с ним вала, с помощью которого вращение колеса передаётся на электрогенератор.  Существуют разные приспособления чтобы вал вращался с постоянной скоростью. (Электронное издательство www.ProAtom.ru)

    Энергию ветра получают при помощи разных конструкций. Это винты похожие  на самолетные пропеллеры с несколькими лопастями В отличии от остальных, вертикальные конструкции ветер улавливают с любого направления.  Этот вертикальный ротор похож насаженную на ось и разрезанную вдоль бочку. Бывают и более оригинальные решения. Например, повозка с парусoм передвигается по рельсам, по кольцу, в то время, как ее колеса заставляют работать электрогенератор. Турбина с горизонтальным валом и лопастями, наиболее распространена среди ветровых энергоустановок (ВЭУ). Мультипликатор, электрогенератор и турбина помещается в установленной на верху мачты гондоле. В новейших моделях ветровых энергоустановок  применяются асинхронные генераторы переменной скорости, электроника же выполняет задачу кондиционирования им обрабатываемой электроэнергии. Размещение ВЭС наиболее выгодно в районах, в которых скорость ветра в среднем составляет 6 м/с или выше, у которых недостаток других источников энергии.(Электронная библиотека LibRus.ru)

      В Российской Федерации в первую очередь это, Камчатка, Сахалин, Крайний Север, Арктика, и т.д. Если скорость ветра в среднем в год где-то 7 м/с и среднем часов работы в год на полной мощности 2500 часов в год, то  эта установка производет энергию, цена которой 7-8 центов на кВт*ч. На сегодняшний день наиболее распространёнными ВЭУ считаются с мощностью 150-500 кВт, хотя эксплуатируются установки единичной мощностью в несколько МВт. (Электронная библиотека LibRus.ru)

     «Подобную энергетику собираются развивать и на Кубани . Как отметил на недавней всероссийской научно-практической конференции в Сочи заместитель руководителя департамента по вопросам топливно-энергетического комплекса Краснодарского края Павел Алешин, в крае разработана концепция развития возобновляемой энергии, согласно которой с 2010 по 2015 год в крае предполагается получить 200 МВт солнечной энергии, 1000 МВт – геотермальной и 100 МВт – на биомассе. Так же власти Кубани заключили соглашение с канадской компанией Greta Energy. Inc  по исследованию активности ветра в Новокубанском, Армавирском, Апшеронском, Мостовском и Приморско-Ахтарском районах. В 2010 году планируется ввести в работу первую ветровую электростанцию мощностью 50 мегаватт на побережье Азовского моря, неподалеку от Ейска. Хорошие перспективы для строительства побережье Каспийского моря ветряных электростанций имеет Дагестан и Калмыкия. В Дагестане так же есть и другие источники альтернативной энергетики, такие как геотермальные, которые предполагают выработку тепловой энергии с помощью горячих подземных вод». (По словам электронного источника www.ElektroPortal.ru) 
 
 

3.4 КОСМИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 

Так же среди нетрадиционных энергоисточников, по оценкам специалистов, внедрение которых  также перспективно для земли, - это космические СЭС. В принципе космическая СЭС для России, более предпочтительна для размещения солнечно-синхронной орбиты. В этом случае электростанция будет  подниматься над горизонтом 2 раз в сутки на время около 12 часов. «Апогей ее орбиты будет находиться над Северным полюсом на высоте 40000 км, а перигей – в районе  Южного полюса  на расстоянии 500 км от земной поверхности. Энергия от такой станции будет передаваться в течение 8 часов, в наиболее нуждающиеся в ней северные районы страны. В остальные 4 часа станция будет накапливать энергию в аккумуляторы. Концепция энергоснабжения Земли из Космоса с использованием низких околоземных орбит была разработана Исследовательским центром им. М.В. Келдыша». ( 1gw/blogspot.ru)

       Как рассчитали учёные Центра уже к 2020-2035 гг. Возможно будет построить около 10-35 КСЭС, и каждая будет вмещать около десяти энергетических модулей мощностью 15 мегаватт. При выполнении всех нужд во время, к 2050-2100 году можно будет возвести порядка 800 КСЭС Также передавать энергию на Землю можно посредством специального СВЧ-луча с электромагнитным излучением, имеющий длину волны от 1мм до 1 м. При  таком раскладе прохождение атмосферы будет сопровождаться потерей энергии не более, чем 2%. 

       Преимуществом является узость луча, а также небольшие размеры устройств приема и передачи. Однако необходимо помнить, что атмосфера Земли снижает КПД передаваемого лазерного. Поэтому потребуется ряд строительных и монтажных работ «воздушно-космических и межорбитальных транспортных космических комплексов» для перевозки их на орбиту, установки всех частей элементов КСЭС, а также впоследующем их обслуживании. (Электронный портал 1gw/blogspot.ru)

       Такой способ поучения энергии является технически сложным, а также дорогостоящем, как капитальными вложениями, так и обслуживанием. Поэтому этот вид получения электроэнергии является маловероятным. Но с развитием новых технологий, а также при уверенном освоение космического пространства данный способ может стать приоритетным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

С развитием  инновационных технологий и параллельно  ухудшающимися природными условиями, человечеству пришлось задуматься о  более бережном отношении к окружающей среде.  В сфере энергетики защита и сбережение биоресурсов является одной из самых актуальных. Благодаря многим исследователям различных стран появилась возможность создать природоохранные технологии  без ущерба для развития экономики. Такое направление получило название экологизации экономического развития.

Правительство многих развитых стран активно применяют эти технологии или же осваивает, тем самым спасая будущие поколения от экологического кризиса.

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Электронное издательство www.ProAtom.ru
2. Экологический портал www.EcoPeak.ru
3. Российский сайт ядерного нераспространения Nuclearno
4. Электронного источника www.ElektroPortal.ru
5. Электронная библиотека LibRus.ru
6. Электронный портал 1gw/blogspot.ru