Добірка наукової літератури з теми "Альтернативні ресурси енергетики"

На прикладі сонячної енергетики розглянуто розвиток альтернативних джерел живлення, що є надзвичайно важливими для автономних військових систем розвідки та зв’язку. Сонячні панелі забезпечують компактні та безшумні джерела живлення зі значним віковим ресурсом, що вигідно відрізняє їх як від традиційних генераторів (які завжди шумлять), так і вітрових генераторів (які легко побачити). Показана висока позитивна динаміка розвитку сонячної енергетики та оцінені її перспективи. У теперішній час щорічний обсяг встановлених сонячних потужностей є найбільшим серед усіх інших технологій (такими як викопне паливо, ядерна енергетика, гідроелектростанції). До кінця 2020 р. загальна світова потужність сонячних електростанцій сягне 740 ГВт. У країнах Євросоюзу сонячні потужності вже забезпечують до 8% загальної генерації електрики. Висока адаптивність сонячної енергетики щодо розмірів відповідних електростанцій обумовлює привабливість сонячних технологій. Є можливість користуватися лише однією сонячною панеллю або ж забезпечити інсталяцію промислових потужностей у десятки й сотні МВт. Проведено порівняльну характеристику сонячних елементів, створених на основі різних матеріалів. Велика різноманітність похідних матеріалів для сонячної енергетики дозволяє вибрати оптимальний варіант, що адаптує сонячну електростанцію як для індивідуальних споживачів, так і для промислової генерації. Є можливість вибирати сонячні панелі кристалічні або плівкові, із системою орієнтації на сонце або без неї, із концентрацією світла або без неї. Окрім того, сучасний ринок пропонує плівкові технології, які можна монтувати безпосередньо на вікна приміщень (напівпрозорі сонячні панелі); сонячні батареї у вигляді черепиці для дахів та інші привабливі вироби. Подальший розвиток сонячної енергетики буде включати в себе підвищення ефективності та терміну експлуатації панелей, спрощенням процедури їх монтажу й адаптації до силової електромережі та подальшим зниженням собівартості сонячних потужностей. Все це робить сонячну енергетику дуже привабливою для військових автономних систем малої та середньої потужності.

Для України найактуальнішою проблемою є необхідність зменшити енерговитрати паливноенергетичних ресурсів. Саме тому необхідно задуматися про пошук альтернативного отримання якісних та нескінченних ресурсів енергії.З можливих альтернатив, які могли доповнити або навіть замінити традиційну енергетику є сонячне випромінювання, як природне невичерпне джерело енергії, адже на Землю припадає 1020 Вт сонячної енергії на один квадратний метр, тільки 2% якої еквівалентні енергії, отриманої шляхом згоряння умовного палива. Тому, цілком можливо, що в майбутньому сонячна енергія може стати основним джерелом світла і тепла на Землі. Перспективи розвитку даного виду енергії не знають меж.Головна перешкода на шляху до широкого поширення сонячної енергетики - залежність від добового ритму, сезонної мінливості і погоди. Щоб підсилити потік сонячної енергії, потрібно збирати її з великих площ і запасати на майбутнє в акумуляторах.Через технічні проблеми, сонячна електростанція не працює вночі і недостатньо ефективно працює в ранкових і вечірніх сутінках. При цьому пік електроспоживання припадає саме на вечірні години. Для подолання цих недоліків потрібно або використовувати ефективні електричні акумулятори або створити систему яка дозволить об’єднувати надходження енергії від декілької джерел енергії в єдину мережу за рахунок прогресивного автоматизованого управління процесами контролю та використання енергоресурсів. Саме структура такої системи автоматизованого управління запропонована в даній статті, яка дає можливість об’єднати надходження енергоресурсів від сонячних батарей, вітрогенератора та інших установок АДЕ.

Для України найактуальнішою проблемою є необхідність зменшити енерговитрати паливноенергетичних ресурсів. Саме тому необхідно задуматися про пошук альтернативного отримання якісних та нескінченних ресурсів енергії.З можливих альтернатив, які могли доповнити або навіть замінити традиційну енергетику є сонячне випромінювання, як природне невичерпне джерело енергії, адже на Землю припадає 1020 Вт сонячної енергії на один квадратний метр, тільки 2% якої еквівалентні енергії, отриманої шляхом згоряння умовного палива. Тому, цілком можливо, що в майбутньому сонячна енергія може стати основним джерелом світла і тепла на Землі. Перспективи розвитку даного виду енергії не знають меж.Головна перешкода на шляху до широкого поширення сонячної енергетики - залежність від добового ритму, сезонної мінливості і погоди. Щоб підсилити потік сонячної енергії, потрібно збирати її з великих площ і запасати на майбутнє в акумуляторах.Через технічні проблеми, сонячна електростанція не працює вночі і недостатньо ефективно працює в ранкових і вечірніх сутінках. При цьому пік електроспоживання припадає саме на вечірні години. Для подолання цих недоліків потрібно або використовувати ефективні електричні акумулятори або створити систему яка дозволить об’єднувати надходження енергії від декілької джерел енергії в єдину мережу за рахунок прогресивного автоматизованого управління процесами контролю та використання енергоресурсів. Саме структура такої системи автоматизованого управління запропонована в даній статті, яка дає можливість об’єднати надходження енергоресурсів від сонячних батарей, вітрогенератора та інших установок АДЕ.

Обмеженість викопних ресурсів, що витрачаються на теплових і атомних станціях, викликає тривогу. До того ж їх використання істотно погіршує екологічну ситуацію. Використання відновлюваних джерел енергії в якості первинного палива є виключно перспективним напрямком в технологіях виробництва електроенергії і тепла. В останні роки велика увага приділяється геотермії, тобто тепловим процесам, що відбуваються в надрах Землі, для виробництва не тільки тепла, але і електроенергії. Значний внесок у створення ефективних геотермальних установок такого типу вніс допитливий інженер і талановитий вчений Олександр Каліна. Ним створено цикл, що носить його ім'я, у якому в якості робочого тіла використовується водоаміачний розчин. Особливість установки, що реалізує цикл Каліни, полягає в тому, що в її основних елементах передбачені такі зміни концентрацій розчину, які обумовлюють істотне зростання термічного ККД. Розглянуто цикли і схеми установок, що використовують водоаміачний розчин. Підтверджена їх висока ефективність. Показано, що при переході від води до розчину вода-аміак може спостерігатися помітне збільшення питомої роботи. Відзначається, що на початковому етапі геотермальні станції споруджувалися в зонах високої вулканічної активності, гарячих джерел і гейзерів. Повідомляється, що можна при будівництві станцій з циклом Каліни орієнтуватися на технологію «Hot Dry Rock», що дозволяє розміщувати їх практично в будь-якому місці нашої планети. Відзначається, що пом'якшення вимог до температури верхнього джерела тепла в циклі Калини дозволяє розробляти підземні пласти, які раніше визнавалися неперспективними. Проаналізовано можливості більш ефективного вироблення електроенергії за допомогою циклу Каліни, який використовує природну різницю температур між нагрітою поверхнею океану і його студеними глибинами. Відмічається, що альтернативну енергетику, побудовану на геотермії, циклі Каліни і технології HDR, чекає успішне майбутнє

Стратегічним завданням Уряду нашої держави є стабілізація економіки, підвищення конкурентоспроможності вітчизняного виробництва на основі його глибокої модернізації. Однак заплановане створення в різних регіонах України нових технологічних укладів, модернових виробництв, перспективних секторів економіки неможливе без наявності компетентних кваліфікованих робітників, яких покликана готувати система професійно-технічної освіти. Саме тому ця система потребує державної підтримки й інвестицій в напрямі модернізації усіх її підсистем, приведення у відповідність до вимог сучасного енергоефективного виробництва.У зв’язку з цим, актуальним є оновлення змісту і засобів професійної підготовки майбутніх кваліфікованих робітників, спрямованих на оволодіння сучасними виробничими технологіями, що уможливлять їх здатність працювати на високотехнологічному обладнанні, використовувати в професійній діяльності енергоефективні матеріали.Зазначимо, що проблема заощадження енергетичних ресурсів України обговорюється політиками, науковцями, роботодавцями протягом 16 років. Однак у професійно-технічній освіті і до сих пір відсутні навчальні дисципліни, які б забезпечували формування у молодих робітників культури енергоефективної діяльності.З огляду на це в Інституті професійно-технічної освіти НАПН України було започатковано новий напрям досліджень, що стосується впровадження питань енергоефективності у первинну професійну освіту і професійне навчання кваліфікованих робітників на виробництві. Створений з цією метою Центр енергоефективності спрямовував свої зусилля на розробку інноваційного навчального курсу «Основи енергоефективності».Підґрунтям створення цього навчального курсу стали результати аналізу практики діяльності підприємств галузей народного господарства, в тому числі й будівельної, а також змісту навчальних планів і програм за якими здійснюється підготовка кваліфікованих робітників.Виявилося, що на підприємствах гальмується забезпечення заходів щодо: впровадження енергозберігаючих технологій, енергоефективного обладнання; зменшення енергоємності продукції; скорочення витрат ресурсів; контролю й управління витратами паливно-енергетичних ресурсів; участі робітничих кадрів у планових заходах підприємств з енергозбереження.Аналіз змісту професійно-технічної освіти показав, що недостатньою є популяризація і пропагування економічних, екологічних і соціальних переваг енергозбереження серед учнівської молоді ПТНЗ і виробничого персоналу підприємств. Було запропоновано до змісту професійного навчання кваліфікованих робітників вводити навчальний матеріал з енергоефективних технологій. Наприклад, для фахівців будівельного профілю доцільно вводити навчальний матеріал, що стосується комплексних енергосистем, вітроенергетики, сонячної енергетики, гідроенергетики, біоенергетики, геотермальної енергетики тощо. Цінною навчальною інформацією для учнів ПТНЗ є сучасні технології будівництва будинків із низькою енергетичною потребою, будинків типу «нуль енергії», будинків «плюс», пасивних будинків тощо.Енергозберігаюче будівництво потребує від кваліфікованих робітників широких компетенцій і знань інтегрованого характеру стосовно: будівельної фізики, систем опалення, вентиляції та акліматизації, технологій сонячної енергії, енергозберігаючої техніки тощо.Розуміючи, що енергозбереження є важливою народногосподарською проблемою, а отже має ґрунтуватися на науковій основі з використанням системного підходу, методів моделювання економічної доцільності використання енергоефективних технологій, матеріалів і обладнання у виробництві, а також альтернативних джерел енергії відбір змісту навчального курсу «Основи енергоефективності» здійснювався з урахуванням досягнень фундаментальної та галузевих наук. У даному випадку підґрунтям відбору змісту навчального матеріалу, що розкриває потенціал енергоефективності й енергозбереження слугували об’єкти, поля й види професійної діяльності кваліфікованого робітника будівельного профілю.У структуруванні навчального матеріалу використовувався модульний підхід, що дозволило утворити п’ять модулів:Загальний, у якому розглядаються питання щодо необхідності енергоресурсів для забезпечення якісного життя як окремої людини, так і суспільства в цілому; обґрунтовується актуальність розв’язання проблеми підвищення енергоефективності на основі економного використання енергоресурсів.Галузевий, у якому розглядаються характерні особливості енергоспоживання в галузі й, відповідно, розв’язання проблем заощадження енергоресурсів.Виробничий, у якому питання підвищення енергоефективності вирішується на рівні підприємства.Професійний, у якому питання підвищення енергоефективності вирішуються в межах професійного поля діяльності, на робочому місці.Побутовий, у якому розглядаються питання енергозбереження в побуті (в умовах ПТНЗ, дома).На вивчення цього курсу розробники відвели 20 годин, з них 6 годин на лабораторно-практичні роботи.Вивчення кваліфікованими робітниками будівельного профілю навчального курсу «Основи енергоефективності» сприятиме формуванню у них енергозберігаючої свідомості, активної громадянської позиції щодо прийняття екологічно й енергетично грамотних рішень у професійній діяльності.

Energy is essential for economic development, food production and global security. According to the UN, the world will need at least 45% more energy by 2030. It is well known that resources we are using today for the energy production have very negative impact on the planet, especially for the climate change. Alternative resources that are renewable and don't have CO2 emission also have own disadvantages. For example, solar panels are quite expensive, depend on climate, need a lot of place and also there is a big issue with utilization of panels in the end of their life cycle. Wind farmas and hydroelectric power stations are located to far from consumers and transmission looses are very high in these cases. Indeed, in future scientists will solve these problems, but so far we have to deal with them. It means that the best solution would be to combine alternative energy resources and energy saving. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36062

Розвиток науково-технічного прогресу і зростання кількості населення у світовому масштабі обумовлює збільшення обсягів енергоспоживання, зокрема споживання електроенергії. Використання традиційних технологій виробництва електроенергії (спалювання вугілля, нафтопродуктів) призводить до значних викидів токсичних речовин в атмосферу, викликаючи парниковий ефект. Для запобігання цьому негативному явищу та зменшення потреби у вугіллі і нафті, доцільно застосовувати джерела електроенергії, які не завдають шкоди довкіллю. Саме розвитком таких джерел і займається Японія.

У національній системі безпеки енергетична безпека держави відіграє ключову роль. Ресурсні чинники (перш за все, наявність і ефективність використання природних і енергетичних ресурсів) є визначальними у формуванні цілісної системи безпеки. Українська економіка все ще залишається однією із найбільш енерговитратних на пострадянському просторі.