KIZILDENIZ-возобновляемой энергетике

возобновляемой энергетике

Что такое специализация по возобновляемой энергетике:

Возобновляемая энергетика — это энергия, получаемая из возобновляемых ресурсов, которые естественным образом восстанавливаются в пределах человеческого времени. К ним относятся такие источники, как солнечный свет, ветер, дождь, приливы, волны и подземное тепло. Возобновляемая энергетика противопоставляется ископаемым источникам энергии, которые используются намного быстрее, чем восстанавливаются. Хотя большинство возобновляемых источников энергии устойчивы, некоторые из них таковыми не являются. Например, некоторые источники биомассы считаются неустойчивыми при текущем уровне эксплуатации.

Возобновляемая энергия часто используется в четырех основных областях: генерация электричества, отопление/охлаждение воздуха и воды, транспорт и сельская (вне сетевой) энергетика. Около 20% глобального потребления энергии человека составляет возобновляемая энергия, включая примерно 30% электричества. Примерно 8% потребления энергии — это традиционная биомасса, но эта цифра сокращается, а более 4% потребления энергии составляет тепловая энергия от современных возобновляемых источников, таких как солнечное водонагревание, и более 6% — это электричество.

Во всем мире более 10 миллионов человек работают в отраслях возобновляемой энергетики, при этом солнечные фотоэлектрические панели являются крупнейшим работодателем в области возобновляемой энергетики. Системы возобновляемой энергетики становятся более эффективными и дешевыми с каждым годом, и их доля в общем потреблении энергии увеличивается, причем подавляющее большинство нового установленного электричества в мире приходится на возобновляемые источники.

Многие страны мира уже используют возобновляемую энергию, которая составляет более 20% их энергетических поставок, а некоторые страны генерируют более половины своего электричества из возобновляемых источников энергии. Ожидается, что национальные рынки возобновляемой энергии продолжат активно развиваться в следующем десятилетии и в будущем. Все электричество генерируется с использованием возобновляемых источников энергии. Возобновляемые ресурсы энергии можно найти на больших географических территориях, в отличие от ископаемых видов топлива, которые сконцентрированы в ограниченном числе стран. Развертывание технологий возобновляемой энергии и повышения энергоэффективности приводит к значительным преимуществам в области энергетической безопасности, смягчения последствий изменения климата и экономических выгод. Однако источники возобновляемой энергии сталкиваются с препятствиями в виде сотен миллиардов долларов субсидий на ископаемое топливо. В международных опросах общественного мнения существует поддержка продвижения возобновляемых источников, таких как солнечная и ветряная энергия.

Хотя многие проекты возобновляемой энергии являются крупномасштабными, возобновляемые технологии также подходят для сельских и удаленных районов, а также для развивающихся стран, где энергия часто является критически важной для человеческого развития. Поскольку большинство технологий возобновляемой энергии обеспечивают электричество, возобновляемая энергия часто используется в сочетании с дополнительной электрификацией, что имеет множество преимуществ: электричество можно преобразовать в тепло, в механическую энергию с высокой эффективностью, и оно чисто при потреблении. Кроме того, электрификация с использованием возобновляемой энергии более эффективна, что ведет к значительному сокращению потребности в первичной энергии. В 2021 году Китай составил почти половину роста возобновляемого электричества. В 2021 году Норвегия, известная своей гидроэлектрической энергией, потребляла 45% своего общего энергетического снабжения.

История специализации по возобновляемой энергетике:

До развития угля в середине XIX века почти вся используемая энергия была возобновляемой. Самое раннее известное использование возобновляемой энергии в виде традиционной биомассы для топлива датируется более миллионом лет назад. Лишь спустя сотни тысяч лет использование огня из биомассы стало обычным. Возможно, вторым по древности использованием возобновляемой энергии является использование ветра для движения кораблей по воде. Эта практика восходит к примерно 7000 году до н. э. в Персидском заливе и на реке Нил. Из горячих источников геотермальная энергия использовалась для купания с палеолита и для отопления с древнеримских времен. Переходя к времени записанной истории, основными источниками традиционной возобновляемой энергии были человеческий труд, энергия животных, гидроэнергия, ветер, ветряные мельницы для измельчения зерна, дрова и традиционная биомасса.

В 1860-х и 1870-х годах уже возникали опасения, что цивилизация исчерпает запасы ископаемых источников энергии и потребуется найти лучший источник. В 1873 году Августин Мошо написал:

"Придет время, когда европейская промышленность перестанет находить необходимые для нее природные ресурсы. Источники нефти и угольные шахты не неизбежны, но быстро исчезают в многих местах. Вернется ли человек к силе воды и ветра? Или переселится туда, где самая мощная сила тепла посылает свои лучи ко всем? История покажет, что нас ждет."

В 1885 году Вернер фон Сименс, комментируя открытие фотоэлектрического эффекта в твердотельных материалах, написал:

"В заключение хочу сказать, что, каким бы ни было научное значение этого открытия, его практическая ценность будет не менее очевидной, если мы подумаем, что запас солнечной энергии безграничен и дешев, и он будет продолжать поступать. Мы многократно сталкивались с истощением угольных запасов на земле и забыли об этом."

Макс Вебер упомянул о конце ископаемых видов топлива в заключительных параграфах своей работы "Протестантская этика и дух капитализма", опубликованной в 1905 году. Разработка солнечных двигателей продолжалась до начала Первой мировой войны. Важность солнечной энергии была признана в статье 1911 года в журнале Scientific American: "В далеком будущем, после истощения природных топлив, [солнечная энергия] продолжит оставаться единственным средством для существования человечества."

Теория пика нефти была опубликована в 1956 году. В 1970-х годах экологи стали активно развивать возобновляемые источники энергии как альтернативу возможному истощению нефти, а также для сокращения зависимости от нефти, что привело к появлению первых электрических ветряных турбин. Солнечная энергия всегда использовалась для обогрева и охлаждения, но солнечные панели были слишком дорогими для строительства солнечных электростанций до 1980 года.

С начала XXI века многие регионы мира начали переходить с ископаемых источников энергии на возобновляемые.

Значение изучения специализации по возобновляемой энергетике:

Когда речь идет об энергетических ресурсах, всегда возникает вопрос об устойчивости. Важно, чтобы ресурсы обеспечивали достаточное количество энергии для удовлетворения наших потребностей — для обогрева домов, работы городов и эксплуатации автомобилей. Однако также важно учитывать, как эти ресурсы могут использоваться в долгосрочной перспективе. Некоторые ресурсы на практике не исчерпаемы. Эти ресурсы называются возобновляемыми. Возобновляемые ресурсы также производят чистую энергию, что означает снижение загрязнения и выбросов парниковых газов, которые способствуют изменению климата.

Энергетические источники в США со временем изменялись, начиная с использования древесины до XIX века, затем была принята зависимость от невозобновляемых ресурсов, таких как ископаемое топливо, нефть и уголь, которые до сих пор остаются доминирующими источниками энергии. Однако земля имеет ограниченное количество этих ресурсов. Недавно использование возобновляемых ресурсов начало увеличиваться. Согласно данным Агентства по охране окружающей среды США, в 2017 году 11 процентов потребления энергии в США приходилось на возобновляемые источники.

Существует несколько проблем, связанных с использованием возобновляемых ресурсов. Например, возобновляемая энергия может быть менее надежной, чем невозобновляемая, с сезонными или даже ежедневными изменениями в объеме производимой энергии. Тем не менее ученые постоянно работают над решением этих проблем и улучшением жизнеспособности и надежности возобновляемых ресурсов. Возобновляемые ресурсы включают биомассу (например, этанол), гидроэнергию, геотермальную, ветряную и солнечную энергию.

Биомасса — это органическое вещество от растений или животных. Это включает древесину, сточные воды и этанол (получаемый из кукурузы или других растений). Биомасса может быть использована в качестве источника энергии, поскольку это органическое вещество поглощает энергию от солнца. Эта энергия затем освобождается в виде тепловой энергии при сжигании.

Гидроэнергия является одним из самых старых возобновляемых ресурсов и используется уже тысячи лет. Сегодня каждый штат США использует гидроэлектрическую энергию. При гидроэнергии механическая энергия от текущей воды используется для генерации электричества. Гидроэлектростанции используют поток рек и ручьев для вращения турбин, которые приводят в движение генераторы и выпускают электричество.

Геотермальная энергия поступает от тепла, генерируемого глубоко в ядре Земли. Геотермальные резервуары можно найти на границах тектонических плит вблизи вулканической активности или в глубинах Земли. Геотермальная энергия может быть использована путем бурения ск

важин для закачки горячей воды или пара в электростанцию. Эта энергия используется для отопления и производства электричества.

Курсы по возобновляемой энергетике: