Mga makabagong teknolohiya sa industriya ng kuryente. "Ang mga pandaigdigang pagbabago sa sektor ng enerhiya ay hindi maiiwasan": anong mga solusyon ang kailangan sa lugar na ito

05.11.2021 | Para sa negosyo

Ang mga modernong teknolohiya sa iba't ibang industriya at lugar ay patuloy na umuunlad sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga malikhaing inobasyon. Ang lugar ng enerhiya ay walang pagbubukod - mga pagbabago sa enerhiya pasiglahin ang pag-unlad ng negosyo, automotive, langis at gas at iba pang mga industriya, pati na rin makabuluhang mapabuti ang kalidad ng buhay ng populasyon. Ang mga inobasyon, o mga inobasyon, ay ang pagsubok at paggamit ng teknolohikal o iba pang mga bagong bagay na naglalayon sa husay na pag-unlad ng mga proseso ng buhay, industriya, atbp.

Ang pinaka-kawili-wili at modernong mga inobasyon

Ang mga makabagong enerhiya ay ipinakilala ng iba't ibang mga bansa sa pinaka aktibong ginagamit na mga industriya, pati na rin ang hiniram mula sa bawat isa. Ang ilan sa mga pinaka makabuluhang inobasyon ay:

Shockwave Fracking Technology
Pinakabagong teknolohiya sa paggawa ng langis
Paggamit ng bacteria para linisin ang mga oil spill
Ang paggamit ng biofuels para sa mga sasakyan

Sa pagsasalita tungkol sa unang pagbabago, ito ay nagkakahalaga ng noting na ang shock wave ay ang pinaka-epektibong paraan upang mawala ang enerhiya. Maaari itong matagumpay na mailapat sa lalim ng mga pagbuo ng shale hanggang sa isang libo o isa at kalahating libong metro. Isang Indian fracking research company ang nagmungkahi ng paggamit ng shock waves bilang isang mas simple at mas cost-effective na teknolohiya sa fracturing kaysa hydraulic fracturing. Ang pagbabagong ito ng enerhiya ay may potensyal na baguhin ang industriya ng langis at gas sa pamamagitan ng pag-aalis ng pangangailangang gumamit ng tubig sa gawaing ito. Ito ay makabuluhang bawasan ang polusyon sa tubig, dahil ang pagkabali ay nangangailangan ng hindi bababa sa 4 na milyong galon bawat balon.

Ang pangalawang kagiliw-giliw na pagbabago sa enerhiya ay pinabuting produksyon ng langis. Ang tinatawag na pinahusay na paraan ng pagbawi ng langis ay nagsasangkot ng tertiary treatment ng mga reservoir upang makakuha ng mas maraming produkto hangga't maaari. Ang teknolohiyang ito ay batay sa paggamit ng carbon dioxide, na nagpapataas ng daloy ng langis at nagpapababa ng lagkit nito.

Pagdating sa paggamit ng bakterya upang linisin ang mga spill ng langis, ang inobasyong ito ay batay sa paggamit ng dalawang grupo ng bakterya - na parehong may kakayahang mag-oxidize ng langis at sa gayon ay bawasan ang laki ng spill o maiwasan ito nang maaga. Sa ngayon, pinag-aaralan ng mga eksperto ang genus ng bacteria na Oleispira antartica upang malaman ang kakayahang umiral sa mababang temperatura. Ang pagbabagong ito ay gagawing posible na bumuo ng isang epektibong diskarte upang mapanatili ang kapaligiran at maiwasan ang polusyon sa langis.

Sa wakas, ang isa pang pagbabago ay ang automotive biofuels na nagmula sa mga selula ng halaman at hayop. Ang biodiesel at ethane, ang pinakasikat na biofuels, ay makakatulong sa pagpapatatag ng mga pandaigdigang presyo at pagpapababa ng mga gastos sa R&D.

Pagtingin sa hinaharap: anong mga inobasyon ang gagamitin

Bukod sa nabanggit, mga pagbabago sa enerhiya isama ang iba pang mga nakamit, ang ilan sa mga ito ay malawakang ginagamit. Halimbawa, ito ay lakas ng hangin - ang paggamit ng enerhiya ng hangin upang patakbuhin ang iba't ibang uri ng mga motor. Ang mga katulad na sistema ay matatagpuan sa maraming dayuhang bansa, at ang teknolohiyang ito ay nakakahanap din ng aplikasyon nito dito.

Ang mga heat pump ay hindi rin dapat balewalain; maaari silang matawag na kinabukasan ng power engineering. Mapapabuti nila ang sitwasyon sa kapaligiran dahil sa paggawa ng thermal energy, sa kahabaan ng paraan, makabuluhang pagtaas ng pamantayan ng pamumuhay ng populasyon, dahil ang supply ng init ay isa sa mga pangunahing sektor ng sektor ng enerhiya. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga heat pump ay batay sa pagbabago ng mababang temperatura na nababagong enerhiya, kilala ito nang higit sa isang siglo, ngunit ngayon lamang ito aktibong ginagamit.

Mga modernong thermal power plant - isang inobasyon sa industriya

Noong 2004, sinimulan ang pag-aaral ng naturang inobasyon gaya ng paggamit ng liquefied petroleum gases (LPG) para sa thermal power plants. Ang paggamit ng LPG sa halip na diesel fuel ay makakabuti sa kaligtasan sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang gasolina na ito ay may mataas na mga katangian ng consumer at mas mababang gastos kumpara sa iba pang mga uri ng gasolina. Ngayon, ang gayong pagbabago ay nakapasa na sa maraming pagsubok at nakikilala sa pamamagitan ng pagiging maaasahan at kahusayan nito.

LED lamp - mataas at abot-kayang kalidad

Ang pinakabagong bagong enerhiya ay mga LED lamp din. Sila ay lumitaw sa merkado medyo kamakailan lamang, ngunit na pinamamahalaang upang makakuha ng isang medyo malawak na bahagi. Sa paghahambing sa mga fluorescent lamp at luminaires, ang mga pagpipilian sa LED ay mas praktikal at matipid, mayroon silang mahabang buhay ng serbisyo. Pinapayagan ka ng praktikal na materyal na makamit ang pagbawas sa gastos, na napakahalaga para sa isang malawak na bilog ng mamimili. Ang ganitong bagong bagay ay patuloy na nakakakuha ng katanyagan ngayon, kasama ang paglaki ng mga LED lamp sa opisina at mga aparato para sa pag-iilaw ng tindahan na lalong kapansin-pansin.

Mga pakinabang ng modernong osmotic power plant

Ang isang orihinal na pagbabago sa mundo ng enerhiya ay ang osmotic station, na nakabatay sa paggamit ng tubig na asin sa dagat. Ang Osmosis ay isang pisikal na epekto na nangyayari sa mga puno ng kahoy at idinisenyo upang ilipat ang mga nutrient juice sa lugar kung saan nagaganap ang photosynthesis. Iminungkahi ng mga siyentipiko ang paggamit ng katulad na proseso upang makipag-ugnayan sa tubig. Kung ang sariwa at maalat na tubig ay inilagay sa isang sisidlan na may septum, kung gayon ang pagkakaiba sa presyon ay gagawing gumagana ang proseso ng osmosis. Ang isang katulad na reaksyon ay maaaring gamitin sa pagpapatakbo ng mga hydroelectric power plant.

Ang isang kawili-wiling ideya ay nangangailangan ng karagdagang pagpapaliwanag - sa partikular, habang hindi malulutas ng mga siyentipiko ang isyu ng pagpili ng pinaka-angkop na mga lamad para sa mga osmotic na istasyon. Kung ito ay magagawa, kung gayon ang bagong produkto ay matatag na kukuha ng lugar nito sa larangan ng hydropower at makabuluhang tataas ang dami ng produksyon ng enerhiya, na nagbibigay ng patuloy na lumalaking populasyon sa buong mundo.

Ang mga reserba ng naturang proseso bilang osmosis ay maaaring tawaging medyo kahanga-hanga. Ang pagbabagong ito ay makakatulong upang madaling magamit ang enerhiya ng kalaliman ng karagatan sa buhay ng tao, dahil ang antas ng kaasinan ng tubig ay higit na nakasalalay sa temperatura, at nagbabago ito nang may lalim. Kaugnay nito, gagawing posible ng teknolohiya na maiwasan ang pagtali sa pagtatayo ng mga hydroelectric power plant sa mga bukana ng ilog; maaari silang direktang mailagay sa tubig ng mga karagatan. Samakatuwid, ngayon ang mga siyentipiko ay aktibong nagpapaunlad ng pagbabagong ito para sa maagang pagpapatupad nito.

Mula sa kung gaano kaaktibo ang mga ito ay ipinatupad mga pagbabago sa enerhiya at iba pang sangay ng buhay ng tao, ay nakasalalay sa matagumpay at ganap na pag-unlad ng mga kondisyon ng pamumuhay, pagpapabuti ng kalidad ng buhay at kakayahang makatipid sa pang-araw-araw na pangangailangan. Ito ay para sa mga kadahilanang ito na ang mga eksperto mula sa buong mundo ay nag-aaral ng mga bagong pag-unlad araw-araw at subukan ang mga ito sa praktikal na mga kondisyon upang makahanap ng talagang kumikita at kapaki-pakinabang na mga inobasyon.

Malaki ang papel ng kuryente sa buhay at ekonomiya ng bawat bansa. Maraming bansa sa buong mundo ang nagsisikap na mahusay na tumanggap, magpadala at gumamit ng naturang enerhiya, at sila ay tutulungan dito sa industriya ng kuryente.

Mga inobasyon at ang kanilang pagiging epektibo sa industriya ng kuryente

Ang industriya at industriya na nauugnay sa industriya ng kuryente ay may mga sumusunod na katangian:

ang pag-unlad ng mapagkukunan ng mga pangunahing bahagi at pagtitipon ng mga de-koryenteng kagamitan ay nangyayari sa 20, 30 at higit pang mga taon;
malaking pamumuhunan ang kinakailangan upang mag-upgrade o palitan ang kagamitan;
ang pamumuhunan ay nagbabayad ng mahabang panahon.

Ang mga gastos ng mga negosyo, na kinabibilangan ng mga kumpanya sa sektor ng enerhiya, para sa gawaing pananaliksik at pagpapaunlad ay mababa. Mas mahalaga na maunawaan na ang pag-unlad ng industriya at mga bagong teknolohiya sa sektor ng enerhiya ay posible sa pamamagitan ng paggamit ng mga makabagong pamamaraan ng trabaho.

Ang pinakakapana-panabik at modernong mga inobasyon sa sektor ng enerhiya

Naiipon ang kuryente sa atmospera, isa sa mga opsyon para sa paggamit nito ay ang pagkuha ng elektrikal na enerhiya mula sa kidlat. Ito ay isang promising na teknolohiya, ngunit kaunti pa ang binuo.

Ang isang mas advanced na pamamaraan ay ang mga generator ng plasma, isang variant ng isang magnetohydrodynamic device. Ang mga pag-install ng piloto ay lumitaw noong ika-20 siglo, mula noon ay isinagawa ang trabaho upang mapabuti at pinuhin ang mga ito.

Ang problema sa pagkuha ng enerhiya ay nalutas sa pamamagitan ng pagtaas ng mga kapasidad, pagpapatakbo ng mga teknikal na paraan. Ang antas ng teknolohiya ay hindi pinapayagan ang mahusay na paggamit ng mga reserbang enerhiya. Nagkaroon ng mga pagkalugi, K.P.D. ang paggamit ng mga kaloob ng kalikasan ay napakababa. Kahit na sa huling siglo, nagkaroon ng isang kagyat na pangangailangan upang ipakilala ang mataas na mahusay na mga pamamaraan ng paggamit ng langis, karbon, tubig, na tinitiyak ang pagpapakilala ng mga pagbabago.

Limitado ang likas na yaman ng planeta. Nagtatapos sila. Ang pagkuha ng enerhiya mula sa iba ay magiging mas mahirap. Samakatuwid, kasama ang pagpapabuti ng mga teknolohiya na nagbibigay ng mga lumang paraan ng power engineering, mayroong patuloy na paghahanap para sa mga alternatibong paraan ng paglutas ng problema, na nagpapakilala ng mga de-kalidad na inobasyon.

World innovation 2018

Ang mga nakamit sa larangan ng power engineering ay sinusunod sa iba't ibang bansa, na tumutulong sa pag-unlad ng teknolohiya, negosyo. Nilulutas nila ang mga partikular na problema na kasama sa mga sumusunod na lugar ng pagbabago sa mundo:

Paglikha ng mataas na pagganap, ligtas na mga pasilidad sa produksyon para sa pagpapalabas ng mga tiyak na halaga ng enerhiya.
Pagsusuri at pagkalkula ng makatwirang (minimum) na pagbabago.
Pag-unlad ng iba pang mga paraan ng paglilipat ng enerhiya sa mga distansya na may kaunting pagkalugi.
Paglikha ng kaligtasan sa ekolohiya para sa mga buhay na organismo.
Pagpapatupad ng pinag-isang power system na may matalinong digital control technology.

Sa malapit na hinaharap, ang isang kumpletong pagtanggi sa enerhiya ng hydrocarbon ay hindi binalak, ngunit ang paghahanap para sa mga alternatibong mapagkukunan, ang kanilang pagpapatupad sa buhay ay puspusan.

Pansin. Ayon sa mga pagtataya ng mga eksperto, ang mga bagong teknolohiya ay magtataas ng antas ng hindi kinaugalian na mga pamamaraan sa sektor ng enerhiya ng hanggang 15% sa 2020.

Ang dami ng mga pagbabago sa mundo ay nabuo sa gastos ng mga pampublikong pamumuhunan. Ang mga pribadong kumpanya ay nagtutustos din ng mga modernong pagpapaunlad. Ang Google Corporation ay nagmungkahi ng isang proyekto upang makakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng orihinal na disenyo ng saranggola-eroplano. Ang kapangyarihan ng isang aparato ay 600 kW. Pinapayagan ka nitong matugunan ang mga pangangailangan ng isang karaniwang gusali ng apartment. O ang mga mungkahi ng mga espesyalista mula sa isang kumpanyang Hapones sa paggamit ng mga pinakabagong pamamaraan ng wireless power transmission. Kahit na ang mga kamangha-manghang ideya ay magkatotoo, ay kikita kapag ang mga makabagong kapital ay pinagkadalubhasaan.

Direksyon

Maraming mga lugar ng pinakamainam na pagbabago sa enerhiya ay nasa ilalim ng pag-unlad. Iminungkahi na idirekta ang mga pamumuhunan sa pananalapi, na itinakda ng maraming mga programa ng mga bansa, upang mapabuti ang mga teknolohikal na proseso ng mga lumang pamamaraan ng paggawa ng enerhiya at upang ipakilala ang mga bagong pang-agham na tagumpay sa buhay. Ang mga sumusunod na panukala ay itinuturing na pangunahing direksyon:

Ang paggamit ng langis. Ang presyo ng langis ang pangunahing puwersang nagtutulak sa pag-unlad ng industriya. Mayroong patuloy na paghahanap para sa mga bagong teknolohiya upang mapataas ang porsyento ng produksyon ng langis mula sa luma at bagong mga balon. Mahalagang tandaan na, salamat sa mga inobasyon, isang bagong prinsipyo ng tertiary treatment ng oil-bearing formations ang ipinakilala, na ginagawang kumikita ang mga balon. Ang nararapat na pansin ay binabayaran sa mga isyu sa kapaligiran.
Hydroelectric power plants. Tinutukoy ng mga likas na kondisyon ang desisyon na gamitin ang mga lumang paraan ng energetics. Para sa pagtatayo ng mga hydroelectric power plant, ginagamit ang muling pagtatayo ng mga lumang pasilidad, modernong materyales at hindi inaasahang mga solusyon sa disenyo. Gamit ang osmosis effect, iminungkahi na itayo ang mga ito sa bukas na dagat na may tubig-alat.
Mga kagamitan sa industriya ng karbon. Ang lumang uri ng gasolina ay kinukuha gamit ang mga modernong laser harvester. Ang mga environment friendly zone na ginagamit sa ekonomiya ay binubuo sa tabi ng mga minahan.
Paglikha ng mga device gamit ang sun radiation. Pagpapatupad makabagong teknolohiya Ang pagpapaamo ng solar radiation ay kapaki-pakinabang para sa mga lugar na may sapat na bilang ng maaraw na araw bawat taon. Parami nang parami ang makakahanap ka ng mga pribadong pag-aari, mga greenhouse complex na nilagyan ng kanilang sariling mga aparato para sa pag-iipon ng mga reserbang solar radiation.
Gamit ang lakas ng hangin. Ang lakas ng hangin ay naging karaniwang paraan ng pagbuo ng mga reserbang kapasidad sa iba't ibang bansa. Ang pinakabagong mga pag-unlad ay patuloy na ipinakilala kapag lumilikha ng mga bagong uri ng mga makina, mga sistema ng imbakan, paghahatid.
Paglikha ng mga osmostation. Ang mga ito ay batay sa muling pagdadagdag ng mga reserbang enerhiya dahil sa pagkakaiba ng presyon sa pagitan ng asin at sariwang tubig (osmosis effect). Ang mga umiikot na turbine ay gumagawa ng kuryente. Ang mga pinansiyal na kalkulasyon na isinagawa ay nagpakita na ang mga gastos kumpara sa pagtatayo ng mga hydroelectric power plant ay nabawasan.

Tagapagsimula

Ang mga pangangailangan ng mga power engineer ay tumataas bawat taon. Ang bawat bansa ay nagsasagawa ng masusing pagsusuri sa kinakailangang kapasidad, alam ang mga pangunahing direksyon sa pagpapaunlad ng industriya, mga planong siyentipiko, at paggamit ng sambahayan. Ang mga inobasyon sa industriya ng enerhiya ay pinasimulan ng mga espesyalista mula sa isang partikular na bansa, na nag-aalok ng mga mahusay na programa. Sa mga bansa sa Europa at Asya, ang pera ay aktibong namumuhunan sa mga alternatibong paraan ng pagkuha ng hangin at solar energy. Ito ang Germany, Sweden, Italy, Spain. Sa pagdating ng makabagong kagamitan, tumaas ang bilang ng mga solar station sa Amerika. Nabawasan ang kanilang gastos. Kalahati ng merkado para sa solar power volume ay ginagamit sa China at Japan. Ang paggamit ng geothermal sources ay patuloy na lumalaki sa Ireland at Iceland. Ang mga inobasyon sa pagbuo ng mga bagong uri ng heat pump ay nagpasimula ng pagpapakilala ng geothermal power sa mga teritoryo ng Russia, Belarus, at Ukraine. Sa inisyatiba ng Russian Ministry of Energy, isang espesyal na roadmap ng EnergyNet ang binuo na humuhubog sa merkado ng kuryente sa hinaharap. Sa pamamagitan ng pagsisikap ng mga espesyalista mula sa Inter RAO UES, nilikha ang Energy Without Borders fund, na nagbibigay para sa modernisasyon ng mga lumang pamamaraan ng power engineering, ang pagpapakilala ng mga alternatibo, mas mahusay, para sa kapaligiran na friendly na mga pamamaraan.

Maikling Paglalarawan

Ang mga problema sa enerhiya ng pang-araw-araw na buhay ng lipunan ay nangangailangan ng pagbuo at epektibong pagpapatupad ng mga alternatibong pamamaraan ng muling pagdadagdag ng mga reserbang enerhiya. Ang mga likas na reserba (langis, gas, karbon) ay unti-unting bumababa, at ang pamumuno sa pagbuo ng mga bagong pagkakataon ay nagiging mahalaga. Ngayon ito ang mga sumusunod na inobasyon sa sektor ng enerhiya:

Gamit ang shock force ng wave (fracking). Ang teknolohiya ng fracking ay tinatawag na promising future ng industriya ng langis at gas, na nagbubukas ng walang katapusang mga prospect para sa shale revolution sa pagkuha ng enerhiya mula sa lupa. Sa halip na ang tradisyonal na aplikasyon ng artipisyal na nilikha na mga daloy ng tubig, ang isang shock wave ay ginagamit upang baliin ang pagbuo sa lalim na hanggang 1500 m. Ang Super Wave Technology na nakabase sa India ay pinangalanang pangunahing developer ng teknolohiya.
Ang pagpapalit ng gasolina ng biofuel. Kadalasan, ang ethanol at biodiesel ay ginagamit bilang biofuels. Ang kanilang halaga ay tinutukoy ng kasalukuyang halaga ng presyo ng langis. Ang paghahanap para sa mga bagong uri ng biofuels ay isinasagawa sa pagbuo ng R&D sa iba't ibang bansa. Ang isang bagong uri ng lebadura ay nilikha sa Unibersidad ng Texas, na ginagawang posible upang makabuo ng isang murang uri ng biofuel bilang isang mapagkukunan ng enerhiya na nakuha mula sa mga buhay na organismo (halaman, hayop). Ang kanilang hindi gaanong mahalagang kalamangan ay ang kakayahang sirain ang nakakapinsalang polusyon ng mga compound ng langis at kemikal. Pinag-aaralan na ngayon ng mga siyentipiko ang mga katangian ng bacterium na Oleispira antartica para magamit sa mababang temperatura ng Arctic.
Ang karagdagang pag-unlad ng mga inhinyero ng nuclear power, ang paggamit ng mga pisikal na katangian ng hydrogen, mga pangarap ng mga bagong uri ng enerhiya na nakuha sa ibang mga planeta.

Badyet

Ang pagpaplano ng halaga ng mga pamumuhunan sa pananalapi sa pagpapaunlad ng sektor ng enerhiya ay naging sapilitan sa ekonomiya ng anumang bansa. Una sa lahat, ito ay tinutukoy ng napiling direksyon ng pagbabago, ang pagtatasa ng mga kinakailangang halaga ng pera. Sa Estados Unidos, pinaplanong dagdagan ang mga pondo para sa pagpapaunlad ng pinakamalaking solar project sa estado ng Virginia. Dalawang bagay (Pleinmont I at II), na bahagi ng isang solar station na may kapasidad na 500 MW, ay nilagyan ng pinakamodernong solar panel, mga storage device para sa mga power supply. Ang kita mula sa pagbebenta ng naturang enerhiya ay mabilis na magbabayad sa lahat ng mga gastos. Sa malapit na hinaharap, tataas ng US ang bahagi nito sa renewable energy mula 13% hanggang 18%.

Ang China, India, England, Italy, Germany ay nangunguna sa mga tuntunin ng mga inobasyon na binalak para sa pag-unlad.

Interesting. Ang 2018 na pagtatantya ng IMF sa mga subsidyo ng gobyerno para sa pagbabago ng enerhiya ay lampas sa $10 milyon kada minuto.

Sa Russia, walang sistematikong diskarte sa pagsuporta sa proyekto ng Energy Efficiency. Ang kabuuang pamumuhunan ng pera ng estado ay bumagsak ng halos maraming beses (mula sa 7.1 bilyong rubles hanggang 140 milyong rubles noong 2016). Ngunit sa parehong oras, mayroong isang pagtaas sa mga pabrika na gumagawa ng mga kagamitan sa gas, mga aparato sa paggamot ng tubig, instrumento. Ang isa sa mga supplier ng naturang kagamitan ay ang ROSS LLC ross.com.ru/difmanometr-dsp-4sg-m1 (Belgorod Tel. 4722 40-00-70). Ang kumpanya ay nagbibigay ng isang kalidad na garantiya at isang buong hanay ng mga dokumento na ibinigay ng mga tagagawa.

Mga tampok ng pag-unlad ng enerhiya sa Russia

Ang pagkakaroon ng iba't ibang klimatiko na kondisyon sa isang malaking teritoryo ng Russia ay nangangailangan ng isang espesyal na saloobin sa pagsusuri ng mga posibleng paraan ng paggawa ng enerhiya. Kinakailangan na gumastos ng bilyun-bilyon taun-taon sa pag-iinit ng tahanan nang mag-isa, hindi pa banggitin ang mga problema ng industriya, agrikultura, at pagpapanatili ng mga kagamitan sa hukbo. Ang industriya ng kapangyarihan ng Russia ay nakakahanap ng isang solusyon sa pagbuo ng mga lumang pamamaraan at ang paggamit ng anumang modernong mga pagbabago sa larangan ng aplikasyon ng teknolohiya batay sa mga bagong pisikal na prinsipyo ng paggawa ng enerhiya. Ang mga espesyal na pondo para sa pagbabago ay inaayos, ang R&D ay binubuksan upang lumikha ng mga bagong materyales na kailangan para sa modernisasyon ng mga dam, oil rig, at kagamitan para sa pagmimina ng karbon. Ito ay mga super-resistant na nano-structured steels, multi-composite protective coatings, orihinal na solar panel, ang pinakabagong wind turbine system, at modernong heat pump. Ang lahat ng mga lugar ng pagbabago sa teknolohiya ng paggawa ng enerhiya, ang pagtaas ng kahusayan ng paggamit nito sa panahon ng paghahatid sa malalayong distansya, tipikal ng Russia, ay napapailalim sa pag-unlad. Ang natatanging pag-unlad ng Russia (walang mga analogue sa mundo) ay tinatawag na paraan ng petrothermal energy (thermal force ng mga tuyong bato sa crust ng lupa). Ang mga pag-unlad ay isinasagawa sa ilalim ng programang Termolienergo.

Sa malapit na hinaharap, ang langis ay mananatiling pangunahing direksyon ng paggawa ng enerhiya sa Russia. Ang antas ng pag-unlad ng teknolohiya at buhay ay depende sa presyo nito, dami ng produksyon gamit ang pinakabagong mga teknolohiya.

Kinuha ko muna ito para sa sarili ko.

Pinakabagong teknolohiya at mga promising na direksyon

Sa ngayon, ang mga sumusunod na uri ng makabagong enerhiya ay kilala (nagbibigay kami ng maikling paglalarawan ng mga ito):

Mga pag-install para sa mga likido sa pag-init - mga generator ng vortex heat(may iba pang mga pangalan para sa mga pag-install na ito). Ang likido ay pumped sa pamamagitan ng isang electric pump sa pamamagitan ng istraktura ng pipe konektado sa isang tiyak na paraan at heats hanggang sa 90 degrees. Ang mga heat generator na ito ay ginagamit para sa pagpainit ng espasyo sa loob ng mahabang panahon, ngunit walang pangkalahatang tinatanggap na teorya ng mga proseso na humahantong sa pag-init ng isang likido. May mga disenyo kung saan sinusubukan nilang gamitin ang hangin bilang isang gumaganang daluyan.

"Malamig na pagsasanib". Ang mga pagtatangka na kunin ang nuclear energy nang hindi gumagamit ng napakataas na temperatura ay ginawa mula noong huling bahagi ng 1980s. Kamakailan, inihayag ng mga inhinyero ng Italyano na nagtagumpay sila sa gayong pagtatangka, bagaman tinanggihan nila ang pangalang cold nuclear fusion. Ngunit ang ilalim na linya ay na sa kanilang katalista ng enerhiya, ang init ay nakuha bilang isang resulta ng pagsasanib ng nuclei ng mga elemento ng kemikal. Ang pag-install ay handa na para sa praktikal na paggamit.

Magnetomechanical power amplifier. Ayon sa mga may-akda ng imbensyon na ito, pinamamahalaan nilang gamitin ang magnetic field ng Earth upang mapataas ang bilis ng pag-ikot ng baras ng isang generator o de-koryenteng motor. Pinapataas nito ang dami ng kuryenteng natatanggap mula sa generator o binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya ng de-koryenteng motor mula sa network. Ang mga naturang device ay nasa yugto ng mga semi-industrial na sample.

Mga induction heater. Ang induction heating na may kuryente ay ginamit sa industriya sa mahabang panahon, ngunit ang prosesong ito ay napabuti. Ngayon ang isang induction electric boiler ay nagbibigay ng mas maraming enerhiya ng init para sa parehong pagkonsumo ng kuryente. Ang iminungkahing electric boiler, salamat sa pagpapabuti, ay nasa antas ng mga gas boiler sa mga tuntunin ng mga gastos sa pagpapatakbo.

Mga makina na walang pagbuga ng masa. Ang mga sample ng laboratoryo ng naturang mga makina na hindi kumonsumo ng gasolina ay ipinapakita sa isa sa mga instituto ng pananaliksik sa kalawakan (Research Institute of Space Systems). Ang isang eksperimento ay isinagawa gamit ang naturang makina sa isang satellite. Ang mga prospect para sa direksyon na ito ay hindi pa malinaw.

Mga generator ng plasma ng kuryente. Ang mga eksperimento sa iba't ibang mga disenyo ay isinagawa nang mahabang panahon, pangunahin sa antas ng laboratoryo.

Tense saradong mga loop. Ayon sa mga mahilig sa diskarteng ito, mayroong mga kinematic scheme, ang pagpapatupad nito ay nagbibigay-daan sa iyo upang kunin ang karagdagang enerhiya. Ang mga posibilidad ng naturang mga scheme sa mga disenyo ng mga gilingan para sa paggiling ng basura ng mga polymeric na materyales ay ipinakita. Ang pagkonsumo ng enerhiya para sa paggiling sa mga mill na ito ay mas mababa kaysa sa mga maginoo na mill.

Mga power plant batay sa dynamic na superconductivity. Ang mga nag-develop ng mga potensyal na generator na ito ng kuryente ay nagtaltalan na sa isang tiyak na bilis ng pag-ikot ng mga disk, ang epekto ng dynamic na superconductivity ng kasalukuyang arises, na nagpapahintulot sa henerasyon ng mga malakas na magnetic field. At ang mga patlang na ito ay magagamit na upang makabuo ng kuryente. Sa kurso ng mga eksperimento, isang malaking halaga ng impormasyon sa hindi pangkaraniwang mga pisikal na epekto ang naipon. Ito ay posible hindi lamang upang makabuo ng enerhiya, ngunit din upang lumikha ng isang makina para sa mga sasakyan. Ang direksyon na ito ay mukhang isa sa mga pinaka-promising sa bagong sektor ng enerhiya.

Kapangyarihan ng atmospera, pinagsasama ang iba't ibang pamamaraan at proyekto para sa pagkuha ng elektrikal na enerhiya na naipon sa atmospera. Ang pinaka-halatang paraan ay upang makuha ang napakalaking enerhiya ng kidlat. Ang lugar na ito ng bagong enerhiya ay may malaking potensyal.

Ang listahan sa itaas ng mga pag-aaral, direksyon at mga yari na pag-install ay hindi kumpleto. Gayunpaman, ito ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na ang lipunan ay maaaring magsimulang magpatupad ng malalaking proyekto sa makabagong enerhiya upang lumikha at bumuo ng panimula ng mga bagong teknolohiya sa pagbuo ng enerhiya. Ito ay lilikha ng isang mahalagang kondisyon para masira ang deadlock, kapwa sa industriya ng enerhiya at sa buong ekonomiya.

Lubhang nagdududa na ang kasalukuyang pamunuan ng Russian Academy of Sciences at ang gobyerno ng Russia ay makakabuo ng isang naka-target na komprehensibong R&D program sa larangan ng pinakabagong mga pamamaraan ng pagkuha ng murang enerhiya batay sa siyentipikong ideya yaong mga siyentipiko at imbentor na hindi pa rin masira ang pagbara sa konserbatibong kapaligiran. Ang mga awtoridad ng Russia ay direktang interesado sa pagpapanatili ng katayuan ng enerhiya sa planeta. Ang pakikibaka ng mga bosses ng Russian Academy of Sciences laban sa pseudoscience ay naging pagtanggi sa kasalukuyang mga gawaing pang-agham. Ang malamig na pagsasanib ay na-hack; Ang pagbuo ng iba pang mga direksyon ng enerhiya sa balangkas ng opisyal na agham ay hindi nakikita. Gayunpaman, imposibleng pigilan ang pag-unlad sa sektor ng enerhiya. Ang pagharang nito sa Russia ay maaari lamang gawing kumplikado ang kapalaran ng nangingibabaw na mga monopolyo ng hilaw na materyal.

7. Radikal na pagbabago

Ang modernong pananaliksik ay nagbibigay-daan sa amin upang matukoy ang ilang mga imbensyon at mga lugar na maaaring gumanap ng isang mahalagang papel sa rebolusyon ng enerhiya. Marahil salamat sa gayong mga pagbabago, ang pamilyar na mundo ay magiging isang bagay ng nakaraan.

7.1. Nano-conductor na baterya

Noong 2007, ipinakilala ng Stanford University ang isang bagong imbensyon. Ito pala ay isang nano-conductor na baterya, isang uri ng lithium-ion na baterya. Ang kakanyahan ng imbensyon ay upang palitan ang tradisyonal na graphite battery anode na may hindi kinakalawang na asero anode na pinahiran ng isang silicon nanowire. Dahil sa kakayahan ng silikon na humawak ng 10 beses na mas lithium kaysa sa grapayt, naging posible na lumikha ng isang makabuluhang mas mataas na density ng enerhiya sa anode. Kasabay nito, ang masa ng baterya ay nabawasan. Inaasahan na sa paglipas ng panahon, ang pagtaas ng lugar sa ibabaw ng anode ay gagawing mas mabilis ang proseso ng pag-charge at pagdiskarga. Inaasahan ang komersyal na paggamit ng bagong baterya sa katapusan ng 2012.

Ang mas malaki at "mas mabilis" na mga baterya ay hindi lamang magpapadali sa buhay para sa mga may-ari ng laptop at mobile phone. Maaaring mangahulugan ito ng simula ng tunay na pag-aalis ng internal combustion engine sa transportasyon sa kalsada ng mga de-kuryenteng sasakyan na may malaking supply ng enerhiya at kapangyarihan. Ang pagbawas sa gastos ng paggawa ng mga bagong henerasyong baterya, pati na rin ang pagtaas ng kanilang buhay (hindi bababa sa ilang libong mga cycle) ay magpapalawak sa larangan ng aplikasyon ng mga autonomous na elektronikong aparato.

7.2. Wireless transmission ng kuryente

Kinakailangang makilala ang pagitan ng wireless transmission ng mga electrical signal at electrical energy. Sa unang kaso, ang sangkatauhan ay nakamit na ang mahusay na tagumpay, sa pangalawa ito, na tila, ay gumagawa ng mga unang hakbang nito. Noong 2010, ginulat ng Haier Group ang mundo sa unang LCD TV sa mundo. Ang pagbuo ay batay sa pananaliksik sa wireless power transmission at wireless home digital interface (WHDI).

Gayunpaman, noon pang 1893, ipinakita ni Nikola Tesla ang wireless fluorescent lighting bilang isang proyekto para sa Columbian World's Fair sa Chicago. Noong 1897, inirehistro ng isang siyentipiko ang unang plano para sa wireless transmission ng kuryente. Ngunit ang paraan na binuo ni Tesla ay hindi nakahanap ng malawak praktikal na aplikasyon, na pangunahing nauugnay sa sapat para sa pag-unlad ng ekonomiya mayroon nang mga pangunahing imbensyon sa industriya ng kuryente. Ginampanan ang isang konserbatibong papel mga kumpanya ng enerhiya na hindi nagpakita ng interes sa wireless transmission ng kuryente, hindi lamang sa loob ng lugar, kundi pati na rin sa layong libu-libong kilometro. Tulad ng malamig na naramdaman nila ang mga pagtatangka ni Tesla na magmungkahi ng mga bagong - rebolusyonaryong pamamaraan ng henerasyon, sa halip na ang mga pamamaraan na dati niyang iniharap. Noong 1917, ang Wardencliff Tower, na pag-aari niya, ay nawasak, na itinayo upang magsagawa ng mga eksperimento sa wireless transmission ng matataas na kapangyarihan.

Ang mga wireless charger para sa lahat ng uri ng mga gadget, na nagsimula nang kumalat ngayon, ay nagpapakita ng muling pagkabuhay ng interes sa wireless power transmission. Napakalaki ng mga prospect para sa lugar na ito. Hindi sinasadya na noong 2008 sinubukan ng Intel Corporation na kopyahin ang mga eksperimento ng Tesla noong 1894, pati na rin ang pangkat ni John Brown noong 1988 sa wireless power transmission para sa glow ng mga maliwanag na lampara na may 75% na kahusayan. Ang mga hamon at tagumpay ng modernong wireless transmission ay katamtaman kumpara sa saklaw ng trabaho ni Tesla isang siglo na ang nakalipas. Gayunpaman, ito ay sa ating mga araw na ang krisis ng dating bagong industriya ng kuryente ay gumagawa sa direksyon ng wireless transmission ng kuryente na lubhang nauugnay at mahalaga.

7.3. Kapangyarihan ng atmospera

Noong 2010, ang Brazilian scientist na si Fernando Galembekk ay gumawa ng isang kahindik-hindik na pahayag tungkol sa mga posibilidad na makakuha ng kuryente sa atmospera. Ayon sa pagbuo ng kanyang grupo sa Unibersidad ng Campinas sa São Paulo, ang pinakamaliit na singil ay maaaring kolektahin mula sa mahalumigmig na hangin. Ipinakita ng mga pagsubok na ang ilang mga metal ay maaaring gamitin upang mangolekta ng mga singil, na sa hinaharap ay magbubukas ng magagandang pagkakataon para sa pagbuo ng kuryente sa mga rehiyon na may mahalumigmig na klima. Ito ay pinaniniwalaan na ang pagpapabuti ng teknolohiyang ito ay magbibigay sa sangkatauhan ng isa pang mapagkukunan ng renewable energy.

Ang mga pag-unlad ng mga siyentipiko ng Brazil ay hindi lamang ang mga pagtatangka upang makakuha ng access sa kuryente na nakapaloob sa layer ng hangin ng planeta. Mayroong mga proyekto ng mga istasyon ng paglipad na nakikibahagi sa "paghuli" ng kidlat, pati na rin ang mga pag-install sa lupa para sa parehong layunin. Sa Russia, maraming mga grupo ang nakikibahagi sa mga eksperimento sa lugar na ito nang sabay-sabay, nang walang anumang suporta ng estado. Sinusubukan ng mga mananaliksik ng Brazil na bumuo ng isang aparato para sa pagkuha - "paghila" - kuryente mula sa gumagalaw na basa-basa na hangin. Sa layuning ito, ang mga eksperimento sa mga materyales ay isinasagawa, na dapat makatulong upang matukoy ang pinaka-epektibo (mas epektibo kaysa sa quartz at aluminum phosphate) para sa pagtataguyod ng pagbuo ng isang electric charge sa kapaligiran. Gayunpaman, ang inilarawan na mga pag-unlad sa larangan ng atmospheric electric power ay hindi kasama ang tawag ng kidlat - ang pagpukaw ng mga paglabas ng kidlat upang makakuha ng enerhiya, na sinubukan ng eksperimento ni Nikola Tesla noong huli XIX mga siglo. Ang trabaho sa direksyong ito ay maaaring maging ang pinaka-promising sa buong pangkat ng mga pag-aaral ng atmospheric electric power engineering.

Ang mga kritiko ng mga eksperimento ni Propesor Galembeck sa pagkuha ng "basang kuryente" ay binibigyang-diin na ang pamamaraang ito ay maaaring magbigay ng kaunting enerhiya. Ngunit ang buong grupo (parehong kilala at hindi pampubliko) ay nagtatrabaho sa larangan ng atmospheric power engineering ay maaaring maging mas makabuluhan sa mga tuntunin ng mga resulta. Ang paglalagay ng enerhiya ng kidlat at koryente sa atmospera sa serbisyo ng sangkatauhan ay karaniwang may kakayahang lutasin ang isyu ng enerhiya sa loob ng mahabang panahon at walang napakalaking gastos, hindi bababa sa pagbibigay ng isa sa mga pangunahing pinagmumulan ng kuryente sa malapit na hinaharap. Sinabi ni Tesla na ang enerhiya ay pumapalibot sa amin sa lahat ng dako, at ang tanging tanong ay kung paano ito dadalhin. Ang kakayahang magdulot ng mga paglabas ng kidlat at maipon ang nagresultang kuryente ay magbubukas ng mga bagong pagkakataon para sa pag-unlad ng ekonomiya ng mundo, na gagawing murang muli ang enerhiya. Ang enerhiya na naipon sa atmospera ng planeta ay may napakalaking potensyal.

Sa huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo, sinubukan ni Tesla na eksperimento na makakuha ng access sa "hindi mauubos na pinagmumulan ng enerhiya ng kalangitan." Ang trabaho sa lugar na ito ay isinagawa kasabay ng pananaliksik sa wireless transmission ng kuryente. Pinilit ng mga paghihirap sa pananalapi ang siyentipiko na bawasan ang kanyang trabaho, kahit na sinubukan niyang hindi matagumpay sa loob ng maraming taon upang makahanap ng suporta para sa kanyang pananaliksik. Ang sikat na resulta ng kanyang eksperimentong gawain ay isang kidlat sa Colorado, na humantong sa isang aksidente sa isang lokal na planta ng kuryente bilang resulta ng isang maikling circuit. Sa modernong mga kondisyon, na may suporta ng estado para sa pananaliksik sa "domestication" ng atmospheric na kuryente, ang teknolohiyang ito ay maaaring maging lubhang produktibo, na sa huli ay dapat makatulong upang madaig ang teknolohikal na krisis sa krisis sa enerhiya.

Sa mga darating na dekada, ang atmospheric power ay maaaring maging nangungunang lugar sa isang pangkat ng mga teknolohiya na idinisenyo upang mag-renew ng enerhiya. Ang kaukulang gawain ay kasalukuyang aktibong isinasagawa sa Massachusetts Institute of Technology (MIT), mayroon ding mga pagpapaunlad ng Russia. Ang rebolusyonaryong katangian ng pananaliksik sa larangan ng pagkuha ng kuryente sa atmospera ay hindi mapag-aalinlanganan. Kasabay nito, ang pinagmumulan ng enerhiya ay madalas na tinatasa bilang halos walang limitasyon, at ang mga gastos sa pagkuha nito ay dapat na minimal.

7.5 KORTEZH - teknolohiya

Pinag-aaralan ng isang grupo ng mga inhinyero ng Moscow ang posibilidad na makabuo ng kuryente batay sa tinatawag na dynamic superconductivity. Ang epekto ng superconductivity arises kapag ang isang metal disk ay umiikot sa mataas na bilis... Ipinapalagay na sa panahon ng pag-ikot, ang mga electron ng disk ay puro sa paligid ng perimeter ng disk, na nagpapahintulot sa isang napakalaking kasalukuyang dumaan sa lugar na ito. Ang mga konsentradong electron ay bumubuo ng isang short-circuited toroidal electron bundle (KORTEZH). Salamat sa harness na ito, ang kasalukuyang ay nahihiwalay mula sa metal ng disk at hindi pinainit ito, na ginagawang posible na pumasa sa isang malaking electric current. Ang mataas na kasalukuyang, sa turn, ay nagbibigay-daan para sa isang napakalakas na magnetic field na maaaring magamit upang makabuo ng kuryente.

Gamit ang teknolohiyang ito, ang isang malaking bilang ng mga eksperimento ay isinagawa sa isang pang-eksperimentong pag-setup, ang mga pangunahing pamamaraan ng paggamit ng epekto ng isang elektronikong bundle bilang isang paraan ng pagbuo ng enerhiya ay nagawa. Ito ay nananatiling subukan ang pagganap ng teknolohiya sa isang semi-industrial na sample. Ang paghinto sa yugtong ito ay dahil sa mga problema sa pananalapi ng proyektong ito.

7.5. E-Cat at malamig na pagsasanib

Ang pag-imbento ni Andrea Rossi ng E-Cat Autonomous Reactor ay naghatid sa isang panahon ng rebolusyon ng enerhiya. Ang pagpapakita ng natapos na pag-install ng operating ay nagbibigay ng dahilan upang umasa para sa paglulunsad ng serial production ng mga device.

Sa pagtatapos ng Oktubre 2011, isang pangkat ng mga siyentipikong Italyano na pinamumunuan ni Andrea Rossi ang nagpakita at sumubok sa Bologna ng isang rebolusyonaryong autonomous reactor, isang mapagkukunan ng "libreng init" - "energy catalyst" (E-Cat). Ang prinsipyo ng operasyon nito ay batay sa paggamit ng nickel at hydrogen bilang gasolina, sa panahon ng pakikipag-ugnayan kung saan ang thermal energy ay inilabas at ang tanso ay nabuo. Ang pagpapatakbo ng device ay batay sa low-energy nuclear reactions (LENR). Kapag nagpapatakbo ng planta ng Rossi na may kapasidad na 1000 kW, 10 kg lamang ng nickel at 18 kg ng hydrogen ang gagamitin sa loob ng anim na buwan. Binibigyang-diin ng mga tagalikha: ang reactor ay nagbibigay ng henerasyon ng ganap na malinis na enerhiya, ang halaga nito ay hindi limitado. Ang produksyon nito ay posible sa isang pang-industriya na sukat, at ang mga halaman mismo ay binalak na paupahan.

Ang mga generator ni Rossi ay malamang na magsisimula sa US. Ipinapalagay na ang presyo ng "tahanan" na E-Cat ay magiging $ 400-500, na hindi dapat pigilan ang pag-imbento mula sa pagbabayad sa loob lamang ng isang taon. Ang generator recharging at maintenance ay hindi magastos. Hindi tulad ng mga stand-alone na generator para sa industriya, ang mga yunit ng "tahanan" na mahusay sa enerhiya ay hindi maaaring itayo muli para sa mga pang-industriyang aplikasyon. Ang interes sa gawain ng Italyano na siyentipiko sa mundo ay lumalaki nang higit pa at higit pa.

Sa loob ng mahabang panahon, ang ekonomiya ng mundo ay walang mga pagbabago sa sektor ng enerhiya. Ang mga pagsulong sa teknolohiya ng impormasyon noong 1970s at 2000s ay pinagsama sa pagwawalang-kilos sa sektor ng enerhiya. Tinatawag na " mga alternatibong mapagkukunan»Hindi lumikha ng isang tunay na kapalit para sa pagkasunog ng mga hydrocarbon fuel. Ang mga biofuel, wind at solar generator ay hindi nalagay sa alanganin ang lumang industriya ng enerhiya. Ang pag-unlad ng mga rebolusyonaryong teknolohiya sa sektor ng enerhiya, para sa pagkuha ng koryente sa atmospera o matipid na autonomous na henerasyon, ay hinarang ng mga pamahalaan at mga korporasyon. Ang pagdating ng Rossi reactor ay lumalabag sa konserbatibong depensa. Sa mga darating na taon, lilitaw ang iba pang mga imbensyon na lubhang magbabawas sa halaga ng enerhiya.

Mga mapagkukunan ng nababagong enerhiya(RES) ay nagiging mas nakikita sa pandaigdigang sektor ng enerhiya bawat taon. Sa mga bansa sa USA at EU, ang bahagi ng renewable energy sources sa kabuuang produksyon noong 2010 ay 11% at 9.6%, ayon sa pagkakabanggit. At ayon sa mga pagtataya, sa 2020 ito ay lalapit sa 25%. Kasabay nito, ang dami ng enerhiya na nabuo ng RES ay tataas ng 3.8 beses sa mga bansa sa EU, at 22.5 beses sa USA.

Ang pag-unlad ng mga mapagkukunan ng nababagong enerhiya sa Russia ay nasa maagang yugto. Noong 2010, ang bahagi ng renewable energy sa kabuuang produksyon ay 0.9% na may naka-install na kapasidad na 2.1 GW. Sa 2020, ang bahagi ng RES ay tataas sa 4.5% na may naka-install na kapasidad na 25 GW.

Sa kabila ng mga seryosong problema na nililimitahan ang paglago sa paggamit ng mga pinagmumulan ng nababagong enerhiya sa Russia, may mga makabuluhang kinakailangan para sa kanilang aktibong pag-unlad.

Paggamit nababagong mapagkukunan ng enerhiya may mahalagang papel sa pag-unlad ipinamahagi na enerhiya.

Ibinahagi ang enerhiya ay isang priyoridad na lugar para sa matipid na praktikal na paggamit ng RES sa Russia. Sa lugar na ito, ang mga instalasyon na batay sa renewable energy sources ay maaari nang matagumpay na makipagkumpitensya sa mga tradisyunal na power plant.

Mga potensyal na sukat ng posibleng epektibong paggamit ng RES sa ipinamahagi na henerasyon ay nasusukat na sa gigawats ngayon. Kasama ng lehislatibo at pinansiyal na suporta para sa pagpapaunlad ng RES sa sentralisadong sektor ng enerhiya, ang patakaran ng estado ay dapat isaalang-alang at pasiglahin ang pag-unlad ng RES sa mga rehiyon sa larangan ng ipinamahagi na enerhiya.

Mga pangunahing kinakailangan para sa pagbuo ng ipinamahagi na enerhiya gamit ang RES:

Ang 2/3 ng teritoryo ng bansa ay matatagpuan sa labas ng mga sentralisadong network ng supply ng enerhiya: ang populasyon ay humigit-kumulang 20 milyong katao, mga lugar na may pinakamataas na presyo at taripa para sa gasolina at enerhiya (higit sa 25 rubles /
kWh);
Higit sa 50% ng mga rehiyon ng bansa ay kulang sa enerhiya: paghahatid ng gasolina, pag-import ng kuryente - ang gawain ng pagtaas ng seguridad sa enerhiya ng rehiyon;
Humigit-kumulang 50% ng mga pamayanan ang binibigyan ng gas, at mas mababa sa 35% sa mga rural na lugar.

Isaalang-alang ang iba't ibang teknolohiya ng nababagong enerhiya.

Kabilang sa mga pangunahing problema ng solar energy, maaaring isa-isa ng isa ang pagkasumpungin at hindi mahuhulaan ng pangunahing pinagmumulan ng enerhiya, pag-asa sa lagay ng panahon at klimatiko, at ang nagresultang pangangailangan para sa pag-iimbak ng enerhiya o karagdagang mga mapagkukunan ng enerhiya. Ang mga makabuluhang disadvantages ay ang mataas na halaga ng mga photovoltaic system (PVS), na isinasaalang-alang ang pangangailangan para sa mga storage drive at inverters ng alternating current (hanggang sa 50% ng kabuuang halaga ng system), medyo mababa ang kahusayan (mula 4-5% hanggang 20% para sa tradisyonal na photovoltaic modules (PVM), at hanggang 40% para sa concentrating FEM) at mababang pagkonsumo ng enerhiya (~ 8-12 m2 / kW), bilang isang resulta kung saan ang malalaking lugar ay kinakailangan para sa FES (Talahanayan 1).

Ang pinaka-promising sa mga teknolohiya sa itaas ay:

Advanced inorganic thin-film PEM - Spherical PEM batay sa copper-indium selenide (CIS) at thin-film polycrystalline silicon PEM;
Organic PEM (kabilang ang photosensitized PEM batay sa mga organikong polimer);
Low gap-band thermo-photovoltaic (TPV) cells.

Ang pangunahing pananaliksik sa pagbuo ng mga teknolohiyang photovoltaic ay naglalayong bawasan ang halaga ng mga photovoltaic module sa pamamagitan ng:

Pagtaas ng kahusayan ng mga photovoltaic module ng 1st at 2nd generation:
Pagbawas ng pagkonsumo ng mga materyales - ang paggamit ng pelikula FEM;
Pagtaas ng pagkonsumo ng enerhiya - pagbabawas ng ibabaw ng FEM;
Paggamit ng mga organikong materyales upang palitan ang mga kakaunting hilaw na materyales (tulad ng pilak, indium, tellurium, lead at cadmium);
Pagbabawas ng gastos at panahon ng pagbabayad para sa FEM (Larawan 1);
Paggamit ng thinner at mas mahusay na photovoltaic plates;
Ang paggamit ng polysilicon substitutes (halimbawa, metalurgical silicon).

Kapangyarihan ng hangin

Ang enerhiya ng hangin ay isa sa pinakasikat at mabilis na umuunlad na mga lugar ng alternatibong enerhiya. Gayunpaman, ang pagkalat nito ay limitado din sa pamamagitan ng hindi pagkakapare-pareho ng hangin bilang isang mapagkukunan ng enerhiya, ang kaguluhan ng aesthetic landscape dahil sa pag-install ng malalaking 100-meter windmills at ang mga paghihirap sa pagkonekta sa mga umiiral na network dahil sa liblib ng karamihan. kanais-nais na mga teritoryo para sa pag-install ng mga wind turbine mula sa umiiral na imprastraktura. Ang halaga ng wind turbine ay humigit-kumulang 80% ng kabuuang halaga ng wind turbine, at samakatuwid ang pangunahing pagsisikap na bawasan ang halaga ng wind power ay naglalayong bawasan ang gastos ng paggawa ng mga turbine.

Kabilang sa mga pangunahing direksyon para sa pagbuo ng mga teknolohiya sa enerhiya ng hangin ay ang mga sumusunod:

Pagtaas sa pagbuo ng potensyal:

Pagtaas ng laki ng mga turbine (tingnan ang fig.);
Pagtaas ng taas ng mga tore ng turbine;
Paggamit ng malayo sa pampang at mataas na altitude na hangin;

Pagpapabuti ng mga materyales:

Pagbawas ng pagtitiwala ng mga istruktura ng tore sa mga elemento ng bakal;
Pagbabawas ng bigat ng mga propeller (gamit ang carbon fibers at high-intensity CFRP);

Pagpapabuti ng sistema ng pagmamaneho (gearbox, generator, electronics):

Pag-unlad ng teknolohiyang superconducting para sa mas magaan at mas mahusay na mga generator ng kuryente;
Ang paggamit ng mga permanenteng electromagnet sa mga power generator.

Kabilang sa mga bagong promising development, ang mga sumusunod ay namumukod-tangi:

Lumilipad na wind turbine:

Makani Airborne Wind Turbine- 90% na mas magaan kaysa sa tradisyonal na mga turbine, nagsisimula gamit ang isang de-koryenteng motor, ay may kakayahang makabuo ng kuryente sa mababang bilis ng hangin;

Altaeros Airborne Wind Turbine- Gumagamit ng helium-filled shell para sa pag-akyat sa mataas na taas;

MagennHanginrotorSistema(M.A.R.S.) - Kinukuha ng MARS ang enerhiya ng hangin sa taas na 200 hanggang 300 metro, gayundin ang mga jet stream ng hangin na nangyayari sa halos anumang taas;

Pagbuo sa mababang bilis ng hangin

Taga-ani ng hangin- ang bagong modelo ng wind generator ay batay sa reciprocating motion gamit ang mga pahalang na aerodynamic na ibabaw;

Lente ng hangin

Wind lens (Japan, Kyushu University) - isang inwardly curved ring na matatagpuan sa kahabaan ng perimeter ng isang bilog na inilarawan ng mga turbine blades sa panahon ng pag-ikot. Pinatataas ang kapangyarihan ng wind turbine ng tatlong beses habang binabawasan ang antas ng ingay, ay may pinakamalaking potensyal para magamit sa bukas na dagat;

Vertical axis wind turbines

Hangin- isang vertical turbine na may taas na humigit-kumulang 10 metro at isang lapad

humigit-kumulang isa at kalahating metro, naaangkop na gamitin sa urban

kundisyon (Larawan 4).

Ang pinaka-promising na mga teknolohiya sa enerhiya ng hangin ay ang mga iyon

babawasan ang pag-asa ng kanilang kahusayan sa laki ng mga turbine,

tulad ng, Taga-ani ng hangin o Hangin.

Makani Airborne Wind Turbine

Altaeros Airborne Wind Turbine

Bioenergy

Sa kabila ng mataas na pagkalat ng produksyon ng init at kuryente mula sa biomass, ang teknolohiya ng pagbuo ng enerhiya mula sa kanila ay may ilang mga problema:

Ang pangangailangan para sa mga yamang lupa at tubig para sa paglilinang ay nakikipagkumpitensya sa produksyon ng pagkain;
Mapanganib na mga emisyon mula sa pagkasunog (NOx, soot, abo, CO, CO2);
Pana-panahong paglago ng ilang pananim;
Mga problema sa pagpapalaki ng mga kapasidad sa pagbuo.

Ang pinaka-promising na mga lugar para sa pagpapaunlad ng mga teknolohiya sa bioenergy:

Co-firing mixtures ng biomass na may tradisyonal na fuels (ang pinakamurang teknolohiya sa ngayon - Figure 6);
Paggamit ng mga bagong uri ng biomass fuel, kabilang ang iba't ibang basura sa bahay at industriya;
Muling kagamitan ng umiiral na mga kapasidad sa pagbuo sa hydrocarbon fuel para sa paggamit ng biomass;
Ang pagtaas ng paglipat ng init ng mga biomass pellets dahil sa pagkatuyo;
Pinagsamang gasification ng biomass na may mga fuel cell.

Ang enerhiya ng tidal at wave ay gumagamit ng kinetic energy ng tubig. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang tidal energy ay gumagamit ng enerhiya ng tides dahil sa pagbaba ng antas ng tubig, habang ang wave energy ay gumagamit ng mga agos ng tubig at mga oscillations ng alon.

Ang mga pangunahing hadlang sa pagkalat ng ganitong uri ng alternatibong enerhiya

Mataas na gastos sa pagtatayo ng kapital (mula 2.5 hanggang 7 milyong euro bawat 1 MW ng naka-install na kapasidad);
Heograpikal na pagtukoy sa baybayin at distansya mula sa umiiral na mga de-koryenteng network;
Negatibong epekto sa kapaligiran;
Pag-asa sa natural na phenomena;
Mataas na gastos at pagiging kumplikado ng pagpapanatili;
Mabilis na pagkasira ng mga kagamitan sa pagbuo sa ilalim ng impluwensya ng tubig.

Kabilang sa mga pangkalahatang direksyon ng teknolohikal na pananaliksik sa larangan ng tidal energy, ang mga sumusunod ay namumukod-tangi:

Pagpapabuti ng mga tidal dam:

Pagpapabuti ng kahusayan ng mga generator sa tidal dam;
Pagpapabuti ng mga katangian ng anti-corrosion ng mga materyales;

Gamit ang tidal current:

Pagbuo ng kuryente nang direkta mula sa daloy ng tubig habang
tides (at hindi mula sa pagkakaiba sa antas ng tubig sa pagitan ng tides at
ebb);
Pananaliksik sa larangan ng iba't ibang uri ng turbine (horizontal at
patayo) upang i-convert ang enerhiya ng tidal current;
Magsaliksik sa mga bago, hindi turbine na teknolohiya;

Pag-retrofitting ng tidal current transducer clamp:

Anchorage sa isang gravity base o driven piles, mga lumulutang na platform na naka-angkla sa pamamagitan ng mooring lines.

Ang pinakapangako na mga bagong teknolohiya at pag-unlad sa larangan ng tidal energy:

Paggamit ng mga tulay bilang tidal power plant, halimbawa, ang Bluenergy project (tingnan ang figure);
Oscillating hydrofoil (gumagamit ng mga palikpik (pakpak) sa halip na umiikot na mga elemento, na itinatakda sa paggalaw ng kasalukuyang);
Ang mga system na gumagamit ng Venturi tube (halimbawa, ang Rotech Tidal Turbine - isang double-sided turbine na may pahalang na axis, na matatagpuan sa loob ng simetriko na conical na Venturi tube, ay nagpapalit ng enerhiya ng karagatan sa kuryente);
Magnetohydrodynamic Systems (MHD) (Conceptual technology gamit ang cryogenically cooled superconducting electromagnetic coil na inilagay sa seabed kung saan ginagamit ang mga dumadaan na tidal wave upang makabuo ng kapangyarihan).

Sa enerhiya ng alon, karamihan sa mga iniimbestigahang teknolohiya ay nasa ilalim pa rin ng pagbuo o pang-eksperimentong pagsubok:

Mga pagpapahusay sa mga teknolohiyang Oscillating Water Column (OWC) (halimbawa, pagbabawas ng mga pagbabago sa nabuong kuryente sa pamamagitan ng paggamit ng mga flywheel at power electronics);
Pag-unlad ng teknolohiya ng point absorber sa mga lumulutang na buoy (kabilang ang paggamit ng iba't ibang paraan ng power take-off (mechanical, hydraulic, electromagnetic));
Pagpapabuti ng mga teknolohiya para sa overflow turbine generators ng uri ng WaveDragon (Pagtaas ng kahusayan at pagbaba ng mga pagbabago sa nabuong kuryente).

Kabilang sa mga bago at nasubok na mga teknolohiya, ang mga sumusunod na pinaka-promising na mga proyekto ay maaaring makilala:

Mga wave attenuator (halimbawa, Pelamis Wave Energy - isang wave energy converter sa anyo ng mga serpentine device, kalahating nakalubog sa tubig - tingnan ang fig.)
Mga generator ng alon batay sa prinsipyo ng isang reverse pendulum (Inverted Pendulum, halimbawa, bioWAVE ™, kung saan ang isang serye ng mga float o blades ay nakikipag-ugnayan sa isang oscillating na ibabaw ng dagat (potensyal na enerhiya) at mga alon sa ilalim ng tubig (kinetic energy), na ginagawang wave energy kuryente na may espesyal na module ng pag-convert);
Fluid / gaseous fluid generators (kabilang ang SDE Wave Power, na gumagamit ng hydrodynamic wave energy para magmaneho ng mga piston sa isang hydraulic motor o Archimedes Wave Swing-III isang hanay ng maramihang flexible na diaphragm wave traps na nagko-convert ng wave energy sa pneumatic energy sa pamamagitan ng compression air sa bawat device) .