3.3.4 Альтернативные источники энергии.

К альтернативным источникам энергии относятся нетради­ционные возобновляемые источники — солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов, геотермальная энергия биомассы и др.

Потенциальные ресурсы альтернативной энергетики доста­точно велики и превышают потребности в энергии, но эконо­мические и технологические возможности их ограничены, и поэтому они пока занимают весьма скромное место, хотя и об­ладают большими перспективами.

Наибольшим потенциалом обладает солнечная энергия, среди достоинств которой неисчерпаемость и экологическая чистота. Однако поток солнечной радиации обладает малой плотностью, он рассеян. Для его концентрации требуется строительство гелиоустановок, которые далеки, конечно, от большой энергетики, но позволяют покрыть локальные по­требности. Конструкция их может быть самая разная (на­пример, Братский завод отопительного оборудования серийно производит солнечные коллекторы). Это плоские металличес­кие панели, закрытые сверху прозрачным стеклом. Панели размещаются на крышах домов. Вода в них нагревается до 100°С. Кипяток отдает тепло циркулирующей в аппаратах во­де, которая поступает в квартиры).

Во многих странах мира (Японии, США, Франции, Алжире и др.) функционируют тысячи солнечных установок, обеспе­чивая теплом население и потребности хозяйства. В 1985 г. в Крыму было завершено строительство солнечной электростан­ции (СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. (Вспомните первую АЭС той же мощности.) Возможно, она даст толчок такому же бур­ному развитию солнечной энергетики, как ее «коллега» из Обнинска — ядерной.

Энергия ветра. Ветроэнергетические ресурсы приземного слоя атмосферы огромны и ранее широко использовались на ветряных мельницах. Но сначала паровая машина, а потом двигатель внутреннего сгорания, электромотор вытеснили ветряные мельницы, но колоссальная энергия ветра осталась, хотя, что бы заставить его работать, надо, чтобы он дул постоянно и с доста­точной силой. Для нормальной работы требуется скорость 4— 5 м/с, иначе агрегаты вообще не смогут работать. Наибольшей же эффективности установки дости­гают при скорости 6—9 м/с.

Развитие данного вида энерге­тики сдерживается большими поте­рями при преобразовании энергии ветра в электроэнергию (лишь 1/4 часть), непостоянством скорости и направления ветра, сложностью создания и функционирования крупных установок.

Энергия приливов. Океан не знает ни многоводных, ни ма­ловодных лет. Он к тому же строго выдерживает график своих суточных колебаний с точностью до минут. Это свойство океана, выражающееся посредством приливов и отливов, так­же может использоваться человеком. Энергия приливов уже используется на ПЭС во Франции (устье реки Роне на побе­режье Ла-Манша). В России работает Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове. ПЭС выгодно строить в тех местах, где приливная волна достигает большой высоты: в канадском за­ливе Фанди (17 м), в проливе Ла-Манш (до 15 м), в Охот­ском море (Пенжинская губа на Камчатке, до 13 м), в Белом море (до 10 м).

Геотермальная энергия. Горячие ключи и гейзеры встре­чаются во многих районах мира. Они есть в Италии и Ислан­дии, Мексике и Чили, США и Новой Зеландии. Подземное тепло превращается в электроэнергию на гео-ТЭС в Япо­нии, Италии, Мексики, США. В России тоже действует опытная гео-ТЭС — Паужетская на Камчатке мощностью 11 млн. кВт.

Энергия биомассы. Одно из перспективных направлений энергетического использования биомассы — производство из нее биогаза, который можно преобразовать в тепловую и элек­трическую энергию, использовать в двигателях внутреннего сгорания. Использование органических веществ решает, поми­мо этого, и задачи очистки сточных вод, утилизации отходов городов, получения удобрений.