Возобновляемые источники энергии

Тепло недр Земли и толщи вод морей

На планете имеются значительные запасы энергии в виде тепла земных недр. Энергия глубинного тепла Земли практически неисчерпаема, и ее использование весьма перспективно. Земля непрерывно отдает в мировое пространство тепло, которое постоянно восполняется за счет распада радиоактивных элементов.

Термальные воды широко применяются для отопления и горячего водоснабжения в ряде стран.

Практическое использование тепла Земли зависит от глубины залегания достаточно горячих источников. Чтобы объяснить природу геотермальных явлений, рассмотрим наиболее интересное из них — извержение вулканов. По мере увеличения глубины земной коры, или литосферы, повышается температура. На глубине 40 км температура равна 1200^оС. При этой температуре и атмосферном давлении произошло бы плавление пород. Однако в земных недрах на такой глубине повсеместно плавления не происходит из-за большого давления — около 1210 МПа.

В настоящее время в России на Камчатке проектируются и создаются ГеоЭС (геотермальные электрические станции) на базе Мунтовского геотермального месторождения общей мощностью 300 МВт.

Геотермальная энергетика России (геотермальные электрические станции и геотермальные тепловые станции) в перспективе может составить ощутимую долю (до 8%) общей выработки энергии на ТЭС, ТЭЦ, АЭС и локальных систем теплоснабжения.

Геотермальная энергетика сегодня — экологически чистые технологии выработки электричества и тепла. Современные ГеоЭС исключают прямой контакт геотермального рабочего тела с окружающей средой и выбросы вредных парниковых газов (прежде всего ) в атмосферу. С учетом лимитов на выбросы углекислого газа ГеоЭС и ГеоТС имеют заметное экологическое преимущество по сравнению с тепловыми электростанциями, работающими на органическом топливе.

Камчатка и Курильские острова располагают уже разведанными запасами геотермальной энергии — до 2000 МВт (электрических) и 5000 МВт (тепловых)), которые позволят в короткие сроки полностью решить проблему электро- и теплоснабжения этих районов на многие годы.

Солнечная энергия

Солнце обладает огромными запасами энергии. Рассеиваемая в течение года энергия Солнца оценивается в кВт • ч. На поверхность Земли в течение года приходит . кВт • ч.

Электромагнитная энергия падающего перпендикулярно на верхний слой атмосферы солнечного излучения составляет примерно 1,35 кВт/м². Из-за отражения и поглощения излучения в атмосфере в средних широтах достигает Земли не более 10% этой энергии. Но даже при плотности населения 200 чел./км² энергия солнечного излучения составляет 700 кВт • ч на одного человека.

Важнейшее достоинство солнечного излучения — безвредность для окружающей среды процесса превращения его энергии в полезные виды. Удобно также, что солнечная энергия не нуждается в специальных средствах доставки. В связи с малой плотностью потока энергии излучения и его неравномерностью из-за смены дня и ночи, перемен погоды возникают две трудные задачи: концентрации солнечной энергии и ее накопления (аккумуляции).