Теоретические основы

Общая информация о возобновляемых источниках энергии

К возобновляемым источникам энергии относятся: солнечная энергия, энергия движения воздушных масс (ветровая энергия), потенциальная энергия воды, энергия биомассы, геотермальная энергия. Наиболее развитым направлением возобновляемой энергетики является гидроэнергетика, доля которой в мировом энергобалансе превышает 20%.

Наибольшее распространение возобновляемые источники энергии получили в развитых странах, где энергетические потребности не могут быть полностью покрыты с помощью традиционной энергетики. Так в Германии были успешно запущены программы «1000 солнечных крыш» и «100 тысяч солнечных крыш», по итогам которых более 600 тыс. домов были оборудованы солнечными системами электро- или теплоснабжения. Аналогичные программы развиваются и в других европейских странах, в США и Японии. Так же во многих странах, имеющих выход к морю активно развивается ветроэнергетика. За рубежом ветроустановке мощностью до 6,5 МВт отдают наибольшее предпочтение из-за низкой удельной стоимости (~700$ за кВт установленной мощности).

По данным WWEA (Worldwide Wind Energy Association) начиная с 1998 года происходит бурный рост ветроэнергетических мощностей во всем мире.

Динамика роста установленной мощности ветроустановок в мире.

Валовый потенциал возобновляемой энергетики оценивается в 2251,2 млрд. т.у.т./год из них 2205,4 млрд. т.у.т./год составляет солнечная энергия. Но низкий КПД и относительно высокая стоимость пока не дают этому виду энергетики вытеснить электростанции на органическом и ядерном топливе из мирового энергобаланса. Несмотря на это в мире также наблюдается устойчивый рост мощности вводимых в работу солнечных электростанций. Так в 2007 году рынок фотоэлектрических преобразователей вырос на 62% (2,8 ГВт/год), а установленная мощность солнечных батарей достигла 3,2 ГВт – в Европе, 0,66 ГВт в Северной Америке, 1,71ГВт в Японии.

Хотя солнечная и ветровая энергия являются бесплатными и общедоступными, эти ресурсы распределены по всему миру крайне неравномерно. А значит, и эффективность их использования для различных регионов так же будут отличаться. На рисунках, приведенных ниже, показана концентрация солнечной и ветровой энергии по поверхности Земли.

Концентрация солнечной энергии на поверхности Земли.

Концентрация ветровых ресурсов по поверхности Земли.

Подробнее о принципах работы солнечных фотоэлементов, солнечных коллекторов и ветроустановок вы может прочитать на нашем сайте.