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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Não há alternativa alternativa. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa A energia global está passando por uma grande mudança. Nos últimos 10 anos, o mundo viu um rápido salto em direção às fontes de energia renováveis. A taxa de crescimento da energia eólica e solar no mundo tem sido de 30% ou mais por vários anos consecutivos, o que excede a taxa de crescimento da energia tradicional de carvão e gás em uma ordem de magnitude. Nos anos de crise de 2008-2009 este crescimento não só não enfraqueceu, como acelerou. E isso aconteceu no contexto da queda dos preços dos transportadores tradicionais de energia e, ao que parece, o aumento da atratividade do gás, carvão e produtos petrolíferos novamente.
A energia global cresce principalmente devido às capacidades comissionadas baseadas em FER, enquanto a nova geração baseada em combustíveis fósseis, via de regra, apenas substitui capacidades energéticas envelhecidas e ineficientes. Em 2009-2010 Um evento marcante aconteceu no mundo da energia. Pela primeira vez na história, a capacidade total de todas as capacidades comissionadas de FER excedeu a capacidade total de geração de novo combustível. As tendências finalmente se cruzaram e continuarão a se mover em direções opostas. Por quê? Tendência global, moda. Os governos dos países desenvolvidos, as maiores empresas manufatureiras do mundo, optaram pelas energias renováveis. A elite mundial está em busca de uma nova direção para o desenvolvimento da economia, uma nova aplicação do capital e do conhecimento. A energia renovável é vista como uma dessas áreas promissoras. Indicadores de custo. A era dos hidrocarbonetos baratos está chegando ao fim. A extração de petróleo, gás, carvão vai cada vez mais para o mar, para a taiga, para o norte ou para o sul. O creme foi desnatado no século 30. Não há dúvida de que os recursos de petróleo, gás e carvão durarão centenas de séculos, mas esses recursos serão caros. Pelo contrário, os kW de capacidade instalada de FER nos últimos XNUMX anos caíram de preço em uma ordem de magnitude. Em alguns casos, o preço da eletricidade produzida a partir de FER já é mais barato do que a eletricidade a partir de hidrocarbonetos. Progresso técnico e novas tecnologias. O progresso tecnológico, é claro, afetou todos os setores da economia mundial. Mas no campo das energias renováveis, nos últimos anos vem avançando com uma liderança notável. A eficiência do equipamento aumentou várias vezes com uma diminuição constante no preço do mesmo. Por exemplo, turbinas eólicas instaladas na Europa há 10 anos já são moral e fisicamente obsoletas. Na energia combustível, ao contrário, os novos tipos de equipamentos costumam ser mais sofisticados e mais caros que os anteriores. Riscos políticos. O mundo está se tornando cada vez mais instável, o que afeta significativamente a volatilidade dos preços das transportadoras tradicionais de energia, cujo preço final é pago a parte do leão pelo "humor" de investidores e especuladores. riscos de infraestrutura. Em decorrência de riscos políticos, surgem dificuldades e rupturas no abastecimento dos próprios transportadores de energia, cujas áreas de produção estão distantes das áreas de consumo. Em meados do século XX, o mundo já passava por uma fase temporária de abandono de oleodutos (por exemplo, na Península Arábica) em favor do desenvolvimento do transporte de navios-tanque devido à instabilidade política na região. Aparentemente, a mesma coisa nos espera em um futuro próximo. Os megaprojetos de gasodutos na Eurásia enfrentam uma série de riscos políticos e de mercado nos países de trânsito, os piratas estão ganhando influência nos mares e assim por diante. Tudo isso aumenta o risco de falta de combustível e, consequentemente, altos custos são necessários para a manutenção e armazenamento dos transportadores de energia. Riscos terroristas. A infraestrutura de energia de combustível está atraindo cada vez mais atenção de todos os tipos de comunidades extremistas e radicais. Nesse sentido, nos últimos anos, o custo de sua proteção e segurança aumentou muitas vezes. As instalações de energia renovável são menos interessantes deste ponto de vista: são de baixa potência, distribuídas pelo território, sua destruição não ameaça de forma alguma a vida das pessoas ao seu redor (não faz sentido explodir um parque eólico offshore , por exemplo). geração distribuída. Todos os riscos listados acima estão gradualmente formando uma nova tendência global - o crescimento das capacidades de geração distribuída - a transição de grandes instalações de geração para clusters de energia muito menores. E a energia baseada em fontes renováveis de energia se encaixa muito bem nesse paradigma, que não exige a criação de infraestruturas de transporte caras para seu próprio desenvolvimento (tanto para o fornecimento de recursos energéticos quanto para a transmissão de eletricidade). A produção distribuída baseada em FER enquadra-se logicamente no problema da poupança e eficiência energética: a maior parte da energia é consumida no local da sua produção, o que elimina a perda de eletricidade durante o transporte. Fatores Ambientais. Aqui, as vantagens da energia baseada em energia renovável em relação à energia combustível são indiscutíveis. A energia renovável usa energia solar ou resíduos humanos como recursos energéticos. Prós e contras A energia renovável não pode ser totalmente igualada à energia verde. Ela também tem seus oponentes - ambientalistas, cientistas políticos, energia. Portanto, acredita-se amplamente que a grande energia eólica é uma fonte de oscilações de baixa frequência que são prejudiciais a todos os seres vivos. Inúmeras aves supostamente foram prejudicadas por turbinas eólicas, e parques eólicos offshore interferem seriamente com o pensamento de navegação de aves migratórias e dificultam a navegação de cardumes de peixes no mar. No entanto, existem estatísticas oficiais, que dizem que, por exemplo, na Alemanha, até 2009 aves morreram em 3 do trabalho das lâminas por ano. E os alemães "estúpidos" teimosamente continuam a construir prédios residenciais bem embaixo das torres de parques eólicos da classe dos megawatts. A energia solar também não é ideal em termos de "verde". A tecnologia de obtenção de matéria-prima para os módulos solares é baseada na química do cloro, que mata tudo ao seu redor. Digamos, na fase de produção de módulos solares, o efeito "verde" da energia solar está completamente esgotado. Para cada um dos tipos de energia alternativa, contra-argumentos semelhantes podem ser citados. É costume escolher o menor de dois males. Ao mesmo tempo, poucas pessoas pensam na poluição do espaço mundial por indústrias como mineração, metalurgia, energia tradicional em grande escala (combustível e não combustível). Sua "contribuição" estamos apenas começando a perceber. A geração solar e eólica tem outros problemas tecnológicos muito mais sérios. O sol não brilha à noite, os módulos solares não funcionam com o brilho das estrelas e da lua. O parque eólico não opera com ventos fracos ou condições calmas. A variabilidade da produção de energia ao longo do tempo é um problema verdadeiramente grave em alguns sectores de energia não tradicional, que afecta negativamente o factor de capacidade das centrais de energia renovável e, consequentemente, o preço e o período de retorno dos projectos de energia renovável. Mas para o desenvolvimento de fontes de energia renováveis a nível mundial, este problema não é de grande importância. A experiência dinamarquesa é prova disso. Neste pequeno país europeu, nos últimos 5-7 anos, a participação da geração eólica na estrutura de toda a indústria de energia elétrica em termos de capacidade foi de cerca de 20-25%. Além disso, em algumas noites de vento, a energia eólica cobre todas as necessidades eléctricas do país! aEm tempo calmo, a quota de energia eólica nunca cai a zero e oscila entre 5-10% das necessidades totais de electricidade do país. Isto é explicado pelo facto de as centrais eólicas estarem distribuídas de forma relativamente uniforme por todo o país e a ausência total de vento em todos os pontos ser extremamente improvável. Em dias calmos, os dinamarqueses cobrem o défice da sua própria geração com electricidade da Noruega, gerada em centrais hidroeléctricas locais. A opção de energia alternativa descrita acima permite-nos tirar várias conclusões interessantes que são válidas tanto para a Dinamarca como para qualquer outro país. Mesmo na Dinamarca, a energia baseada em FER não se propõe a substituir completamente a energia tradicional, embora o plano global tenha aprovado metas para elevar a participação da energia eólica na estrutura de produção de energia do país para 2030% até 50. A energia alternativa complementa com sucesso a energia tradicional, permitindo que você responda com flexibilidade às mudanças na demanda. A geração básica de eletricidade, mesmo nos países mais desenvolvidos em termos de desenvolvimento de energia renovável, ainda é baseada na geração de combustível. Essa situação não mudará nos próximos anos, pois as tecnologias de acumulação e distribuição de grandes quantidades de energia ainda não foram inventadas e testadas, e a rede de pequenas usinas baseadas em energia renovável ainda não está desenvolvida em todos os lugares. A energia baseada em FER é mais eficaz no caso de uma combinação de vários dos seus tipos ou no caso de uma combinação com a energia tradicional e a utilização de redes inteligentes (smart grid). Lugar da Rússia Onde está o lugar moderno da Rússia no mundo da energia renovável global? Em termos de capacidade instalada da indústria de energia renovável (excluindo grandes hidrelétricas), a Federação Russa ocupa um lugar próximo ao final da primeira centena, em termos de participação de energia renovável na estrutura do balanço energético (menos de 1% ), já estamos fora dos primeiros cem países. Em mais de cem países do mundo, em um grau ou outro, o apoio à energia renovável é fixado no nível legislativo. De todos os países desenvolvidos do mundo, apenas na Federação Russa não existem iniciativas legislativas em funcionamento para apoiar a energia renovável, sem mencionar medidas diretas para estimular a energia renovável, como tarifas "verdes". A Rússia ainda está à margem... E isso apesar do fato de que algumas décadas atrás, em meados do século XNUMX, a URSS foi pioneira no desenvolvimento de energia baseada em fontes renováveis de energia no mundo. Qual é a razão para este estado de coisas? Talvez tenhamos nossa própria maneira especial de desenvolvimento econômico? Talvez o Ocidente esteja blefando, multiplicando as vantagens da energia alternativa? O conservadorismo da elite política, a falta de vontade do desenvolvimento real do país, o medo e a desconfiança das novas tecnologias. O poderoso lobby "antialternativo" do petróleo e do gás ao nível dos altos funcionários do Estado, bem como o total domínio dos mitos sobre o alto custo, a baixa eficiência e a falta de competitividade da energia baseada em energias renováveis, baseada na informação e estatísticas de meados da década de 1980, nos ministérios relevantes levaram a uma estagnação completa nestas regiões da Federação Russa. Estamos pulando à frente até mesmo os países subdesenvolvidos da África Tropical, América Latina e Oceania, onde leis relevantes amadurecem como cogumelos depois da chuva, programas de apoio ao desenvolvimento de fontes de energia renováveis estão sendo adotados e os primeiros projetos estão sendo implementados. Para os países em desenvolvimento, esta é uma chance de construir um novo setor de energia e passar para a próxima rodada de desenvolvimento econômico ignorando o estágio de hidrocarbonetos. Curiosamente, mesmo gigantes de "hidrocarbonetos" como os Emirados Árabes Unidos e o Catar não hesitam em acompanhar os tempos de desenvolvimento de fontes de energia renováveis. Além disso, esses países, juntamente com os países desenvolvidos da Europa e dos Estados Unidos, se esforçam para assumir uma posição de liderança nessa área de energia. Os Emirados Árabes Unidos estão desenvolvendo o projeto MASDAR, que inclui a primeira ecocidade ultramoderna do mundo totalmente baseada em energia renovável, com uma universidade tecnológica especializada em energia renovável, edifícios residenciais, públicos e comerciais. Pequim e Londres, as capitais olímpicas de 2008 e 2012, contam com o uso de tecnologias de economia de energia e fontes de energia renovável. No estuário do Tamisa, até à abertura dos Jogos, está previsto o lançamento do maior parque eólico do Reino Unido e, em toda a Europa, o parque eólico London Array com capacidade superior a 1 GW. Pelo contrário, o conceito das Olimpíadas de Sochi contém princípios "anti-verdes": a transformação da reserva em um canteiro de obras, a construção de usinas termelétricas, soluções controversas para o "problema do lixo" e ainda mais compactação do cidade de Sóchi. Quase nenhuma das iniciativas de uso de fontes renováveis de energia e soluções modernas de economia de energia encontram apoio e batem contra o muro dos portões da corrupção. E, no entanto, a energia baseada em fontes de energia renovável para estar na Rússia. Já está se desenvolvendo e o crescimento está se acelerando gradualmente. Há razões objetivas para isso: Potencial de recursos. A Rússia tem os maiores recursos de energia renovável do mundo, e de quase todos os tipos. Em alguns pontos, uma combinação de condições locais contribui para o retorno quase instantâneo de projetos baseados em FER. Por exemplo, projetos de fornecimento de energia de objetos distantes da infraestrutura, clusters de biogás, produção de pellets de madeira, casas zero, etc. Essas áreas de FER já estão se desenvolvendo com sucesso, mesmo sem medidas especiais para apoiar RES do estado. Apoio, suporte. Até recentemente, o desenvolvimento da energia baseada em fontes renováveis de energia na Federação Russa procedeu "de baixo", pelas forças de engenheiros, amadores, pequenas equipes criativas e entusiastas. Nos últimos anos, um poderoso apoio também apareceu para o desenvolvimento de fontes de energia renovável e "de cima" - RusHydro, Renova, Rosnano, Rostekhnologii e Rosatom estão gradualmente incluídos no processo de criação de um mercado de energia renovável na Federação Russa. O declínio da infraestrutura. Está se tornando cada vez mais difícil e caro para novos proprietários, construtores e desenvolvedores concordarem com a conexão a redes elétricas e gasodutos. Existem limitações significativas nas capacidades disponíveis. A economia da rede elétrica do país precisa de uma modernização em larga escala, que, aparentemente, seguirá o caminho do desenvolvimento da geração descentralizada. Desenvolvimento do território e novas construções. Em territórios onde não há infraestrutura pronta (redes elétricas, gasodutos), é preciso buscar alternativas de fornecimento de energia para novas instalações de infraestrutura. Nas regiões mais carentes de energia, a opção é cada vez mais pela geração própria com base em FER. Abastecer com gasolina e diesel está se tornando cada vez mais caro a cada dia. Crescimento tarifário. O fator mais importante para o crescimento da geração baseada em FER é a consistente redução dos preços domésticos de gás e eletricidade para o nível ocidental. Uma transição completa para tarifas de gás iguais às europeias, a liberalização do mercado de eletricidade levará ao fato de que, sem o uso de geração baseada em fontes de energia renováveis e economia de energia, será difícil para os consumidores russos garantir sua competitividade. Publicação: AEnergy.ru
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