Где брать энергию? Не секрет, что люди рано или поздно исчерпают запасы нефти, газа, угля и даже урана, которые ещё остались на планете. Возникает вполне резонный вопрос: «Что же делать дальше? Где брать энергию?». Ведь вся наша жизнь базируется на использовании энергии. Получается, что после того как закончатся запасы углеводородов закончится и существование цивилизации?

Выход есть! Это так называемые альтернативные источники энергии. Кстати многие из них применяются, причем успешно, уже в настоящее время. Энергия ветра, приливов, солнца и геотермальные источники ─ успешно используется и преобразовывается людьми в электроэнергию. Но это так сказать «официальные альтернативные источники».

В настоящее время, существуют сотни теорий и разработок по созданию и использованию необычных альтернативных источников энергии. Описанные в этой статье альтернативные источники энергии являются необычными только в том смысле, что они пока не стали популярными, массово не используются, непрактичны, убыточны и т.д.

Но это совсем не значит, что они не смогут эффективно применятся возможно уже в самом ближайшем будущем. Ведь та же нефть, как источник энергии была известна с древнейших времен, но только с конца времени промышленной революции, нефть смогли получить и обработать в пригодную для использования форму.

Неизвестно, что мы в будущем будем использовать для получения энергии, но традиционным источникам энергии наверняка есть альтернативы, и вполне возможно, хотя бы один из перечисленных ниже способов получения электрической энергии сможет стать распространенным и популярным.

Вот 5 необычных альтернативных источников энергии, которые вызывают реальную надежду на эффективное использование их в будущем:

Получение электроэнергии из соленой воды

Первая экспериментальная электростанция, получающая энергию из соленой воды создана компанией Statkraft в Норвегии. Электростанция для получения электроэнергии использует физический эффект - осмос. С помощью этого эффекта в результате смешивания солёной и пресной воды извлекается энергия из увеличивающейся энтропии жидкостей. затем эта энергия используется для вращения гидротурбины электрогенератора.

Топливные элементы - получение электроэнергии из топлива

Разработаны демонстрационные электростанции на топливных элементах с твердооксидным электролитом мощностью до 500 кВт. Фактически в элементе происходит сжигание топлива и непосредственное превращение выделяющейся энергии в электричество. Это все равно что дизельный электрогенератор, только без дизеля и генератора. А также без дыма, шума, перегрева и с намного более высоким КПД.

Термогенераторы - преобразование тепловой энергии в электрическую

Для получения электрической энергии используется термоэлектрический эффект. Это довольно старая технология, опять ставшая актуальной в наше время за счет массового использования энергосберегающих источников света и различных переносных электроприемников. Уже существуют и с успехом используются промышленные разработки, например отопительно-варочные печи, со встроенными термогенераторами, которые в процессе своей работы позволяют получать не только тепло, но и электроэнергию.

Пьезоэлектрические генераторы - использование кинетической энергии

Созданы экспериментальные установки, которые позволяют получать электроэнергию за счет использования кинетической энергии - пешеходные дорожки, турникеты на железнодорожных вокзалах, специальный танцпол со встроенными в него пьезоэлектрическими генераторами. Есть идеи в ближайшем будущем создать специальные "зеленые тренажерные залы", в которых группа спортивных тренажерных велосипедов сможет, по словам производителей, генерировать до 3,6 мегаватт возобновляемой электроэнергии в год.

Наногенераторы - использование энергии колебаний

В данном источником энергии является специальный наногенератор, преобразующий в электрическую энергию микроколебания в человеческом теле. Устройству довольно малейших вибраций, чтобы вырабатывать электический ток, позволяющий поддерживать работоспособность мобильных устройств. Современные наногенераторы превращают любые движения и перемещения в источник энергии. Очень перспективны и интересны варианты совместного использования наногенераторов и солнечных батарей.

http://electrik.info/main/fakty/717-5-neobychnyh-sposobov-po...

Бен Кристенсен, занимающийся прогнозированием затрат на развитие направления ветроэнергетики компании Siemens, поделился о том, что офшорная (или морская) ветроэнергетика Европы достигла показателей на 3-4 года раньше запланированного срока, выйдя на уровень издержек в 100 евро на произведенный МВт·ч электроэнергии.

Другими словами, возведение офшорных ветряных ферм теперь может производиться без государственных субсидий, так как они стали экономически эффективными и без дополнительной поддержки, сообщает портал Futurism.

Эксперт отмечает, что за последние три года наблюдается резкое снижение в стоимости добычи ветряной энергии. С 2014 года показатель упал на 27 процентов. Согласно экономическому анализу, проведенному аналитической компанией Lazard в 2016 году, содержание энергетических источников стало дешевле или эквивалентно затратам на содержание электрогенераторов, работающих на угле, ядерных реакторов, а также солнечных батарей, устанавливаемых на крышах зданий.

Некоторые аналитики индустрии предсказывают еще больший спад в стоимости подобной электроэнергии и говорят о цифрах в 75 и 62 евро за произведенный МВт·ч. Однако конечный показатель, как отмечают эксперты, будет зависеть от дальнейшего развития технологий производства турбин, кабелей и конвертеров. Например, ожидается, что морские ветряные фермы Siemens Gamesa и MHI Vestas будут оснащены новыми технологиями где-то в 2024-2025 годах, когда подойдет финальная стадия реализации проекта по строительству новых ферм в Северном море.

Снижение стоимости затрат на эксплуатацию ветряных ферм является важной победой в развитии альтернативной энергетики и делает этот источник привлекательным с экономической и экологической точек зрения, что является критически важным для успешной адаптации этого направления. На фоне такой тенденции не могут не радовать такие новости, как, например, из Дании, которая весной этого года провела эксперимент по обеспечению всех своих энергетических нужд за счет ветровой энергии в течение суток. Успеха удалось добиться благодаря использованию очень мощных турбин, способных генерировать 216 000 МВт·ч электроэнергии в сутки.

Сокращение стоимости производства возобновляемой энергии наблюдается не только в ветроэнергетике. Аналогичные победы можно видеть и в солнечной энергетике. Согласно недавнему отчету агентства Bloomberg, через четыре года производство солнечной энергии станет экономически эффективнее, чем добыча угля. Подкрепляют эту надежды цифры. В течение последних 5 лет затраты на издержки производства такого вида энергии снизились на 58 процентов.

Со временем человечество на фоне своего роста будет потреблять все больше и больше энергии. Чтобы защитить планету от загрязнений и замедлить процесс мировых климатических изменений, нам необходимо если уж не отказаться от повышенного потребления энергии, то хотя бы перейти к более экологически чистым видам добычи этой энергии. И особые перспективы видятся именно в ветряной и солнечной энергетике.

Их не нужно будет в морозы заносить на ночь в тепло. Они будут гораздо дешевле обычных, ведь пластик дешевле цветных металлов. Срок их службы будет превышать срок службы самой машины. Заряжаться они будут от электродвигателей, от энергии рекуперации при торможении, от стационарных источников энергии.

Это инерциоиды, или маховики. Они накапливают энергию и потом по мере надобности отдают их потребителям. С большим маховиком и двигатель внутреннего сгорания не нужен. Энергию можно запасать и на энергозаправках, мощными электродвигателями разгоняя один или несколько маховиков. Они находятся в герметичном безвоздушном пространстве, и подвешены на мощных магнитах.

Их называют супермаховиками, так как они запасают энергии в тысячи раз больше обычных маховиков. Изобрёл их 50 лет назад русский учёный Н. Гулиа, но массово они не применялись. Только единичные кустарные разработки – тележки, заменявшие электрокары.

И вот теперь в промышленном масштабе это изобретение воспроизвели в Америке. Там супермаховики устанавливают в контейнеры по 17 тонн. И они могут запасать и отдавать энергию в 1,7 мегаватта! Они используются для стабилизации скачков напряжения энергосети. В России единая энергосистема не нуждается в таких стабилизаторах, так как работает по более надёжной схеме.

Однако если использовать супермаховики в транспорте, строительстве, и везде, где необходимо, можно сэкономить почти половину используемой нефти и газа! Не будет необходимости прогревать холодные двигатели в зимнее время, просто сел и поехал.

Ветряки даже небольшой мощности могут давать большую мощность, запасая её в таких аккумуляторах энергии. Просто поменял маховик на автомобиле, или перезарядил – раскрутил остановившиеся маховики и опять можно ехать. Далеко и долго.

В сравнении с электроаккумуляторами супермаховики выигрывают по всем показателям. Они долговечнее, проще и дешевле в изготовлении, и, что самое главное – экологически чище. И запасают гораздо большую энергию за в разы меньшее время. Также и отдают.

Ещё маховики могут отдавать мощность, не перенося инерцию на корпус. Например, электродрель большой мощности старается вырваться из рук за счёт инерции от сверла. Если вместо электромотора установить маховик – он будет сверлить с любой силой и чуть ли не сам держаться на заданном месте. Причём гироскопический эффект будет способствовать сверлению идеально ровного отверстия, как на станке. Раскрученный маховик дрели не даст её вибрировать в Ваших руках.

В-общем, ждут Вас невиданное энергетическое удобство и прочие блага цивилизации. Только вот кому – то сделать надо, ну или как всегда «оттуда» закупать придётся.

Автор: Виталий Жуков

http://electrik.info/main/news/543-supermahoviki-novye-akkum...

Advanced Rail Energy Storage North America запускает пилотный проект хранения энергии при помощи железной мини-дороги в Неваде, считая такие методы лучшим вариантом решения проблемы запасания энергии в большинстве уголков мира.

По сути, это гидроаккумулирующая электростанция. В том смысле, что главные факторы её работы — гравитация и трение. Только вместо закачки воды в верхний резервуар при запасании энергии проект ARES будет поднимать поближе к вершине холма вагоны с балластом — а значит, им не нужна вода.

Калифорния (США), планирующая покрывать 33% своего энергопотребления от солнца и ветра уже в 2020 году, главную проблему видит в необходимости создания накопителей на гигаватт-часы. Снять это слишком толстое «узкое место» гидроаккумулирующими электростанциями для пустынного штата непросто, а вот холмы и старые вагоны — нечто совсем иное.

Кстати, о вагонах. В здешних краях используются особенно прочные конструкции, изначально разработанные для горнодобывающей отрасли Австралии: они способны нести до 268 тонн собственного веса плюс балласт из камней, причём на уклонах, серьёзно превосходящих стандартные для железных дорог. Каждый из вагонов оснащён генератором на 2 МВт, работающим как электромотор при подъёме и отдающий в сеть энергию на спуске. Выход на рабочий режим заявляется чрезвычайно быстрым — от 5 до 10 секунд. На первый взгляд, это не так хорошо, как у аккумуляторов, но эти цифры намного лучше, чем у газовых ТЭС, которые «прикрывают спину» возобновляемой энергии в тихую калифорнийскую ночь. И уж тем более это лучше, чем у пока ещё доминирующих в США угольных ТЭС, где время выхода на режим иногда доходит до часов.

Не менее важно, что, построив рядом с одной линией дополнительную узкоколейку, можно наращивать мощность «вагонных накопителей» модульно, при сравнительно малых капитальных затратах, что в случае с теми же ГАЭС не так-то просто.

В строящейся в Неваде близ города Парамп (и недалеко от Калифорнии) установке разница в высоте между точками А и Б составляет 900 м: несомненно, очень большой перепад высот — много больше того, что мыслим для большинства ГАЭС. И это при длине путей в какие-то 8 км, что дает основания надеяться на возможность выдачи до 50 МВт мощности на пике, то есть примерно по полтора мегаватта с 32 вагонов (с учётом всех потерь).

Именно поэтому разработчики из ARES полагают, что на киловатт-час ёмкости их проект будет вдвое дешевле стандартной ГАЭС (примерно $3–5 тысяч за киловатт мощности). И хотя это, вероятно, чистая правда, к концепции пока остаются вопросы, на которые не так просто ответить.

Какова будет амортизация вагонов и их моторов? Насколько интенсивно можно будет эксплуатировать их годами? Не окажутся ли расходы на ремонт и замену подвижного состава более высокими, чем у резервуаров ГАЭС? Наконец, везде ли найдётся достаточное количество пустынных холмов с большим перепадом высот?

Представители ARES успокаивают: по их мнению, опыты, которые начнутся в ближайшее время, ответят на эти вопросы. Надо думать, положительно. Пока же ключевым является КПД: ГАЭС, как мы знаем, достигают 80%, а аккумуляторы при благоприятных температурах приближаются к 90%.

Пока весь опыт ARES ограничивался 240 метрами особо узкоколейной 15-дюймовой железной дороги, многие критики настаивали, что демонстрируемые 80–86% возможны лишь при малой длине пути и, следовательно, небольших потерях на трение, которое на более протяжённых отрезках даст о себе знать. Что ж, определённо стоит дождаться итогов испытаний.

http://www.joule-watt.com/energy-storage/energiya-iz-gravita...