36. Гелиоэнергетика

Гелиоэнергетика. получение электрической или тепловой энергии за счет солнечной энергии, одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики. По наиболее оптимистичным прогнозам, к 2020 Гелиоэнергетика будет давать от 5 до 25% мирового производства энергии. Различают два основных варианта Гелиоэнергетика: физический и биологический. При физическом варианте Гелиоэнергетика энергия аккумулируется солнечными коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках или концентрируется системой зеркал. Исследования по Гелиоэнергетике частично финансируются Всемирным банком по программе . При биологическом варианте Гелиоэнергетика используется солнечная энергия, накопленная в процессе фотосинтеза в органическом веществе растений (обычно в древесине). Количество диоксида углерода, которое выделяется при сжигании растительной массы, равно его усвоению при росте растений (так называемые ). Австрия планирует в ближайшие годы получать от сжигания древесины до 1/3 необходимой ей электроэнергии. Для этих же целей в Великобритании планируется засадить лесом около 1 млн га земель, непригодных для сельскохозяйственного использования. Высаживаются быстрорастущие породы, такие, как тополь, срезку которого производят уже через 3 года после посадки (высота деревьев около 4 м, диаметр стволиков больше 6 см). В Бразилии из отходов сахарного тростника получают этиловый спирт, который используют в качестве топлива. Биологическим вариантом Гелиоэнергетика является получение биогаза, а также швельгаза, который образуется при термической обработке (пиролизе) органических бытовых отходов в специальных установках, где они в анаэробных условиях нагреваются до температуры 400-700оС. (В этом случае затрачивается некоторое количество тепловой энергии из традиционных источников).

37. Приливная и волновая энергетика

Существуют приливные электростанции, в которых используется перепад уровней воды, образующийся во время прилива и отлива. Для этого отделяют прибрежный бассейн невысокой плотиной, которая задерживает приливную воду при отливе. Затем воду выпускают, и она вращает гидротурбины. Приливные электростанции могут быть ценным энергетическим подспорьем местного характера, но на Земле не так много подходящих мест для их строительства, чтобы они могли изменить общую энергетическую ситуацию. Главное положительное качество приливной энергии – возобновляемая постоянная величина в любом месяце года вне зависимости от природных условий и других факторов (в отличие от речной энергии, резко уменьшающейся в маловодные годы). Приливная энергия, отбираемая приливными электростанциями при отсечении плотиной морских заливов, экологически чистая для флоры и фауны и безопасна для человека (в отличие от угрозы возникновения волны прорыва и затопления земель на ГЭС, выбросов тепловых электростанций (ТЭС) и радиационной опасности АЭС).Запасы приливной энергии Российской Федерации сопоставимы с речным гидроэнергетическим потенциалом страны и сосредоточены в основном в нескольких створах на побережьях Белого, Баренцева и Охотского морей. При явном и объяснимом интересе к приливной тематике в стране и в мире ее развитие длительное время сдерживалось в первую очередь из-за негативного влияния значительных капитальных затрат на строительство гидросооружений и необходимости создания развитой инфраструктуры на месте эксплуатации станции. Волновая энергетика-идея получения электроэнергии от морских волн была изложена еще в 1935 г. советским ученым К.Э. Циолковским. В основе работы волновых энергетических станций лежит воздействие волн на рабочие органы, выполненные в виде поплавков, маятников, лопастей, оболочек и т.п. Механическая энергия их перемещений с помощью электрогенераторов преобразуется в электрическую. Когда буй качается по волне, уровень воды внутри него меняется. От этого воздух то выходит из него, то входит. Создание волновых электростанций определяется оптимальным выбором акватории океана с устойчивым запасом волновой энергии, эффективной конструкцией станции, в которую встроены устройства сглаживания неравномерного режима волнения. Считается, что эффективно волновые станции могут работать при использовании мощности около 80 кВт/м. Опыт эксплуатации существующих установок показал, что вырабатываемая ими электроэнергия пока в 2-3 раза дороже традиционной, но в будущем ожидается значительное снижение ее стоимости. В волновых установках с пневматическими преобразователями под действием волн воздушный поток периодически изменяет свое направление на обратное. Для этих условий и разработана турбина Уэллса, ротор которой обладает выпрямляющим действием, сохраняя неизменным направление своего вращения при смене направления воздушного потока, следовательно, поддерживается неизменным и направление вращения генератора.