За основу использования такого типа энергии взят принцип ее извлечения из циклических природных процессов, как от ветра, потока воды или солнечного света. Возобновляемую энергию получают также из других природных ресурсов или процессов, как приливы и геотермальная теплота.
В условиях реальности это ключевой вектор в развитии современной индустрии и промышленности вследствие исчерпанности в природных недрах угля и нефти. Возобновляемая энергетика в долгосрочной перспективе приносит значительную прибыль и при этом осуществляет минимальное влияние на окружающую среду.
Тенденции развития
Согласно статистическим данным в 2013 году около 21% мирового энергопотребления было обеспечено из возобновляемых источников энергии. Согласно мировой тенденции развития, дейін 2040 году планируется обеспечить более 40% мирового электропотребления из возобновляемых источников. Что касается Украины-увеличить извлечения энергии из таких источников 25% всего электроэнергетического комплекса до 2030 жылдың.
По состоянию на 2015 году показатель извлечения энергии из возобновляемых источников составлял 19,3%.
Рис.1 График роста ВИЭ
Лучшим развитием для прогресса человечества является концепция, согласно которой производство и потребление в обществе были бы сбалансированы таким образом, чтобы нивелировать влияние ресурсов на экономику. В данный момент ресурсы, такие как нефть, газ и уголь является базой для построения любой промышленности.
На рисунке выше (рис. 1) видим процесс изменения приоритета развития в области возобновляемых источников энергии. В последние годы произошел стремительный рост ветровой и солнечной области энергетики, которые в свою очередь вытесняют дорогие гидроэлектростанции на второй план. Общий рост всех источников такой энергетики прогнозируемый на уровне 22 процентов к 2022 жыл.
күн энергиясы
күн энергиясы – это процесс использования солнечной энергии для генерирования электрической или тепловой энергии с целью их применения в любом удобном виде. Поскольку солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии может она является экологически чистой, поэтому не наносит ущерба среде.
Ниже представлена схема использования солнечной панели в комплексном виде вместе с инвертором и батареей, что позволит целесообразно использовать накопленную электроэнергию.
Перейдем к обзору принципы работы батареи (гелиобатареи).
При попадании солнечных лучей на фотоэлемент, в нем генерируются неравновесные электронно-дырочные пары. Избыточные электроны и «дырки» частично переносятся через pn-переход из одного слоя полупроводника на другой. В результате чего в внешней цепи появляется напряжение.
При этом на контакте p-слоя формируется положительный полюс источника тока, а на n-слоя – отрицательный. Разность потенциалов (напряжение) между контактами фотоэлемента появляется из-за изменения числа «дыр» и электронов с разных сторон pn-перехода в результате облучения n-слоя солнечными лучами. Подключены к внешней нагрузки в виде аккумулятора фотоэлементы образуют с ним замкнутый круг. На рис.3 визуализированы принцип работы отдельной батареи.
Айта кету керек, что чем ниже температура на улице, тем более эффективно работать отдельные фотоэлементы и гелиобатарея. По расчетам нагрузки ситуация сложнее. Нагрузку следует подбирать исходя из того, как панель выдает ток.
Ветроэнергетика
Потоки воздуха могут быть использованы для приведения в движение ветровых турбин.
Что касается принципа действия ветроустановок (рис.4). Ветроколесо с лопастями вращается под потоком воздуха, таким образом передает крутящий момент через систему передач валу генератора, который и вырабатывает электроэнергию. Реальный КПД лучших ветровых колес достигает 45% при учета оптимальных характеристик скорости и постоянства ветра. Существуют две принципиально разные конструкции ветроэнергетических установок: с горизонтальной и вертикальной осью вращения.
Современные ветровые турбины имеют номинальную мощность от 600 кВт до 5 МВт. В коммерческом же применении преобладают турбины с номинальной мощностью в диапазоне 1,5-3 МВт. Мощность ветрового потока пропорциональна площади его сечения и имеет кубическую зависимость от скорости ветра, то есть его мощность возрастает еще быстрее, чем скорость ветра. Лучшими для размещения ветровых электростанций является местности с мощными и устойчивыми ветрами, такие как прибрежные полосы и вершины гор.
қорытындылар
Все о возобновляемой энергетике узнавайте на сайте https://prel.prom.ua В данном обзоре было описано базовые сведения о «зеленую энергетику», ее развития в условиях современности и тенденции распространения в будущем. Приведены пример солнечной батареи, основные принципы ее работы, возможность интеграции в автономную систему энергопитания. Также пересмотрены основные принципы работы ветроустановок и их возможного использования с максимальным КПД работы.
