Введение в электричество — Атлас Копко Россия

Поиск по вики-сайту о сжатом воздухе

• Компрессоры
• Подготовка воздуха
• Промышленные газы
• Основная информация
• Рекомендации

Compressed Air Wiki Basic Theory Electricity

Чтобы получить из обычного воздуха сжатый, нужна энергия. Эта энергия поступает в виде электричества: переменного или постоянного тока. В этой статье мы представим краткое введение в электричество.

Электричество является результатом временного отделения электронов от протонов, которое приводит к созданию разницы электрических потенциалов (или напряжения) между зонами с избытком и с недостатком электронов. Когда электроны находят электропроводящий путь для своего движения, возникает электрический ток. Первые электрические системы использовали энергию постоянного тока (DC), где электрический заряд потока электронов является однонаправленным. Для получения постоянного тока используются аккумуляторные батареи, фотоэлектрические (PV) солнечные батареи и генераторы. Переменный ток (AC), используемый, например, для электропитания офисов и производственных цехов, а также для вращения стандартных двигателей с постоянной частотой вращения, производится генератором переменного тока. Он периодически изменяет свою амплитуду и направление по плавной синусоиде.

Величина напряжения и тока возрастает от нуля до максимального значения, затем падает до нуля, изменяет направление, увеличивается до максимального значения в противоположном направлении и затем снова становится равной нулю. Таким образом, ток завершает период T, измеряемый в секундах, в течение которого он проходит через все свои значения. Частота является величиной, обратной периоду, она показывает количество полных циклов в секунду и измеряется в герцах. f = 1/T, где f = частота (Гц), T = время одного цикла (с). Амплитуды тока или напряжения обычно выражаются среднеквадратичным значением (RMS) за один цикл. Учитывая изменение по синусоиде, соотношение среднеквадратичных значений тока и напряжения равно: среднеквадратичное значение = (пиковое значение) / V2.

К периодическим, но несинусоидальным импульсам тока и напряжения относятся любые волны, не являющиеся чистыми синусоидами. В качестве простых примеров можно назвать квадратные, треугольные или прямоугольные формы сигнала. Часто они выводятся из математических функций и могут быть представлены комбинацией чистых синусоидальных волн разных частот, иногда кратных самой низкой (называемой несущей) частоте.

ток: i(t) = I0 + i1(t) + i2(t) + … + in(t) + …напряжение: v(t) = V0 + v1(t) + v2(t) + … + vn(t) + …

Другие статьи по этой теме

Electrical Installation in Compressor Systems

In this article we will take a look at the electrical system that makes sure the compressor works like it should. This includes the motors, cables, voltage control and short-circuit protection.

Read more

Электроэнергия

Электричество играет большую роль в процессе сжатия воздуха. Узнайте больше об электроэнергии и взаимосвязи между активной, реактивной и полной мощностью.

Read more

Электродвигатель

Узнайте об основах электродвигателей и о том, как они используются в современных воздушных компрессорах.

Read more

Действия в случае отключения электричества

В электросети время от времени имеют место плановые и аварийные отключения электроэнергии. На время плановых отключений выключите и отсоедините от сети все чувствительные электронные устройства. Исключением являются устройства сигнализации, которые как правило, снабжены аккумуляторами и должны продолжать работать также и во время отключения электричества.

Сообщите об отключении питания через приложение MARU на maru.elektrilevi.ee или по телефону 1343.

При несчастном случае с электричеством звоните по номеру 112.

Мы сообщаем Вам обо всех известных нам неисправностях через приложение MARU и по SMS. Мы также добавим в сообщение информацию о приблизительном времени устранения неисправности. Если Вы уже получили уведомление по SMS или в MARU, то Вам не нужно дополнительно сообщать нам о неисправности. Вы также можете получить дополнительную информацию об отключениях при помощи карты перебоев.

Просмотреть карту отключений

Определите степень отключения электроэнергии

Проверьте, отключилось ли электричество только в одном светильнике или во всем доме.

See if you have received a failure message from Elektrilevi in the MARU application and/or by SMS to your phone.

Мы отправим Вам сообщение в течение 10-15 минут после того, как нам станет известно о неполадке.

Убедитесь, что электросчетчик работает и предохранители включены

Убедитесь в том, что табло счетчика работает и все предохранители включены.

Подробнее о шагах

ВНИМАНИЕ!

Если Вы почувствовали необычный запах, выключите электричество
Если от каких-либо электрических приборов (проводов, розеток или выключателей) идет дым или распространяется необычный запах, отключите электричество во всем доме. Ни в коем случае не тушите горящие электрические провода водой.

При несчастном случае, связанным с электричеством, незамедлительно позвоните по номеру 112
О вызванном электричеством несчастном случае необходимо немедленно сообщить по номеру 112, независимо от состояния потерпевшего. Состояние человека, пораженного электрическим током, может быстро ухудшиться. Необходимо помнить, что к попавшему под напряжение человеку нельзя прикасаться. Пострадавший будет находиться под напряжением, пока он соединен с электрическим контуром. Отключите электричество.

Держитесь подальше от порванных линий электропередач
Упавшие электрические провода могут быть опасными для жизни, поэтому ни в коем случае к ним нельзя приближаться или прикасаться. Кроме того нельзя прикасаться к упавшим на линию деревьям или ветвям — ствол и ветви всегда содержат определенное количество воды, поэтому они являются хорошими проводниками электричества. Прикосновение к ним может привести к печальным последствиям. Сообщите нам о порванных линиях по аварийному телефону.

Ознакомиться с электробезопасностью

Что делать, если надвигается шторм?

Во время шторма вероятность отключения электроэнергии повышается, поскольку сильный ветер ломает деревья и срывает провода. Это, в свою очередь, может привести к отключению электричества.

Подготовка к штормовой погоде Ознакомится с зонами затопления

Часто задаваемые вопросы

Что делать, если сеть Elektrilevi находится в рабочем состоянии, но в моем доме все еще нет электричества? »

Где находится граница между электрической системой моего дома и внешней сетью? »

Как узнать, включен ли счетчик? »

Что такое главный предохранитель и кто может его включить? »

Полезные ссылки

Как проверить автоматические защитные выключатели? »

Как проверить предохранители в многоквартирном доме? »

Как проверить предохранители в частном доме? »

Расположение пунктов подключения к электросети (pdf) »

Что делать, если пропало электричество?

Проверьте, отключилось ли электричество только в одном светильнике или во всем доме.

При отключении электричества определите степень неполадки — пропало ли электричество только в одном светильнике, одной комнате, одной квартире или во всем доме?

Мы отправим сообщение в течение 10-15 минут после обнаружения неисправности. В случае неисправности в электросети мы отправим Вам уведомление через приложение MARU и/или SMS-сообщение в течение 10-15 минут после получения информации о неисправности. Мы также добавим в сообщение информацию о приблизительном времени устранения неисправности.

Приложение MARU можно найти здесь »

Услуга SMS о перебоях является автоматической для бытовых клиентов, отдельно заказывать ее не нужно. Если по какой-то причине Вы не получаете сообщения SMS, то проверьте свои контактные данные здесь ». При желании Вы также можете заказать услугу SMS на номер телефона близкого человека или члена семьи. Закажите бесплатную услугу здесь ».

Убедитесь в том, что табло счетчика работает и все предохранители включены.

Иногда случается, что счетчик по какой-либо причине выключился, или какое-либо устройство или светильник выключил предохранитель. Осмотрите электрический счетчик и убедитесь в том, что табло работает и все предохранители включены.

Подготовка к штормовой погоде

Зарядите внешний аккумулятор, который можно использовать во время отключения электричества

Если у вас есть радиоприемник с батарейками, проверьте состояние батарей и при необходимости купите новые батарейки.

Запаситесь питьевой водой, если водоснабжение в Вашем доме зависит от подачи электричества.

Запаситесь свечами и фонарями

В случае отключения электричества выключите электроприборы

Ознакомится с зонами затопления

На картах зон наводнений Вы сможете увидеть, грозит ли Вашему дому опасность остаться без электричества в случае наводнения. Карты составлены на основе данных базовых карт Земельного департамента по городам Таллинн, Пярну и Курессааре.

Таллинн (pdf)

Пярну (pdf)

Курессааре (pdf)

Что делать, если сеть Elektrilevi находится в рабочем состоянии, но в моем доме все еще нет электричества?

Если сеть Elektrilevi работает, то причиной сбоя может быть неисправность в электрической системе Вашей квартиры или дома. В случае такой неисправности проверьте автоматические выключатели, счетчик, а также главный предохранитель и закажите работы по устранению неисправности в фирме, выполняющей электроработы. О неисправности в электросистеме многоквартирного дома сообщите управляющему дома, который закажет соответствующие электроработы. Если для выполнения работ требуется устранение пломб или отключение питания во внешней линии, следует обратиться в Elektrilevi. При желании Вы можете заказать все работы по устранению неисправностей в электрической системе дома у Elektrilevi в виде платной услуги.

Помните, что в случае неисправностей в домашней электрической системе самое главное – это обеспечить безопасность.

Если вы уверены в том, что можете безопасно отсоединить неисправный электроприбор от электрической системы, сделайте это немедленно. В противном случае обязательно вызовите компетентного электрика.

Если от электроприборов, проводов, розеток, выключателей и т. п. распространяется дым или необычный запах, позвоните в Спасательный департамент по номеру 112.

Где находится граница между электрической системой моего дома и внешней сетью?

Граница между внутренней и внешней сетью находится в пункте подключения. Elektrilevi отвечает за устранение неисправностей во внешней электросети, расположенной за пределами Вашей точки подключения. Если неисправность обнаружена в электрической системе Вашего дома, то ремонтные работы следует заказать у фирмы, выполняющей электроработы, или, в качестве платной услуги, у Elektrilevi.

При сооружении сетевого соединения, как правило, пункт подключения устанавливают на границе участка, но он может также находиться, например, на стене здания, в электрическом щите на улице или на мачте линии электропередачи. Точное местоположение Вашей точки подключения указано в сетевом договоре.

Описания наиболее распространенных пунктов подключения вместе с чертежами (pdf) »

Как узнать, включен ли счетчик?

Счетчик расположен в электрическом щите. Если пункт подключения находится в щите подключения (в электрическом щите) на улице, следует осмотреть расположенные там счетчик и главный предохранитель. Наиболее распространенные счетчики имеют экран, отображающий цифровые показания. Если на счетчике не видно цифр, т. е. экран темный, необходимо проверить, включен ли главный предохранитель. Если на экране отображаются цифры, попробуйте включить счетчик с кнопки выключения на счетчике.

Инструкция по использованию счетчика (pdf) »

О выключении счетчика с удаленным считыванием сигнализирует мигающий квадрат на левой стороне экрана. Для включения счетчика:

в течение 2 секунд удерживайте нажатой расположенную на устройстве кнопку выключателя

подождите около 8 секунд, пока не послышится щелчок, обозначающий включение счетчика

Если квадратик с левой стороны экрана больше не мигает, то подача электроэнергии возобновится.

Если квадрат все еще мигает, повторите шаги, описанные выше, и повторите попытку.

Если же электричество не появилось, следует продолжить поиск неисправности.

Что такое главный предохранитель и кто может его включить?

Если на счетчике не видно цифр, т. е. экран темный, необходимо проверить, включен ли главный предохранитель. Главный предохранитель можно узнать по опломбированному кожуху. Кнопка включения предохранителя находится снаружи кожуха. Вы сами можете включить отключившийся главный предохранитель. Важно знать! Отключение главного предохранителя чаще всего вызвано коротким замыканием или перегрузкой в месте потребления, а не плановыми отключениями или неисправностями во внешней сети. Вы сами можете включить отключившийся главный предохранитель или заказать замену плавкого предохранителя в выполняющей электроработы фирме.

Если главный предохранитель исправен, а экран счетчика по-прежнему «темный», то Вам потребуется помощь профессионального электрика. Для восстановления электроснабжения обратитесь в выполняющую электроработы фирму, которая определит причину неисправности и найдет решение проблемы.

Как проверить автоматические защитные выключатели?

Назначение автоматических выключателей и пробок состоит в защите электрической системы места потребления от перегрузок или короткого замыкания. В случае перегрузки или короткого замыкания в точке потребления защитный выключатель или пробка отключает электричество.

Если защитные выключатели выключились, то Вы можете самостоятельно включить их на щите или вызвать для проверки предохранителей квалифицированного электрика.

Открывая дверцу электрической щита, не прикасайтесь к ее содержимому! Самое главное — обеспечить безопасность.

Современные предохранители имеют два положения:

— если кнопка находится в нижнем положении «внизу», то есть в положении «0» или „off«, то предохранитель отключен.

— если кнопка находится в положении «наверху», то есть в положении «1» или „on«, то предохранитель включен.

Если в Вашей квартире или доме используются плавкие предохранители, то их проверка несколько более сложна.

Если при попытке включения автоматического выключателя или замены плавкого предохранителя он снова отключается, то, вероятно, в доме произошло короткое замыкание. Для решения проблемы Вам потребуется помощь компетентного электрика.

Если предохранители включены и находятся в исправном состоянии, но в доме по-прежнему нет электричества, следует обратить внимание на счетчики и главный предохранитель.

Как проверить предохранители в многоквартирном доме?

Откройте распределительный щит

Откройте распределительный щит, который, как правило, находится на лестничной клетке, но может быть расположен и в квартире. В распределительном щите находятся предохранители квартиры. Существует два типа таких предохранителей – групповые предохранители (защитные переключатели или плавкие предохранители) и главный предохранитель (или главный переключатель).

Если групповые предохранители являются плавкими, убедитесь в том, что они исправны.

Плавкий предохранитель перегорел, если не видно металлического контрольного наконечника. На иллюстрации показано, как выглядят исправный и неисправный плавкие предохранители.

Рекомендуется приобрести в магазине электротоваров и иметь про запас некоторые исправные плавкие предохранители, чтобы при необходимости быстро заменить сгоревший предохранитель. Если замененный предохранитель также перегорает, то речь идет о коротком замыкании в принадлежащей Вам электрической системе. В таком случае следует вызвать электрика из выполняющей электроработы фирмы, который устранит причину неисправности.

Если групповые предохранители являются защитными переключателями, убедитесь в том, что они включены

Групповой предохранитель может быть одним или несколькими автоматическими выключателями. Если предохранитель выключен (рычажок находится в положении „OFF«), для начала попробуйте его включить. Если предохранитель находится в промежуточном положении, сначала переведите рычажок в положение („OFF«) а затем попробуйте снова включить предохранитель. Положения рычажка также могут быть обозначены символами I (включено) и 0 (выключено). Если предохранитель снова отключается, необходимо вызвать электрика.

Если групповые предохранители в порядке, проверьте главный предохранитель.

Главный предохранитель может быть плавким предохранителем или защитным переключателем. Проверить главный предохранитель можно точно таким же образом, как групповые предохранители. Убедитесь в том, что плавкий предохранитель исправен или переключатель включен. Действуйте так же, как было описано выше в отношении групповых предохранителей.

Для выполнения работ с главным предохранителем требуется удаление пломбы. Для этого следует вызвать специалистов Elektrilevi.

Если групповые предохранители квартиры и главный предохранитель исправны, следует обратиться к управляющему многоквартирным домом или к владельцу.

Управляющий или владелец могут проверить, исправны ли групповые предохранители и главный предохранитель, расположенные в главном щите здания.

Если предохранители отключены или в пункте подключения заметна какая-либо неисправность, управляющий вызовет специалистов из фирмы, выполняющей электроработы. Для удаления пломб следует связаться с Elektrilevi и заказать соответствующую услугу.

Если же и с главным щитом здания все в порядке, есть основания подозревать наличие неисправности в распределительной сети. Позвоните в Elektrilevi по телефону 1343.

Как проверить предохранители в частном доме?

Выполняя проверку, следует начать с расположенного в доме (как правило) главного щита или со щита со счетчиком (в случае более старых домов).

В главном щите находятся групповые предохранители (защитные переключатели или плавкие предохранители). Иногда в этом же щите может находиться и главный предохранитель.

Проверьте, в порядке ли предохранители.

Плавкий предохранитель перегорел, если не видно металлического контрольного наконечника. На иллюстрации показано, как выглядят исправный и неисправный плавкие предохранители.

Рекомендуется приобрести в магазине электротоваров и иметь про запас некоторые исправные плавкие предохранители, чтобы при необходимости быстро заменить сгоревший предохранитель. Если замененный предохранитель также перегорает, то речь идет о коротком замыкании в принадлежащей Вам электрической системе. В таком случае следует вызвать электрика из выполняющей электроработы фирмы, который устранит причину неисправности.

Если групповые предохранители являются защитными переключателями, убедитесь в том, что они включены

Групповой предохранитель может быть одним или несколькими автоматическими выключателями. Если предохранитель выключен (переключатель находится в положении „OFF«), для начала попробуйте его включить. Если предохранитель находится в промежуточном положении, сначала переведите рычажок в положение („OFF«) а затем попробуйте снова включить предохранитель. Положения рычажка также могут быть обозначены символами I (включено) и 0 (выключено). Если предохранитель снова отключается, необходимо вызвать электрика.

Если групповые предохранители в порядке, проверьте главный предохранитель.

Главный предохранитель часто расположен в щите подключения, находящемся за пределами дома (хотя может находиться и в одном щите с групповыми предохранителями). Главный предохранитель может быть плавким предохранителем или защитным переключателем.

Если включение главного предохранителя (или замена плавкого главного предохранителя) не помогли, действуйте так же, как в случае с групповыми предохранителями.

Для выполнения работ с главным предохранителем требуется удаление пломбы. Для этого следует вызвать специалистов Elektrilevi.

Если в главном щите и в щите подключения частного дома все в порядке, есть основания подозревать наличие неисправности в распределительной сети. Позвоните в Elektrilevi по телефону 1343.

Вступив в эпоху электричества… | Наука и жизнь

В природе нет ничего бесполезного.
Мишель Монтень

Фото Натальи Домриной.

Ветрогенераторы стали привычной деталью ландшафта многих стран. Фото Натальи Домриной.

Аэрофотоснимок системы солнечных электростанций, входящих в комплекс Solucar (Испания). На переднем плане солнечные электростанции параболического типа Solnova I (справа), III (слева спереди) и IV (слева сзади). В глубине расположены первая коммерческая солнечная электростанция башенного типа PS10, а за ней PS20. Фото: Abengoa Solar/Wikimedia Commons/CC BY 1.0.

Преобразователь волновой энергии «Oyster» («Устрица») в сборочном цеху. Электроэнергия вырабатывается за счёт качания верхней «створки». Фото: new.abb.com.

Испытание прототипа преобразователя волновой энергии «Pelamis Wave Power» у берегов Шотландии. Электроэнергия вырабатывается за счёт изгибания системы из нескольких секций под действием волн. Фото: P123/ Wikimedia Commons/PD.

‹

›

Открыть в полном размере

Символично, что первая статья самого первого номера журнала «Наука и жизнь» посвящена проблеме утилизации сил природы, которая остаётся актуальной и через 130 лет, в XXI веке. Журнал впоследствии ещё не раз возвращался к ней. Человеческая цивилизация с древности использовала то, что предоставляла ей природа: силу ветра, энергию текущей воды и солнечное тепло. Затем к ним добавилась сила пара. Однако научные открытия первой половины XIX века дали людям возможность использовать ещё одну могучую силу — электричество. Именно проблема преобразования сил природы в электроэнергию, что позволит не только по-новому их использовать, но и передавать на большие расстояния, — основная тема статьи.

Автор отмечает, что за менее чем полстолетия пар радикально изменил все условия жизни, и ожидает, что и новые открытия продолжат этот процесс. Разумеется, сейчас акценты сместились, появились новые источники энергии и новые способы использования старых источников, но некоторые из них обсуждались уже в конце XIX века.

Нашему современнику, наверное, покажется удивительным, что людей того времени приходилось уговаривать использовать электрическую энергию для освещения и других нужд. Особенно в общественных местах. В ход шли даже гигиенические аргументы: лучшее качество спектра излучения для зрения и то, что электрические лампы не потребляют кислород и, соответственно, не выделяют углекислый газ, способный вызвать отравление («Наука и жизнь» № 49, 1890 г.). Всё дело в том, что электроэнергия тогда стоила дорого, а лампы были очень недолговечны. До изобретения Александром Николаевичем Лодыгиным лампы накаливания современного типа с долговечной вольфрамовой спиральной нитью оставалось ещё три года.

«Эдисоновский свет», как его тогда называли по самой популярной конструкции электрических ламп американского изобретателя, использовавшего в них угольную нить, стоил в три раза дороже, чем освещение фотогеновой лампой, и в полтора раза дороже, чем светильным газом, хотя и в 9 раз дешевле стеариновых свечей. Зато тепла они выделяли почти в 20 раз меньше, чем газовые, и в 14 раз меньше, чем керосиновые. Срок службы ламп Эдисона был всего 40 часов. Самое дешёвое сырьё — фотоген — минеральное масло, подобное керосину, но получаемое не из нефти, а из бурого угля. Фотоген производился в России и некоторое время назывался керосином, возможно, поэтому автор не разделяет фотогеновые и собственно керосиновые лампы, тогда быстро набиравшие популярность. Светильный газ — это смесь водорода (50%) с метаном (34%) и другими газами, получаемая из каменного угля. Природный газ ещё не нашёл широкого применения и не добывался в значительных масштабах.

Высокая цена на электричество в первую очередь была связана с тем, что в то время ещё не были изобретены высоковольтные линии электропередачи переменного тока, имеющие малые потери энергии. Поэтому электроэнергия тогда передавалась только на очень короткие расстояния, как правило, не превышавшие 10—15 км, но и тогда потери доходили до 60% и выше. Так на упомянутом в статье руднике в Аризоне расстояние составило 12,5 км, а в городе Silver City — 6,5 км. На 1890 год в России имелся всего один пример использования гидроэлектростанции для питания станков — фабрика Козьмы Прохорова, на которую электроэнергия передавалась по линии в 6 верст.

Французский инженер Марсель Депре в 1882 году сумел передать электроэнергию на рекордные 57 км, используя напряжение до 2000 В. Однако тогда его оборудование было слишком громоздко для практического использования. Позднее, он решил эту проблему и, подняв напряжение до 6000 В, снизил потери на линии постоянного тока Крей — Париж длиной 56 км до 45%. Но автор статьи оптимистичен, верит в науку и уже предсказывает передачу электроэнергии за тысячи вёрст.

Заметим, что говоря о заслугах Депре, автору следовало бы упомянуть и о нашем соотечественнике Дмитрии Александровиче Лачинове, который много сделал для теоретического исследования вопроса о передаче электроэнергии на большие расстояния, в том числе первым в 1880 году сформулировал условия для этого.

Проблему передачи электроэнергии на большое расстояние в 1891 году решил российский физик-электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский, один из основоположников создания техники трёхфазного тока. Построенная по его проекту линия электропередачи с повышающим и понижающим трансформаторами доставила электроэнергию на невиданные тогда 170 км на международную выставку во Франкфурте-на-Майне. Там с этим изобретением познакомилось большое количество специалистов. Пожалуй, именно с этого момента и началась современная электрификация.

Но это ещё предстоит, а пока, в 1890 году, «Наука и жизнь» обсуждает идею приобретать электричество на складах или фабриках, а затем переносить домой в аккумуляторах, храня его, словно керосин в банках. Эта идея не покажется удивительной, если вспомнить, что электромобиль появился раньше, чем автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. В какой-то степени эта идея реализована в современном мире. Нет, мы не ходим на специальные фабрики заряжать аккумуляторы, не храним их в кладовых и не используем для освещения. Но аккумуляторы использует различная мобильная аппаратура и техника, широко распространённая в наше время.

Вообще первый номер журнала вышел в переломное время: совсем недавно, в 1870 году, бельгийский изобретатель Зеноб Грамм, работавший во Франции, создал электрогенератор, позволивший вырабатывать электроэнергию в промышленных масштабах. Первые его машины осветили в 1878 году Париж. Тогда же появились и первые ГЭС. В 1879 электричество добралось до Санкт-Петербурга, где первым был освещён Литейный мост, а в 1881 году — до Москвы.

Современные линии электропередачи имеют потери всего 2—3%, но и их можно сократить, используя высокотемпературные сверхпроводники. Несколько таких линий уже действуют в Германии, США, Южной Корее и Японии. Правда, все они имеют довольно малую длину из-за сложности поддержания низких температур и дороговизны. Их достоинство в том, что на них можно подавать электроэнергию с тем напряжением, которое получают на электростанциях (6—20 киловольт) без повышения. Его так и называют — генераторным. При этом отпадает необходимость в сложных и дорогих трансформаторных подстанциях высокого напряжения.

Самая длинная из сверхпроводящих линий электропередачи запущена в 2014 году в Германии. Она имеет длину один километр и использует напряжение 10 киловольт, придя на замену обычной линии с напряжением 110 киловольт.

В России в 2020 году собираются запустить сверхпроводящую кабельную линию длиной 2,5 километра. Предполагается, что эта линия, рассчитанная на ток 2500 Ампер и напряжение 20 киловольт, соединит две подстанции в Санкт-Петербурге. В ней будет использован высокотемпературный сверхпроводник Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+x с критической температурой 108 Кельвинов (-165 градусов Цельсия). До такой «высокой» температуры сверхпроводящего состояния проводник можно охлаждать просто жидким азотом. Система охлаждения будет забирать 0,5% передаваемой мощности.

Другой упомянутый в статье способ утилизации природной, а именно солнечной энергии, запатентованный американским химиком и изобретателем Эдвардом Вестоном (в статье Уестон), — предшественник солнечной электроэнергетики. Использованные Вестоном термоэлектрические батареи основаны на открытом в 1821 году немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком термоэлектрическом эффекте. Он заключается в том, что если две проволоки из разных металлов в одном месте соединить, то между двумя другими концами возникнет разность потенциалов, если эти концы и место соединения имеют разную температуру. Такое соединение двух металлов (термопара) в этом случае ведёт себя как гальванический элемент и может использоваться как источник тока.

Первую термобатарею для исследования эффекта создали в 1823 году Xанс Эрстед и Жан-Батист Фурье. Она содержала спаянные друг с другом в чередующемся порядке висмутовые и сурьмяные пластины. Один ряд спаев нагревался пламенем свечи, другой охлаждался льдом. Одним из первых применил термобатарею в качестве источника тока Георг Ом в 1826 году. К концу XIX века было изобретено большое число различных термобатарей, работавших от различных источников тепла. Заслуга Вестона в том, что он предложил в качестве источника солнечное тепло и использовал для запасания электроэнергии аккумуляторы.

В настоящее время подобные устройства называют термоэлектрическими генераторами (термоэлектрогенераторами). Они нашли своё применение, как правило, для работы в труднодоступных местах, где не требуется большая мощность. В частности, ими оснащают космические аппараты («Кассини», «Новые горизонты» и др.), уходящие в дальний космос, где нельзя использовать солнечные батареи. Они использую тепло радиоактивного распада (радиоизотопные источники).

Термоэлектрогенераторы на основе тепловой энергии Солнца в настоящее время распространения не получили и серийно их не производят. Все построенные за много лет исследований установки так и остались всего лишь экспериментальными образцами. Работа над ними активно шла до конца 1960-х годов, в том числе и в СССР. Но сначала не было необходимости в использовании солнечной энергии, а затем появились более выгодные фотоэлектрические солнечные батареи.

Впрочем, исследования продолжаются, так что, возможно, мы ещё увидим солнечные термоэлектрогенераторы в деле. Особенно, если новые материалы позволят поднять долю превращаемой в электричество солнечной энергии до 25%. Пока она значительно ниже.

Зато ветряные электростанции сейчас распространены широко. В настоящее время они лидируют среди так называемых возобновляемых источников энергии, к которым относятся и солнечная, и ветровая энергия. Во всём мире, по данным British Petroleum, на них приходится 51% от всей электроэнергии от возобновляемых источников (1270 тераватт-часов или мощность 591 гигаватт). К слову, доля солнечных электростанций составляет около 24% (584,6 ТВт·ч). Ветроэнергетика в настоящее время поставляет 14% всей электроэнергии в странах ЕС. Самая высокая доля «ветра» в 2018 году у Дании (41%), затем следуют Ирландия (28%) и Португалия (24%). Мировым же лидером по производству ветроэлектричества является Китай (237 ТВт·ч за 2016 год), далее следуют США (227 ТВт·ч) и Германия (78,9 ТВт·ч).

Упомянутая в статье «мельница» Блита (в статье — Блис) диаметром почти 9 метров на его даче в Мэрикирке, построенная в 1887 году, считается первой ветряной электростанцией в мире. Любопытно, что Блит предложил избыточную электроэнергию жителям Мэрикирка для освещения главной улицы, однако те отклонили предложение, посчитав, что электроэнергия — это «работа дьявола». Хотя позднее он построил ветряную турбину для подачи аварийного питания в местную больницу, сумасшедший дом и амбулаторию, изобретение так и не завоевало популярность, поскольку эту технологию посчитали экономически нежизнеспособной. Так что следующая ветроэлектростанция появилась в Великобритании только в 1951 году.

Мощность ветрогенератора зависит от размера лопастей и высоты над поверхностью. Поэтому, если первая автоматически управляемая ветряная установка американского изобретателя Чарльза Браша (1888) имела диаметр ротора 17 метров, то рекордный генератор V164 мощностью 9,5 МВт производства датской фирмы Vestas (2014) имеет общую высоту 220 метров, а диаметр круга, ометаемого лопастями, 164 метра.

К недостаткам ветрогенераторов в первую очередь относятся их шум и вибрация почвы, а также дефицит подходящей для установки территории. Поэтому наиболее перспективными местами для их размещения считаются прибрежные зоны. На расстоянии 10—12 км от берега и дальше, где глубина не превышает 30 м, строятся так называемые офшорные ветряные электростанции (от английского offshore — в открытом море, дословно вне берега). Как правило, они образуют целые парки из нескольких десятков генераторов. Для больших глубин разрабатывают плавучие генераторы. Дания, Нидерланды и Германия даже собираются насыпать искусственный остров в Северном море для установки на нём ветрогенераторов.

Надо сказать, что в нашей стране ветряная и солнечная энергетика пока не играют существенной роли. В 2018 году они произвели 0,2 и 0,6 ТВт·ч электроэнергии, что значительно уступает и гидроэнергетике (190 ТВт·ч), и ядерным электростанциям (204 ТВт·ч), и тем более тепловым электростанциям (710 ТВт·ч).

В статье 1890 года неоднократно упоминаются аккумуляторы, в которых запасается электроэнергия. Связано это с двумя факторами. С одной стороны, первые гидроэлектростанции имели малую мощность и аккумуляторы позволяли в течение той части суток, когда электроэнергия не используется, накопить её для последующего применения. С другой стороны, одна из главных проблем использования энергии солнца и ветра — невозможность генерировать электроэнергию постоянно. Аккумуляторы решали и её.

Эти проблемы приходится решать и современным разработчикам энергетических систем. Выработанную электрическую энергию надо потреблять сразу, иначе возникнет проблема — куда её девать? А что делать, если потребление падает, например, ночью, а тепловые и атомные электростанции в отличие от гидроэлектростанций не способны быстро снизить производство энергии?

Основным устройством накопления энергии в мире стали гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), на них приходится 96% общей мощности аккумулирующих установок (на 2017 год — это 327 проектов мощностью 169 ГВт). Принцип их работы основан на том, что в случае избытка электроэнергии установка вместо производства энергии, наоборот, закачивает воду с нижнего уровня на верхний, чтобы потом при необходимости использовать её для вращения генераторов. Несмотря на то что первая подобная установка появилась ещё в 1882 году, активное строительство ГАЭС началось с 1970-х годов, параллельно с распространением атомной энергетики. В нашей стране в 2003 году запущена Загорская ГАЭС (Московская область) мощностью 1,2 ГВт.

Мощность аккумуляторных накопителей в 2016 году составила 3,4 ГВт (из них 41% приходится на литий-ионные батареи) и постепенно растёт, особенно в США. Их преимущество — высокая плотность хранения энергии. По очень оптимистичным оценкам Международного агентства по возобновляемой энергии IRENA, к 2030 году их мощность может вырасти до 250 ГВт.

Ещё два примера из статьи, казалось бы, не связанные с производством электроэнергии, тоже в итоге приводят к ней. Описанный опыт в Париже по использованию солнечной теплоты, в котором лучами солнца нагревался паровой котёл, а полученный пар применялся для приведения в действие машин, стал одной из предтеч современной гелиоэнергетики. В наши дни машины, непосредственно приводимые в движение паром, уже редкость, а вот использование энергии пара для генерации электроэнергии распространено широко.

Сейчас используются солнечные теплоэлектростанции трёх типов, различающихся способом собирания солнечной энергии. В теплоэлектростанциях башенного типа солнечное излучение собирается плоскими зеркалами-гелиостатами в центральном приёмнике-парогенераторе, находящемся на вершине башни. При использовании зеркал в виде длинных лотков, имеющих в разрезе параболическую форму, солнечный свет фокусируется на трубах с теплоносителем. И наконец, можно использовать тарелочное зеркало, похожее на спутниковую антенну, в фокусе которого размещается приёмник солнечной энергии с рабочей жидкостью.

Из зеркал создаются целые поля, где каждое из них ориентируется в пространстве индивидуально, следя за Солнцем. Благодаря этому на вершине башни, например, можно получить температуру до 1500°С и электрическую мощность до 200 МВт. Возможности системы ограничивает то, что эффективность доставки света к башне быстро падает с удалением зеркала от неё. Поэтому обычно размеры поля не делают большими. Это уменьшает вырабатываемую мощность, но увеличивает эффективность.

Так, построенная в 2007 году вблизи Севильи (Испания) первая в мире коммерческая солнечная теплоэлектростанция PS10 (от испанского Planta Solar — солнечный завод) использует 624 больших подвижных зеркала. Площадь каждого — 120 квадратных метров. Они фокусируют солнечный свет на вершине башни высотой 115 метров и диаметром 40 метров, где расположены приёмник и паровая турбина, приводящая в движение электрический генератор. Температура создаваемого пара 275°С, а вырабатываемая мощность — 11 МВт.

Крупнейшая в мере теплоэлектростанция Ivanpah Solar Electric Generating System (пустыня Мохаве, Калифорния, США), построенная в 2014 году, использует 173 500 гелиостатов площадью 14 квадратных метров каждый, фокусирующих солнечную энергию на трёх башнях. Они занимают площадь 1400 гектаров. Общая мощность системы около 400 МВт.

Солнечные теплоэлектростанции параболического типа несколько проще, поскольку находятся в одной плоскости и не требуют общей фокусировки в одну точку. Температура жидкости до 400°С. Таковы, например, установки серии Solnova Solar Power Station мощностью 50 МВт, входящие вместе с PS10 в Solucar Complex. Тарельчатые электростанции отличаются тем, что каждая тарелка может использоваться индивидуально. Однако их размер не превышает 20 метров, поскольку увеличение приводит к деформации зеркала и нарушению фокусировки. Мощность до 25 кВт. С помощью тарелочных зеркал можно создавать бытовые системы мощностью до 3 кВт.

Энергия морских волн использовалась в 1890 году в Оушен-Гров только для закачки воды, однако уже автор статьи предвидит, что её в будущем можно превратить в электрическую. Сейчас подобные установки называются волновыми гидроэлектростанциями (об этом можно прочитать в статье «Вода зажигает свет», «Наука и жизнь» № 2, 2015 г.). На сегодняшний день — это наименее используемый из возобновляемых источников энергии, хотя, по оценкам экспертов, общий потенциал волновой энергетики во всём мире около 2 ТВт.

В настоящее время волновая энергетика находится на этапе разработки, тестирования и изучения её влияния на окружающую среду. Подобные исследования ведутся в Финляндии, Швеции, Норвегии, Великобритании, Австралии, США, Китае и других странах с протяжённой береговой линией. В России работы в этом направлении проводит Уральский федеральный университет. Разработанная там мобильная волновая электростанция даже включена в список ста лучших изобретений России 2016 года. Пока что суммарная ожидаемая мощность волновой энергетики не превышает 20 МВт.

Двадцатый век принёс нам новые силы природы, о которых ещё даже не подозревали в далёком 1890-м году. Это, прежде всего, энергия ядерного распада, которую мы успешно освоили, и термоядерная энергия, которую ещё предстоит «утилизировать», ведь, по мнению большинства экспертов, именно за ней будущее. Кроме того, появились геотермальная, приливная, биотопливная и другие виды энергетики. Так что процесс утилизации сил природы продолжается и будет продолжаться, пока существует наша цивилизация.

Электричество 4.0: устойчивые интеллектуальные энергетические системы для питания всего мира

250 лет истории технологических революций до появления интеллектуальных энергетических систем

• 1

  Индустрия 1.

  0

  1

  Появление первых технологий паровой и водной механизации в 1750-х годах считается первой технологической революцией — этап «Индустрия 1.0».

• 2

  Индустрия 2.0

  2

  С конца 19-го века мир вступил в новую эпоху массового производства, что привело к новой главе технологического развития — «Индустрия 2.0».

• 3

  Индустрия 3.0

  3

  В 1950-х годах развитие кремниевых технологий привело к расцвету автоматизации и электроники — так наступил этап «Индустрия 3.0».

• 4

  Индустрия 4.

  0

  4

  21 век — век цифровых технологий во всем мире. Основные события этапа «Индустрия 4.0» — появление интеллектуального оборудования, работающего на базе промышленного Интернета вещей (IIoT), облачных вычислений и искусственного интеллекта.

• 5

  Электричество 1.0

  5

  Одновременно в мире работали два первооткрывателя в сфере электричества — Алессандро Вольта и Майкл Фарадей, — которые проводили исследования по практическому применению новой технологии. Этот этап мы называем «Электричество 1.0».

• 6

  Электричество 2.0

  6

  В конце 19-го века началась массовая электрификация, электрическое освещение распространялось в промышленных масштабах путем внедрения электростанций. Так начался этап «Электричество 2.0».

• 7

  Электричество 3.0

  7

  В середине 20-го века развитие кремниевых технологий помогло создать первые солнечные батареи и солнечные панели, и была заложена основа для возобновляемых источников энергии. Мы называем этот этап «Электричество 3.0».

• 8

  Электричество 4.0

  8

  В 21-м веке возник новый электрический мир с конвергенцией цифровых и электрических технологий с возможностями масштабирования. Этот этап мы называем «Электричество 4.0».

Индустрия 1.0

1

Появление первых технологий паровой и водной механизации в 1750-х годах считается первой технологической революцией — этап «Индустрия 1. 0».

Индустрия 2.0

2

С конца 19-го века мир вступил в новую эпоху массового производства, что привело к новой главе технологического развития — «Индустрия 2.0».

Индустрия 3.0

3

В 1950-х годах развитие кремниевых технологий привело к расцвету автоматизации и электроники — так наступил этап «Индустрия 3.0».

Индустрия 4.0

4

21 век — век цифровых технологий во всем мире. Основные события этапа «Индустрия 4.0» — появление интеллектуального оборудования, работающего на базе промышленного Интернета вещей (IIoT), облачных вычислений и искусственного интеллекта.

Электричество 1.0

5

Одновременно в мире работали два первооткрывателя в сфере электричества — Алессандро Вольта и Майкл Фарадей, — которые проводили исследования по практическому применению новой технологии. Этот этап мы называем «Электричество 1.0».

Электричество 2.0

6

В конце 19-го века началась массовая электрификация, электрическое освещение распространялось в промышленных масштабах путем внедрения электростанций. Так начался этап «Электричество 2.0».

Электричество 3.0

7

В середине 20-го века развитие кремниевых технологий помогло создать первые солнечные батареи и солнечные панели, и была заложена основа для возобновляемых источников энергии. Мы называем этот этап «Электричество 3.0».

Электричество 4.0

8

В 21-м веке возник новый электрический мир с конвергенцией цифровых и электрических технологий с возможностями масштабирования. Этот этап мы называем «Электричество 4.0».

Электричество делает энергетику экологичной

Электричество в 3-5 раз эффективнее других энергоресурсов, таким образом это наиболее эффективный энергоноситель; это также лучшее направление для декарбонизации. К 2040 году доля электроэнергии во всем, что мы делаем, удвоится, достигнув не менее 40% конечного энергопотребления; при этом, объем электроэнергии, вырабатываемый от от солнца и ветра, станет в шесть раз больше.

Города с нулевыми выбросами углерода

В этом отчете представлена глобальная структура интегрированного энергетического подхода для создания декарбонизированной и устойчивой городской экосистемы посредством сверхэффективных зданий и умной энергетической инфраструктуры.

Декарбонизация энергетики благодаря лидерству в сфере инноваций

Эммануэль Лагарриге, директор по инновациям компании Schneider Electric, и Жюль Кортенхорст, генеральный директор Института Rocky Mountain, обсуждают практический подход к чистой энергетике будущего.

Декарбонизация зданий

Мы должны видеть здания как часть инфраструктуры в составе более широкой энергетической сети, которая одновременно производит и потребляет энергию. Существуют инструменты для проектирования или переоснащения зданий, позволяющие сделать их экологически устойчивыми и сверхэффективными.

Цифровизация, устойчивое развитие и сделка в энергетическом секторе Египта на 295 млн долларов США

Каспар Херцберг, президент подразделения Schneider Electric на Ближнем Востоке и в Африке, размышляет о том, как египетская государственная энергетическая компания может создать первую интеллектуальную электросеть на Ближнем Востоке.

Цифровые инновации делают энергию интеллектуальной

Благодаря цифровым инновациям незаметное становится очевидным, устраняя нерациональное использование и повышая эффективность. Цифровые технологии, например, в измерении и контроле, позволяют нам видеть, как мы используем нашу энергию. Объединив эти возможности с умными устройствами, приложениями, аналитическими инструментами и программным обеспечением, мы можем сделать еще один шаг вперед и использовать умную энергию еще эффективнее. Перед нами открывается огромный потенциал экономии энергии.

Новая энергия восстановления

Как руководители компаний могут решить проблемные вопросы физической инфраструктуры и извлечь выгоду из цифровых технологий?

Здания на основе цифровых технологий

Здания потребляют более трети энергии в ЕС. Вот как декарбонизировать их.

Борьба с изменением климата с помощью цифровой трансформации

Узнайте, как можно быстро ускорить цифровую трансформацию, чтобы обеспечить бесперебойную работу и устойчивость во время глобальной пандемии.

Безопасное и эффективное возвращение к работе

Узнайте, как можно создать безопасную и эффективную рабочую среду в строительном секторе для инженерно-строительной отрасли.

Мы создаем новый электрический мир повсюду

Используя наши продукты, системы, программное обеспечение и услуги, мы стремимся внедрять «Электричество 4. 0» в домах, зданиях, центрах обработки данных, промышленности, инфраструктуре и энергосетях для более экологичного, устойчивого и эффективного будущего.

• 1

  Сети будущего

  1

  Экологичные, Устойчивые, Эффективные, Гибкие

  Откройте для себя сети будущего

• 2

  Дома будущего

  2

  Экологичные, Устойчивые, Сверхэффективные, Более персонализированные

  Откройте для себя дома будущего

• 3

  Центры обработки данных будущего

  3

  Экологичные, Устойчивые, Сверхэффективные, Адаптивные

  Откройте для себя центры обработки данных будущего

• 4

  Промышленные отрасли будущего

  4

  Экологичная, Эффективная и устойчивая, Ориентированная на людей, Следующего поколения

  Откройте для себя промышленность будущего

• 5

  Здания будущего

  5

  Экологичные, Устойчивые, Сверхэффективные, Созданные для людей

  Узнайте больше о зданиях будущего

• 6

  Партнерство будущего

  6

  Мы строим партнерские отношения будущего, основанные на главных принципах нашей компании: упрощение, открытость и цифровизация.

  Откройте для себя партнерство будущего

• 7

  Программное обеспечение

  7

  Узнайте больше о наших программных решениях и их возможностях в области промышленной автоматизации и управления энергопотреблением.

  Откройте для себя наши программные решения

• 8

  Услуги

  8

  Благодаря ведущему в отрасли дистанционному мониторингу и глобальной базе экспертов мы можем помочь вам обслуживать и модернизировать ваши критически важные активы.

  Более подробная информация о предоставляемых нами услугах

Сети будущего

1

Экологичные, Устойчивые, Эффективные, Гибкие

Откройте для себя сети будущего

Дома будущего

2

Экологичные, Устойчивые, Сверхэффективные, Более персонализированные

Откройте для себя дома будущего

Центры обработки данных будущего

3

Экологичные, Устойчивые, Сверхэффективные, Адаптивные

Откройте для себя центры обработки данных будущего

Промышленные отрасли будущего

4

Экологичная, Эффективная и устойчивая, Ориентированная на людей, Следующего поколения

Откройте для себя промышленность будущего

Здания будущего

5

Экологичные, Устойчивые, Сверхэффективные, Созданные для людей

Узнайте больше о зданиях будущего

Партнерство будущего

6

Мы строим партнерские отношения будущего, основанные на главных принципах нашей компании: упрощение, открытость и цифровизация.

Откройте для себя партнерство будущего

Программное обеспечение

7

Узнайте больше о наших программных решениях и их возможностях в области промышленной автоматизации и управления энергопотреблением.

Откройте для себя наши программные решения

Услуги

8

Благодаря ведущему в отрасли дистанционному мониторингу и глобальной базе экспертов мы можем помочь вам обслуживать и модернизировать ваши критически важные активы.

Более подробная информация о предоставляемых нами услугах

Помощь нашим клиентам в достижении нулевых выбросов углерода

Schneider Electric помогает быстрее решать проблемы изменения климата с помощью динамичных цифровых инноваций. Развитие инноваций лежит в основе нашей деятельности, и сейчас мы повсеместно внедряем цифровые технологии на всех этапах жизненного цикла.

E.ON отказывается от элегаза

Крупнейший в Швеции поставщик электроэнергии E.ON добился повышения экологичности и надежности за счет применения технологии среднего напряжения без использования гесксафторида серы и EcoStruxure™ для электроэнергетических компаний.

Партнерство, ориентированное на борьбу с изменениями климата

Посмотрите, как EcoStruxure™ защищает вычислительные услуги EcoDataCenter и помогает поставщику услуг по размещению клиентских серверов оставаться в центре внимания в целях обеспечения климатической устойчивости.

Распространение идей устойчивого развития, инноваций и интеллектуальных энергетических систем

Нужна помощь?

Начните здесь!

Найдите ответы на вопросы прямо сейчас. Подберите решение самостоятельно или проконсультируйтесь с нашими экспертами.

Обратитесь в службу поддержки

Свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов, чтобы получить информацию, техническую поддержку, подать жалобу или решить другие вопросы.

Поиск в часто задаваемых вопросах

Чтобы получить ответы на интересующие вас вопросы, просмотрите раздел «Часто задаваемые вопросы» (FAQ).

 opens in new Window

Свяжитесь с командой по поддержке проектов

Сформулируйте запрос, и наш специалист свяжется с Вами для уточнения деталей.

От АЭС до розетки. Как электричество попадает в воронежские дома . Последние свежие новости Воронежа и области

2 августа 2016, 15:47, Воронеж, текст — Ирина Преснякова, фото — Андрей Архипов (из архива)

• 24680

От АЭС до розетки. Как электричество попадает в воронежские дома

Корреспонденты РИА «Воронеж» разобрались, почему АЭС сделала нашу жизнь комфортнее и безопаснее.

Современный человек не мыслит жизни без электричества. Если электроснабжение прекратится даже на несколько часов, жизнь мегаполиса парализуется. Более 90% электроэнергии в Воронежской области вырабатывает Нововоронежская атомная электростанция. Корреспонденты РИА «Воронеж» побывали на НВ АЭС и выяснили, как атомная энергия превращается в электричество.

Когда появилась первая атомная электростанция?

В 1898 году известные ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри обнаружили, что настуран – минерал урана – радиоактивен, а в 1933 году американский физик Лео Силард впервые выдвинул идею цепной ядерной реакции – принцип, который после его осуществления на практике открыл дорогу для создания ядерного оружия. Первоначально энергия атома использовалась в военных целях. Впервые атом в мирных целях начали использовать в СССР. Первую в мире экспериментальную атомную электростанцию мощность всего 5 МВт запустили в 1954 году в городе Обнинске Калужской области. Работа первой экспериментальной АЭС показала свою перспективность и безопасность. При ее работе отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду, в отличие от тепловых станций не требуется большого количества органического топлива. Сегодня АЭС – одни из самых экологически чистых источников энергии.

Когда построили Нововоронежскую АЭС?

 

Строительство первого промышленного блока НВ АЭС

Впервые промышленное использование атомной энергии в Советском союзе началось на Нововоронежской АЭС. В сентябре 1964 года был запущен первый энергоблок НВАЭС с водо-водяным реактором (ВВЭР), его мощность составляла 210 МВт – почти в 40 раз больше, чем у первой экспериментальной атомной станции. Такая модель реактора считается одной из самых технически совершенных и безопасных в мире. Прототипами ВВЭР для АЭС послужили реакторы подводных лодок. Во время строительства первого энергоблока Нововоронежской АЭС не было учебных центров подготовки специалистов, способных эксплуатировать реакторы. Первых атомщиков набирали из бывших подводников.

На Нововоронежской АЭС было построено и введено в эксплуатацию пять энергоблоков, на сегодня работают три из них, ведется строительство и подготовка к пуску еще двух новых. Все энергоблоки на НВАЭС с реакторами ВВЭР.

Сколько энергии вырабатывает атомная станция?

Мощность энергоблока может составлять от нескольких единиц до нескольких тысяч МВт. Промышленные атомные электростанции очень мощные. Нововоронежская АЭС обеспечивает около 90 % потребности Воронежской области в электрической энергии и почти 90 % – потребности Нововоронежа в тепле. Суммарная мощность энергоблоков Новоронежской АЭС составляет 1800 МВт. Годового объема вырабатываемой на АЭС электроэнергии достаточно, чтобы обеспечить воронежскому авиазаводу 191 год бесперебойной работы или осветить 650 стандартных девятиэтажных домов. После запуска шестого и седьмого энергоблоков суммарная мощность Нововоронежской АЭС вырастет в 2,23 раза. Тогда годового объема энергии, вырабатываемой атомной станцией, хватит, чтобы обеспечить работу Российских железных дорог более чем на 8 месяцев.

Как устроена АЭС?

Энергоблок № 5 НВ АЭС

Энергия на атомной станции вырабатывается в реакторе. Топливом для него служит искусственно обогащенный уран в виде таблеток диаметром несколько миллиметров. Урановые таблетки помещают в тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) – это герметичные полые трубки из жаропрочного циркония. Из ТВЭЛов собирают тепловыделяющие сборки (ТВС). В активной зоне ВВЭР находится несколько сотен ТВС – в них происходят процессы деления ядер урана. Именно ТВС осуществляют передачу энергии, нагревая теплоноситель первого контура. Плотность нейтронов в реакторе и есть мощность реактора, и регулируется она количеством вводимого в активную зону поглотителя нейтронов-борсодержащих элементов (как тормоз на автомобиле). Для производства электричества на энергоблоках АЭС, как и на тепловых блоках, используется менее половины выделяемого тепла (закон физики), оставшееся тепло отработавшего в турбине пара отводится в окружающую среду. На первых блоках Новоронежской АЭС для отвода тепла использовали воду из реки Дон. Для охлаждения третьего и четвертого энергоблоков используют градирни — конструкции из железа и алюминия высотой около 91 метра и массой 920 тонн, где нагретая циркуляционная вода охлаждается потоком воздуха. Для охлаждения пятого энергоблока построен пруд-охладитель, заполненный циркуляционной водой, и его поверхность используется для отдачи тепла в окружающую среду. Эта вода не соприкасается с водой первого контура и совершенно безопасна. Пруд-охладитель настолько чистый, что в 2010 году на нем проводились всероссийские соревнования по рыбной ловле. Для охлаждения циркуляционной воды 6 и 7 блоков построены самые высокие в России градирни высотой 173 м. С самого верха градирни хорошо видны окраины г. Воронежа.

Как атомная энергия превращается в электричество?

В активной зоне ВВЭР происходят процессы деления ядер урана. При этом выделяется огромное количество энергии, которая нагревает воду (теплоноситель) первого контура до температуры около 300 °C. Вода при этом не кипит, так как находится под высоким давлением (принцип скороварки). Теплоноситель первого контура радиоактивен, поэтому не покидает пределов контура. Далее он подается в парогенераторы, где вода второго контура нагревается и превращается в пар, и уже он в турбине преобразует свою энергию в электрическую.

Как электричество попадает к нам в квартиры?

Электрический ток – упорядоченное некомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц-электронов под воздействием электрического поля. От атомной электростанции по проводам уходит колоссальное количество мощности напряжением 220 или 500 тыс. вольт. Такое высокое напряжение необходимо для снижения потерь при передачах на большие расстояния. Однако потребителю такое напряжение не требуется и очень опасно. Перед тем, как электрический ток попадет в дома, напряжение снижают с помощью трансформаторов до привычных 220 вольт. Вставляя в розетку вилку электроприбора, вы подключаете его к электрической сети.

Насколько безопасна атомная энергетика?

Пруд-охладитель НВ АЭС

При правильной эксплуатации атомная станция совершенно безопасна. Радиационный фон в зоне 30 км вокруг Новоронежской АЭС контролируют 20 автоматических постов. Они работают в режиме непрерывного измерения. За всю историю работы станции радиационный фон ни разу не превысил естественных фоновых значений. Но атомная энергетика имеет потенциальную опасность. Поэтому с каждым годом системы безопасности на АЭС становятся все более совершенными. Если для первых поколений АЭС (1,2 энергоблоки) основные системы безопасности были активными, то есть запустить их должен был человек или автоматика, то при проектировании блоков поколения 3+ (6-й и 7-й энергоблоки Нововоронежской АЭС) основную ставку делают на пассивные системы безопасности. В случае потенциально опасной ситуации они сработают сами, подчиняясь не человеку или автоматике, а законам физики. Например, при обесточивании на атомной станции защитные органы под действием силы тяжести самопроизвольно упадут в активную зону и заглушат реактор.

Персонал атомной станции регулярно тренируется справляться с разного рода ЧП. Аварийные ситуации моделируются на специальных полномасштабных тренажерах – компьютеризированных устройствах внешне не отличимых от блочных щитов управления. Оперативный персонал управляющий реактором, каждые 5 лет получает в Ростехнадзоре лицензию на право ведения технологического процесса (управления блоком АС). Процедура схожа с получением водительских прав. Специалист сдает теоретические экзамены и демонстрирует практические навыки на тренажере. Только имея лицензию и сдав экзамены на АЭС, персонал допускается к эксплуатации реактора.  

На правах рекламы.

Заметили ошибку? Выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter

Читайте наши новости в Telegram, «ВКонтакте» и «Одноклассниках».

Белорусы хотят превращать наш мусор в электричество | 76.

ruВсе новости

Помогать в быту и ухаживать за питомцами: в Ярославской области заработал штаб помощи мобилизованным

Билеты по 1,5 тысячи: в ярославском аэропорту возобновили полеты по двум направлениям

В ярославском вузе студентов перевели на дистанционку

На оживленном проспекте в Ярославле задымился автобус. Что произошло

«Сказали: малышку не отдадут, потому что ее мать — инвалид, недееспособная». История женщины, у которой забрали новорожденного ребенка

«Три дня не носить черное»: гороскоп на неделю с 3 по 9 октября

Как получить отсрочку? 10 вопросов о кредитных каникулах для мобилизованных

В Кремле объяснили, при каких условиях Россия может использовать ядерное оружие

«Получил интересное предложение»: глава депстроя Ярославской области покинет свой пост

Жители Ярославля смогут подключить электронную квитанцию за электроэнергию

«Пробка конкретная»: в Ярославле в утренний час пик случился транспортный коллапс

«Обезобразил ребенку лицо»: в Ярославле будут судить водителя, устроившего пьяное ДТП

«Красный конверт» и завещание: какие документы стоит оформить, если вас мобилизовали, — отвечаем в одной картинке

В Дзержинском районе выставили на продажу большой участок земли

«Звоню в квартиру, а мне: «Он в тюрьме»». Монолог простого работника УК, которому пришлось разносить повестки

Кому положены и как получить: 5 деликатных вопросов о выплате гробовых

«Поможет дожить»: медик — участник СВО из Ярославля рассказал, что взять в свою аптечку мобилизованным

«Испытание не для слабых»: эмигрировавший ярославец рассказал, что происходит в Грузии сейчас

О сложном — просто. Всё о частичной мобилизации в Ярославской области. Карточки

Почти 50 километров шел пешком: история беженца из Донбасса, прибывшего в Ярославль

«Самоутверждаются за счет пациентов»: ярославцы пожаловались на издевательское отношение врачей

Мобилизуют даже монахов, а кредиты погибших аннулируют: главные новости СВО за 2 октября

«До двух ведер воды на квадратный метр»: на Ярославль обрушится аномальный дождь

В Ярославской области в нескольких районах пропала сотовая связь

«У нас нет семейного праздника, у нас есть семейная трагедия». Почему семья Михаила Ефремова не стала отмечать юбилей его легендарного отца

10 многоэтажек, три магазина: в Ярославле запланировали масштабную застройку проспекта Фрунзе

Авто Какие машины могут мобилизовать: изучаем перечень Министерства обороны и рассказываем, кто рискует

«Отец еще не знает всего»: в Ярославле у пенсионера, попавшего в больницу, сгорел дом

В Ярославле проверили ремонт на Первомайской улице: есть недочеты

Вас не ждут в военкомате: кто получит отсрочку от мобилизации — объясняем в одной картинке

Толпы людей провожают мобилизованных. Как это выглядит — тяжелые кадры со всей страны

«Весь эффект — уже в ценах»: экономисты — о последствиях новых санкций против России после референдумов

«Плакала в автобусе»: онкобольная жительница Ярославля рассказала о хамском отношении в поликлинике

Нужно ли столько новостроек: кто покупает квартиры в Ярославле

«Вызывает обострения»: главный ярославский пульмонолог — о том, как сейчас болеют коронавирусом

«Когда находишь — душой отдыхаешь»: ярославцы понесли из лесов грибы размером с ладонь и даже голову

«Как такое может быть в современном мире?»: участнику шоу «Четыре свадьбы» отказали в вылете на отдых

Изменения в мобилизации и взрывы в Севастополе: главные новости СВО за 1 октября

На военном аэродроме Севастополя разбился самолет. Жители сообщают о взрывах

Все новости

В Ярославской области может появиться новый полигон

Поделиться

Во время недавнего визита ярославской делегации в Беларусь обсудили вопрос утилизации и переработки мусора. Ярославцам показали минский полигон и рассказали о процессе переработки свалочного газа в электроэнергию. Белорусы заявили, что готовы построить полигон с газопоршневыми электростанциями и в Ярославской области.

— Технология, о которой идет речь, предельно проста: выделяется участок для организации на нем нового полигона, огораживается, снимается плодородный слой земли, роется котлован, — рассказал участник делегации в Республике Беларусь, генеральный директор «Компании Дизель» Андрей Шепеляев. — Котлован выстилается специальной водонепроницаемой мембраной. Затем идет засыпка мусора. Процесс происходит послойно. Через пять метров предусмотрены выравнивание и посыпание песком. В процессе устанавливаются трубы, через которые впоследствии сможет выходить свалочный газ метан. Он аккумулируется, проходит систему фильтрации и сжигается. То есть утилизация мусора происходит путем выработки электроэнергии. Это самый эффективный и распространенный вариант работы с отходами в большинстве цивилизованных стран. Дегазацией промышленных объектов, полигонов и свалок занимаются многие европейские государства. Это абсолютно чистая и зеленая технология.

В компании «Дизель» есть технологии проектирования и производства установок для фильтрации газа и его сжигания, а Ярославский моторный завод смог бы поставлять двигатели для этих установок.

Напомним, что сейчас мусорный вопрос вызывает сильное беспокойство у жителей Ярославля. Скандал разгорелся вокруг столичных отходов, которые власти Подмосковья предложили утилизировать на ярославском полигоне «Скоково». Активные горожане создали петицию против ввоза московского мусора, которая с каждым днём собирает всё больше подписей.

Фото: Александра Савельева

Елена Вахрушева

видеоредактор

БеларусьЯрославльМусорМусорный скандал

• ЛАЙК0
• СМЕХ0
• УДИВЛЕНИЕ0
• ГНЕВ0
• ПЕЧАЛЬ0

Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter

КОММЕНТАРИИ37

Читать все комментарииДобавить комментарий

Новости СМИ2

Новости СМИ2

Превращение тепла в электричество | Новости Массачусетского технологического института

Что, если бы ваш кондиционер работал не на обычном электричестве, а на солнечном тепле в теплый летний день? Благодаря достижениям в области термоэлектрических технологий это устойчивое решение может однажды стать реальностью.

Термоэлектрические устройства изготавливаются из материалов, которые могут преобразовывать разницу температур в электричество без каких-либо движущихся частей — качество, которое делает термоэлектрики потенциально привлекательным источником электричества. Это явление обратимо: если к термоэлектрическому устройству подать электричество, оно может создать разницу температур. Сегодня термоэлектрические устройства используются для приложений с относительно низким энергопотреблением, таких как питание небольших датчиков вдоль нефтепроводов, резервные батареи на космических зондах и охлаждение мини-холодильников.

Но ученые надеются разработать более мощные термоэлектрические устройства, которые будут улавливать тепло, производимое в качестве побочного продукта промышленных процессов и двигателей внутреннего сгорания, и превращать это тепло впустую в электричество. Однако эффективность термоэлектрических устройств или количество энергии, которое они могут производить, в настоящее время ограничены.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили способ увеличить эту эффективность в три раза, используя «топологические» материалы, обладающие уникальными электронными свойствами. В то время как в предыдущих работах предполагалось, что топологические материалы могут служить эффективными термоэлектрическими системами, было мало понимания того, как электроны в таких топологических материалах будут перемещаться в ответ на разницу температур, чтобы вызвать термоэлектрический эффект.

В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , исследователи Массачусетского технологического института определяют основное свойство, которое делает некоторые топологические материалы потенциально более эффективными термоэлектрическими материалами по сравнению с существующими устройствами.

«Мы обнаружили, что можем раздвинуть границы этого наноструктурированного материала таким образом, что топологические материалы станут хорошим термоэлектрическим материалом, в большей степени, чем обычные полупроводники, такие как кремний», — говорит Те-Хуан Лю, постдоктор кафедры механики Массачусетского технологического института. Инжиниринг. «В конце концов, это может быть способ чистой энергии, который поможет нам использовать источник тепла для выработки электроэнергии, что уменьшит выброс углекислого газа».

Лю является первым автором статьи PNAS , в которой участвуют аспиранты Цзявэй Чжоу, Чживэй Дин и Цичень Сун; Мингда Ли, доцент кафедры ядерной науки и техники; бывший аспирант Болин Ляо, ныне доцент Калифорнийского университета в Санта-Барбаре; Лян Фу, адъюнкт-профессор физики Биденхарна; и Ган Чен, профессор Содерберга и заведующий кафедрой машиностроения.

Свободно пройденный путь

Когда термоэлектрический материал подвергается воздействию градиента температуры, например, один конец нагревается, а другой охлаждается, электроны в этом материале начинают течь от горячего конца к холодному, генерируя электрический ток. Чем больше разница температур, тем больше вырабатывается электрического тока и тем больше вырабатывается энергии. Количество энергии, которое может быть генерировано, зависит от конкретных транспортных свойств электронов в данном материале.

Ученые заметили, что некоторые топологические материалы могут быть превращены в эффективные термоэлектрические устройства с помощью наноструктурирования — метода, который ученые используют для синтеза материала путем формирования его характеристик в масштабе нанометров. Ученые считают, что термоэлектрическое преимущество топологических материалов связано с пониженной теплопроводностью их наноструктур. Но неясно, как это повышение эффективности связано с присущими материалу топологическими свойствами.

Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, Лю и его коллеги изучили термоэлектрические характеристики теллурида олова, топологического материала, который, как известно, является хорошим термоэлектрическим материалом. Электроны в теллуриде олова также обладают особыми свойствами, которые имитируют класс топологических материалов, известных как материалы Дирака.

Исследовательская группа стремилась понять влияние наноструктурирования на термоэлектрические характеристики теллурида олова, моделируя движение электронов через материал. Чтобы охарактеризовать перенос электронов, ученые часто используют измерение, называемое «средний свободный пробег», или среднее расстояние, которое электрон с данной энергией мог бы свободно пройти в материале, прежде чем он был бы рассеян различными объектами или дефектами в этом материале.

Наноструктурированные материалы напоминают лоскутное одеяло из крошечных кристаллов, каждый из которых имеет границы, известные как границы зерен, которые отделяют один кристалл от другого. Когда электроны сталкиваются с этими границами, они имеют тенденцию рассеиваться различными путями. Электроны с длинной длиной свободного пробега будут сильно рассеиваться, как пули, рикошетящие от стены, в то время как электроны с более короткой длиной свободного пробега подвержены гораздо меньшему воздействию.

В ходе моделирования исследователи обнаружили, что характеристики электронов теллурида олова оказывают значительное влияние на их длину свободного пробега. Они нанесли на график диапазон энергий электронов теллурида олова в зависимости от соответствующей длины свободного пробега и обнаружили, что полученный график сильно отличается от графиков для большинства обычных полупроводников. В частности, для теллурида олова и, возможно, других топологических материалов результаты показывают, что электроны с более высокой энергией имеют более короткую длину свободного пробега, в то время как электроны с более низкой энергией обычно имеют более длинную длину свободного пробега.

Затем команда изучила, как эти свойства электронов влияют на термоэлектрические характеристики теллурида олова, путем суммирования термоэлектрических вкладов электронов с разными энергиями и длинами свободного пробега. Оказывается, способность материала проводить электричество или генерировать поток электронов в условиях температурного градиента во многом зависит от энергии электронов.

В частности, они обнаружили, что электроны с более низкой энергией имеют тенденцию оказывать негативное влияние на генерацию разности потенциалов и, следовательно, электрического тока. Эти электроны с низкой энергией также имеют большую длину свободного пробега, а это означает, что они могут рассеиваться границами зерен более интенсивно, чем электроны с более высокой энергией.

Уменьшение размера

Сделав еще один шаг вперед в своих симуляциях, команда экспериментировала с размером отдельных зерен теллурида олова, чтобы выяснить, влияет ли это на поток электронов при температурном градиенте. Они обнаружили, что когда они уменьшали диаметр среднего зерна примерно до 10 нанометров, сближая его границы, они наблюдали повышенный вклад электронов с более высокой энергией.

То есть при меньших размерах зерен электроны с более высокой энергией вносят гораздо больший вклад в электрическую проводимость материала, чем электроны с более низкой энергией, поскольку они имеют более короткую длину свободного пробега и с меньшей вероятностью рассеиваются на границах зерен. Это приводит к большей разности напряжений, которая может быть сгенерирована.

Более того, исследователи обнаружили, что уменьшение среднего размера зерна теллурида олова примерно до 10 нанометров дает в три раза больше электричества, чем материал, произведенный с более крупными зернами.

Лю говорит, что, хотя результаты основаны на моделировании, исследователи могут добиться аналогичных результатов, синтезируя теллурид олова и другие топологические материалы и регулируя размер их зерна с помощью метода наноструктурирования. Другие исследователи предположили, что уменьшение размера зерна материала может повысить его термоэлектрические характеристики, но Лю говорит, что они в основном предполагали, что идеальный размер должен быть намного больше 10 нанометров.

«В ходе нашего моделирования мы обнаружили, что можем уменьшить размер зерна топологического материала намного больше, чем считалось ранее, и на основе этой концепции мы можем повысить его эффективность», — говорит Лю.

Теллурид олова — всего лишь один пример многих топологических материалов, которые еще предстоит изучить. По словам Лю, если исследователи смогут определить идеальный размер зерна для каждого из этих материалов, топологические материалы вскоре могут стать жизнеспособной и более эффективной альтернативой производству чистой энергии.

«Я думаю, что топологические материалы очень хороши для термоэлектрических материалов, и наши результаты показывают, что это очень многообещающий материал для будущих применений», — говорит Лю.

Это исследование было частично поддержано Твердотельным центром преобразования солнечной тепловой энергии, Центром передовых исследований в области энергетики Министерства энергетики США; и Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA).

Поделитесь этой новостной статьей:

Упоминания в прессе

Boston Globe

Исследователи Массачусетского технологического института усовершенствовали аккумуляторы с жидким натрием, потенциально проложив путь к использованию аккумуляторов для хранения возобновляемой энергии, сообщает Laney Ruckstuhl для Бостон глобус . «В отличие от литий-ионных аккумуляторов, используемых в мобильных телефонах и ноутбуках, аккумуляторы с жидким натрием не потеряют свою емкость быстро».

Полная история через Boston Globe →

Связанные ссылки

• Gang Chen
• Liang Fu
• Mingda Li
• Отдел машиностроения
.
• Школа наук

Как мы можем использовать энергию океана для производства электроэнергии? · Frontiers for Young Minds

Abstract

Океаны составляют почти 70% поверхности нашей планеты, и они находятся в постоянном движении под воздействием волн, приливов и течений. Эти движения формируются по-разному: волны развиваются из-за действия ветра; приливы из-за Луны и Солнца, а течения из-за различий в температуре воды и вращения планеты. Движения океана приносят пищу и кислород растениям и животным, обитающим в океанах и на побережьях. Волны и приливы также помогают формировать береговую линию за счет эрозии и накопления песка. Движение океана также важно для человека: нам весело плавать в волнах, приливы помогают рыбачить, а течения полезны для перемещения кораблей по океану. Это бесконечное движение океана также можно использовать для производства чистой возобновляемой электроэнергии.

Океан как батарея?

Более 70% поверхности нашей планеты покрыто водой. Из них большая часть воды находится в океанах, и только 2% приходится на пресную воду в озерах, реках и льдах. В мире почти 200 стран, и чуть более 150 имеют выход к морю. Многие виды обитают в океанах, в экосистемах, включая коралловые рифы и заросли водорослей у берегов, а также в открытой воде. Мировое научное сообщество усердно работает над определением количества видов в океанах, но задача непростая. В настоящее время Информационная система по биоразнообразию океана ¹ сообщает о немногим более 147 000 видов. Однако, поскольку считается, что более 80% океанов остаются ненаблюдаемыми, ожидается, что число видов, обитающих в океане, будет на намного больше, чем известно до сих пор, возможно, на миллионы видов.

Помимо того, что море является домом для многих тысяч существ, море похоже на батарею, которая постоянно получает, поглощает и выделяет энергию. Солнце является основным источником энергии для океанов, как напрямую, через световую и тепловую энергию, так и косвенно, нагревая воздух для создания ветров. Океаны также получают энергию от притяжения, оказываемого на Землю Луной, планетами и Солнцем. Эти силы означают, что вода океана находится в постоянном движении: волны поднимаются и опускаются, приливы и отливы приходят и уходят, а течения текут по земному шару. Эти движения очень важны для планеты Земля: они обеспечивают пищу и кислород для растений и животных в морях, а также помогают формировать береговую линию за счет эрозии и аккреции, то есть накопления песка. Что, если бы все это бесконечное движение океана можно было бы использовать для создания возобновляемый источник электроэнергии тоже? Это больше, чем просто мечта ученого — продолжайте читать, чтобы узнать больше!

Формирование волн, океанских течений и приливов

Волны образуются ветром, дующим по поверхности моря. Время между каждой волной варьируется от 4 до 30 с. Волны возникают как далеко в море, так и вблизи берегов. Когда дует сильный ветер, как бывает во время шторма, волны становятся выше. Цунами — это другой тип волны. Они образуются в результате землетрясений, извержений вулканов и падения метеоритов в море. Например, когда земля сотрясается во время землетрясения, вода движется, и тогда в открытом море образуются гигантские волны цунами, которые движутся к берегам. В этой статье мы сосредоточимся на типах волн, которые обычно возникают, а не на цунами.

Океанические течения в основном формируются за счет вращения Земли, колебаний морского дна и различий в температуре и солености (солености) вод в море. Некоторые океанские течения очень сильны, а основные течения даже имеют особые названия. Некоторые течения несут теплую или даже горячую воду; другие несут холодную воду. Эти течения влияют на погоду. Например, Гольфстрим начинается в теплых водах Мексиканского залива и движется в северную Европу, давая местам, где оно проходит, более высокие температуры. У побережья мы можем найти мощные, более короткие течения из-за формы морского дна. Эти течения насыщают воду кислородом и уносят питательные вещества от побережья.

Приливы возникают в основном из-за магнитного притяжения Луны и Солнца к земным океанам. Когда луна и солнце движутся, вода в океанах притягивается к берегам или от них, вызывая повышение и понижение уровня моря. В зависимости от береговой линии приливы и отливы могут происходить один или два раза в лунные сутки, 24 часа 50 минут, за это время Луна совершает оборот вокруг Земли. Приливные изменения уровня моря в одних местах очень малы, а в других весьма заметны. Например, некоторые острова, такие как Мон-Сен-Мишель на севере Франции, соединяются с материком во время отлива дорогой, пересекающей пески. Но во время прилива дорогу заносит глубокой водой и люди на острове отрезаны примерно на 9час

Производство электроэнергии из волн, течений и приливов

Бесконечное движение волн, течений и приливов можно использовать для производства чистой возобновляемой электроэнергии для наших домов, школ и промышленности [1]. Для сбора энергии океана используются специальные устройства. Чтобы улавливать энергию, некоторые части этих устройств движутся по мере движения воды, и это движение вырабатывает электричество, которое затем транспортируется к побережью. Буи и турбины — два примера устройств, которые можно использовать для захвата энергии движения океана.

Буи — это конструкции, плавающие в море и перемещающиеся вверх и вниз вместе с волнами. Эти буи прикреплены к различным механизмам, таким как цилиндр , который приводит в движение поршень , приводящий в движение генератор, который может преобразовывать движение в электричество. Буи могут быть прикреплены к длинным колоннам, называемым лонжеронами , которые закреплены на морском дне (рис. 1), или все устройство может свободно плавать в океане ( видео 1 ). Эти устройства могут быть размещены в глубоких водах открытого моря или ближе к берегу.

• Рисунок 1. Пример того, как электричество можно генерировать с помощью волнового движения.
• Плавучий буй прикреплен к рангоуту, который представляет собой длинную колонну, прикрепленную к морскому дну, содержащую электрогенерирующее оборудование. Электричество вырабатывается, когда волны перемещают буй вверх и вниз по лонжерону, который перемещает поршень, приводящий в действие генератор. Затем электричество отправляется на берег по подводному кабелю.

• Видео 1 — Производство электричества из океанских волн.

Турбины также можно использовать для использования энергии океанских течений (рис. 2, видео 2 ). У турбин есть лопасти, вроде пропеллеров, которые могут вращаться силой океанских течений. Вращающаяся турбина прикреплена к устройству, вырабатывающему электричество, и, поскольку турбина вращается как пропеллер, ряд шестерен увеличивает вращение ротора, позволяя турбогенератору производить электричество. Океанские течения почти неизменны по направлению, скорости и течению, и они несут большое количество энергии. Турбины также можно использовать для сбора энергии течений, создаваемых приливами. Иногда тип плотины называют 9Плотина 0021 предназначена для хранения воды во время прилива; во время отлива ворота заграждения открываются, и накопленная вода вытекает достаточно быстро, чтобы привести в действие ряд турбин.

• Рисунок 2. Энергия может быть получена из океанских течений и приливов с помощью турбин.
• Лопасти турбины вращаются токами, а энергия улавливается генератором электричества, прикрепленным к лопастям.

• Видео 2 — Производство электричества из океанских течений и приливов.

После того, как эти устройства произвели электроэнергию, ее можно транспортировать на берег по подводному кабелю или хранить в специальных батареях.

Энергия океана: вызовы и возможности

Хотя эти устройства могут показаться довольно простыми, изобретение машин, которые будут работать в любых погодных условиях, иногда на большой глубине, является настоящим вызовом для ученых. Затраты на проектирование, установку и обслуживание этих технологий могут быть чрезвычайно высокими. Окружающая среда океана часто бывает суровой и опасной, а условия могут быть непредсказуемыми, а это означает, что необходимы прочные конструкции, чтобы противостоять агрессивному характеру океана. Поддержка и финансирование по-прежнему необходимы для дальнейших исследований, тестирования прототипов и разработки полномасштабных устройств, которые могут обеспечить стабильную поставку чистой возобновляемой электроэнергии.

Кроме того, необходимо принимать меры предосторожности, чтобы избежать нежелательного воздействия на окружающую среду. Например, эти устройства могут изменять океанские течения, в результате чего пища и личинки перестают следовать своим естественным схемам. Кроме того, если турбины производят шум, это может дезориентировать морских животных, заставляя их сталкиваться с устройствами или близлежащей землей. Ранние исследования показали, что рыбы и морские млекопитающие могут избежать ударов по устройствам; но иногда они этого не делают. Важно, чтобы ученые продолжали исследовать, как местные растения и животные реагируют на эти устройства. По мере сбора новой информации мы будем знать, как строить и устанавливать эти устройства, чтобы производство энергии не оказывало негативного влияния на растения и животных океана.

Несмотря на эти проблемы, существует большой потенциал для производства электроэнергии с использованием технологий, которые учитывают движение океанов. Теоретически энергия движения океана могла бы во много раз удовлетворить потребности мира в энергии! Энергия, полученная от движения океанов, является возобновляемой, а это означает, что она не иссякнет, как в конечном итоге ископаемое топливо. Еще одно большое преимущество заключается в том, что производство электроэнергии из энергии океана не приводит к образованию CO ₂ и, следовательно, не способствует глобальному потеплению и изменению климата. Продолжающиеся исследования этих технологий производства электроэнергии стоят затраченных усилий, потому что изменение климата становится все более серьезной проблемой. Крайне важно, чтобы мы сократили выбросы CO ₂ в атмосферу, чтобы защитить будущее Земли и всех ее существ! Итак, в следующий раз, когда вы будете у океана, помимо веселья и наслаждения фантастической красотой морских природных особенностей, помните, что когда-нибудь океан может даже помочь нам получить электричество, которое мы используем в нашей повседневной жизни! Есть бесконечные возможности!

Глоссарий

Возобновляемая энергия : ↑ Возобновляемая энергия — это естественный источник энергии, такой как приливы, волны и океанские течения, которые всегда доступны.

Буй : ↑ Буй — это плавучая конструкция, которая движется вверх и вниз вместе с волнами.

Поршень : ↑ Поршень — это плотно прилегающий цилиндр или диск, который перемещается внутри другого цилиндра либо для сжатия, либо для перемещения в нем жидкости, такой как воздух или вода, либо для преобразования энергии.

Лонжерон : ↑ Лонжерон представляет собой толстый прочный шест для поддержки буя.

Турбина : ↑ Турбина — это двигатель, обеспечивающий мощность, поскольку ротор постоянно вращается из-за давления быстро движущейся воды или ветра.

Плотина : ↑ Плотина — это плотина, установленная в ручье или реке для увеличения глубины воды.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы признательны Джилл Тейлор за помощь в редактировании текста на предмет стиля и грамматики. Мы также благодарим Валерию Чавес за разработку концепции видеороликов, Эдгара Муньоса за его работу над графикой фигур и видеороликов, а также Мириам Сильву за то, что она предоставила свой голос для создания видеороликов.

Сноска

1. ↑ https://obis.org/.

---

Ссылки

[1] ↑ Уйхляйн, А., и Маганья, Д. 2016. Энергия волн и приливных течений – обзор текущего состояния исследований, выходящих за рамки технологий. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 58:1070–81. doi: 10.1016/j.rser.2015.12.284

Калькулятор эквивалентов парниковых газов

| Агентство по охране окружающей среды США

Преобразование данных о выбросах или энергопотреблении в конкретные значения, которые вы можете понять, например, годовой выброс CO

₂ выбросы автомобилей, домашних хозяйств и электростанций.

Калькулятор эквивалентов парниковых газов позволяет преобразовать данные о выбросах или энергии в эквивалентное количество выбросов двуокиси углерода (CO ₂ ) при использовании этого количества . Калькулятор поможет вам преобразовать абстрактные измерения в конкретные понятные вам термины, такие как ежегодные выбросы от автомобилей, домашних хозяйств или электростанций. Этот калькулятор может быть полезен для информирования о вашей стратегии сокращения выбросов парниковых газов, целей сокращения или других инициатив, направленных на сокращение выбросов парниковых газов.

Обновлено в марте 2022 г.

---

Шаг 1. Ввод и преобразование данных. Когда вы вводите данные об энергии, калькулятор преобразует эти значения в выбросы парниковых газов, эквивалентные двуокиси углерода, на основе коэффициентов выбросов для потребления энергии или сокращения электроэнергии. Затем он предоставляет эквивалентные способы выражения этих выбросов. Когда вы вводите данные о выбросах, калькулятор предлагает эквивалентные способы выражения этих выбросов.

Энергетические данные Для электричества калькулятор использует различные коэффициенты выбросов в зависимости от того, избегается ли электричество или потребляется. Калькулятор использует коэффициент выбросов, не связанных с базовой нагрузкой, для экономии электроэнергии и средний коэффициент выбросов для потребления электроэнергии. Затем он отображает эквивалентные способы выражения этих выбросов. См. расчеты и ссылки.

Данные о выбросах

Введите данные:

Блок

Сумма

Галлоны бензина Бензиновые легковые автомобили Хотя легковые автомобили не являются единицей потребления энергии, они потребляют энергию. Для целей калькулятора легковые автомобили определяются как 2-осные 4-шинные транспортные средства, включая легковые автомобили, фургоны, пикапы и спортивные/внедорожные автомобили. Чтобы ознакомиться с методологией, используемой для определения годовых выбросов парниковых газов на пассажирское транспортное средство, посетите страницу «Расчеты и ссылки», где приведены используемые уравнения и источники. Киловатт-часы, которых удалось избежать Выберите киловатт-часы, которых удалось избежать, при вводе данных об использовании электроэнергии, которого удалось избежать за счет энергоэффективности, или производства электроэнергии на ископаемом топливе, которого удалось избежать за счет возобновляемых источников энергии. Обратите внимание, что в калькуляторе используются средние национальные коэффициенты выбросов для электроэнергии, которые могут быть неточными для вашего региона. Для получения более точных оценок используйте региональные коэффициенты выбросов, доступные в AVERT или eGRID. Используемые киловатт-часы Выберите киловатт-часы, используемые при вводе данных об использовании электроэнергии, таких как годовое потребление электроэнергии домохозяйством или компанией. Обратите внимание, что в калькуляторе используются средние национальные коэффициенты выбросов для электроэнергии, которые могут быть неточными для вашего региона. Для получения более точных оценок используйте региональные коэффициенты выбросов, доступные в AVERT или eGRID. MCF природного газа Термы природного газа

* Калькулятор эквивалентности использует различные коэффициенты выбросов для электроэнергии в зависимости от того, избегается ли она или потребляется; в обычных масштабах программы и проекты по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии не влияют на выработку электроэнергии при базовой нагрузке, поэтому в калькуляторе используется коэффициент выбросов, не связанный с базовой нагрузкой. Для потребления электроэнергии калькулятор использует средний коэффициент выбросов, который включает как базовую, так и небазовую выработку. Обратите внимание, что в калькуляторе используются средние национальные коэффициенты выбросов для электроэнергии, которые могут быть неточными для вашего региона. Для более точных оценок. используйте региональные коэффициенты выбросов, доступные в AVERT или eGRID.

Введите данные для одного или нескольких газов: Если вы введете данные для нескольких газов, эквивалентность будет рассчитана для суммы всех введенных газов.

Двуокись углерода или CO ₂ Эквивалент* Двуокись углерода (CO ₂ ) является основным парниковым газом, выделяемым в результате деятельности человека. CO ₂ естественным образом присутствует в атмосфере как часть земного углеродного цикла. Основным видом деятельности человека, при котором происходит выброс CO2, является сжигание ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть) для производства энергии и транспорта, хотя некоторые промышленные процессы и изменения в землепользовании также выделяют CO ₂ . Ссылка

Тонны Фунты Метрические тонны Килограммы

Углерод Выбросы парниковых газов могут быть выражены в единицах количества самого газа (например, 5 тонн метана), эквивалентного количества двуокиси углерода (например, 25 тонн эквивалента CO2) или в единицах углерода ( например, 6,8 т углерода). Углерод часто используется в качестве единицы измерения при отслеживании выбросов в рамках углеродного цикла. Чтобы перевести количество углерода в эквивалентное количество углекислого газа, умножьте его на 3,67.

Тонны Фунты Метрические Тонны Килограммы

CH ₄ — Метан Метан (CH ₄ ) представляет собой парниковый газ, выделяемый при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти или при разложении органических отходов на муниципальных свалках и животноводстве. . Метан также выделяется естественными источниками, такими как водно-болотные угодья. Фунт за фунтом, воздействие CH ₄ в 25 раз больше, чем CO ₂ за 100-летний период. Ссылка

Тонны Фунты Метрические Тонны Килограммы

N ₂ O — Закись азота Закись азота (N ₂ O) является мощным парниковым газом, который образуется как естественным путем, так и в результате деятельности человека. Основные источники включают методы ведения сельского хозяйства, которые добавляют азот в почву (например, использование удобрений), сжигание ископаемого топлива и некоторые промышленные процессы. Влияние 1 фунта N ₂ O на потепление атмосферы почти в 300 раз больше, чем 1 фунта CO ₂ . Ссылка

Тонны Фунты Метрические тонны Килограммы

Гидрофторуглеродные газы Фторсодержащие газы образуются в результате деятельности человека. Они выбрасываются при их использовании в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и в результате промышленных процессов, таких как производство алюминия и полупроводников. В целом, фторсодержащие газы являются наиболее мощным и долгоживущим типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека. LinkHCFC-22HFC-23HFC-32HFC-125HFC-134aHFC-143aHFC-152aHFC-227eaHFC-236faHFC-4310meeR-404AR-407AR-407CR-410AR-507A

Тонны Фунты Метрические Тонны Килограммы

Перфторуглеродные газы Фторированные газы образуются в результате деятельности человека. Они выбрасываются при их использовании в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и в результате промышленных процессов, таких как производство алюминия и полупроводников. В целом, фторсодержащие газы являются наиболее мощным и долгоживущим типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека. СсылкаCF4C2F6C4F10C6F14

Тонны Фунты Метрические Тонны Килограммы

SF ₆ — Гексафторид серы Фторированные газы образуются в результате деятельности человека. Они выбрасываются при их использовании в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и в результате промышленных процессов, таких как производство алюминия и полупроводников. В целом, фторсодержащие газы являются наиболее мощным и долгоживущим типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека. Ссылка

тонныфунтыметрические тонныкилограммы

 

*Если расчетные выбросы метана, закиси азота или других газов, отличных от CO ₂ , уже выражены в эквиваленте CO ₂ или эквиваленте углерода, введите свои цифры в строку для CO ₂ или углерода эквивалент.

Тонны Фунты Метрические тонны Килограммы двуокиси углерода (CO ₂ ) эквивалент

Это эквивалентно выбросам парниковых газов от:

пассажирских транспортных средств с бензиновым двигателем, пройденных в течение одного года

миль, пройденных средним легковым транспортным средством с бензиновым двигателем

Это эквивалентно выбросам CO

₂ из:

галлон израсходованного бензина

галлон израсходованного дизельного топлива

фунтов сгорания угля

Танкерные грузовики «Бензин

». Пользование энергии в течение одного года

HOMES ‘ELECTIERTIO стоимость сжигаемого угля

баррелей израсходованной нефти

баллонов с пропаном, используемых для домашнего барбекю

угольные электростанции за год

электростанции, работающие на природном газе за год

количество заряженных смартфонов

3 3

Это эквивалентно выбросам парниковых газов, которых удалось избежать за счет:

тонн отходов, переработанных вместо захороненных

мусоровозов отходов, переработанных вместо захороненных

мусорные мешки с переработанными отходами вместо вывозимых на свалку

ветряные турбины, работающие на год

лампы накаливания перешли на светодиоды

3

Это эквивалентно секвестрации углерода:

саженцы деревьев, выращенные в течение 10 лет

акров лесов США за один год0022

 

Всеобщий доступ к устойчивой энергии останется труднодостижимым без устранения неравенства

Устойчивые решения должны быть нацелены на африканские страны, отстающие в поисках глобального доступа к энергии

населения мира получили доступ к электричеству, чем когда-либо прежде, но число людей без электричества в странах Африки к югу от Сахары фактически увеличилось. Согласно отчету «Отслеживание ЦУР 7: Отчет о прогрессе в энергетике», опубликованному сегодня Международной Энергетическое агентство (МЭА), Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA), Департамент ООН по экономическим и социальным вопросам (UN DESA), Всемирный банк и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ).

Согласно отчету, с 2010 года был достигнут значительный прогресс в различных аспектах Цели устойчивого развития (ЦУР) 7, но прогресс был неодинаков по регионам. Хотя за последнее десятилетие более одного миллиарда человек во всем мире получили доступ к электричеству, финансовые последствия COVID сделали основные услуги по электроснабжению недоступными еще для 30 миллионов человек, большинство из которых проживает в Африке. Нигерия, Демократическая Республика Конго и Эфиопия имели самый большой дефицит доступа к электроэнергии, при этом Эфиопия заменила Индию в тройке лидеров9.0003

Во всем мире число людей, не имеющих доступа к электричеству, сократилось с 1,2 миллиарда в 2010 году до 759 миллионов в 2019 году. В частности, набирает обороты электрификация за счет децентрализованных решений на основе возобновляемых источников энергии. Число людей, подключенных к мини-сетям, увеличилось более чем вдвое в период с 2010 по 2019 год, увеличившись с 5 до 11 миллионов человек. Однако в соответствии с текущей и запланированной политикой и дальнейшим воздействием кризиса COVID-19 примерно 660 миллионов человек по-прежнему не будут иметь доступа в 2030 году, большинство из них в странах Африки к югу от Сахары.

В то же время в 2019 году около 2,6 миллиарда человек остались без доступа к чистой кухне, что составляет треть населения мира. В значительной степени застойный прогресс с 2010 года приводит к миллионам смертей каждый год из-за вдыхания дыма от приготовления пищи, и без быстрых действий по расширению масштабов экологически чистого приготовления пищи к 2030 году мир не достигнет своей цели на 30 процентов. регион характеризуется опережающим ростом населения приростом числа людей, имеющих доступ, так что 910 миллионов человек в регионе не имеют доступа к чистой кухне. На 20 стран с наибольшим дефицитом доступа приходится 81 процент населения мира, не имеющего доступа к экологически чистым видам топлива и технологиям. Из них в Демократической Республике Конго, Эфиопии, Мадагаскаре, Мозамбике, Нигере, Уганде и Танзании не более 5 процентов населения имеют доступ к чистой кухне. Положительным моментом является то, что Индонезия, Камбоджа и Мьянма каждый год за отчетный период добивались прироста.

В отчете рассматриваются различные способы восполнения пробелов в достижении ЦУР 7, главным из которых является цель значительного расширения использования возобновляемых источников энергии  — , которые оказались более устойчивыми, чем другие части энергетического сектора, во время кризиса COVID-19. Несмотря на то, что за последнее десятилетие наблюдался беспрецедентный рост возобновляемой энергии, ее доля в общем объеме конечного энергопотребления оставалась стабильной, поскольку мировое потребление энергии росло аналогичными темпами. Возобновляемые источники энергии наиболее динамичны в электроэнергетическом секторе, достигнув примерно 25 процентов в 2018 году, в то время как прогресс в теплоэнергетике и транспорте был намного медленнее.

Более трети прироста производства возобновляемой энергии в 2018 г. приходится на Восточную Азию  — вызвано большим потреблением солнечной и ветровой энергии в Китае. Наибольшие достижения в области возобновляемых источников энергии на уровне страны в 2018 году были отмечены в Испании благодаря более высокому производству гидроэлектроэнергии, за которой следует Индонезия, где значительную роль сыграло быстрое освоение биоэнергии для производства электроэнергии. Чтобы значительно увеличить долю возобновляемых источников энергии в соответствии с задачей ЦУР 7, текущие усилия необходимо ускорить во всех секторах конечного использования, чтобы масштабировать использование возобновляемых источников энергии при сдерживании общего спроса на энергию.

Повышение энергоемкости (показатель энергоэффективности) все больше отдаляется от цели, установленной в рамках ЦУР 7 на 2030 г. Темпы повышения глобальной энергоемкости первичной энергии в 2018 г. составили 1,1 процента по сравнению с 2017 г. , что является самым низким среднегодовым темпом улучшения с 2010. Ежегодное улучшение до 2030 года теперь должно составлять в среднем 3 процента, если мы хотим достичь цели.

Ускорение темпов прогресса во всех регионах и показателях потребует более сильной политической приверженности, долгосрочного энергетического планирования, а также адекватной политики и масштабных стимулов для ускорения внедрения устойчивых энергетических решений. Хотя инвестиции в чистую энергетику по-прежнему поступают в основном из частного сектора, государственный сектор остается основным источником финансирования и занимает центральное место в привлечении частного капитала, особенно в развивающихся странах и в контексте пост-COVID. Один из новейших показателей в докладе, международные государственные финансовые потоки в развивающиеся страны, показывает, что международная финансовая поддержка по-прежнему сосредоточена в нескольких странах и не достигает многих из наиболее нуждающихся. Потоки в развивающиеся страны в поддержку чистых и возобновляемых источников энергии достигли 14 миллиардов долларов в 2018 году, при этом всего 20 процентов приходится на наименее развитые страны, которые дальше всех от достижения различных задач ЦУР 7. В предстоящие годы необходимо усилить акцент на том, чтобы «никто не был забыт».

Основные моменты задач ЦУР 7

Доступ к электричеству. С 2010 года более миллиарда человек получили доступ к электричеству. В результате в 2019 году к сети было подключено 90 процентов населения планеты. Тем не менее 759 миллионов человек по-прежнему живут без электричества, причем около половины из них живут в нестабильных и затронутых конфликтами условиях. Несмотря на ускорение прогресса в последние годы, задача ЦУР по всеобщему доступу к 2030 году вряд ли будет достигнута, в результате чего около 660 миллионов человек останутся без электричества, особенно если пандемия COVID-19пандемия серьезно подрывает усилия по электрификации. Региональные различия продолжают сохраняться, и дефицит доступа особенно сконцентрирован в странах Африки к югу от Сахары, на долю которых приходится три четверти глобального дефицита. Латинская Америка и Карибский бассейн, Восточная Азия и Юго-Восточная Азия приближаются к всеобщему доступу: более 98 процентов их населения имеют доступ к электричеству, тогда как в странах Африки к югу от Сахары доступ имеет менее половины населения. Среди 20 стран с наибольшим дефицитом доступа Бангладеш, Кения и Уганда продемонстрировали наибольшее улучшение с 2010 года благодаря ежегодным темпам роста электрификации, превышающим 3 процентных пункта, в основном благодаря комплексному подходу, сочетающему энергосистему, мини-сетку и -Сетевая солнечная электрификация.

Чистая кулинария. Доля населения мира, не имеющего доступа к экологически чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи, в 2019 году составила 66 процентов, в результате чего без доступа остались почти три миллиарда человек, или одна треть населения мира. С 2010 года глобальный уровень доступа к экологически чистым решениям для приготовления пищи ежегодно увеличивался на 1 процент, причем этот рост в основном связан с прогрессом в регионах Центральной и Южной Азии, а также Восточной и Юго-Восточной Азии. В отличие от этого, прогресс в доступе к экологически чистому приготовлению пищи в странах Африки к югу от Сахары был медленнее, чем прирост населения, при этом в некоторых странах улучшение доступа к экологически чистому приготовлению пищи было незначительным или отсутствовало вовсе. Впервые в 2019 г., в странах Африки к югу от Сахары проживает больше людей, не имеющих доступа к экологически чистым видам топлива и технологиям, чем в любом другом регионе. Около 900 миллионов человек, или около 85 процентов населения региона, не имеют доступа к экологически чистым продуктам для приготовления пищи, что составляет 35 процентов глобального дефицита доступа. Нынешние тенденции предполагают, что, если не будут предприняты срочные меры по расширению масштабов экологически чистой кулинарии, мир не достигнет цели всеобщего доступа к чистой кулинарии ^{почти на 30 процентов, достигнув лишь 72 процентов населения в 2030 году. наибольшее количество людей, не имеющих доступа к экологически чистому топливу и технологиям для приготовления пищи, 10 проживает в странах Африки к югу от Сахары (Нигерия, Эфиопия, Демократическая Республика Конго, Объединенная Республика Танзания, Уганда, Кения, Мозамбик, Мадагаскар, Гана, Нигер) , 6 в Восточной и Юго-Восточной Азии (Китай, Индонезия, Филиппины, Мьянма, Вьетнам, Демократическая Республика Корея) и 4 в Центральной и Южной Азии (Афганистан, Бангладеш, Индия, Пакистан). За период 2010-2019 гг., первые 5 самых густонаселенных стран с низким и средним уровнем дохода (Китай, Индия, Индонезия, Бразилия и Пакистан) увеличили свой совокупный уровень доступа на 2 процента, в то время как прогресс во всех других странах с низким и средним доходом остался неизменным или застопорился за тот же период. Чтобы никто не был забыт, политическая приверженность и финансовые стимулы должны быть приоритетными во всех странах с дефицитом доступа для достижения универсальной цели ЦУР 7.}

Возобновляемые источники энергии. Кризис, вызванный COVID-19, привел к примерно 7-процентному увеличению производства электроэнергии из возобновляемых источников в годовом исчислении, чему способствовали долгосрочные контракты, низкие предельные издержки, приоритетный доступ к сетям и установка новых мощностей из возобновляемых источников. Напротив, доля возобновляемой энергии для транспорта и отопления в 2020 году снизилась. На возобновляемую электроэнергию приходится почти половина мирового современного потребления возобновляемой энергии и три четверти его годового прироста, при этом гидроэнергетика является крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии в мире и для каждого региона. Тепло, которое является крупнейшим конечным источником энергии в мире, увеличилось всего на 1,2 процента в абсолютном выражении, когда речь шла о возобновляемых источниках. Уголь, газ и нефть по-прежнему удовлетворяют три четверти мирового спроса на тепло, что делает его в значительной степени зависимым от ископаемого топлива. Сектор нуждается в больших амбициях и более сильной политической поддержке. Транспорт имеет самый низкий уровень проникновения возобновляемых источников энергии из всех секторов: только 3,4 процента в 2018 году были обеспечены возобновляемыми источниками энергии. В то время как страны Африки к югу от Сахары имеют наибольшую долю возобновляемых источников энергии в своем энергоснабжении, они не являются современными — 85 процентов приходится на традиционное использование биомассы. На Латинскую Америку и Карибский бассейн приходится наибольшая доля современного использования возобновляемых источников энергии благодаря гидроэнергетике для производства электроэнергии, биоэнергии для промышленных процессов и биотоплива для транспорта.

Энергоэффективность. Глобальная энергоемкость первичной энергии — важный показатель того, насколько интенсивно экономическая деятельность в мире использует энергию. — улучшились на 1,1 процента в 2018 году. Это был самый низкий среднегодовой темп улучшения с 2010 года. 3 процента, если мы хотим достичь цели ЦУР 7. В странах с формирующимся рынком в Центральной, Южной, Восточной и Юго-Восточной Азии наблюдался быстрый рост экономической активности, но рост предложения энергии был смягчен значительными улучшениями в области энергоэффективности, что привело к устойчивому и постоянному повышению энергоемкости. В период с 2010 по 2018 год энергоемкость в Юго-Восточной Азии выросла на 3,1 процента. Самые низкие темпы повышения энергоемкости отмечены в Западной Азии, Северной Африке, Латинской Америке и Карибском бассейне (0,8 процента) и странах Африки к югу от Сахары (1,4 процента). Используя различные показатели для измерения интенсивности в отдельных секторах, темпы улучшения энергоемкости замедлились по сравнению с периодом 1990–2010 во всех секторах, кроме транспорта, где стандарты топливной экономичности способствовали повышению энергоемкости.

Международные финансовые потоки . Международные государственные финансовые потоки в развивающиеся страны в поддержку экологически чистой энергетики в 2018 году составили 14 миллиардов долларов, что на 35% меньше по сравнению с рекордно высоким показателем в 21,9 миллиарда долларов годом ранее. Тем не менее, общая тенденция в государственных финансовых потоках была положительной за последнее десятилетие, увеличившись втрое за период 2010–2018 годов, если рассматривать его как скользящее среднее значение за пять лет. Эта тенденция, однако, маскирует некоторые важные расхождения в распределении, когда финансовые обязательства сосредоточены в нескольких странах и, таким образом, не достигают многих из тех, кто больше всего нуждается в международной поддержке. 46 наименее развитых стран (НРС) получили лишь 20 процентов государственных финансовых потоков за период 2010–2018 годов и в общей сложности 2,8 млрд долларов США в 2018 году — на том же уровне, что и в 2017 году, но ниже, чем в 2016 и 2015 годах. для дальнейшего расширения и нацеливания на те страны, которые больше всего отстают в достижении ЦУР 7. В разгар пандемии COVID-19пандемии, которая резко повысила восприятие риска инвесторами и изменила приоритеты государственного финансирования в развивающихся странах, международные государственные финансовые потоки как никогда важны для увеличения уровня инвестиций, необходимого для достижения ЦУР 7.   

********** *

«На глобальном пути к достижению нулевых выбросов к 2050 году мы можем достичь ключевых целей в области устойчивой энергетики к 2030 году, поскольку мы расширяем использование возобновляемых источников энергии во всех секторах и повышаем энергоэффективность», — сказал Фатих Бироль, исполнительный директор Международное энергетическое агентство. «Более активные усилия по мобилизации и увеличению инвестиций необходимы для обеспечения дальнейшего прогресса в доступе к энергии в развивающихся странах. Предоставление доступа к электричеству и чистых решений для приготовления пищи тем людям, которые лишены их сегодня, стоит около 40 миллиардов долларов в год, что соответствует примерно 1% среднегодовых инвестиций в энергетический сектор на пути к нулевому уровню к 2050 году. Это более справедливое и чистое энергетическое будущее достижимо, если правительства будут работать вместе, чтобы активизировать действия».

«Возобновляемые источники энергии зарекомендовали себя как надежные, рентабельные и устойчивые во время пандемии, продемонстрировав свою значительную ценность на переднем крае энергетического перехода. Но прогресс в достижении климатических целей и ЦУР 7 должен двигаться ускоренными темпами и на справедливой основе», — сказал Франческо Ла Камера, генеральный директор Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA).   «Усилия, в том числе международные государственные финансовые потоки в возобновляемые источники энергии, должны быть расширены для поддержки стран, которые больше всего нуждаются в улучшении доступа к чистой, доступной и устойчивой энергии, здравоохранении и социальном обеспечении. IRENA будет продолжать использовать свой опыт и партнерские отношения, чтобы гарантировать, что многочисленные преимущества возобновляемых источников энергии приведут к инклюзивной и устойчивой экономике».

«Отчет за 2021 год проинформирует Диалог высокого уровня по энергетике 2021 года о текущем прогрессе в достижении ЦУР 7, спустя четыре десятилетия после последнего мероприятия высокого уровня, посвященного энергетике под эгидой Генеральной Ассамблеи ООН. В нем делается вывод о том, что пандемия COVID-19, несомненно, повлияла на прогресс в обеспечении доступа к недорогим, надежным, устойчивым и современным источникам энергии для всех, даже сведя на нет некоторый прогресс, достигнутый до сих пор. В то же время ситуация предоставляет возможности для интеграции политики, связанной с ЦУР 7, в пакеты мер по восстановлению и, таким образом, для расширения масштабов устойчивого развития» 9.0104 , сказал Штефан Швайнфест, директор Статистического отдела Департамента ООН по экономическим и социальным вопросам.

«Отчет по отслеживанию ЦУР7 показывает, что 90 процентов населения мира в настоящее время имеет доступ к электричеству, но неравенство, усугубленное пандемией, если его не устранить, может сделать цель устойчивой энергетики недостижимой, поставив под угрозу другие ЦУР и Парижскую Цели соглашения», , сказала Мари Пангесту, управляющий директор по политике развития и партнерствам Всемирного банка. «Для решения проблемы доступа к энергии и изменения климата требуется инклюзивный энергетический переход. Мы должны работать вместе для достижения ЦУР 7, чтобы каждый мог получить доступ к чистой, доступной и устойчивой электроэнергии».

«Движение к расширению использования чистой и устойчивой энергии является ключом к защите здоровья человека и укреплению здоровья населения, особенно в отдаленных и сельских районах. Слишком много людей, часто наиболее уязвимых, таких как женщины и дети, по-прежнему не имеют доступа к чистым видам топлива и технологиям для приготовления пищи, что подвергает их опасным уровням загрязнения воздуха в домашних условиях. Здоровое и зеленое восстановление после COVID-19включает важность обеспечения быстрого перехода к чистой и устойчивой энергетике», – , – сказала д-р Мария Нейра, директор Департамента окружающей среды, изменения климата и здоровья Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Это седьмое издание данного отчета, ранее известного как Global Tracking Framework (GTF). В этом году издание проходило под председательством Статистического отдела Организации Объединенных Наций.

Отчет за этот год выходит в критический момент, когда правительства и заинтересованные стороны готовятся к Диалогу ООН на высоком уровне по энергетике, встрече на высшем уровне в сентябре 2021 года, на которой будут рассмотрены шаги, необходимые для достижения ЦУР 7 к 2030 году, и мобилизации добровольных обязательств. и действия в форме энергетических договоров.

Отчет можно загрузить по адресу http://trackingSDG7.esmap.org/.

Финансирование отчета было предоставлено Программой Всемирного банка по оказанию помощи в управлении энергетическим сектором (ESMAP).
 

Группа Всемирного банка, один из крупнейших источников финансирования и знаний для развивающихся стран, предпринимает широкие и оперативные действия, чтобы помочь развивающимся странам усилить меры реагирования на пандемию. Он поддерживает меры общественного здравоохранения, работает над обеспечением потока критически важных материалов и оборудования, а также помогает частному сектору продолжать работу и поддерживать рабочие места. ГВБ выделяет до 160 миллиардов долларов в течение 15 месяцев, заканчивающихся в июне 2021 года, чтобы помочь более чем 100 странам защитить бедных и уязвимых, поддержать бизнес и ускорить восстановление экономики. Это включает в себя 50 миллиардов долларов новых ресурсов МАР в виде грантов и кредитов на очень льготных условиях и 12 миллиардов долларов для развивающихся стран для финансирования покупки и распространения COVID-19.вакцина.

Доступ к электроэнергии – ЦУР 7: данные и прогнозы – анализ

МЭА (2022 г.), ЦУР7: данные и прогнозы , МЭА, Париж https://www.iea.org/reports/sdg7-data-and-projections

• Поделиться в Твиттере Твиттер
• Поделиться на Facebook Facebook
• Поделиться в LinkedIn LinkedIn
• Поделиться по электронной почте Электронная почта
• Выложить в печать Распечатать

ЦУР7: данные и прогнозыЦУР7: данные и прогнозы

Недавний прогресс

Сегодня 770 миллионов человек живут без доступа к электричеству, в основном в Африке и Азии. Кризис Covid-19 положил конец продолжавшемуся несколько лет прогрессу и ухудшил и без того низкую покупательную способность домашних хозяйств в развивающихся странах. Наши предварительные данные показывают, что число людей, не имеющих доступа к электричеству, мало изменилось в период с 2019 по 2021 год после ежегодного падения в среднем на 9% в период с 2015 по 2019 год. В странах Африки к югу от Сахары число людей без доступа увеличилось в 2020 году на впервые с 2013 года. Доля населения стран Африки к югу от Сахары, не имеющего доступа к электричеству, выросла до 77% с 74% до пандемии.

Covid-19 продолжает сводить на нет прогресс в доступе к электричеству

Доля населения, имеющего доступ к электричеству

МЭА производит свои собственные оценки доступа к электричеству на основе административных данных, полученных от министерств энергетики. Эти данные могут отличаться от официальной ЦУР 7.1.1, представленной Всемирным банком в Отчете по отслеживанию ЦУР 7, в котором используются данные опроса.

В Африке число людей, ежегодно получающих доступ к электричеству, почти утроилось с 8 миллионов в период с 2000 по 2013 год до 24 миллионов человек в период с 2014 по 2019 год., опережая рост населения. В результате число людей без электричества, которое достигло пика в 613 миллионов в 2013 году, постепенно сократилось примерно до 572 миллионов в 2019 году. Большая часть этого динамизма пришлась на небольшое количество стран, в частности на Кению, Сенегал, Руанду, Гану и Эфиопия, в то время как более 40% стран Африки к югу от Сахары еще не имеют официальных целей по доступу к электроэнергии.

Увеличение числа людей, не имеющих доступа, в Африке контрастирует с Азией , где развертывание сетевых подключений и решений для распределенного доступа к электроэнергии поддерживалось более согласованной политикой и более легким доступом к финансированию. Хотя рост в Азии замедлился во время пандемии, он все же оказался более устойчивым, чем в Африке.

Почти 1,2 миллиарда человек получили доступ к электричеству в развивающихся странах Азии с 2000 года, при этом в 2020 году доступ к электроэнергии получили 97% населения региона по сравнению с 67% в 2000 году. Около двух третей этого прогресса приходится на Индию, где, по данным правительства, больше более 99% населения были подключены к сети в 2019 году благодаря амбициозной схеме Saubhagya. В настоящее время правительство стремится улучшить качество доступа, сосредоточив внимание на круглосуточных поставках.

Численность населения Африки, не имеющего доступа, увеличилась в 2021 году после сокращения в течение 6 лет

Перспективы доступа к электричеству

Чтобы обеспечить полный доступ к 2030 году, 100 миллионов человек должны подключаться каждый год. Однако в настоящее время мир не находится на пути к достижению этой цели. Согласно Сценарию заявленных политик МЭА (STEPS) — более консервативному эталону, который рассматривает существующие или объявленные политики — прогнозируется, что около 672 миллионов человек останутся без доступа в 2030 году, 85% из которых будут в Африке. С другой стороны, многие развивающиеся страны Азии находятся на правильном пути к достижению почти всеобщего доступа к 2030 году9.0003

Для обеспечения полного доступа к электроэнергии к 2030 году требуются ежегодные инвестиции в размере чуть более 35 миллиардов долларов США, что составляет всего 2% текущих мировых инвестиций в энергетику. Однако текущие инвестиции в доступ к электроэнергии намного ниже этого. Финансирование представляет собой одно из основных препятствий для достижения глобального доступа, поскольку многие проекты требуют государственной поддержки через структуры льготного и смешанного финансирования, а низкий потенциал спроса в некоторых отдаленных районах может сдерживать частный капитал.

Согласно Сценарию заявленной политики, в 2030 году все еще будет около 670 миллионов человек без доступа

Сценарий МЭА «Чистые нулевые выбросы к 2050 году» (NZE) иллюстрирует траекторию достижения полного доступа к электроэнергии к 2030 году. Чуть более половины людей, получающих доступ к электроэнергии в NZE к 2030 году, делают это с помощью децентрализованных решений, включая мини-сети и электростанции. -одиночные системы, которые на 90% основаны на возобновляемых решениях.

После 2030 г. сети будут охватывать большую часть населения, которое первоначально получило доступ через автономные решения, что подчеркивает важность совместимости с сетями для автономных систем, строящихся сегодня. В соответствии с этим сценарием к 2050 году только самые удаленные пользователи не будут иметь подключения к сети9.0003

Децентрализованные решения — наименее затратный способ обеспечения энергией половины тех, кто ищет доступ

Далее Доступ к чистой кулинарии

Гидроэнергетика: как это работает

Школа водных наук 6 июня 2018 г.

Фотогалерея водопользования

Узнайте об использовании воды с помощью картинок

Школа водных наук, дом

• Обзор
• Наука
• Мультимедиа

Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной.

•  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы использования воды  •

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

Авторы и права: Tennessee Valley Authority

Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрогенераторе, который является двигателем, производящим электричество. Угольная электростанция использует пар для вращения лопаток турбины; тогда как 9Гидроэлектростанция 0021 использует падающую воду для вращения турбины. Результаты такие же.

Взгляните на эту схему (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть подробности: не так много гидроэлектростанций в Канзасе или Флориде). Плотина хранит много воды позади себя в резервуаре . Внизу стены плотины находится водозабор. Под действием силы тяжести он падает через напорный трубопровод внутри плотины. В конце водовода находится турбинный движитель, который приводится в движение движущейся водой. Вал от турбины идет вверх к генератору, который вырабатывает энергию. Линии электропередач подключены к генератору, который несет электричество в ваш дом и мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, не стоит играть в воде прямо под плотиной, когда вода спускается!

 

Турбина и генератор производят электричество

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

Кредит: Инженерный корпус армии США

Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
«Гидравлическая турбина преобразует энергию текущей воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Работа генератора основана на принципах, открытых Фарадеем. Он обнаружил, что когда магнит движется мимо проводника, он вызывает протекание электричества. В большом генераторе электромагниты создаются путем пропускания постоянного тока через проволочные петли. наматываются на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полюсами поля и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, это вызывает полюса поля (электромагниты) двигаться мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает протекание электричества и появление напряжения на выходных клеммах генератора».

 

Аккумулирование: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

Спрос на электроэнергию не является «плоским» и постоянным. Спрос растет и падает в течение дня, а ночью потребность в электроэнергии в домах, на предприятиях и в других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 жаркого августовского выходного дня можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но через 12 часов, в 5:00 утра… не так уж и много. Гидроэлектростанции более эффективно обеспечивают пиковые потребности в электроэнергии в течение коротких периодов, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «насосное хранилище», которое повторно использует одну и ту же воду более одного раза.

Аккумулирование с помощью насосов – это метод хранения воды в резерве для нужд пикового периода путем перекачки воды, уже прошедшей через турбины, в резервуар для хранения над электростанцией в то время, когда спрос потребителей на энергию низок, например, во время посреди ночи. Затем воде позволяют течь обратно через турбины-генераторы в периоды, когда потребность высока и система подвергается большой нагрузке.

Источники/использование: общественное достояние.

Насосное хранилище: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует во многом как батарея, сохраняя энергию в виде воды, когда спрос низкий, и производя максимальную мощность в дневные и сезонные пиковые периоды. Преимущество гидроаккумулирующих установок состоит в том, что гидроэлектростанции могут быстро запускаться и быстро регулировать производительность. Они эффективно работают при использовании в течение одного часа или нескольких часов. Поскольку гидроаккумулирующие водохранилища относительно малы, затраты на строительство обычно ниже по сравнению с обычными гидроэлектростанциями.

 

Ниже приведены научные темы, связанные с использованием воды на гидроэлектростанциях.

Ниже приведены мультимедийные ресурсы, связанные с использованием воды на гидроэлектростанциях.

• Обзор

  Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной.

  •  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы использования воды  •

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

  Авторы и права: Tennessee Valley Authority

  Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрогенераторе, который является двигателем, производящим электричество. Угольная электростанция использует пар для вращения лопаток турбины; тогда как 9Гидроэлектростанция 0021 использует падающую воду для вращения турбины. Результаты такие же.

  Взгляните на эту схему (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть подробности: не так много гидроэлектростанций в Канзасе или Флориде). Плотина хранит много воды позади себя в резервуаре . Внизу стены плотины находится водозабор. Под действием силы тяжести он падает через напорный трубопровод внутри плотины. В конце водовода находится турбинный движитель, который приводится в движение движущейся водой. Вал от турбины идет вверх к генератору, который вырабатывает энергию. Линии электропередач подключены к генератору, который несет электричество в ваш дом и мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, не стоит играть в воде прямо под плотиной, когда вода спускается!

   

  Турбина и генератор производят электричество

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

  Кредит: Инженерный корпус армии США

  Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
  «Гидравлическая турбина преобразует энергию текущей воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Работа генератора основана на принципах, открытых Фарадеем. Он обнаружил, что когда магнит движется мимо проводника, он вызывает протекание электричества. В большом генераторе электромагниты создаются путем пропускания постоянного тока через проволочные петли. наматываются на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полюсами поля и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, это вызывает полюса поля (электромагниты) двигаться мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает протекание электричества и появление напряжения на выходных клеммах генератора».

   

  Аккумулирование: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

  Спрос на электроэнергию не является «плоским» и постоянным. Спрос растет и падает в течение дня, а ночью потребность в электроэнергии в домах, на предприятиях и в других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 жаркого августовского выходного дня можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но через 12 часов, в 5:00 утра… не так уж и много. Гидроэлектростанции более эффективно обеспечивают пиковые потребности в электроэнергии в течение коротких периодов, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «насосное хранилище», которое повторно использует одну и ту же воду более одного раза.

  Аккумулирование с помощью насосов – это метод хранения воды в резерве для нужд пикового периода путем перекачки воды, уже прошедшей через турбины, в резервуар для хранения над электростанцией в то время, когда спрос потребителей на энергию низок, например, во время посреди ночи.