Как аккумулировать электричество из возобновляемых источников энергии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Один из самых главных недостатков возобновляемых источников энергии (ВИЭ) заключается в том, что их трудно запасать. Энергетический поток ВИЭ крайне непостоянен во времени и пространстве. Непостоянство энергии ветра, волн или солнца создает трудности для операторов сети и вызывает сомнения в бесперебойности энергопоставок. Конечно, если у вас на даче стоит небольшой ветряк, то запасать избыточное электричество в аккумуляторы можно. Но если это ветропарк на 10 МВт и более, то стоимость аккумуляторов для него сравняется со стоимостью самого ветропарка, да и занимать они будут немалую площадь.

Некоторые политики, бизнесмены, ученые полагают, что ВИЭ не являются экономически выгодными, т.к. необходимо в дополнение к ним прибегать к электростанциям на традиционных источниках энергии в качестве резервного источника энергии, на случай когда ветер не дует или небо затянуто облаками. Сторонниками этой точки зрения утверждается, что в отличие от ВИЭ, необходимый объем газа, нефтепродуктов или угля можно хранить в хранилище. А вот солнце или ветер загнать в резервуар не представляется возможным. Так ли это?

Европейская Комиссия профинансировала проведение ряда исследований, которые были нацелены на решение именно этой проблемы.

Первый проект касается красивого острова Hierro, самого маленького из Канарских островов, который был объявлен UNESCO Биосферным Заповедником. Правительство острова приняло решение покрывать 100% энергетических потребностей острова за счет ВИЭ. Основная роль в энергообеспечении острова отведена ветро-гидроэнергетической системе, позволяющей запасть возобновляемую энергию. В этой системе пять больших ветрогенераторов производят электричество, направляемое в сеть для местных нужд.

Избыток электричества (например, ночью) используется для опреснения морской воды и прокачки этой воды на вершину холма, в искусственное озеро, расположенное на 700 м выше уровня моря. Когда ветра нет или вырабатываемого электричества недостаточно, вода из озера под высоким давлением подается вниз на гидротурбины и вырабатывается электричество. Когда энергии ветра вновь достаточно для местных нужд, цикл накопления воды в озере запускается вновь. Эта система будет введена в строй в 2010 г., опыт острова Hierro будет использован другими островами и территориями ЕС. В настоящее время остров получает электричество за счет ТЭЦ на мазуте мощностью 10 МВт. Когда новая система энергообеспечения будет введена в эксплуатацию, снижение эмиссии СО2 составит 18,7 т.

Второй проект нацелен на запасание солнечной энергии и касается местности около солнечного города Севилья на юге Испании. В данном случае энергия солнца концентрируется огромными зеркалами на вершине 50-метровой бетонной башни. Отраженные солнечные лучи нагревают теплоноситель (воду), горячий пар вращает турбину генератора. Революционность идеи заключается в том, с заходом солнца электростанция продолжает работать. Дело в том, что солнечные лучи в течение дня нагревают не только воду, но и специальные емкости с солью. Когда солнце заходит за горизонт или небо затянуто облаками, раскаленные соли вместо солнца нагревают воду, вырабатывается пар и генерируется электричество. В дневное время процесс запускается заново и соли опять запасают энергию солнца.

Это только два примера. Некоторые ученые полагают, что водород и топливные элементы могут стать еще одним вариантом запасания возобновляемой энергии, другие специалисты уверены, что электромобили, соединенные с умной сетью (smart grids), могут стать решением будущего. В любом случае, недопустимо говорить, что лучше прибегать к использованию ископаемых видов топлива вместо ВИЭ по причине невозможности запасания энергии солнца и ветра. Неоспоримым фактом является то, что ископаемые виды топлива являются запасенной энергией солнца, и лучше иметь что-то еще про запас на тот момент времени, кода они иссякнут.

Публикация: AEnergy.ru

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Искусственное растение очищает воздух и генерирует электроэнергию 04.10.2024 Современные исследования активно развивают технологии, которые могут имитировать природные процессы, создавая решения для улучшения экологии. Недавно научная группа из Университета Бингемтона разработала уникальное искусственное растение, которое не только очищает воздух, но и генерирует электроэнергию. Этот проект представляет собой двойное преимущество: такие растения не только способствуют снижению углекислого газа (CO2) в окружающей среде, но и вырабатывают "зеленую" энергию. Идея разработки искусственных растений выросла из более ранних исследований по биобатареям, работающим на бактериях. Профессор Сеокхен Чой и его коллега, докторант Марьям Резаи, вдохновившись возможностями фотосинтеза, создали первый искусственный лист, который был частью эксперимента. В ходе работы они обнаружили, что эта технология может стать не просто научным развлечением, а серьезным экологическим решением с широкими практическими применениями. Искусственные растения, созданные учеными, работают на основе биологических солнечных элементов и фотосинтезирующих бактерий. С помощью пяти листьев и уникальной системы они смогли имитировать естественный процесс фотосинтеза: такие растения поглощают углекислый газ, выделяют кислород и производят небольшие объемы электроэнергии. Первые результаты показали, что это искусственное растение может производить около 140 микроватт энергии - пока это небольшие показатели, но ученые намерены увеличить их до одного милливатта, что позволит использовать такие растения для питания портативных устройств. Энергия генерируется во время процесса фотосинтеза, а вода и питательные вещества поступают в "листья" растения через капиллярное действие, как в реальных растениях. Хотя основное внимание пока уделяется улучшению качества воздуха, технология генерации биоэлектричества также имеет потенциал для дальнейшего развития. Следующий шаг - внедрение систем хранения энергии, таких как литий-ионные батареи или суперконденсаторы, чтобы накапливать и использовать полученную энергию более эффективно. Исследователи обратили внимание на то, что уровень углекислого газа в помещениях часто намного выше, чем на улице. Это особенно актуально для городских жителей, которые проводят до 80% своего времени в закрытых пространствах. Повышенное содержание CO? может негативно влиять на здоровье, вызывая усталость, снижение концентрации и другие проблемы. Искусственные растения могут снизить уровень CO? в помещении на 90%, что намного эффективнее, чем обычные растения, которые уменьшают углекислый газ только на 10%. Кроме того, такие растения выделяют кислород и создают достаточное количество электроэнергии для работы мелких устройств. Ученые установили пять биосолнечных элементов в различные предметы интерьера, такие как стулья, и добились напряжения 1,0 В и максимальной мощности 46 микроватт. Системы, построенные на основе таких элементов, работают на напряжении до 2,7 В и способны генерировать до 140 микроватт электроэнергии, что достаточно для питания портативной электроники. Искусственные растения имитируют естественные процессы фотосинтеза, что позволяет им эффективно работать при комнатном освещении. Они не только улучшают качество воздуха, поглощая углекислый газ и выделяя кислород, но и предлагают возможность генерации возобновляемой энергии. Это открытие может существенно повлиять на экологическую ситуацию в будущем, особенно в городских условиях, где уровень загрязнения воздуха часто превышает допустимые нормы. Разработка искусственных растений - это не просто инновация в области очистки воздуха, но и важный шаг в создании устойчивых решений для борьбы с ростом глобальных выбросов CO2. Она предлагает децентрализованное, энергоэффективное решение для помещений, улучшая качество воздуха и создавая дополнительный источник энергии, что делает ее важным элементом в стратегии борьбы с изменениями климата.

Другие интересные новости:

▪ Новые технологии для коммутируемых сетей

▪ Риск американской диеты

▪ Дождь можно высушить

▪ Сверхпроводник, управляемый магнетизмом

▪ Телескоп SPHEREx

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Переговорные устройства. Подборка статей

▪ статья Учебная кордовая авиамодель. Советы моделисту

▪ статья Что такое обелиск? Подробный ответ

▪ статья Сахарный тростник. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенные усилители. Справочник

▪ статья Малогабаритные электромагнитные реле постоянного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026