طاقة خالية من الوقود. آفاق الطاقة البديلة في روسيا

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

تعتمد الطاقة الحديثة بشكل أساسي على الوقود الهيدروكربوني ، والذي يستخدم بأشكال وأنواع مختلفة في جميع قطاعات الاقتصاد الوطني تقريبًا حول العالم. في روسيا ، لا تعد مواد الوقود مجرد مصدر للطاقة ، ولكنها أيضًا سلعة تصديرية يعتمد عليها النموذج الاقتصادي للتنمية. من نواح كثيرة ، هذا يفسر مهام قيادة الدولة ، مع التركيز على تطوير مصادر الطاقة البديلة من أجل تقليل الاعتماد على المورد التقليدي.

كما تظهر تجربة العديد من البلدان المتقدمة ، قد تحل الطاقة الخالية من الوقود محل المواد الخام الهيدروكربونية ، الأمر الذي سيؤدي في المستقبل القريب إلى تغييرات جذرية في تجارة الطاقة.

فوائد الطاقة المتجددة

توفر تقنيات استخدام مصادر الطاقة البديلة مزايا عديدة في آن واحد للدول التي تطبقها. وإذا كان من الممكن أن يُعزى العامل الاقتصادي إلى جوانب إيجابية عالمية ، فعندئذ في حالة روسيا ، تلعب بعض الجوانب المحددة دورًا أيضًا.

أولاً ، يمكن للطاقة الخالية من الوقود أن تحل أخيرًا مشاكل عدم توفر شبكات إمدادات الغاز والكهرباء الرئيسية. حتى الآن ، لا تتمتع مناطق شاسعة في الأجزاء النائية من البلاد بإمكانية الوصول إلى الطاقة من حيث المبدأ ، وهو ما يرتبط بتطور البنية التحتية الضعيفة في المناطق. سيساعد الاستخدام المحلي لمصادر الطاقة المحلية في حل هذه المشاكل. ثانيًا ، قد يؤدي تطوير الطاقة البديلة إلى تسهيل عمليات التخلص من النفايات. على وجه الخصوص ، يمكن تحويل المواد الخام المصنعة في العديد من القطاعات الزراعية إلى مياه ووقود حيوي على وجه التحديد من خلال استخدام المواد الخام المتجددة مع آليات تحويل الطاقة المثلى.

الاتجاهات الرئيسية للطاقة الخالية من الوقود في روسيا

لسوء الحظ ، ليس من الممكن بعد التحدث عن الاتجاهات المهيمنة باعتبارها فروعًا راسخة لصناعة الطاقة. بالطبع ، هناك بعض المشاريع التي تم تنفيذها بنجاح في المناطق الأكثر شعبية والتي تنطوي على استخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. تقليديا ، تظهر الطاقة الكهرومائية نجاحًا أيضًا ، على الرغم من وجود العديد من الصعوبات في هذا الاتجاه بسبب النقص التكنولوجي في المعدات المستخدمة.

بالمناسبة ، يبدي المواطنون العاديون أيضًا اهتمامًا بالتقنيات "الخضراء".يصنع الحرفيون بطارياتهم الشمسية وطواحين الهواء وفقًا للنماذج القياسية. هذه ، على سبيل المثال ، تشمل مولد مغناطيسي نيوديميوم. يتم تجميعها بأيديهم وفقًا لمبدأ المحرك المحوري مع الدوار والجزء الثابت. بهذه الطريقة ، يمكنك عمل مصدر طاقة جيد لـ 100-150 واط ، والذي سيعمل بالكامل على الطاقة المجانية.

مولدات الطاقة الشمسية

وفقًا للخبراء ، تتجاوز إمكانات إنتاج الطاقة الشمسية في الاتحاد الروسي ، المحولة إلى وقود تقليدي ، 200 مليار طن. بسبب عدم استقرار احتمالات تراكم الطاقة الشمسية في مناطق مختلفة ، لا تزال هناك مشاكل في التنفيذ التكنولوجي لمحطات الطاقة من هذا النوع ، ومع ذلك ، في ظل ظروف مواتية ، يمكن للمولدات أن تنتج ما يصل إلى 1400 كيلو واط في الساعة / م 2. في الوقت نفسه ، يتم تطوير قطاع محطات الطاقة الشمسية للمنزل بنشاط.

تكلفة المجموعة التي توفر مخرجات عند مستوى 2 كيلو واط ساعة / يوم تتراوح من 20 إلى 70 ألف روبل. في المتوسط ، لكن هذه القوة كافية لخدمة منزل أو كوخ صغير بشكل كامل.

مولدات الرياح

في مجال طاقة الرياح ، يتوقع الخبراء حجم توليد الكهرباء عند مستوى 15 جيجاوات بحلول عام 2030. ومرة أخرى ، سيعتمد الكثير على فرص المناخ الإقليمية للمشاريع الحالية والمستقبلية ، لأنه ، مثل الإشعاع الشمسي ، سوف تختلف الرياح نشطة في مواقع جغرافية مختلفة. أكثر المناطق الواعدة هيإقليم كراسنودار ، كاريليا ، منطقة فولغوغراد ، إلخ. بالنسبة لأنواع توربينات الرياح التي يمكن أن تشكل مجمع طاقة ، يجب أن تكون معظمها منشآت قياسية بسعة 0.1-10 كيلو واط ، وتوربينات عمودية من 5 إلى 30 كيلوواط ، وكذلك محطات عمودية محورية معقدة للاستخدام الصناعي مع أساسات داعمة

الطاقة المائية

بالنسبة لروسيا ، يمكننا التحدث عن تطوير منشآت صغيرة للطاقة الكهرومائية تعمل بقدرات في حدود 1-3000 كيلوواط. كان الانتقال إلى المحطات الهيدرولوجية المثلى ناتجًا عن المصالح البيئية ، والتي ارتبطت بالضرر الكبير الذي تسببه محطات الطاقة الكهرومائية الضخمة للخزانات. تقع المناطق الإقليمية الرئيسية لتطبيق منشآت الطاقة الخالية من الوقود من هذا النوع في الشرق الأقصى والقوقاز ومنطقة تيومين وياكوتيا. تنتشر أيضًا المحطات الصغيرة ذات إمكانات الطاقة التي تصل إلى 100 واط. يمكن تثبيت هذه الهياكل في أي مزرعة أو قرية عطلة أو منزل خاص تقريبًا ، حيث ، من حيث المبدأ ، من الممكن استخدام طاقة حركة المياه. التنفيذ الفني للجهاز من حيث التعقيد يفوق قليلا مهمة تنظيم نظام الري.

مشاكل تطوير الطاقة البديلة في روسيا

العامل الرئيسي الذي يبطئ تطوير وتعزيز موارد الطاقة البديلة هو تكاليف تنفيذ مثل هذه المشاريع وتشغيل القدرات المنفذة بالفعل. في كل حالة ، من المفترضالمشاكل المالية المتعلقة بصيانة أنظمة الطاقة ، واستبعاد موارد الوقود في حد ذاته لا يجعل هذه القدرات على الإطلاق مستقلة اقتصاديًا تمامًا. في معظم الحالات ، تكون طاقة الطرف الثالث على الأقل مطلوبة لدعم أنظمة إدارة عمليات التراكم وتحويل الطاقة من مصادر بديلة. تعتمد الطاقة البديلة إلى حد كبير على الظروف الطبيعية. هذا يقلل بشكل كبير من كفاءة الطاقة مقارنة بالوسائل التقليدية لتوليد الكهرباء.

آفاق الطاقة البديلة في روسيا

عدم وجود خبرة غنية في تنفيذ المشاريع الصناعية الكبيرة القائمة على تقنيات توليد الطاقة الخالية من الوقود لا يسمح لنا بالنظر بثقة وتفاؤل إلى آفاق تطوير هذه المنطقة في روسيا. على الرغم من أن كل قطاع له تطورات ناجحة خاصة به ، بشكل عام ، فإن تأثير استخدامها لا يمكن مقارنته بعد بكفاءة الطاقة للبنية التحتية التقليدية لتوليد الكهرباء. على الرغم من ذلك ، ستسمح الطاقة الخالية من الوقود في المستقبل بحل عدد من المشكلات الاقتصادية والبيئية التي لم تتطور بعد بشكل كافٍ. هذا ينطبق على التخلي عن الطاقة النووية ، والانتقال على نطاق واسع من وقود الكربون إلى مصادر الطاقة البديلة.

الخلاصة

لا يمكن تسمية تقنيات الطاقة البديلة بأنها جديدة بالنسبة لروسيا. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، على سبيل المثال ، كانت محطات الطاقة الكهرومائية وتوربينات الرياح منتشرة على نطاق واسع.لكن إذا تحدثنا عن قضايا التحول الأساسي إلى الموارد غير الوقودية ، فعندئذٍ حتى على خلفية التطوير النشط للتكنولوجيات ، فإن حلها لا يزال غامضًا إلى حد ما. ما لم تكن هناك اتجاهات تقدم واضحة في مجالات الطاقة المنزلية الصغيرة ، وهو ما تؤكده أيضًا شعبية المولد نفسه على مغناطيس النيوديميوم. بأيديكم ، يمكن تجميع مثل هذا التصميم حرفيًا من وسائل مرتجلة بأقل تكلفة للمواد الاستهلاكية ، ولكن أثناء التشغيل ، سيسمح لك هذا الجهاز بتوفير كمية صغيرة باستمرار من مصدر الطاقة للمعدات الكهربائية الصغيرة. وهذا مجرد مثال واحد على كيفية اختراق مصادر الطاقة البديلة حياة المواطنين العاديين. توجد تطورات مماثلة في قطاع الطاقة الشمسية ، وفي هذا المجال نتحدث عن إمداد الطاقة المتكاملة للمنازل الخاصة.