الطاقة البديلة في روسيا: المفهوم ، التصنيف والأنواع ، مراحل التطوير ، المعدات والتطبيقات اللازمة

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

لم يتم تطوير الطاقة البديلة في روسيا عمليًا على مستوى الدولة. على سبيل المثال ، بذلت محاولات معينة لتطوير هذا الاتجاه. بعد عامين (2013-2015) ، تقرر أن الطاقة الشمسية هي الأكثر انتشارًا بين هذه المصادر. ومع ذلك ، أدرجت الحكومة أيضًا مجالات مثل مصادر طاقة الرياح ، وبدرجة أقل ، توليد الطاقة المائية في وثائق التنمية.

ما هي الطاقة البديلة؟

قبل الانتقال إلى التفكير في الطاقة البديلة في روسيا ، من الضروري فهم ماهيتها بشكل عام ، وكذلك أنواعها الموجودة حاليًا.

بالنسبة للتعريف ، الطاقة البديلة هي مجموعة من الإجراءات والطرق المعينة التي تسمح لك بتلقي الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة ذات أصل طبيعي. تشمل هذه المصادر ما يلي:

• طاقة الرياح ؛
• الماء وطاقة الشمس ؛
• الطاقة الحرارية الجوفيةأو المد والجزر.

هذه قائمة غير كاملة من المصادر. ومع ذلك ، فهي واحدة من أكثرها شعبية ، وكذلك تلك التي يمكن استخدامها في روسيا. تتطور الطاقة البديلة حاليًا بسرعة كبيرة في العديد من دول العالم. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الجميع يحاول قدر الإمكان تقليل اعتماد الجنس البشري على الموارد غير المتجددة ، والتي يتم الآن إنتاج الكهرباء بمساعدتها.

ادفع من أجل التنمية

لتطوير أي اتجاه للنشاط البشري ، هناك حاجة إلى دفعة معينة. يمكن أن يكون أي شيء ، الشيء الرئيسي هو أنه يؤدي إلى تطوير الاتجاه المطلوب. أما بالنسبة لتطوير مصادر الطاقة البديلة ، فقد بدأ البحث المكثف بعد عام 1973 ، عندما لوحظت أزمة النفط المعروفة. في ذلك الوقت أصبح ملحوظًا بشكل خاص مدى اعتماد البشرية على الموارد الطبيعية غير المتجددة.

أما بالنسبة لتطوير هذا الاتجاه في أراضي الاتحاد الروسي ، فهنا ربما تكون هذه العملية هي الأبطأ. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الدولة لديها احتياطيات هائلة من الموارد الطبيعية التي يمكن استخدامها في الأساليب التقليدية لتوليد الكهرباء. بعبارة أخرى ، لا يوجد دافع ضروري للتنمية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن معدل النمو البطيء يرجع أيضًا إلى حقيقة عدم وجود دعم حكومي جيد لمثل هذه المشاريع.

الطاقة الحيوية

يمكن للطاقة البديلة في روسيا في هذا الاتجاهتتطور بنشاط في مناطق مثل إقليم كراسنودار ، جنوب سيبيريا ، الجزء الأوسط من روسيا.

في هذه الحالة ، فإن المورد الرئيسي هو الكتلة الحيوية - وهي ناقلات طاقة من أصل نباتي. وتجدر الإشارة هنا إلى أن بعض الموارد في هذا المجال قد تم استخدامها لفترة طويلة: الخشب ونشارة الخشب وما إلى ذلك. إذا تحدثنا بشكل خاص عن تطوير الطاقة البديلة في هذا المجال في روسيا ، فيمكن استخدام النباتات والمخلفات الزراعية كوقود. من أجل معالجة الكتلة ، هناك طريقتان رئيسيتان للحرق:

• استخدام وحدات الضغط العالي ، لكن كفاءة العملية هي 40-50٪ فقط ؛
• استخدام التوربينات الغازية أكثر ربحية ، لأن الكفاءة ستكون 93٪.

لتحقيق أقصى وفورات في التكلفة عند استخدام هذه الطريقة لتوليد الطاقة ، من الضروري تحديد مواقع معالجة النفايات بالقرب من استلامها. بمعنى آخر ، من الأفضل تركيب توربينات غازية بالقرب من المزارع أو المؤسسات الزراعية الأخرى. هم المورد الرئيسي للكتلة الحيوية. بهذه الطريقة يمكنك الحصول على كمية كبيرة من الطاقة من خلال إنفاق كمية صغيرة من الموارد المادية.

طاقة الرياح

الرياح رائعة لتوليد الطاقة بطريقة بديلة. لإنتاجه ، من الضروري تركيب معدات خاصة للطاقة البديلة - طواحين الهواء. أفضل مكان هو الساحل - على بعد 10 كيلومترات على الأقل من البحر. الحديث عن الإقليمRF أفضل منطقة هي الشرق الأقصى وكذلك أقصى الشمال.

طاقة الهيدروجين

يمكن استخدام الهيدروجين لتوليد الطاقة بطريقة بديلة. هناك عدة طرق للحصول على المورد المطلوب:

• من الغاز الطبيعي أو النفط الخفيف ؛
• طريقة تقسيم الماء إلى مكوناته ؛
• من الإنزيمات أو الكائنات الحية الدقيقة.

هنا من المهم جدًا الانتباه إلى حقيقة أن محرك الهيدروجين أكثر كفاءة بحوالي 2 أو حتى 3 مرات من محرك الاحتراق الداخلي. يشير هذا إلى أن تطوير طاقة بديلة من نوع الهيدروجين يمكن أن يكون الطريقة الأكثر فعالية في جميع أنحاء العالم وعلى أراضي الاتحاد الروسي.

مصدر الطاقة الحرارية الجوفية

تسمح لك هذه الطريقة باستخدام حرارة القشرة الأرضية للحصول على الطاقة اللازمة. ومع ذلك ، هناك بعض القيود هنا. إنها مرتبطة بحقيقة أن استخدام هذا النوع من الطاقة من وجهة نظر اقتصادية مناسب فقط في بعض أجزاء الكوكب. حاليًا ، محطات الطاقة الحرارية الأرضية متوفرة فقط في دول مثل الولايات المتحدة الأمريكية وإيطاليا ونيوزيلندا.

اليوم ، الطاقة البديلة والبيئة هما المفهومان الأكثر أهمية للإنسانية. ينتج الاتحاد الروسي في هذه الحالة ما يقرب من 10٪ من إجمالي الطاقة من هذا النوع في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك ، هذا لا يكفي ، وينبغي تطوير هذا الاتجاه بنشاط وبشكل أكبر قدر الإمكان.إن إمكانات الاتجاه الحراري الأرضي على أراضي الاتحاد الروسي هائلة. وفقًا لتقديرات الخبراء ، فإن كامتشاتكا وحدها قادرة على إنتاج 5000 ميجاوات من الطاقة سنويًا. بالمقارنة ، يوجد حاليًا حوالي 19.3 ألف ميغاواط من الطاقة الحرارية الأرضية المنتجة في جميع أنحاء العالم.

طاقة الشمس

الاتجاه الواعد لتطوير الطاقة البديلة اليوم هو الطاقة الشمسية. هذا يرجع إلى حقيقة أن الشمس هي أقوى مصدر للطاقة. سيكون كافياً لحل المشاكل المرتبطة بطاقة الكوكب بأسره. بالإضافة إلى ذلك ، لا شك في المكون البيئي لهذا النوع من الموارد ، لأنه طبيعي تمامًا.

حاليًا ، يتم تثبيت الخلايا الضوئية الخاصة في جميع أنحاء العالم. يمكن استخدامها لتجميع الطاقة الشمسية. تمتلك المحطات الفضائية أيضًا خلايا شمسية لتوفير مصدر الطاقة الطبيعي هذا. للحصول على هذه الطاقة ، يتم تركيب محطات شمسية خاصة. يتم وضعها في الأماكن التي يوجد بها عدد كبير من الأيام المشمسة.

أكبر مشكلة يواجهها الخبراء في هذا المجال هي انخفاض كفاءة الخلايا الكهروضوئية المستخدمة على الأرض. في أحسن الأحوال تصل إلى 23٪. ومع ذلك ، هذا ينطبق فقط على المحطات الأرضية. البطاريات المثبتة في المحطات الفضائية لها معامل أعلى بكثير. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك مشكلة أخرى وهي عدم تناسق إنتاج هذه الطاقة. لا تشرق الشمس على مدار الساعة ، ويمكن أيضًا أن تكون مخفية خلف السحب. بالإضافة إلى ذلك ، ليتطلب نشر عدد كافٍ من الخلايا الكهروضوئية مساحة فارغة كبيرة.

إذا تحدثنا عن الطاقة البديلة على أراضي الاتحاد الروسي ، فإن أفضل المناطق لوضع الخلايا الشمسية هي إقليم كراسنودار ، وكوبان ، وبريموري ، وكذلك شرق سيبيريا.

الانصهار للطاقة

الاندماج النووي الحراري المتحكم فيه هو الاتجاه الواعد في تطوير الطاقة. بمساعدتها ، يمكنك حل مشكلة إنتاج الطاقة تمامًا ليس فقط لدولة معينة ، ولكن للبشرية جمعاء. هذا الاتجاه له ثلاث مزايا لا يمكن إنكارها. الأول هو مصدر لا ينضب للطاقة ، والثاني هو السلامة البيئية للعملية ، والثالث هو الكفاءة الاقتصادية العالية.

ومع ذلك ، حتى الآن ، لا توجد حتى الآن محطة نووية حرارية واحدة يمكن أن تكون مفيدة اقتصاديًا. وتجدر الإشارة إلى أن المراحل الأولى من تطوير هذا الاتجاه بدأت في الخمسينيات من القرن الماضي في الاتحاد السوفياتي. البرنامج الواعد لتطوير هذا الاتجاه هو البرنامج الدولي ITER. وفقًا للخبراء ، يجب الحصول على النتائج الجادة الأولى في 2040-2050. أما روسيا فهي دولة مشاركة في هذا البرنامج

التطور العام في الترددات اللاسلكية

تم إعاقة تطوير مصادر الطاقة البديلة في الاتحاد الروسي بشكل كبير بسبب العديد من المشاكل. بسبب انهيار الاتحاد السوفيتي ، تم إيقاف العديد من البرامج البحثية كليًا أو جزئيًا. المحاولات الأولى لإحياء تطوير اتجاهات الطاقة البديلةأجريت في 2000s. تم تحديد المناطق التي يعتبر فيها تطوير صناعة معينة هو الأكثر واعدة. ومع ذلك ، تم تقليص جميع البرامج بسرعة. في ذلك الوقت ، كان هناك ارتفاع في أسعار النفط ولم تكن هناك حاجة لمصادر بديلة.

قضايا تنموية

بالنسبة لشركات الطاقة البديلة في روسيا ، لا تفعل شيئًا تقريبًا. بادئ ذي بدء ، إنه غير مربح اقتصاديًا. هناك أيضا جوانب سلبية أخرى. تنشأ المشاكل ، على وجه الخصوص ، بسبب عدم وجود دعم حكومي لمثل هذه المشاريع. هناك نقص كامل في الإطار التنظيمي لهذا النوع من النشاط.

من غير المربح تطوير أي من الاتجاهات نظرًا لحقيقة أن القدرة التنافسية لمصادر الطاقة البديلة حاليًا ضعيفة للغاية بالنسبة للطرق التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن قلة الكوادر لتطوير هذا النوع من النشاط ، وخاصة المؤهلين تأهيلا عاليا ، يعيق التطور بشكل كبير.

بناءً على ما تقدم ، يمكننا أن نستنتج أن المصادر البديلة بحاجة إلى التطوير. إنها أكثر صداقة للبيئة وأكثر أمانًا للناس. للقيام بذلك ، يحتاجون إلى دعم قوي من الدولة. بدونها ، يمكنك فقط إنشاء طاقة بديلة في المنزل بنجاح ، على سبيل المثال ، تثبيت الألواح الشمسية الصغيرة لمنزل متكرر أو ترتيب معالجة الكتلة الحيوية إذا كنا نتحدث عن مزرعة خارج المدينة.