Как в России используют энергию природы. Классика и альтернатива

Энергетика – одна из ключевых отраслей экономики любой страны. Чтобы отапливать дома, обеспечивать работу техники, требуется электричество и тепло. Оглянись вокруг, представь, что в твоем доме или в школе отключили электроэнергию. Погас свет, перестали работать котлы отопления. Нельзя включить компьютер, зарядить телефон. Даже воду в электрическом чайнике не вскипятить! И плита с пьезорозжигом не работает…

Чтобы такого не случалось, энергетики работают круглосуточно, перерабатывая такие первичные источники энергии, как нефть, газ и другие, во вторичные – электричество и тепло.

Вот только нефть и газ – это исчерпаемые природные ресурсы. И однажды они закончатся! Ученые нашли способ использовать энергию падающей с большой высоты воды – так появились гидроэлектростанции. Потом «приручили» атом и создали систему ядерной энергетики.

Но у природы есть много ресурсов, которые можно использовать в тех же целях и при этом минимизировать риски и ущерб экологии. К примеру, это энергия Солнца, ветра, приливы и отливы морей и океанов. Есть гигантский потенциал раскаленного ядра Земли и нагретой воды, которая вырывается наружу гейзерами. Большой потенциал исследователи видят в градиент-температурной энергетике. Речь идёт о Мировом океане, который поглощает 70% всей солнечной энергии. Часть воды нагревается, другая остается холодной, и эта разница дает мощный поток энергии. Такие электростанции уже существуют, но они несут риск существенных климатических изменений.

Процесс распада продуктов жизнедеятельности человека и животных приводит к выработке газа метана. Есть животноводческие фермы, которые сами себя обеспечивают такого рода энергией.

Но все же главной альтернативой гидро- и атомным электростанциям остаются солнечные, ветряные и приливные станции. Поэтому в последние годы в нашей стране эффективно работает государственная программа поддержки и развития возобновляемых источников энергии. Мы расскажем о некоторых из них.

Нижне-Бурейская гидроэлектростанция

Гидроэлектростанциям как способу добычи энергии уже больше ста лет. Но в настоящее время они остаются основными источниками электроэнергии в нашей стране. К счастью, крупных рек у нас очень много!

Нижне-Бурейская станция, построенная на реке Бурея в Амурской области в 2017 году, воплощает все новейшие достижения отрасли. Это крупнейшая ГЭС в истории современной России: ее ежегодная мощность составляет 1,67 миллиарда кВт/ч, что сравнимо со сжиганием 700 тысяч тонн условного топлива. Но в данном случае ничего не сжигается, поскольку вода – возобновляемый ресурс, и энергию она производит, падая с высоты построенной человеком плотины.

Кочубеевская ветроэлектростанция

Это крупнейшая в России ветряная электростанция, которая находится в Ставропольском крае. Ее построили в 2021 году. Юг нашей страны – наиболее перспективный регион для развития этого вида «зеленой» энергетики.

Ты наверняка видел в фильмах необычные гигантские «пропеллеры» в чистом поле. Ветер вращает лопасти, вырабатывая таким образом электричество.

Ветропарк Кочубеевской ВЭС охватывает 75 гектаров земли, на которых установлено 84 ветроагрегата. Высота каждого достигает 150 метров (50-этажный дом!), а длина лопастей – 50 метров. Несмотря на внешнее изящество конструкции, вес каждого такого «пропеллера» достигает 320 тонн. Столько же весит пассажирский поезд из шести вагонов!

Ежегодно ВЭС производит 597 млн кВт/ч.

Донузлавская ветроэлектростанция

©Alexey Pavlishak / Shutterstock.com

Это одна из старейших ВЭС в стране. Она обеспечивает электроэнергией Сакский район Крыма с 1993 года. По сей день она остается самой большой на полуострове. За эти годы количество ветроагрегатов выросло с трех до 97.

Их внешний вид немного отличается от привычного: пропеллер и турбина закреплены не на гладкой мачте, как в современных вариантах, а на ажурной вышке, наподобие тех, что поддерживают линии электропередач по всей стране.

Для Крыма альтернативная энергетика стратегически важна, поскольку доставка на полуостров энергоресурсов обходится достаточно дорого.  

Кислогубская приливная электростанция

Ты наверняка знаешь, что у морей и океанов есть такая особенность, как приливы, когда огромные массы воды уходят от берега, а потом возвращаются. Использовать эту энергию можно по тому же принципу, что и течение рек – с помощью плотин. Вот только перегородить море не то же самое, что построить плотину в русле реки.

Поэтому приливных электростанций в мире крайне мало. Одна из них, экспериментальная, находится на губе «Кислая» в Баренцевом море.

Губа – это узкий залив, что удобно для строительства. Но не на каждом заливе можно построить такую электростанцию, так как важна высота приливов и их потенциальная мощность.

У Кислогубской ПЭС мощность невелика. Её хватает лишь на обеспечение электричеством соседнего поселка. Построили станцию еще в 1968 году, а в начале нашего столетия ее реконструировали. Сейчас ПЭС является лабораторией для создания других, более мощных версий. Одна из них уже строится. Это Пенжинская ПЭС в заливе Шелихова, где самые большие в Тихом океане приливы, высота которых достигает 9-13 метров.

Приморская волновая электростанция

У морей и океанов есть не только приливы. Их постоянно бороздят волны, а это неисчерпаемый источник энергии. Использовать его учатся в Приморском крае, где в бухте «Витязь» Хасанского района с 2014 года работает экспериментальная морская станция «Мыс Шульца».

Ученые пришли к выводу, что потенциал у такого рода энергетики огромный. Особенно морские станции будут полезны вблизи малонаселенного побережья, где нет смысла строить стационарные предприятия.

Перово. Крымская солнечная электростанция

Крупнейшая в России солнечная электростанция находится в Крыму. Что вполне объяснимо – солнца там много, чего не скажешь о средней полосе или о северных районах.

Станция расположилась под Симферополем. Представь себе площадь, состоящую из 259 футбольных полей, застеленных фотоэлектрическими модулями для сбора солнечной энергии. Их там 440 тысяч, а соединяют модули 1500 километров кабеля.

Мощности станции достаточно, чтобы обеспечить энергией весь Симферополь – столицу Крыма. При этом Перово помогает избежать выбросов в атмосферу 107 тысяч тонн углекислого газа, который получился бы от сжигания топлива.

Бурибаевская. Солнечная электростанция в Башкортостане

Это еще одна из самых мощных в России и первая промышленная СЭС на территории республики. Огромная станция была построена в 2016 году. Более 40% оборудования и комплектующих для нее произвели российские предприятия.

Солнечные электростанции пока остаются довольно дорогими проектами, да и энергия, которую они производят, стоит выше обычной. Но с учетом труднодоступности районов, в которых строят альтернативные энергетические предприятия, это выгодно. Прокладка традиционных линий электропередачи здесь обойдется еще дороже.

Мутновская. Камчатская геотермальная электростанция

Камчатка – край вулканов и гейзеров. Мощь Земли здесь в буквальном смысле вырывается наружу потоками лавы и кипящей воды. Поэтому здесь и на Курильских островах подобного рода энергетика очень перспективна. Суть ее заключается в использовании пара и горячей воды, поднимающихся из разломов Земли на большую высоту с огромной скоростью.

Подобные станции производят много шума, но не загрязняют атмосферу. А еще вырабатывают пресную воду, что тоже весьма актуально на морском побережье.

ГеоЭС у подножия вулкана «Мутновский» сейчас является самой крупной в стране. Ежегодно она производит порядка 350 миллионов кВт/ч, что составляет около 20% потребностей жителей Камчатского края.