В Республике Беларусь экологическим вопросам уделяется пристальное внимание: реализуются государственные программы, совершенствуется законодательство, разрабатываются основополагающие документы в области охраны окружающей среды и рационального природопользования.
Примером экологических решений является понятие «зеленой» экономики, которое затрагивает 8, 10, 12, 13, 15 цели устойчивого развития.
«Зеленая» экономика – это концепция экономического развития, которая призывает к устойчивому использованию природных ресурсов и принятию ответственных решений в области экологии и климата.
Развитие альтернативных источников энергии в Беларуси – хороший пример «зеленой» экономики.
Суть использования альтернативных источников энергии заключается в том, чтобы снизить зависимость от традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь, и сократить их негативное воздействие на окружающую среду.
Альтернативные источники энергии (солнечная, ветровая, геотермальная, энергия воды и биомассы) являются экологически чистыми и неисчерпаемыми. Они не выделяют вредных выбросов в атмосферу, не загрязняют почву и воду и не влияют на изменение климата, что делает их более устойчивыми и эффективными в долгосрочной перспективе.
Использование альтернативных источников энергии также способствует диверсификации энергетического сектора и повышению его безопасности и надежности. Разнообразие источников позволяет снизить риски, связанные с изменением цен на нефть и газ, а также уменьшить вероятность возникновения кризисных ситуаций в энергетической системе.
Кроме того, использование альтернативных источников энергии может иметь экономические выгоды, так как они могут быть более доступными и дешевыми в долгосрочной перспективе, особенно если учитывать стоимость их эксплуатации и обслуживания.
Например, в Беларуси активно используется перспективная ветроэнергетика.
Как работают ветроэнергетические установки?
Ветряки, или ветрогенераторы, используются для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию. Они работают на основе принципа, что ветер, попадая через поверхность лопастей, создает вращательное движение, которое передается на генератор.
Основные компоненты ветряка:
- Лопасти – это элементы, которые позволяют ветру создавать вращательное движение. Лопасти могут быть изготовлены из различных материалов, включая стекловолокно, кевлар, углеродное волокно и др. Они могут иметь различные формы и размеры в зависимости от конструкции ветряка.
- Вал – это компонент, который передает вращательное движение от лопастей на генератор. Валы могут быть сделаны из различных материалов, включая сталь, алюминий или композитные материалы.
- Генератор – это компонент, который преобразует вращательное движение в электрическую энергию. Генераторы обычно имеют постоянные магниты и катушки, которые работают вместе для создания переменного тока.
- Башня – это компонент, который поддерживает лопасти и генератор на высоте. Башни могут быть различных высот и форм, в зависимости от местности и размеров ветряка.
Когда ветер дует на лопасти ветряка, они начинают вращаться, передавая вращение на вал и генератор. Генератор преобразует механическую энергию в электрическую, которая затем передается на электрическую сеть или хранится в батареях. Контроллер управляет направлением лопастей, чтобы максимизировать количество собираемой энергии, а тормозная система контролирует скорость вращения лопастей, чтобы предотвратить повреждение ветряка в случае слишком сильного ветра.
В Беларуси уже работают 112 ветроэнергетических установок. В нашей стране находится самая высокая ветроэнергетическая установка в СНГ. Она находится вблизи деревни Асмоловичи Мстиславского района Могилевской области. Мощность новой установки – 3,4 МВт, высота мачты – 142 метра и размах лопастей – 136 метров.
Гидроэнергетика
Как работают гидроэлектростанции?
Гидроэлектростанции (ГЭС) работают на основе использования потенциальной энергии воды, накопленной в резервуарах, и ее преобразования в электрическую энергию. Ниже приведены основные этапы работы гидроэлектростанций:
- Захват воды: вода захватывается из реки или потока при помощи специальных заслонок и направляется в резервуар.
- Регулирование потока: для поддержания стабильного уровня воды в резервуаре, гидроэлектростанция может использовать системы для регулирования водного потока. К таким системам относятся специальные шлюзы, которые могут открываться и закрываться для контроля потока воды.
- Перемещение воды: вода перемещается от резервуара к турбинам ГЭС посредством системы трубопроводов, которые могут быть очень длинными. Это позволяет сохранять высокий уровень потенциальной энергии воды.
- Преобразование энергии: когда вода достигает турбины, ее кинетическая энергия используется для приведения турбины во вращение. Турбина в свою очередь вращает генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую.
- Производство электроэнергии: электрическая энергия, полученная генератором, передается через трансформаторы, которые увеличивают напряжение до уровня, необходимого для передачи по электрической линии. Эта электроэнергия может использоваться для питания местных потребителей, передаваться по электрической сети в другие регионы или храниться в аккумуляторных батареях.
- Возвращение воды: после преобразования энергии воды, она возвращается в реку или поток. Как правило, это происходит через систему отвода, которая позволяет управлять скоростью потока воды.
Гидроэлектростанции имеют ряд преимуществ, таких как возможность гибкого управления их работой, высокая производительность и низкие эксплуатационные затраты.
Несмотря на некоторые недостатки, гидроэлектростанции являются одними из наиболее надежных и эффективных альтернативных источников энергии. Они могут производить большое количество электроэнергии и не выбрасывают в атмосферу углекислый газ и другие вредные вещества, что делает их одними из наиболее экологически чистых источников энергии.
Всего в Беларуси 52 гидроэлектростанции. Их установленная электрическая мощность – 96,2 МВт. Крупнейшие – Витебская и Полоцкая ГЭС. В 2022 году ими суммарно выработано 236 млн кВт.ч электроэнергии, что позволило сэкономить свыше 75 тыс. тонн условного топлива.
Солнечная энергия
Как работают солнечные электростанции?
Солнечные электростанции используют энергию солнечного света для производства электроэнергии. Они состоят из солнечных панелей, которые преобразуют солнечный свет в электрический ток.
Каждая солнечная панель содержит множество солнечных элементов, или фотоэлементов, которые состоят из кремния или других полупроводниковых материалов. Когда фотоэлементы получают солнечный свет, они генерируют электрический ток благодаря фотоэлектрическому эффекту.
Этот электрический ток собирается в проводах и направляется в инвертор, который преобразует постоянный ток (производимый солнечными панелями) в переменный ток, используемый в электросети. Затем электрический ток направляется в электросеть, где он может быть использован для питания бытовых и промышленных устройств.
Солнечные электростанции могут быть установлены на крышах зданий, на земле или на водной поверхности. Они не выделяют вредных веществ в окружающую среду, их эксплуатация требует минимального обслуживания, и они могут производить электричество в течение длительного времени при наличии солнечного света. Однако производство электроэнергии с помощью солнечных электростанций требует достаточно больших затрат на их установку и оборудование, и производство энергии может снижаться в случае облачной погоды или ночью.
В начале 2022 года общая установленная мощность солнечных электростанций (СЭС) в мире составила 849,5 ГВт. Прогнозируется, что к 2026 году она вырастет в два раза. За последние 10 лет отмечаются снижение средней удельной стоимости строительства СЭС на 15,3% в год и уменьшение средней стоимости производства электроэнергии на 17% в год. На начало 2021 года среднемировая стоимость постройки СЭС составляла 883 доллара/кВт, генерации – 0,057 доллара/кВт*ч для новых электростанций.
В Беларуси насчитывается более 70 солнечных электрических станций, их суммарная мощность в 2021 году составила 160 МВт. Самая большая фотоэлектрическая станция, или солнечная электростанция, мощностью 55 МВт работает в Речицком районе.
Также в качестве примера «зеленой» экономики в Республике Беларусь служат электробусы.
Электробусы – это автобусы, которые используют электрическую энергию вместо топлива, такого как бензин или дизельное топливо. Электробусы могут использовать одну из нескольких технологий для хранения и использования электроэнергии.
Одна из наиболее распространенных технологий – это литий-ионные батареи. Батареи хранят электрическую энергию, которая затем используется для питания электрических двигателей, приводящих автобус в движение.
Электрические двигатели могут быть на колесах или на оси, в зависимости от конкретной модели электробуса. Электробусы могут быть заряжены путем подключения к зарядной станции, которая подает электрический ток в батареи, пока они полностью не зарядятся.
Электробусы имеют несколько преимуществ перед автобусами с двигателями внутреннего сгорания. Они не выбрасывают вредные вещества, такие как диоксид углерода или оксиды азота, в атмосферу, что делает их более экологически чистыми. Они гораздо более тихие и имеют более низкие эксплуатационные расходы, так как их батареи могут быть заряжены из недорогих источников электроэнергии, таких как ветряные или солнечные электростанции.
На данный момент в Беларуси функционирует более 100 электробусов, большая часть которых работает и обслуживается в Минске.
Активное развитие альтернативных источников энергии в Беларуси связано с законом «О возобновляемых источниках энергии», принятым в 2010 году.
Если вы хотите подробнее ознакомиться с другими проектами Республики Беларусь в сфере устойчивого развития, на нашем портале представлены разделы «Официальные документы по устойчивому развитию» и «Устойчивое развитие».
Список литературы по теме «Альтернативная энергетика».
С заинтересовавшими источниками можно ознакомиться в нашей библиотеке по адресу: пр-т Победителей, 7 , к. 609.
Режим работы: понедельник – пятница с 9.00 до 17:30, суббота, воскресенье – выходные дни (последняя пятница каждого месяца – санитарный день).
Справка по телефону +375 17 226 65 07.
