वर्तमान में सभी महाद्वीपों पर सौर ऊर्जा के उपयोग पर शोध चल रहा है। 2020 तक, उनकी योजना सौर प्रतिष्ठानों के माध्यम से देश की 10 से 30% ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने की है, 2010 में - 3%। राष्ट्रीय विकास कार्यक्रम सौर ऊर्जा 68 देशों में स्वीकार किया गया।

सौर विकिरण पहुँच रहा है बाहरी सीमाएँपृथ्वी का वायुमंडल, प्रति वर्ष 5.6 · 106 ईजे (पी = 17 बिलियन किलोवाट) की ऊर्जा वहन करता है। इस ऊर्जा का लगभग 65% सतह को गर्म करने, वाष्पीकरण-अवसादन चक्र, प्रकाश संश्लेषण, साथ ही तरंगों, वायु और समुद्री धाराओं और हवा के निर्माण पर खर्च किया जाता है, 35% सौर ऊर्जा परावर्तित होती है। पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा का प्रवाह वर्तमान में जैविक ईंधन और यूरेनियम का उपयोग करके दुनिया में उत्पादित कुल ऊर्जा से 9 हजार गुना अधिक है।

सौर ऊर्जा के कई फायदे हैं। यह हर जगह उपलब्ध है, व्यावहारिक रूप से अक्षय है और अनिश्चित काल तक एक ही रूप में उपलब्ध है। लंबी अवधिसमय। 2100 में अपनी ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए, मानवता को पृथ्वी पर पड़ने वाली सौर ऊर्जा का केवल 0.1% से कम, या रेगिस्तान पर पड़ने वाली सौर ऊर्जा का चालीसवां हिस्सा उपयोग करने की आवश्यकता है। हालाँकि, सौर ऊर्जा में कम प्रवाह घनत्व (800-1000 W/m2) होता है, इसकी तीव्रता पूरे दिन बदलती रहती है, मौसम आदि पर निर्भर करती है। आपतित एवं प्रकीर्णित दोनों ही सौर ऊर्जा के प्रत्यक्ष प्रकार हैं। अप्रत्यक्ष प्रकारसौर ऊर्जा में पवन, तरंग, ज्वार, समुद्री तापीय प्रवणता, जल विद्युत और प्रकाश संश्लेषक ऊर्जा शामिल हैं।

परंपरागत रूप से, सौर ऊर्जा के उपयोग के चार क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: थर्मल, फोटोवोल्टिक, जैविक और रासायनिक। थर्मल इंजीनियरिंग दिशा (सौर ताप आपूर्ति) पारंपरिक या केंद्रित पानी जैसे शीतलक को गर्म करने पर आधारित है सूरज की किरणेंविशेष संग्राहक उपकरणों में. इस पद्धति का व्यावहारिक अनुप्रयोग संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान में पहले ही शुरू हो चुका है। दक्षिणी क्षेत्रहमारा देश अलवणीकरण और गर्म पानी के उत्पादन, सर्दियों में इमारतों को गर्म करने और गर्मियों में उन्हें ठंडा करने, विभिन्न उत्पादों और सामग्रियों को सुखाने, थर्मल कन्वर्टर्स को बिजली देने आदि के लिए आज की दक्षता के साथ भी सौर संग्राहकअक्षांश 56 (लगभग मास्को के अक्षांश) पर स्थित क्षेत्रों तक आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो सकता है। ज्यादा ग़ौरकई देश उपयोग की फोटोवोल्टिक विधि पर ध्यान केंद्रित करते हैं विद्युतीय ऊर्जा.

अर्धचालकों के भौतिकी और रसायन विज्ञान में पिछले 10-20 वर्षों में की गई खोजों से यहां महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। उनके आधार पर, फोटोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स बनाए गए - सौर बैटरी, जो अब व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं अंतरिक्ष यान. बैटरी दक्षता 12-15% है, और प्रयोगशाला नमूनों पर यह महत्वपूर्ण रूप से हासिल की गई है सर्वोत्तम परिणाम (28 - 29 %).

सैद्धांतिक अनुसंधानगुणांक प्राप्त करने की मूलभूत संभावना के बारे में निष्कर्ष निकाला गया उपयोगी क्रिया, 90% के करीब। हालाँकि, जमीन आधारित ऊर्जा में सेमीकंडक्टर कन्वर्टर्स का व्यापक उपयोग उनकी अभी भी उच्च लागत (सौर पैनलों के साथ बिजली पैदा करने की लागत की तुलना में अधिक है) से बाधित है। पारंपरिक तरीके). नतीजतन, यहां मुख्य दिशाओं में से एक सस्ते कन्वर्टर्स का विकास है, उदाहरण के लिए, फिल्म और कार्बनिक अर्धचालक का उपयोग करना, और कम महँगी प्रौद्योगिकियाँउनका उत्पादन.

थर्मल (गर्म भूमिगत) पानी पर आधारित भूतापीय ऊर्जा संयुक्त राज्य अमेरिका, इटली और जापान में काफी तीव्रता से विकसित हो रही है, जहां भूतापीय थर्मल पावर प्लांट बनाए गए हैं। रूस में, कामचटका, सखालिन और कुरील द्वीप समूह में बड़े भूतापीय ऊर्जा संसाधन उपलब्ध हैं, और काकेशस में छोटे संसाधन उपलब्ध हैं। भूतापीय ऊर्जा का उपयोग कृषि (ग्रीनहाउस को गर्म करने) और नगरपालिका (गर्म पानी की आपूर्ति) खेतों में किया जा सकता है। दागिस्तान, इंगुशेटिया, क्रास्नोडार और स्टावरोपोल क्षेत्रों और कामचटका में कुछ बस्तियाँ भूतापीय जल आपूर्ति से जुड़ी हुई हैं।

महासागरों में पानी के स्तंभ की गहराई में थर्मल ऊर्जा (विकिरण, पानी की ऊपरी और निचली परतों का तापमान) के साथ-साथ समुद्री धाराओं की ऊर्जा के रूप में भारी क्षमता होती है। समुद्र की लहरेंऔर ज्वार. दुनिया में ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों (टीपीपी) पर काम सबसे अधिक विकसित है। 1966 में, फ्रांस में रेंस पावर प्लांट बनाया गया था, जो प्रति वर्ष 500 मिलियन kWh बिजली पैदा करता था, 1968 में रूस में - किस्लॉगबस्काया जीटीपीपी, 1984 में - कनाडा में 20 मेगावाट की क्षमता वाला एक पावर प्लांट बनाया गया था।

जैविक कचरे के प्रसंस्करण से प्राप्त बायोमास ऊर्जा का उत्पादन आशाजनक है। बायोगैस और इथेनॉल के उत्पादन के लिए तकनीकें विकसित की गई हैं, जिनका उपयोग पशुधन फार्मों, सुअर फार्मों, पोल्ट्री फार्मों, नगरपालिका अपशिष्ट जल, घरेलू अपशिष्ट और लकड़ी के उद्योग से निकलने वाले जैविक कचरे से ईंधन और खाद (जैविक उर्वरक) के रूप में किया जा सकता है।

बिजली संयंत्र एक दूसरे से जुड़े होते हैं और किसी क्षेत्र या देश के पावर ग्रिड को बिजली की आपूर्ति करते हैं। इस प्रणाली से, विभिन्न संरचना, शक्ति, ऑपरेटिंग मोड और अन्य संकेतकों के उपभोक्ताओं को बिजली प्राप्त होती है। ऊर्जा प्रणाली में इस तरह के एकीकरण से: बिजली संयंत्रों की कुल स्थापित क्षमता को कम करने की अनुमति मिलती है; स्टेशनों की संभावित पैंतरेबाज़ी के कारण आरक्षित शक्ति अलग - अलग प्रकार; समग्र ईंधन खपत कम करें; अतिरिक्त पारस्परिक कनेक्शन के माध्यम से उपभोक्ताओं को बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता बढ़ाना; विभिन्न प्रकार के स्टेशनों के बीच विद्युत भार को इष्टतम ढंग से वितरित करके बिजली उत्पादन की दक्षता में वृद्धि करना।

चित्र.1.14.

विद्युत ऊर्जा प्रणाली से जुड़े उपभोक्ताओं के एक समूह का कुल विद्युत भार कई कारकों पर निर्भर करता है: उपभोक्ताओं की संरचना, उनकी शक्ति, संचालन मोड, उपयोग की जाने वाली तकनीक और उपकरण, दिन और वर्ष का समय, जलवायु परिस्थितियाँ, आदि। किसी औद्योगिक क्षेत्र के विद्युत भार का अनुमानित दैनिक शेड्यूल चित्र 1.14 में प्रस्तुत किया गया है। यह एक स्थिर दैनिक (बुनियादी) भार P3 की विशेषता है; पी3 से पी2 तक कमजोर परिवर्तनशील (आधा-पीक) भार; पीक लोड P1. समय के प्रत्येक क्षण में, विद्युत ऊर्जा प्रणाली में उत्पन्न और खपत की गई बिजली का संतुलन होना चाहिए (नुकसान को ध्यान में रखते हुए)। अन्यथा, समग्र रूप से विद्युत प्रणाली और उसके व्यक्तिगत तत्वों का संचालन मोड आपातकालीन हो सकता है, यहां तक ​​कि "पतन" के बिंदु तक, यानी। बिजली के सभी स्रोतों और उपभोक्ताओं का एक दूसरे से पूर्ण विच्छेदन। शक्ति संतुलन बनाए रखने के लिए बिजली संयंत्रों में उत्पन्न बिजली को विनियमित करना और बदलना आवश्यक है। बिजली इकाइयों की अलग-अलग शक्ति और जड़ता तकनीकी और आर्थिक दोनों दृष्टिकोण से उनके उपयोग के कुछ पैटर्न निर्धारित करती है। आधार भार सबसे शक्तिशाली और जड़त्वीय बिजली संयंत्रों - परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और बड़े ताप विद्युत संयंत्रों, राज्य जिला बिजली संयंत्रों द्वारा वहन किया जाता है। अर्ध-शिखर भार को जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों, पंप भंडारण बिजली संयंत्रों और थर्मल पावर संयंत्रों की पैंतरेबाज़ी इकाइयों द्वारा कवर किया जाता है। पीक लोड हाइड्रोजनेरेटर, गैस टरबाइन इकाइयों और संयुक्त चक्र गैस टरबाइन इकाइयों द्वारा प्रदान किया जाता है।

क्षेत्र में बिजली संयंत्रों की विशिष्ट संरचना विचाराधीन लोड वितरण विकल्प को आंशिक रूप से बदल सकती है, लेकिन सामान्य सिद्धांत अपरिवर्तित रहते हैं।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग

जनसंख्या वृद्धि, समाज के औद्योगिक और सामाजिक विकास के लिए ऊर्जा उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि की आवश्यकता है। साथ ही, इक्कीसवीं सदी के मध्य तक, जैविक ऊर्जा संसाधनों की तीव्र कमी, जो आज सभी मांग वाली ऊर्जा का लगभग 80% प्रदान करती है, काफी वास्तविक हो जाएगी। ईंधन निकालने और परिवहन की लागत लगातार बढ़ रही है, और यह प्रक्रिया जारी रहेगी, क्योंकि... नए भंडार अक्सर दूरदराज, दुर्गम क्षेत्रों में काफी गहराई पर स्थित होते हैं। ईंधन की कीमतों में वृद्धि इस तथ्य के कारण भी है कि तेल, गैस और कोयला कई उद्योगों के लिए महत्वपूर्ण कच्चे माल हैं, और यह कथन "तेल के साथ गर्म करना बैंक नोटों के साथ गर्म करने के समान है" इसकी प्रासंगिकता नहीं खोती है।

इसलिए, नया खोजने के लिए काम चल रहा है, वैकल्पिक प्रकारनवीकरणीय और पर्यावरण के अनुकूल सहित ऊर्जा स्रोत। इनमें से कुछ विकासों पर नीचे चर्चा की गई है।

मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक (एमएचडी) संस्थापन। इन प्रतिष्ठानों का संचालन सिद्धांत तापीय ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना संभव बनाता है (चित्र 1.15)। आयनित गैस का एक जेट 2 एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में स्थित धातु प्लेटों 1 के बीच से गुजारा जाता है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, एक ईएमएफ प्रेरित होता है, जिससे जनरेटर चैनल के अंदर और बाहरी सर्किट में इलेक्ट्रोड के बीच विद्युत प्रवाह का प्रवाह होता है। एमएचडी जनरेटर में गतिशील भागों की अनुपस्थिति इनलेट पर 2550...2600 0C का कार्यशील द्रव तापमान प्राप्त करना और 70...75% की थर्मल चक्र दक्षता सुनिश्चित करना संभव बनाती है।

एमएचडी संस्थापन विभिन्न योजनाओं के अनुसार कार्य कर सकते हैं। विकल्पों में से एक बंद-चक्र परमाणु रिएक्टर है (चित्र 1.15.बी.)। कार्यशील द्रव (सीज़ियम के साथ आर्गन या हीलियम) को परमाणु रिएक्टर में या उच्च तापमान वाले हीट एक्सचेंजर 3 में गर्म किया जाता है और एमएचडी चैनल 4 में प्रवेश करता है, जहां थर्मल ऊर्जागतिमान प्लाज्मा विद्युत में परिवर्तित हो जाता है। लगभग 1500 0C तापमान वाले MHD चैनल में समाप्त होने वाली गैसें भाप जनरेटर 5 में प्रवेश करती हैं, जो भाप टरबाइन इकाई 6 के संचालन को सुनिश्चित करती है। MHD चक्र कंप्रेसर 7 के माध्यम से बंद होता है, जो गैस को रिएक्टर में लौटाता है। या हीट एक्सचेंजर 3.

चित्र.1.15.

ए - एमएचडी जनरेटर का संचालन सिद्धांत; बी - परमाणु रिएक्टर के साथ एमएचडी स्थापना।

पायलट औद्योगिक एमएचडी स्थापना की शक्ति 25 मेगावाट है। 500 मेगावाट की स्थापना तकनीकी विकास चरण में है। इस प्रक्रिया में कई कठिनाइयाँ हैं जो एमएचडी जनरेटर के कार्यान्वयन की गति में बाधा डालती हैं: उच्च प्रेरण के साथ चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण; 2400...2500 0C तक के तापमान पर उच्च प्लाज्मा चालकता प्राप्त करना; थर्मो-हीट प्रतिरोधी सामग्रियों का निर्माण; प्रत्यावर्ती धारा प्राप्त करना, जिसे एमएचडी संस्थापन द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा से उलटा करना होता है। फिर भी, एमएचडी जनरेटर के विकास और कार्यान्वयन में काफी अच्छी संभावनाएं हैं।

थर्मोन्यूक्लियर संस्थापन. इस प्रकार के औद्योगिक प्रतिष्ठानों के निर्माण से आवश्यक मात्रा में ऊर्जा प्राप्त करने की समस्या लगभग पूरी तरह से हल हो सकती है। पृथ्वी पर थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टरों के लिए प्रारंभिक ईंधन, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम आइसोटोप की आपूर्ति व्यावहारिक रूप से असीमित है। थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के दौरान, भारी ऊर्जा निकलती है। ऐसा सूर्य पर होता है, साथ ही हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान भी होता है। ऐसी प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए, कई शर्तें सुनिश्चित की जानी चाहिए: प्रति 1 सेमी 3 में कम से कम 1015 नाभिक का ईंधन घनत्व; तापमान 100...500?106 डिग्री। ईंधन की यह स्थिति एक सेकंड के एक अंश तक बनी रहनी चाहिए।

थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के निर्माण पर यूएसएसआर, यूएसए और जापान में गहनता से काम किया गया। निश्चित सकारात्मक नतीजेउदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा संस्थान में TOKOMAK स्थापना का नाम रखा गया है। आई.वी.कुरचटोवा। हालाँकि, तकनीकी और वैज्ञानिक समस्याओं ने अभी तक वास्तविक औद्योगिक थर्मोन्यूक्लियर इंस्टॉलेशन बनाना संभव नहीं बनाया है।

सौर ऊर्जा संयंत्र. पृथ्वी को सूर्य से प्रतिवर्ष 1017 W ऊर्जा प्राप्त होती है, जो खपत के वर्तमान स्तर से 20,000 गुना अधिक है। सौर ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करना स्वाभाविक है। ऐसी स्थापनाओं का उपयोग मनुष्य द्वारा प्राचीन काल से किया जाता रहा है। सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने का एक काफी सरल तरीका भी है - फोटोसेल का उपयोग करना। इसलिए, कई देशों में सौर ऊर्जा संयंत्रों (एसपीपी) के निर्माण पर काम किया जा रहा है। विशेष महत्वसाथ ही, ऐसा ऊर्जा संसाधन पर्यावरण के अनुकूल और नवीकरणीय है। परिणामस्वरूप, पिछले 50 वर्षों में, संयुक्त राज्य अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया, इटली, ओशिनिया और अन्य जलवायु की दृष्टि से उपयुक्त क्षेत्रों में दर्जनों सौर ऊर्जा स्टेशन बनाए गए हैं। यूएसएसआर में, 5 मेगावाट की क्षमता वाला क्रीमियन सौर ऊर्जा संयंत्र बनाया गया था, और मध्य एशिया में 200 मेगावाट की कुल क्षमता वाला एक स्टेशन डिजाइन किया गया था।

हालाँकि, सौर ऊर्जा संयंत्रों को बनाने और उपयोग करने में महत्वपूर्ण कठिनाइयाँ हैं, जो अभी तक सौर ऊर्जा संयंत्रों को थर्मल ऊर्जा संयंत्रों और जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के साथ पूरी तरह से प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति नहीं देती हैं। यह दिन, वर्ष और समय के आधार पर सौर विकिरण की परिवर्तनशीलता है मौसम की स्थिति; पृथ्वी की सतह पर कम विकिरण घनत्व; नाकाफी तकनीकी निर्देशमौजूदा फोटोवोल्टिक सेल और उनके निपटान की जटिलता। एसईएल प्रतिष्ठानों की दक्षता वर्तमान में लगभग 15% है, और महत्वपूर्ण क्षमता प्राप्त करना दसियों वर्ग किलोमीटर के बड़े क्षेत्रों में उपकरणों की नियुक्ति और सामग्रियों की संबंधित खपत से जुड़ा है। हालाँकि, SELS को बेहतर बनाने का काम जारी है।

जियोथर्मल स्टेशन (जियोटीईएस)। ऐसे स्टेशन पृथ्वी के आंतरिक भाग की गर्मी को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं। मुख्य प्रकार के भूतापीय विद्युत संयंत्र दबाव में गर्म पानी, भाप वाले पानी, शुष्क भाप या गैस (पेट्रोथर्मल ऊर्जा) पर काम करते हैं।

औसतन, पृथ्वी में प्रत्येक 30...40 मीटर गहराई पर, तापमान 1 0C बढ़ जाता है और 10...15 किलोमीटर की गहराई पर यह 1000-1200 0C तक पहुँच जाता है। ग्रह के कुछ हिस्सों में, सतह के निकट तापमान काफी अधिक है। इन स्थानों में शक्तिशाली गर्म भूमिगत जल, भाप और गैस का प्रवाह होता है। भूतापीय विद्युत संयंत्र यहां स्थित हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में गीजर की घाटी में, जियोटीपीपी की कुल क्षमता 900 मेगावाट है, इटली में लार्डेलो जियोटीपीपी की क्षमता 420 मेगावाट है, और न्यूजीलैंड में वाइराकेट स्टेशन की क्षमता 290 मेगावाट है। मेक्सिको, जापान, आइसलैंड और अन्य देशों में काफी शक्तिशाली भूतापीय ऊर्जा संयंत्र संचालित होते हैं। कामचटका में रूसी भूतापीय विद्युत संयंत्र की क्षमता 5 मेगावाट है।

पर्यावरणीय स्वच्छता, पृथ्वी की नवीकरणीय तापीय ऊर्जा और डिजाइन की पर्याप्त सादगी जियोटीईएस के निस्संदेह फायदे हैं।

भूतापीय स्टेशनों का नुकसान उस स्थान से उनका कठोर संबंध है जहां से पृथ्वी की सतह पर गर्मी निकलती है और दबाव और तापमान के संदर्भ में काम करने वाले तरल पदार्थ के सीमित पैरामीटर होते हैं।

ज्वारीय विद्युत संयंत्र (टीपीपी)। आधुनिक टीपीपी उतार और प्रवाह के चरण का उपयोग करते हैं, उनकी इकाइयाँ (टर्बाइन) प्रतिवर्ती होती हैं और तब काम करती हैं जब पानी समुद्र से खाड़ी की ओर जाता है और इसके विपरीत (चित्र 1.16)। ऐसे इंस्टॉलेशन टरबाइन और पंप मोड में काम करने में सक्षम हैं।

पीईएस रूस (किस्लोगुबस्काया, 400 किलोवाट), जापान, फ्रांस और अन्य देशों में संचालित होता है। सबसे शक्तिशाली टीपीपी फ्रांस में रेंस नदी के मुहाने पर स्थित है - 240 मेगावाट।

चित्र.1.16.

ए - शीर्ष दृश्य; बी - अनुभाग

वीजीपी - उच्चतम ज्वार क्षितिज; वीजीओ - उच्चतम निम्न ज्वार क्षितिज

ज्वारीय ऊर्जा पर्यावरण के अनुकूल, नवीकरणीय, वार्षिक और दीर्घकालिक अवधि में अपरिवर्तित है, हालांकि, यह समय के साथ काफी भिन्न होती है। चंद्र मासऔर इसका उपयोग केवल समुद्र और महासागरों के तटों पर विशिष्ट भौगोलिक स्थानों में किया जा सकता है यदि आवश्यक भूभाग उपलब्ध हो।

समुद्री ऊर्जा का उपयोग करने वाले विद्युत संयंत्र। समुद्र और महासागरों में तरंगों, धाराओं, तापमान और लवणता प्रवणता की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। कई प्रकार के रूपांतरण संयंत्रों को डिज़ाइन और परीक्षण किया गया है। उदाहरण के लिए, 80 मेगावाट कोरिओलिस टरबाइन को समुद्री धाराओं का उपयोग करने वाले स्टेशनों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

पवन ऊर्जा संयंत्र (डब्ल्यूपीपी)। मनुष्य ने सदैव पवन ऊर्जा का प्रयोग किया है। इस ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना मौलिक रूप से बहुत सरल है। यूएसएसआर में, पहले से ही 20 के दशक में, 8 किलोवाट की क्षमता वाला कुर्स्क पवन फार्म बनाया गया था। एक इकाई में 1050 किलोवाट की क्षमता वाला दुनिया का सबसे बड़ा इंस्टॉलेशन 1941 से संयुक्त राज्य अमेरिका में काम कर रहा है।

हालाँकि, कुछ फायदों (पारिस्थितिक स्वच्छता, नवीकरणीयता, सरलता और उपयोग की कम लागत) के बावजूद, पवन ऊर्जा के महत्वपूर्ण नुकसान भी हैं जो पवन फार्मों के निर्माण को सीमित करते हैं। यह पवन ऊर्जा के घनत्व, भौगोलिक, जलवायु, मौसम संबंधी कारकों आदि पर निर्भरता में एक बड़ी असमानता है। इसलिए, वर्तमान में, स्थानीय उपयोग के लिए सीमित शक्ति के पवन फार्म आर्थिक रूप से उचित हैं।

बिजली संयंत्रों के विकास की गतिशीलता की संभावनाएँ

वैश्विक और घरेलू ऊर्जा विकास की गतिशीलता से संकेत मिलता है कि निकट भविष्य में ताप विद्युत संयंत्रों, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के बीच मौजूदा संतुलन लगभग बना रहेगा। इस मामले में, गैस-कोयला रणनीति को प्राथमिकता दी जाएगी और ताप विद्युत संयंत्रों में ईंधन तेल का उपयोग कम किया जाएगा। विश्व ऊर्जा की कीमतें, कई कारकों से प्रभावित होकर, इस रणनीति को अलग-अलग डिग्री और अलग-अलग समय अंतराल पर समायोजित करने में सक्षम हैं।

पीजीयू और जीटीयू को और विकसित किया जाएगा। अपेक्षाकृत नए क्षेत्रों में, एमएचडी स्थापना प्राथमिकता है।

पर्यावरण के अनुकूल नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधनों का उपयोग करके गैर-पारंपरिक ऊर्जा (सौर, ज्वारीय, भूतापीय) विकसित की जाएगी। थर्मोन्यूक्लियर इंस्टॉलेशन, थर्मोइलेक्ट्रिक, रेडियोआइसोटोप, थर्मोनिक, इलेक्ट्रोकेमिकल जनरेटर और अन्य इकाइयों के निर्माण और विकास पर अनुसंधान और विकास कार्य जारी रहेगा। कार्य का एक अलग और बहुत महत्वपूर्ण क्षेत्र सभी प्रकार के ईंधन और ऊर्जा संसाधनों, तापीय और विद्युत ऊर्जा की ऊर्जा बचत है।

एक सामान्य, पूर्ण अस्तित्व के लिए आधुनिक मनुष्य कोऊर्जा की आवश्यकता है. ऊर्जा के बिना, हम सर्दियों में अपने घरों को गर्म नहीं कर पाएंगे, हम कई उत्पादों और चीजों का उत्पादन नहीं कर पाएंगे जिनके बिना हमारा जीवन अकल्पनीय है। परंपरागत रूप से, मानवता गैर-नवीकरणीय स्रोतों, जैसे गैस या तेल क्षेत्रों से ऊर्जा प्राप्त करने की आदी है। हालाँकि, गैर-नवीकरणीय स्रोतों को इस तरह से कहा जाता है क्योंकि देर-सबेर उनकी आपूर्ति समाप्त हो जाएगी, और लोग खुद को एक गंभीर स्थिति में पाएंगे, जब तक कि निश्चित रूप से, वे समय और संसाधनों को आवंटित करके घटनाओं के ऐसे विकास के लिए समय पर तैयारी नहीं करते हैं। जैसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक और तकनीकी उद्योग के विकास के लिए वैकल्पिक ऊर्जा.

गैर-पारंपरिक ऊर्जा की दिशाएँ

मानव जाति नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के रूप में सौर, पवन, ज्वारीय, भूतापीय और अन्य गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग कर सकती है। इन सभी ऊर्जा स्रोतों की गहराई से खोज की जा रही है अलग - अलग प्रकारवैकल्पिक ऊर्जा.

• सौर ऊर्जा

वैकल्पिक ऊर्जा का यह क्षेत्र सौर ऊर्जा के उपयोग पर आधारित है, जिसके मुख्य लाभ अक्षयता, ऊर्जा उत्पादन के दौरान हानिकारक उत्सर्जन की अनुपस्थिति और पहुंच हैं। और इसके अनुप्रयोग में जटिल कारकों में से एक मौसम, दिन के समय और वर्ष के समय पर पृथ्वी में प्रवेश करने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा की निर्भरता है, जिससे क्षेत्रों में सौर ऊर्जा का उपयोग करना मुश्किल हो जाता है। कम स्तरसौर विकिरण। इस कारक को दूर करने के लिए बैटरियों का उपयोग किया जाता है।

• भू - तापीय ऊर्जा

इस प्रकार की गैर-पारंपरिक ऊर्जा का फोकस पृथ्वी की गहराई की गर्मी है, जिसे विशेष स्टेशनों पर विद्युत ऊर्जा में संसाधित किया जाता है या, कुछ मामलों में, सीधे इमारतों को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है। पृथ्वी के आँतों में गर्मी पहुँचाने के लिए प्रायः कुओं को खोदना आवश्यक होता है। विशेष रूप से प्रभावशाली यह विधिउन स्थानों पर ऊर्जा प्राप्त करना जहां गर्म पानी पृथ्वी की सतह के बहुत करीब है।

• पवन ऊर्जा

एक और अक्षय स्रोतऊर्जा पवन है. ऊर्जा की वह शाखा जो पवन ऊर्जा को अन्य प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित करती है, पवन ऊर्जा कहलाती है। पवन ऊर्जा संयंत्रों का उपयोग विकसित देशों द्वारा सक्रिय रूप से प्राप्त करने के लिए किया जाता है सही प्रकारऊर्जा। उदाहरण के लिए, अब लगभग 10 प्रतिशत यूरोप को जरूरत हैपवन ऊर्जा का उपयोग करके ऊर्जा प्राप्त की जाती है, और विशेषज्ञों के अनुसार, पंद्रह वर्षों में, यूरोपीय देशों द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा पवन ऊर्जा का एक चौथाई हो जाएगी।

• जैव ईंधन ऊर्जा

इस प्रकार की गैर-पारंपरिक ऊर्जा जैविक कच्चे माल (पौधों के तने और अन्य भाग, पशु अपशिष्ट, आदि) से ऊर्जा उत्पादन का अध्ययन करती है।

• तरंग ऊर्जा

गैर-पारंपरिक ऊर्जा की इस दिशा में तरंग ऊर्जा जैसे दिलचस्प नवीकरणीय स्रोत का विकास हो रहा है।

गैर-पारंपरिक ऊर्जा की संभावनाएँ

कई देशों में गैर-पारंपरिक ऊर्जा के सभी क्षेत्र सक्रिय रूप से विकसित हो रहे हैं। हालाँकि, उन देशों में जो अनुसंधान, विकास और कार्यान्वयन का समर्थन करते हैं वैकल्पिक तरीकेऊर्जा के लिए व्यापक सरकारी - विधायी और आर्थिक - समर्थन प्राप्त करने के परिणाम विशेष रूप से प्रभावशाली हैं। विकसित देशों में, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी लगातार बढ़ रही है, जो कई मामलों में पारंपरिक प्रकार की ऊर्जा को महत्वपूर्ण रूप से बचाने की अनुमति देती है, और कुछ मामलों में उन्हें पूरी तरह से बदल देती है।

पहले से ही, अंतरिक्ष स्टेशन महत्वपूर्ण प्रणालियों को संचालित करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं; कई देशों में पवन और सौर ऊर्जा संयंत्र सक्रिय रूप से बनाए जा रहे हैं, घरों को डिजाइन और निर्माण करते समय, शुरुआत में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने की संभावना को ध्यान में रखा जाता है; निकट भविष्य में, वैज्ञानिक साहसिक, दिलचस्प वैज्ञानिक और तकनीकी परियोजनाओं को लागू करने की योजना बना रहे हैं, जैसे कि विश्व के भूमध्य रेखा के साथ सौर ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण।

इसलिए, गैर-पारंपरिक ऊर्जा के विकास की संभावनाएं बहुत अधिक हैं, और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के लिए एक पूर्ण परिवर्तन हमारी दुनिया को बदल देगा।

वैकल्पिक ऊर्जा भविष्य में मानवता के लिए एक प्रकार की जीवन रेखा है। हमारी सभ्यता का आगे का विकास सीधे तौर पर इस बात पर निर्भर करता है कि हम नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर कितनी अच्छी पकड़ बनाते हैं। यही कारण है कि सभी उच्च विकसित देश पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों को आंशिक रूप से या पूरी तरह से त्यागने और गैर-नवीकरणीय से लंबे समय से प्रतीक्षित स्वतंत्रता प्राप्त करने के लिए सौर, पवन या अन्य नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग पर आधारित परियोजनाओं को लागू करने के लिए इस क्षेत्र में अनुसंधान का समर्थन करने का प्रयास करते हैं। संसाधन।

स्वच्छ, नवीकरणीय प्रकार की ऊर्जा के उपयोग के लिए एक सक्रिय परिवर्तन मानवता को ग्रह पर जीवन को गुणात्मक रूप से बदलने और बेहतर बनाने में मदद करेगा।

बिजली के बिना, किसी भी घर में जीवन लगभग अकल्पनीय है: बिजली खाना पकाने, कमरे को गर्म करने, उसमें पानी पंप करने और साधारण रोशनी में मदद करती है। लेकिन आपको क्या करना चाहिए अगर आप जहां रहते हैं वहां अभी तक कोई संचार नहीं है, तो बिजली के वैकल्पिक स्रोत बचाव में आएंगे।

अपनी समीक्षा में, हमने रोजमर्रा की जिंदगी में बिजली के कई सामान्य वैकल्पिक स्रोत एकत्र किए हैं, जिनका व्यापक रूप से रूस और यूरोपीय देशों और अमेरिकी महाद्वीप दोनों में उपयोग किया जाता है। कई मायनों में, वे, निश्चित रूप से, केंद्रीय पावर ग्रिड की तुलना में अधिक महंगे और संचालित करने में अधिक कठिन हैं; तथापि वित्तीय निवेशउच्च-गुणवत्ता और विश्वसनीय सेवा के साथ-साथ एक अनुकूल पर्यावरणीय वातावरण के निर्माण द्वारा पूरी तरह से उचित ठहराया जाएगा।

विद्युत जनरेटर

रूस में सबसे लोकप्रिय वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत, जिसकी निजी देश के घरों में सबसे अधिक मांग है। उपयोग किए गए ईंधन के प्रकार के आधार पर, विद्युत जनरेटर डीजल, गैसोलीन या गैस हो सकते हैं।

डीजल जनरेटरदक्षता, विश्वसनीयता और आग का कम जोखिम सहित कई फायदे हैं। यदि आप नियमित रूप से डीजल जनरेटर का उपयोग करते हैं, तो यह गैस या गैसोलीन पर चलने वाले मॉडल की तुलना में कहीं अधिक लाभदायक है। डीजल उपकरणों की ईंधन खपत अधिक नहीं होती, डीजल की कीमत भी कम होती है और इसमें महंगी मरम्मत की आवश्यकता नहीं होगी।

डीजल जनरेटर के नुकसान ऑपरेशन के दौरान निकलने वाली बड़ी मात्रा में गैसें, शोर और डिवाइस की उच्च लागत हैं। लगभग 5 किलोवाट की आउटपुट पावर वाले "औसत" उपकरण की कीमत औसतन लगभग 23,000 रूबल है; हालाँकि, काम की एक गर्मी में यह पूरी तरह से अपने लिए भुगतान कर लेता है।

गैसोलीन जनरेटरबैकअप या मौसमी ऊर्जा स्रोत के रूप में आदर्श। डीजल जनरेटर की तुलना में, गैसोलीन जनरेटर में है छोटे आकार, ऑपरेशन के दौरान कम शोर करते हैं, और लागत में कम होते हैं - 5 किलोवाट गैसोलीन जनरेटर की औसत कीमत 14 से 17 हजार रूबल तक होती है। गैसोलीन जनरेटर का नुकसान इसकी उच्च ईंधन खपत है, और उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड के उच्च स्तर के कारण आपको विद्युत जनरेटर को एक अलग कमरे में रखना होगा।

गैस जनरेटर- शायद रोजमर्रा के उपयोग के लिए सबसे "लाभकारी" मॉडल, जिन्होंने खुद को हर तरफ से उत्कृष्ट साबित किया है: वे सिलेंडर में प्राकृतिक गैस और तरलीकृत ईंधन दोनों पर चल सकते हैं। इस उपकरण का शोर स्तर बहुत कम है, और स्थायित्व उच्चतम है; इसी समय, कीमतें मध्यम श्रेणी में हैं: लगभग 5 किलोवाट की शक्ति वाले "होम" डिवाइस के लिए आपको लगभग 18 हजार रूबल का भुगतान करना होगा।

सूर्य के नीचे जीवन

हर साल बिजली का एक और वैकल्पिक स्रोत अधिक से अधिक लोकप्रिय होता जा रहा है - सौर ऊर्जा। इसका उपयोग न केवल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि स्वायत्त ताप प्रदान करने के लिए भी किया जा सकता है। छत पर और कभी-कभी दीवारों पर विभिन्न आकार के सौर पैनल लगाए जाते हैं, जिनमें एक बैटरी और एक इन्वर्टर होता है; कुछ समय पहले हमने इसके बारे में लिखा था नवीन प्रौद्योगिकी- अंतर्निर्मित फोटोकल्स के साथ टाइलें ()। यहां वे लाभ हैं जो सौर पैनल प्रदान करते हैं:

• नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत का उपयोग;
• बिल्कुल मौन संचालन;
• पर्यावरण सुरक्षा, वातावरण में किसी भी उत्सर्जन की अनुपस्थिति;
• सरल स्थापना, स्व-स्थापना की संभावना।

आप विशेष रूप से अक्सर यूरोपीय और रूसी दक्षिण में सौर पैनल पा सकते हैं, जहां सर्दी और गर्मी दोनों में धूप वाले दिनों की संख्या बादल वाले दिनों की संख्या से अधिक होती है। लेकिन कुछ बारीकियाँ हैं जिन्हें याद रखने की भी आवश्यकता है:

यहां तक ​​कि सबसे धूप वाले मौसम की स्थिति में भी, सभी स्थापित फोटोकेल्स की कुल शक्ति 5-7 किलोवाट प्रति घंटे से अधिक होने की संभावना नहीं है। इसलिए, यदि हम कम से कम एक मोटे अनुमान को ध्यान में रखते हैं कि एक घर को गर्म करने के लिए 1 किलोवाट प्रति 10 की दर से ऊर्जा की आवश्यकता होती है वर्ग मीटर, तो हमें वह केवल एक छोटा सा ही मिलता है बहुत बड़ा घर; दो या तीन मंजिला घरों को अभी भी अतिरिक्त ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता होगी, खासकर अगर पानी और प्रकाश की खपत भी अधिक हो।

लेकिन अगर घर छोटा भी है, तो उपकरण की स्थापना के लिए कम से कम 10 वर्ग मीटर जमीन आवंटित करनी होगी, इसलिए एक सब्जी उद्यान और बगीचे के साथ मानक छह सौ वर्ग मीटर पर, यह असंभव लगता है।

और, ज़ाहिर है, काफी "प्राकृतिक" कठिनाइयाँ हैं - यह सौर विकिरण में दैनिक और मौसमी उतार-चढ़ाव पर निर्भरता है: कोई भी हमें गर्मियों में भी धूप वाले मौसम की गारंटी नहीं देता है। और एक और बात: हालांकि ऑपरेशन के दौरान फोटोकल्स स्वयं विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, लेकिन उनका निपटान इतना आसान नहीं है कि आपको उन्हें विशेष संग्रह बिंदुओं पर ले जाने की आवश्यकता है - ठीक इस्तेमाल की गई बैटरियों की तरह;

एक तैयार स्टेशन की लागत 100 हजार रूबल से शुरू होती है, जो हर किसी के लिए उपयुक्त नहीं है। तथापि, सौर ऊर्जाआप इसे "सस्ते" तरीके से भी उपयोग कर सकते हैं: पानी गर्म करने के लिए साइट पर एक कलेक्टर स्थापित करें - यह दिन के दौरान, यहां तक ​​कि बादल और बरसात के दिनों में भी गर्मी को पकड़ लेगा। सैद्धांतिक रूप में, दैनिक आवश्यकतागर्म पानी में, हीटिंग मैनिफोल्ड पूरी तरह से संतोषजनक है, और इसकी कीमत 30,000 रूबल से शुरू होती है। लेकिन इस प्रकार के उपकरण बिजली उत्पन्न नहीं करते हैं और केवल दक्षिणी क्षेत्रों में ही कार्य कर सकते हैं जहां सौर गतिविधि काफी अधिक है।

हवा के साथ!

पवन ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने के लिए प्रतिष्ठान अब कोई शानदार तकनीकी भविष्य नहीं रह गए हैं - पवन टरबाइनों की सर्वव्यापकता के बारे में आश्वस्त होने के लिए बस जर्मनी और हॉलैंड के क्षेत्रों को देखें।

थोड़ा स्कूल भौतिकी: गतिज ऊर्जाटरबाइन के घूमने से हवा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, और इन्वर्टर, बदले में, प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करता है। इसे याद रखना आवश्यक है: न्यूनतम हवा की गति जिस पर फ्लाईव्हील से बिजली उत्पन्न होगी वह 2 मीटर/सेकेंड है, और यह इष्टतम है यदि हवा की गति 5-8 मीटर/सेकेंड के क्षेत्र में है; यही कारण है कि पवन जनरेटर यूरोप के उत्तर-पश्चिमी क्षेत्रों में विशेष रूप से लोकप्रिय हैं, जहां औसत वार्षिक हवा की गति बहुत अधिक है। डिज़ाइन के प्रकार से पवन जनरेटरक्षैतिज और ऊर्ध्वाधर में भिन्न: यह रोटर माउंटिंग पर निर्भर करता है।

जनरेटर का क्षैतिज डिज़ाइन अच्छा है ऊँची दरदक्षता, स्थापना के दौरान थोड़ी मात्रा में सामग्री का उपयोग किया जाएगा। लेकिन आपको कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ेगा: स्थापना के लिए एक उच्च मस्तूल की आवश्यकता होगी, और जनरेटर में स्वयं एक जटिल यांत्रिक भाग होता है, और मरम्मत बहुत मुश्किल हो सकती है।

ऊर्ध्वाधर जनरेटर हवा की गति की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम कर सकते हैं; लेकिन साथ ही, उनकी स्थापना बहुत अधिक जटिल है, और मोटर को माउंट करने के लिए अतिरिक्त निर्धारण की आवश्यकता होगी।

हवा के मौसम और शांत मौसम के बीच अंतर को कम करने और घर को निर्बाध रूप से विद्युत प्रवाह की आपूर्ति करने के लिए, पवन स्टेशन आमतौर पर एक भंडारण बैटरी से सुसज्जित होता है। पवन फार्म में बैटरी स्थापित करने का एक अन्य विकल्प एक जल भंडारण टैंक होगा, जिसका उपयोग हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति दोनों के लिए किया जाता है। इस मामले में, आप खरीदारी पर थोड़ी बचत करने में सक्षम होंगे - हालांकि, पवन जनरेटर की लागत अभी भी अधिक रहेगी: लगभग 300 हजार रूबल, बैटरी के बिना - लगभग 250 हजार।

एक और बारीकियां जिसे पवन फार्म स्थापित करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए वह है उपकरण के लिए एक नींव बनाने की आवश्यकता। यदि आपके क्षेत्र में हवा की गति समय-समय पर 10 -15 मीटर प्रति सेकंड से अधिक हो तो नींव को विशेष देखभाल के साथ मजबूत किया जाना चाहिए। और सर्दियों में, यह सुनिश्चित करना आवश्यक होगा कि पवन टरबाइन ब्लेड पर बर्फ न जमे, इससे दक्षता बहुत कम हो जाती है। इसके अलावा, पवन टरबाइन के संचालन से होने वाले कंपन और शोर के कारण स्टेशन को आवासीय भवन से कम से कम 15 मीटर की दूरी पर रखने की सलाह दी जाती है।

जीवन लाभ

जैव ईंधन के बारे में अब हर जगह "भविष्य की पारिस्थितिक तकनीक" के रूप में बात की जा रही है। इसके इर्द-गिर्द बहुत सारे विवाद और परस्पर विरोधी समीक्षाएँ भड़क उठी हैं: यह कारों के लिए ईंधन के रूप में आकर्षक है, क्योंकि इसकी कीमत आकर्षक है, लेकिन साथ ही कई ड्राइवरों को संदेह है नकारात्मक प्रभावमोटर और बिजली के लिए बायोमटेरियल। आइए ऑटोमोबाइल समस्याओं को छोड़ दें: आखिरकार, जैव ईंधन का उपयोग न केवल ईंधन के रूप में किया जा सकता है वाहनों, लेकिन विद्युत प्रवाह के स्रोत के रूप में भी: उपकरण में ईंधन भरते समय यह गैस, गैसोलीन और डीजल की जगह ले सकता है।

जैव ईंधन का उत्पादन पौधों के अवशेषों - तनों और बीजों को संसाधित करके किया जाता है। जैविक डीजल का उत्पादन करने के लिए, तेल फसलों के बीजों से वसा का उपयोग किया जाता है, और मकई, गन्ना, चुकंदर और अन्य पौधों के किण्वन द्वारा गैसोलीन का उत्पादन किया जाता है। शैवाल को जैविक ऊर्जा के सबसे इष्टतम स्रोत के रूप में पहचाना जाता है, क्योंकि वे खेती में सरल हैं और तेल के समान तैलीय गुणों के साथ आसानी से बायोमास में परिवर्तित हो जाते हैं।

यह तकनीक जैविक गैस का भी उत्पादन करती है, जिसे खाद्य उद्योग और पशुधन से जैविक कचरे के किण्वन के दौरान एकत्र किया जाता है: इसमें 95% मीथेन होता है। पर्यावरण प्रौद्योगिकियाँआपको लैंडफिल में प्राकृतिक गैस एकत्र करने की अनुमति देता है! 1 टन बेकार कचरा 500 क्यूबिक मीटर तक उपयोगी गैस पैदा करता है, जिसे बाद में सेल्युलोसिक इथेनॉल में बदल दिया जाता है।

अगर हम बात करें घरेलू उपयोगविद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जैव ईंधन, तो इस उद्देश्य के लिए आपको एक व्यक्तिगत बायोगैस संयंत्र खरीदने की ज़रूरत है जो कचरे से प्राकृतिक गैस का उत्पादन करेगा। यह स्पष्ट है कि यह विकल्प केवल देश के घर में ही संभव है, जिसका सड़क पर अपना जैविक कचरा डंप है।

एक मानक स्थापना आपको प्रति दिन 3 से 12 घन मीटर गैस देगी; परिणामी गैस का उपयोग घर को गर्म करने और गैस पावर जनरेटर सहित विभिन्न उपकरणों को ईंधन भरने के लिए किया जा सकता है, जिसके बारे में हमने ऊपर लिखा था। दुर्भाग्य से, बायोगैस संयंत्र अभी तक हर जगह उपलब्ध नहीं हैं: आपको एक के लिए कम से कम 250,000 रूबल का भुगतान करना होगा।

प्रवाह को वश में करो

यदि आपके पास अपना स्वयं का बहता पानी (किसी धारा या नदी का एक भाग) है, तो एक व्यक्तिगत पनबिजली स्टेशन बनाना एक अच्छा समाधान होगा। स्थापना के संदर्भ में, इस प्रकार का ऊर्जा जनरेटर सबसे जटिल में से एक है, लेकिन इसकी दक्षता उपरोक्त सभी स्रोतों - पवन, सौर और जैविक - की तुलना में काफी अधिक है। पनबिजली स्टेशन बांध या बांध रहित हो सकते हैं; दूसरा विकल्प अधिक सामान्य और सुलभ है - आप अक्सर इसका पर्यायवाची नाम "फ्लो स्टेशन" पा सकते हैं। उनके डिज़ाइन के आधार पर, स्टेशनों को कई प्रकारों में विभाजित किया गया है:

सबसे इष्टतम और सामान्य विकल्प, जो इसे स्वयं बनाने के लिए उपयुक्त है, एक प्रोपेलर या व्हील वाला स्टेशन है; आप इंटरनेट पर बहुत सारे निर्देश और उपयोगी युक्तियाँ पा सकते हैं।

सबसे कठिन और असुविधाजनक समाधान एक माला स्थापना होगी: इसकी उत्पादकता कम है, यह आसपास के लोगों के लिए काफी खतरनाक है, और स्टेशन की स्थापना के लिए बड़ी मात्रा में सामग्री और बहुत समय की खपत की आवश्यकता होगी। इस संबंध में, डारिया रोटर अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि अक्ष लंबवत स्थित है, और इसे पानी के ऊपर स्थापित किया जा सकता है। साथ ही, ऐसे स्टेशन को माउंट करना मुश्किल होगा, और शुरू करते समय रोटर को मैन्युअल रूप से खोलना होगा।

यदि आप रेडीमेड मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन खरीदते हैं, तो यह होगा औसत लागतलगभग 200 हजार रूबल होंगे; घटकों की स्वयं-संयोजन से लागत में 30% तक की बचत होगी, लेकिन इसके लिए बहुत समय और प्रयास की आवश्यकता होगी। इनमें से कौन सा बेहतर है, यह आपको तय करना है।

यदि आप अपनी स्वयं की ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं तो हर महीने बिजली के लिए ऊर्जा कंपनियों को भुगतान क्यों करें? सभी अधिक लोगदुनिया इस सच्चाई को समझती है. और इसीलिए आज हम बात करेंगे घर, कार्यालय और अवकाश के लिए वैकल्पिक ऊर्जा के 8 असामान्य स्रोत.

खिड़कियों में सोलर पैनल

आजकल रोजमर्रा की जिंदगी में सबसे आम वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत है सौर पेनल्स. परंपरागत रूप से, इन्हें निजी घरों की छतों पर या आंगनों में स्थापित किया जाता है। लेकिन हाल ही में इन तत्वों को सीधे खिड़कियों में रखना संभव हो गया है, जिससे बहुमंजिला इमारतों में साधारण अपार्टमेंट के मालिकों द्वारा भी ऐसी बैटरियों का उपयोग करना संभव हो गया है।

साथ ही, ऐसे समाधान पहले ही सामने आ चुके हैं जो सौर पैनल बनाना संभव बनाते हैं उच्च स्तरपारदर्शिता. ये ऊर्जा तत्व हैं जिन्हें आवासीय खिड़कियों में स्थापित किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के विशेषज्ञों द्वारा पारदर्शी सौर पैनल विकसित किए गए थे। ये तत्व अपने माध्यम से गुजरने वाले 99 प्रतिशत प्रकाश को संचारित करते हैं, लेकिन इनकी दक्षता 7% है।

अपराइज़ ने एक असामान्य उच्च-शक्ति पवन टरबाइन बनाया है जिसका उपयोग घर और औद्योगिक पैमाने पर दोनों में किया जा सकता है। यह पवन टरबाइन एक ट्रेलर में स्थित है जिसे एसयूवी या मोटरहोम द्वारा खींचा जा सकता है।

मुड़े होने पर, अपराइज़ टरबाइन को सार्वजनिक सड़कों पर चलाया जा सकता है। लेकिन जब तैनात किया जाता है, तो यह पंद्रह मीटर ऊंची और 50 किलोवाट की शक्ति के साथ एक पूर्ण पवन टरबाइन में बदल जाता है।

मोटरहोम में यात्रा करते समय, दूरस्थ स्थलों या नियमित निजी आवासों को बिजली देने के लिए अपराइज़ का उपयोग किया जा सकता है। इस टरबाइन को अपने आँगन में स्थापित करके इसका मालिक अतिरिक्त बिजली पड़ोसियों को भी बेच सकता है।

मकानी पावर इसी नाम की कंपनी की एक परियोजना है, जो हाल ही में एक अर्ध-गुप्त नवाचार प्रयोगशाला के नियंत्रण में आई है। इस तकनीक के पीछे का विचार सरल और सरल दोनों है। इसके बारे मेंएक छोटी सी पतंग के बारे में जो एक किलोमीटर तक की ऊंचाई पर उड़ सकती है और बिजली पैदा कर सकती है।

मकानी पावर विमान अंतर्निर्मित पवन टर्बाइनों से सुसज्जित है जो उन ऊंचाई पर सक्रिय रूप से काम करेगा जहां हवा की गति जमीनी स्तर से काफी अधिक है। में ऊर्जा प्राप्त हुई इस मामले मेंपतंग को बेस स्टेशन से जोड़ने वाली डोर के माध्यम से प्रेषित किया जाता है।

मकानी पावर विमान की गतिविधियों से ही ऊर्जा भी उत्पन्न होगी। हवा के बल के नीचे केबल को खींचना, यह पतंगबेस स्टेशन में निर्मित डायनमो को घुमा देगा।

मकानी पावर की मदद से, निजी घरों और दूरदराज के स्थानों दोनों को ऊर्जा प्रदान करना संभव है जहां पारंपरिक बिजली लाइन स्थापित करना अव्यावहारिक है।

आधुनिक सौर सेलों की दक्षता अभी भी बहुत कम है। इसलिए, उनसे उच्च उत्पादन संकेतक प्राप्त करने के लिए, पैनलों के साथ काफी बड़े स्थानों को कवर करना आवश्यक है। लेकिन बेटारे नामक तकनीक आपको दक्षता को लगभग तीन गुना बढ़ाने की अनुमति देती है।

बेतारे एक छोटे आकार का इंस्टालेशन है जो किसी निजी घर के आंगन में या किसी ऊंची इमारत की छत पर स्थित हो सकता है। यह एक पारदर्शी कांच के गोले पर आधारित है जिसका व्यास एक मीटर से थोड़ा कम है। यह सूर्य के प्रकाश को संचित करता है और इसे एक काफी छोटे फोटोवोल्टिक पैनल पर केंद्रित करता है। इस तकनीक की अधिकतम दक्षता आश्चर्यजनक रूप से उच्च 35 प्रतिशत है।

इसके अलावा, बेटारे इंस्टॉलेशन स्वयं गतिशील है। यह किसी भी समय अपनी अधिकतम क्षमता पर काम करने के लिए आकाश में सूर्य की स्थिति के अनुसार स्वचालित रूप से समायोजित हो जाता है। और रात में भी यह बैटरी चांद, तारे और स्ट्रीट लाइट से प्रकाश को परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न करती है।

डेनिश-आइसलैंडिक कलाकार ओलाफुर एलियासन ने लिटिल सन नामक एक असामान्य परियोजना शुरू की, जो जोड़ती है रचनात्मकता, प्रौद्योगिकी और वंचितों के प्रति सफल लोगों के सामाजिक दायित्व। हम सूरजमुखी के फूल के आकार के एक छोटे उपकरण के बारे में बात कर रहे हैं, जो दिन के दौरान शाम को ग्रह के सबसे अंधेरे कोनों में रोशनी लाने के लिए सूरज की रोशनी से ऊर्जा से भरा होता है।

लिटिल सन सोलर लैंप को तीसरी दुनिया के किसी देश के परिवार के जीवन में लाने के लिए कोई भी व्यक्ति धन दान कर सकता है। छोटे सन लैंप मलिन बस्तियों और दूरदराज के गांवों के बच्चों को अपनी शाम पढ़ने या पढ़ने में समर्पित करने की अनुमति देते हैं, जिसके बिना आधुनिक समाज में सफलता असंभव है।

आप अपने लिए लिटिल सन लैंप भी खरीद सकते हैं, उन्हें इसका हिस्सा बना सकते हैं स्वजीवन. इन उपकरणों का उपयोग प्रकृति में बाहर जाते समय या खुले क्षेत्रों में एक शानदार शाम का माहौल बनाने के लिए किया जा सकता है।

कई संशयवादी एथलीटों पर हंसते हैं, उनका तर्क है कि व्यायाम के दौरान वे जो बल खर्च करते हैं उसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। रचनाकारों ने इस राय का पालन किया और दुनिया का पहला आउटडोर व्यायाम मशीनों का सेट बनाया, जिनमें से प्रत्येक एक छोटा बिजली संयंत्र है।

पहला खेल का मैदानग्रीन हार्ट नवंबर 2014 में लंदन में प्रदर्शित हुआ। व्यायाम के शौकीनों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग चार्ज करने के लिए किया जा सकता है मोबाइल उपकरणों: स्मार्टफोन या टैबलेट कंप्यूटर।

ग्रीन हार्ट साइट अतिरिक्त ऊर्जा को स्थानीय पावर ग्रिडों को भेजती है।

यह विरोधाभासी है, लेकिन बच्चों को भी "हरित" ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए मजबूर किया जा सकता है। आख़िरकार, उन्हें कुछ करने, खेलने और किसी तरह अपना मनोरंजन करने से कभी गुरेज नहीं होता। इसीलिए डच इंजीनियरों ने जिराफ़ स्ट्रीट लैंप नामक एक असामान्य झूला बनाया, जो बिजली पैदा करने की प्रक्रिया में बच्चों की बेचैनी का उपयोग करता है।

जिराफ़ स्ट्रीट लैंप स्विंग अपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने के दौरान ऊर्जा उत्पन्न करता है। सीट को हिलाकर, बच्चे या वयस्क इस डिज़ाइन में निर्मित डायनेमो के संचालन को उत्तेजित करते हैं।

बेशक, परिणामी बिजली एक निजी आवासीय भवन के पूर्ण कामकाज के लिए पर्याप्त नहीं होगी। लेकिन खेल के एक दिन के दौरान जमा हुई ऊर्जा शाम ढलने के बाद कुछ घंटों के लिए एक बहुत शक्तिशाली स्ट्रीट लैंप को चलाने के लिए पर्याप्त नहीं है।

मोबाइल ऑपरेटर वोडाफोन को एहसास है कि जब ग्राहकों के फोन चौबीसों घंटे काम करते हैं तो उनका मुनाफा बढ़ता है, और उनके मालिक खुद इस बात की चिंता नहीं करते हैं कि उनके गैजेट की बैटरी को चार्ज करने के लिए आउटलेट कहां मिलेगा। इसीलिए इस कंपनी ने पावर पॉकेट नामक एक असामान्य तकनीक के विकास को प्रायोजित किया।

घरेलू जरूरतों के लिए बिजली पैदा करने के लिए इसकी गर्मी का उपयोग करने के लिए पावर पॉकेट तकनीक पर आधारित उपकरणों को मानव शरीर के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।

पर इस समयपावर पॉकेट तकनीक के आधार पर, दो व्यावहारिक उत्पाद बनाए गए हैं: शॉर्ट्स और एक स्लीपिंग बैग। इनके दौरान पहली बार परीक्षण किया गया था संगीत समारोह 2013 में आइल ऑफ वाइट फेस्टिवल। ऐसे में एक व्यक्ति की एक रात का अनुभव सफल साबित हुआ सोने का थैलायह स्मार्टफोन की बैटरी को लगभग 50 प्रतिशत तक चार्ज करने के लिए पर्याप्त साबित हुआ।

में यह समीक्षाहमने केवल उन वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के बारे में बात की जिनका उपयोग रोजमर्रा की जरूरतों के लिए किया जा सकता है: घर पर, कार्यालय में या अवकाश के दौरान। लेकिन औद्योगिक पैमाने पर उपयोग के लिए अभी भी कई असाधारण आधुनिक "हरित" प्रौद्योगिकियां विकसित की गई हैं। आप उनके बारे में समीक्षा में पढ़ सकते हैं।