พลังงานทางเลือกในรัสเซีย: แนวคิด การจำแนกประเภทและประเภท ขั้นตอนของการพัฒนา อุปกรณ์และการใช้งานที่จำเป็น

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

พลังงานทางเลือกในรัสเซียแทบไม่มีการพัฒนาในระดับรัฐ ตัวอย่างเช่น มีความพยายามบางอย่างในการพัฒนาทิศทางนี้ หลังจากสองปี (2556-2558) ได้มีการพิจารณาแล้วว่าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในบรรดาแหล่งดังกล่าว อย่างไรก็ตาม รัฐบาลยังได้รวมพื้นที่ต่างๆ เช่น แหล่งพลังงานลม และการผลิตพลังน้ำในเอกสารการพัฒนาในระดับที่น้อยกว่า

พลังงานทดแทนคืออะไร

ก่อนที่จะพิจารณาพลังงานทางเลือกในรัสเซีย คุณจำเป็นต้องเข้าใจว่ามันคืออะไรโดยทั่วไป รวมทั้งประเภทของพลังงานที่มีอยู่ในปัจจุบัน

สำหรับคำจำกัดความ พลังงานทดแทนคือชุดของมาตรการและวิธีการบางอย่างที่จะช่วยให้คุณได้รับพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มาจากธรรมชาติ แหล่งที่มาเหล่านี้รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

• พลังงานลม;
• น้ำกับพลังงานแสงแดด
• พลังงานความร้อนใต้พิภพหรือน้ำขึ้นน้ำลง

นี่คือรายการแหล่งที่มาที่ไม่สมบูรณ์ อย่างไรก็ตามพวกเขาเป็นหนึ่งในสิ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเช่นเดียวกับที่ใช้ในรัสเซีย พลังงานทางเลือกกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในหลายประเทศทั่วโลก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าทุกคนพยายามให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อลดการพึ่งพามนุษย์ในทรัพยากรที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ ด้วยความช่วยเหลือในการผลิตกระแสไฟฟ้า

ผลักดันการพัฒนา

สำหรับการพัฒนาทุกทิศทางของกิจกรรมของมนุษย์จำเป็นต้องมีแรงกระตุ้น มันสามารถเป็นอะไรก็ได้สิ่งสำคัญคือมันนำไปสู่การพัฒนาทิศทางที่ต้องการ สำหรับการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกนั้น การวิจัยอย่างเข้มข้นเริ่มขึ้นหลังจากปี 2516 เมื่อสังเกตวิกฤตน้ำมันที่มีชื่อเสียง ในขณะนั้นเองที่เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษว่ามนุษยชาติต้องพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้มากเพียงใด

สำหรับการพัฒนาทิศทางนี้ในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย กระบวนการนี้อาจช้าที่สุด นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าประเทศนี้มีทรัพยากรธรรมชาติสำรองมากมายที่สามารถนำมาใช้สำหรับวิธีการผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิมได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่มีแรงผลักดันที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา นอกจากนี้ อัตราการเติบโตที่ช้าก็เนื่องมาจากไม่มีการสนับสนุนจากรัฐบาลที่ดีสำหรับโครงการดังกล่าว

พลังงานชีวภาพ

พลังงานทางเลือกในรัสเซียในทิศทางนี้ได้พัฒนาอย่างแข็งขันในภูมิภาคต่างๆ เช่น ดินแดนครัสโนดาร์ ทางใต้ของไซบีเรีย ภาคกลางของรัสเซีย

ในกรณีนี้ ทรัพยากรหลักคือชีวมวล ซึ่งเป็นพาหะพลังงานจากพืช เป็นที่น่าสังเกตว่าทรัพยากรบางส่วนในพื้นที่นี้มีการใช้งานมาเป็นเวลานาน เช่น ไม้ ขี้เลื่อย และอื่นๆ หากเราพูดถึงการพัฒนาพลังงานทดแทนในพื้นที่นี้ในรัสเซียโดยเฉพาะ พืชและของเสียทางการเกษตรก็สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ ในการแปรรูปมวลนั้น มีสองวิธีหลักในการเผา:

• ใช้หน่วยแรงดันสูง แต่ประสิทธิภาพกระบวนการเพียง 40-50%;
• การใช้กังหันก๊าซให้ผลกำไรมากกว่ามาก เนื่องจากประสิทธิภาพจะอยู่ที่ 93%

เพื่อการประหยัดต้นทุนสูงสุดเมื่อใช้วิธีการผลิตพลังงานนี้ จำเป็นต้องค้นหาสถานที่แปรรูปขยะใกล้กับใบเสร็จรับเงิน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นการดีที่สุดที่จะติดตั้งกังหันก๊าซใกล้กับฟาร์มหรือสถานประกอบการทางการเกษตรอื่นๆ พวกเขาเป็นซัพพลายเออร์หลักของชีวมวล ด้วยวิธีนี้ คุณจะได้รับพลังงานจำนวนมากโดยใช้ทรัพยากรวัสดุเพียงเล็กน้อย

พลังงานลม

ลมเป็นพลังงานทางเลือกที่ดี ในการผลิตจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์พิเศษสำหรับพลังงานทดแทน - กังหันลม สถานที่ที่ดีที่สุดคือแนวชายฝั่ง - ห่างจากทะเลอย่างน้อย 10 กม. พูดถึงอาณาเขตRF ภูมิภาคที่ดีที่สุดคือ Far East และ Far North

พลังงานไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนใช้สร้างพลังงานได้อีกทางหนึ่ง มีหลายวิธีในการรับทรัพยากรที่จำเป็น:

• จากก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันเบา;
• น้ำถูกแยกออกเป็นองค์ประกอบ;
• จากเอนไซม์หรือจุลินทรีย์

นี่เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องใส่ใจกับความจริงที่ว่าเครื่องยนต์ไฮโดรเจนนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในประมาณ 2 หรือ 3 เท่า นี่แสดงให้เห็นว่าการพัฒนาพลังงานทางเลือกประเภทไฮโดรเจนสามารถเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดทั้งทั่วโลกและในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย

แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ

วิธีนี้ใช้ความร้อนของเปลือกโลกเพื่อให้ได้พลังงานที่จำเป็น อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดบางประการที่นี่ พวกเขาเชื่อมโยงกับความจริงที่ว่าการใช้พลังงานประเภทนี้จากมุมมองทางเศรษฐกิจมีความเกี่ยวข้องเฉพาะในบางส่วนของโลกเท่านั้น ปัจจุบัน สถานีพลังงานความร้อนใต้พิภพมีให้บริการในประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา อิตาลี นิวซีแลนด์เท่านั้น

วันนี้ พลังงานทางเลือกและนิเวศวิทยาเป็นแนวคิดสองประการที่สำคัญที่สุดสำหรับมนุษยชาติ สหพันธรัฐรัสเซียในกรณีนี้ผลิตประมาณ 10% ของพลังงานประเภทนี้ทั้งหมดทั่วโลก อย่างไรก็ตาม นี่ยังไม่เพียงพอ และทิศทางนี้ควรได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันและต่อไปให้มากที่สุดศักยภาพของทิศทางความร้อนใต้พิภพในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซียนั้นมีมากมาย ตามการประมาณการของผู้เชี่ยวชาญ Kamchatka เพียงอย่างเดียวสามารถผลิตพลังงานได้ 5,000 MW ต่อปี ในการเปรียบเทียบ ปัจจุบันมีการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพประมาณ 19.3,000 เมกะวัตต์ทั่วโลก

พลังงานอาทิตย์

ทิศทางที่สดใสที่สุดสำหรับการพัฒนาพลังงานทดแทนในปัจจุบันคือพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ทรงพลังที่สุด การแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับพลังงานของโลกทั้งใบก็เพียงพอแล้ว นอกจากนี้ ไม่ต้องสงสัยเกี่ยวกับองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมของทรัพยากรประเภทนี้ เนื่องจากเป็นธรรมชาติโดยสมบูรณ์

ปัจจุบันมีโฟโต้เซลล์แบบพิเศษติดตั้งอยู่ทั่วโลก สามารถใช้เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้ สถานีอวกาศยังมีเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อจัดหาแหล่งพลังงานธรรมชาตินี้ เพื่อให้ได้พลังงานดังกล่าวจะมีการติดตั้งสถานีพลังงานแสงอาทิตย์พิเศษ พวกมันถูกวางไว้ในที่ที่มีแดดจ้าเป็นจำนวนมาก

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่ผู้เชี่ยวชาญต้องเผชิญในด้านนี้คือประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้บนพื้นต่ำ อย่างดีที่สุดก็ถึง 23% อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ใช้ได้กับสถานีภาคพื้นดินเท่านั้น แบตเตอรี่ที่ติดตั้งบนสถานีอวกาศมีค่าสัมประสิทธิ์สูงกว่ามาก นอกจากนี้ ปัญหาอีกประการหนึ่งคือความไม่สอดคล้องกันของการผลิตพลังงานดังกล่าว ดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสงตลอดเวลา และยังสามารถซ่อนอยู่หลังก้อนเมฆได้อีกด้วย นอกจากนี้สำหรับการติดตั้งโฟโตเซลล์ให้เพียงพอต้องใช้พื้นที่ว่างมาก

ถ้าเราพูดถึงพลังงานทดแทนในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซีย พื้นที่ที่ดีที่สุดสำหรับการวางเซลล์แสงอาทิตย์คือดินแดนครัสโนดาร์ คูบาน พริมอรี และไซบีเรียตะวันออก

พลังงานฟิวชั่น

เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุมเป็นทิศทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการพัฒนาพลังงาน ด้วยความช่วยเหลือ คุณสามารถแก้ปัญหาการผลิตพลังงานได้อย่างสมบูรณ์ ไม่เพียงแต่สำหรับประเทศใดประเทศหนึ่งเท่านั้น แต่สำหรับมนุษยชาติทั้งหมดด้วย ทิศทางนี้มีข้อดีสามประการที่ปฏิเสธไม่ได้ แหล่งแรกคือแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมด ที่สองคือความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมของกระบวนการ แหล่งที่สามคือประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่สูง

อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีสถานีเทอร์โมนิวเคลียร์เพียงแห่งเดียวที่จะเป็นประโยชน์ต่อเศรษฐกิจ ควรสังเกตว่าขั้นตอนแรกของการพัฒนาทิศทางนี้เริ่มขึ้นในปี 1950 ในสหภาพโซเวียต โปรแกรมที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการพัฒนาทิศทางนี้คือ ITER โปรแกรมนานาชาติ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าผลลัพธ์ที่จริงจังครั้งแรกควรได้รับในปี 2583-2593 รัสเซียเป็นประเทศที่เข้าร่วมโปรแกรมนี้

การพัฒนาทั่วไปใน RF

การพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกในสหพันธรัฐรัสเซียประสบปัญหามากมาย เนื่องจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต โครงการวิจัยจำนวนมากจึงถูกยกเลิกทั้งหมดหรือบางส่วน ความพยายามครั้งแรกในการฟื้นฟูการพัฒนาทิศทางพลังงานทดแทนได้ดำเนินการในทศวรรษ 2000 มีการระบุภูมิภาคซึ่งการพัฒนาอุตสาหกรรมเฉพาะนั้นถือว่ามีแนวโน้มมากที่สุด อย่างไรก็ตาม โปรแกรมทั้งหมดถูกลดทอนลงอย่างรวดเร็ว ในขณะนั้นน้ำมันมีราคาสูงและไม่ต้องการแหล่งอื่น

ปัญหาการพัฒนา

สำหรับบริษัทพลังงานทางเลือกในรัสเซียแทบไม่ทำอะไรเลย ประการแรก มันไม่มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจ นอกจากนี้ยังมีด้านลบอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาเกิดขึ้นเนื่องจากไม่มีการสนับสนุนจากรัฐสำหรับโครงการดังกล่าว ไม่มีกรอบการกำกับดูแลที่สมบูรณ์สำหรับกิจกรรมประเภทนี้

การพัฒนาทิศทางใด ๆ ก็ไม่มีประโยชน์เนื่องจากความจริงที่ว่าความสามารถในการแข่งขันของแหล่งพลังงานทางเลือกในปัจจุบันอ่อนแอเกินไปเมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิม นอกจากนี้ การขาดบุคลากรในการพัฒนากิจกรรมประเภทนี้ โดยเฉพาะบุคลากรที่มีคุณสมบัติสูง จะเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาอย่างมาก

จากที่กล่าวมาข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าแหล่งอื่นจำเป็นต้องได้รับการพัฒนา เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยสำหรับผู้คนมากขึ้น ในการทำเช่นนี้ พวกเขาต้องการการสนับสนุนที่แข็งแกร่งจากรัฐ หากไม่มีคุณก็สามารถสร้างพลังงานทดแทนได้ที่บ้านเท่านั้น เช่น ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กสำหรับบ้านบ่อยๆ หรือจัดการชีวมวลหากเรากำลังพูดถึงฟาร์มนอกเมือง