Экологическая характеристика альтернативных источников энергии

Солнечные батареи или СЭС.

Солнечная энергия обладает неоспоримыми преиму­ществами перед традиционными органическим и ядер­ным горючим. Это исключительно чистый вид энер­гии, который не загрязняет окружающую среду, а само ее использование не связано ни с какой биологической опасностью. Использование солнечной энергии в боль­ших масштабах не нарушает сложившегося в эволю­ции энергетического баланса нашей планеты

Это практически неисчерпаемый источник энергии. Ее можно использовать прямо (посредством улавлива­ния техническими устройствами) или опосредованно через продукты фотосинтеза, круговорот воды, движе­ние воздушных масс и другие процессы, которые обус­ловливаются солнечными явлениями.

Использование солнечного тепла — наиболее про­стой и дешевый путь решения отдельных энергети­ческих проблем. Подсчитано, что в США для обогре­ва помещений и горячего водоснабжения расходуется около 25% производимой в стране энергии. В север­ных странах, в том числе и в России, эта доля заметно выше. Между тем, значительная доля тепла, необ­ходимого для этих целей, может быть получена по­средством улавливания энергии солнечных лучей. Эти возможности тем значительнее, чем больше прямой сол­нечной радиации поступает на поверхность Земли.

Отопление и горячее водоснабжение как низкотем­пературные процессы преобразования солнечной энер­гии в теплоту могут быть осуществлены сравнитель­но простыми техническими средствами. Солнечные водонагреватели начинают использоваться для целей тепло- и горячего водоснабжения индивидуальных по­требителей в южных климатических зонах.

Наиболее распространено улавливание солнечной энергии посредством различного вида коллекторов. В простейшем виде это темного цвета поверхности для улавливания тепла и приспособления для его накоп­ления и удержания. Оба блока могут представлять единое целое. Коллекторы помещаются в прозрачную камеру, которая действует по принципу парника. Име­ются также устройства для уменьшения рассеивания энергии (хорошая изоляция) и ее отведения, напри­мер, потоками воздуха или воды.

Еще более просты нагревательные системы пассив­ного типа. Циркуляция теплоносителей здесь осуще­ствляется в результате конвекционных токов: нагре­тый воздух или вода поднимается вверх, а их место занимают более охлажденные теплоносители. При­мером такой системы может служить помещение с обширными окнами, обращенными к солнцу, и хо­рошими изоляционными свойствами материалов, спо­собными длительно удерживать тепло. Для умень­шения перегрева днем и теплоотдачи ночью исполь­зуются шторы, жалюзи, козырьки и другие защит­ные приспособления. В данном случае проблема наи­более рационального использования солнечной энер­гии решается через правильное проектирование зда­ний. Некоторое удорожание строительства перекрывается эффектом использования дешевой и идеально чистой энергии.

Ветровые электростанции (ВЭС).

Ветровые электростанции традиционно самые древние. Их мощности могут варьироваться от совсем маленьких до очень мощных 5МВт. Но несмотря на всю их экологичностьу них есть свои отрицательные стороны.

Ветряки распугивают птиц и зверей, нарушая их естественный образ жизни, а при большом их скопле­нии на одной площадке могут существенно исказить естественное движение воздушных потоков с непред­сказуемыми последствиями. Во многих странах, в том числив Ирландии, Англии и других, жители неоднок­ратно выражали протесты против размещения ВЭС вблизи населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий, а в условиях густо населенной Европы это означает — везде.

Было выдвинуто предложение о размещении сис­тем ветряков в открытом море. Так, в Швеции разра­ботан проект, согласно которому предполагается в Бал­тийском море недалеко от берега установить 300 вет­ряков. На их башнях высотой 90 м будут вращаться двухлопастные пропеллеры с размахом лопастей 80 м. Стоимость строительства только первой сотни таких гигантов потребуется более 1 млрд долл, а вся систе­ма, на строительство которой уйдет минимум 20 лет, обеспечит производство всего 2% электроэнергии от уровня потребления в Швеции в настоящее время. Это пока проектируется, но в настоящее время в Швеции начато строительство одной ВЭС мощностью 200 кВт на расстоянии 250 м от берега, которая будет переда­вать энергию на землю по подводному кабелю. Ана­логичные проекты были и у нас: предлагали устанав­ливать ветряки и на акватории Финского залива, и на Арабатской стрелке в Крыму. Помимо сложности и дороговизны подобных проектов, их реализация создала бы серьезные помехи судоходству, рыболов­ству, а также оказала бы все те же вредные экологи­ческие воздействия, о которых говорилось ранее. По­этому и эти планы вызывают движения протеста. Например, шведские рыбаки потребовали пересмотра проекта строящейся в море ВЭС, так как, по их мнению, подводный кабель, да и сама станция будут пло­хо влиять на рыб, в частности, на угрей, мигрирую­щих в тех местах вдоль берега.

Неприятным побочным эффектом использования ветряков для сторонников экологически чистого хо­зяйства оказались биологические последствия. Союзы охраны природы отмечают, что многие перелетные птицы вынуждены менять свои маршруты, избегая ветряных парков — мельницы отпугивают птиц. В ряде случаев положение сложилось настолько серьез­ное, что местные экологи вынуждены были поставить вопрос о временном закрытии установок или о переводе их на более гибкий режим работы с учетом се­зонных перемещений птиц