СОДЕРЖАНИЕ
1 ПОЧЕМУ МЫ НУЖДАЕМСЯ В ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ? 6
1.1 ЭНЕРГИЯ СЕГОДНЯ 6
1.2 ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ - ПРОБЛЕМА УСТОЙЧИВОСТИ 6
1.2.1 История потребления энергии 6
1.2.2 СКОЛЬКО ДЕЛАЕТ МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ 7
1.2.3 БУДУЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ 8
1.2.4 ЗАПАСЫ ИСКОПАЕМОГО ТОПЛИВА 10
1.3 ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 11
1.3.1 ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ 12
1.3.2 КИСЛОТНЫЙ ДОЖДЬ 13
1.3.3 КАЧЕСТВО ЗАГРЯЗНЕННОГО ВОЗДУХА 15
1.3.4 МОРСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 16
1.4 СОЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИМЕЛИ ОТНОШЕНИЕ К ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ 16
1.4.1 Политические и экономические проблемы 17
1.4.2 УЯЗВИМОСТЬ ИЗ-ЗА ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ 17
1.4.3 ВОЕННЫЕ ОПАСНОСТИ ОТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ 17
1.5 ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ 17
1.5.1 БУДУЩЕЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ 18
1.5.2 СКРЫТЫЕ ЗАТРАТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИСКОПАЕМОГО ТОПЛИВА 19
1.6 ЛИТЕРАТУРА 20
2 СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ 21
2.1 ВВЕДЕНИЕ 21
2.2 Потенциалы 23
2.3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ 23
2.4 ПАССИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ 25
2.4.1 Пассивный Солнечный Обогрев 25
2.4.2 СОЛНЕЧНАЯ АРХИТЕКТУРА & АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ 31
2.5 СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ 33
2.5.1 РЫНОК СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА 33
2.5.2 ПОТЕНЦИАЛЫ 35
2.5.3 ТИПЫ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ 35
2.5.4 Технологические Примеры 39
2.5.5 СОЛНЕЧНЫЙ ОБОГРЕВ 47
2.6 СОЛНЕЧНАЯ ТЕПЛОВАЯ ВЫРАБОТКА ЭНЕРГИИ 58
2.6.1 СОЛНЕЧНЫЕ концентраторы 58
2.6.2 Солнечные Водоемы 62
2.7 PHOTOVOLTAICS 64
2.7.1 РЫНОК ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ 64
2.7.2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ 64
2.7.3 ТЕХНОЛОГИЯ 66
2.7.4 КЛЕТКИ ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ 66
2.7.5 СОЛНЕЧНЫЕ МОДУЛИ 67
2.7.6 ПРЕИМУЩЕСТВА ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ 67
2.7.7 Простые Системы ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ 68
2.7.8 Солнечная Водная Перекачка 69
2.7.9 СИСТЕМЫ ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ С БАТАРЕЯМИ 69
2.7.10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ ДОМАШНЯЯ СИСТЕМА С БАТАРЕЯМИ 70
2.7.11 ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ С ГЕНЕРАТОРАМИ 75
2.7.12 СВЯЗАННЫЙ С СЕТКОЙ ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ 75
2.7.13 ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ сервисного масштаба 76
2.8 Директива для Оценки Солнечных Потенциалов, Барьеров и Эффектов 77
2.8.1 Солнечное нагревание 77
2.8.2 Электричество Photovoltaics 78
2.9 ЛИТЕРАТУРА - СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ 80
3 БИОМАССА 82
3.1 ВВЕДЕНИЕ 82
3.2 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ 85
3.3 ВЫГОДА БИОМАССЫ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ 86
3.4 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА 87
3.4.1 ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ 87
3.4.2 КИСЛОТНЫЙ ДОЖДЬ 87
3.4.3 Эрозия почвы & Загрязнение воды 87
3.5 ТОПЛИВО БИОМАССЫ 88
3.5.1 ДЕРЕВЯННЫЕ ОСТАТКИ 88
3.5.2 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ОСТАТКИ 88
3.5.3 КОРОТКИЕ ЗАВОДЫ ВРАЩЕНИЯ 89
3.6 ТОПЛИВО БИОМАССЫ В РАЗВИВАЮЩИХСЯ СТРАНАХ 89
3.6.1 Древесное топливо 89
3.6.2 Древесный уголь 90
3.6.3 Остатки 90
3.7 МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ЭНЕРГИИ ОТ БИОМАССЫ 91
3.7.1 СГОРАНИЕ 91
3.7.2 PYROLYSIS 92
3.7.3 ГАЗИФИКАЦИЯ 93
3.7.4 БРОЖЕНИЕ 93
3.7.5 АНАЭРОБНОЕ ВЫВАРИВАНИЕ 94
3.8 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ 96
3.8.1 Производство высокой температуры с деревянными котлами увольнения 96
3.8.2 ВРУЧНУЮ ЗАПУЩЕННЫЕ КОТЛЫ 97
3.8.3 Топливные гранулы и щепа В АВТОМАТИЧЕСКИ ЗАПУЩЕННЫХ КОТЛАХ 99
3.8.4 СОЛОМЕННЫЕ КОТЛЫ УВОЛЬНЕНИЯ 101
3.8.5 ЭФФЕКТИВНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ МЕТОДЫ ГОРЕНИЯ ДЛЯ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СТРАН 104
3.8.6 Деревянные Основы Газификации 108
3.8.7 БРОЖЕНИЕ - Преобразование биомассы в этанол 109
3.9 НЕБОЛЬШИЕ ЗАВОДЫ БИОГАЗА ДЛЯ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СТРАН 111
3.9.1 Удобоваримая Собственность Органического вещества 111
3.9.2 Система Biogas Production 111
3.9.3 Состав Биогаза 112
3.9.4 Собственность Биогаза 112
3.9.5 Механика Извлечения Биогаза 112
3.9.6 Завод биогаза 113
3.9.7 Функционирование Простой Индии Сельские Домашние Заводы Биогаза 115
3.9.8 Классификация Заводов Биогаза 118
3.9.9 Общие индийские Проекты Завода Биогаза 119
3.9.10 Модель Janata 120
3.10 Преобразование биомассы в электричество 125
3.10.1 Газификация 125
3.10.2 Cо-УВОЛЬНЕНИЕ 126
3.10.3 КОГЕНЕРАЦИЯ 126
3.11 Директива для Оценки Потенциалов Биомассы, Барьеров и Эффектов 128
3.11.1 Неиспользованный Лесной энергетический Потенциал & Древесное топливо 128
3.11.2 Остатки от деревянной промышленности 129
3.11.3 Горючая трата от сельского хозяйства 130
3.11.4 Энергетические Зерновые культуры 132
3.11.5 Биогаз 133
3.12 ЛИТЕРАТУРА - БИОМАССА 135
4 ЭНЕРГИЯ ВЕТРА 138
4.1 ВВЕДЕНИЕ 138
4.1.1 РАЗВИТИЕ 139
4.2 ЭНЕРГИЯ НА ВЕТРУ 141
4.2.1 ВОЗДУШНАЯ ПЛОТНОСТЬ 141
4.2.2 ОБЛАСТЬ РОТОРА 141
4.2.3 Скорость ветра 141
4.3 ТЕХНОЛОГИЯ 144
4.3.1 Системные Компоненты ветра 145
4.3.2 ВЕТРЯНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 145
4.4 ПРИМЕНЕНИЕ ВЕТРЯНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 147
4.4.1 БОЛЬШИЕ ВЕТРЯНЫЕ ДВИГАТЕЛИ - WINDFARMS 147
4.4.2 МАЛЕНЬКИЕ ВЕТРЯНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 150
4.4.3 ПРИМЕНЕНИЕ МАЛЕНЬКИХ ВЕТРЯНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 151
4.5 Воздействие на окружающую среду заводов энергии ветра 154
4.6 РУКОВОДЯЩИЕ ПРИНЦИПЫ ДЛЯ ЗАЯВЛЕНИЙ ЭНЕРГИИ ВЕТРА 155
4.6.1 РАСПОЛОЖЕНИЕ ТУРБИНЫ 155
4.6.2 СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА 156
4.6.3 КАЛИБРОВКА ТУРБИНЫ 158
4.7 ЛИТЕРАТУРА - ЭНЕРГИЯ ВЕТРА 159
5 ВЛАСТЬ HYDRO 161
5.1 ВВЕДЕНИЕ 161
5.2 ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ HYDRO 161
5.2.1 ПРОБЛЕМЫ ВЛАСТИ HYDRO 163
5.3 ТЕХНОЛОГИЯ 167
5.3.1 ТИПЫ ТУРБИН 168
5.4 БОЛЬШОЙ ИЛИ МАЛЕНЬКИЙ HYDRO? 171
5.5 Большая Гидроэлектроэнергия 171
5.6 Маленькая Гидроэлектроэнергия 172
5.6.1 НЕБОЛЬШИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ HYDRO ДЛЯ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СТРАН 173
5.6.2 МИКРО СИСТЕМЫ HYDRO 174
5.6.3 НАКАЧАЙТЕ КАК ТУРБИНА 175
5.6.4 НАСОС RAM HYDRO 177
5.6.5 РУКОВОДЯЩИЕ ПРИНЦИПЫ ДЛЯ МАЛЕНЬКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ HYDRO 178
5.7 ОКЕАНСКАЯ ВЛАСТЬ 184
5.7.1 ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ И ОТЛИВОВ 184
5.7.2 ЭНЕРГИЯ ВОЛНЫ 186
5.8 Литература - ВЛАСТЬ HYDRO 189
6. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ 191
6.1. БИОДИЗЕЛЬ 192
6.2. БИОГАЗ 196
6.3. ЭТАНОЛ 198
7 ЕДИНИЦЫ 202
Большая часть энергии, которую мы используем сегодня, прибывает из ископаемого топлива. Уголь, нефть, и природный газ - все ископаемое топливо созданные несколько миллионов лет прежде распадом растений и животных. Это топливо похоронено между слоями земли и скалы. В то время как ископаемое топливо все еще создается сегодня подземной высокой температурой и давлением, они потребляются намного более быстро, чем они созданы. По этой причине, ископаемое топливо рассматривают как невозобновляемое; то есть, они не заменены, как только мы используем их. Так, мы исчерпаем их когда-то в будущем. Кроме того горение ископаемого топлива приводит к загрязнению и многим воздействиям на окружающую среду. Поскольку наш мир зависит так от энергии, мы должны использовать источники энергии, которая продлится навсегда. Эти источники называют возобновляемым источником энергии. Кроме того эти возобновляемые источники энергии намного больше безвредны для окружающей среды чем ископаемое топливо, когда они сожжены.
Среди ископаемого топлива так или иначе у специального характера есть ядерное топливо урана, которое может быть исчерпано меньше чем через 100 лет, но в так называемых бридерных реакторах это может умножиться и продлиться намного больше. Однако проблемы с радиоактивными отходами, которые представят опасность в течение миллионов лет и воздействие несчастного случая в Чернобыле, который показал риск, связанный с ядерной энергией, большинством правительств в индустрализированном мире, теперь оставляют ядерную энергию полностью. Это развитие продолжается несмотря на то, что ядерная энергия, которые производят почти нулевую эмиссию парниковых газов, может быть так или иначе решением глобального изменения климата (см. рев). Эмиссия парниковых газов теперь признана самой важной силой позади усилий уменьшить потребление власти окаменелости.
ПОЧЕМУ МЫ НУЖДАЕМСЯ В ИЗМЕНЕНИИ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ?
Главная проблема не состоит в том, что мы используем энергию, но как мы производим и потребляем энергетические ресурсы. Пока мы продолжаем удовлетворять наши энергетические потребности прежде всего сгоранием ископаемого топлива или ядерных реакций, мы собираемся иметь проблемы, воздействия на окружающую среду, социальные и проблемы устойчивости. В чем мы действительно нуждаемся, источники энергии, которые продлятся навсегда и могут использоваться без загрязнения окружающей среды.
Каждый год, эквивалент приблизительно 10 000 миллионов тонн угля потребляется на земле как энергия. Приблизительно 40 % от этого основаны на нефти и вместе с каменноугольным и природным газом больше чем 90 % следствия потребления полной энергии углеродистых атомов в этом ископаемом топливе. Последствием будет глобальное потепление (парниковый эффект) и нехватка ресурсов в будущем.
Древнее открытие огня и возможность горящего леса сделали доступным, впервые, довольно большое количество энергии для человечества. Позже (4000 и 3500 лет до н.э.) после того, как первые парусные суда и ветряные мельницы были развиты, и использование гидроэлектроэнергии началось через водные заводы или ирригационные системы, культурное развитие начало ускоряться. В течение нескольких тысяч лет энергетические требования человека были охвачены только возобновляемыми источниками энергии - солнце, биомасса, hydro и энергия ветра. Это было только до начала промышленной революции и способности преобразовать высокую температуру в движение, когда потребление энергии и промышленное развитие ускорялись быстро. Промышленная революция была революцией энергетической технологии, основанной на ископаемом топливе. Это произошло шаг за шагом, от эксплуатации месторождений угля к областям нефтяного и природного газа в глобальном масштабе. Это была только половина столетия, с тех пор как ядерная энергия начала использоваться в качестве источника энергии. После того, как этот основанный на окаменелости мир эры приближается к началу другого главного перехода, далеко от ископаемого топлива и к возобновляемым источникам энергии еще раз.