Сэргээгдэх эрчим хүч, торийн эсрэг ба хайлуулах эрчим хүчний орлуулагдах тэмдэг: Эрчим хүчний ирээдүй P5

 Нарны эрчим хүч 24/7 эрчим хүч гаргадаггүйтэй адил дэлхийн зарим газар бусадтай харьцуулахад тийм ч сайн ажилладаггүй. Надад итгээрэй, Канадаас ирээд нар бараг харагдахгүй хэдэн сар байдаг. Скандинавын орнууд болон Орост энэ нь хамаагүй муу байх магадлалтай - магадгүй энэ нь тэнд маш их хэмжээний хүнд металл, архи хэрэглэж байгааг тайлбарлаж магадгүй юм.

Гэхдээ дээр дурдсанчлан өмнөх хэсэг "Эрчим хүчний ирээдүй" цувралын хувьд нарны эрчим хүч нь хотод сэргээгдэх цорын ганц тоглоом биш юм. Үнэн хэрэгтээ технологи нь нарны эрчим хүч шиг хурдацтай хөгжиж, зардал, цахилгааны гаралт нь (зарим тохиолдолд) нарны эрчим хүчнээс илүү гарах сэргээгдэх эрчим хүчний төрөл бүрийн хувилбарууд байдаг.

Нөгөө талаас, бид мөн миний нэрлэх дуртай "зэрлэг тэмдэгт сэргээгдэх эрчим хүч"-ийн талаар ярих болно. Эдгээр нь нүүрсхүчлийн хий ялгаруулдаггүй, гэхдээ байгаль орчин, нийгэмд үзүүлэх хоёрдогч зардлыг хараахан судлаагүй (мөн хортой байж болзошгүй) шинэ бөгөөд гайхалтай хүчирхэг эрчим хүчний эх үүсвэрүүд юм.

Бидний эндээс судлах зүйл бол зууны дунд үе гэхэд нарны эрчим хүчний зонхилох эх үүсвэр болох хэдий ч ирээдүй нь сэргээгдэх эрчим хүчний коктейль болон орлуулагдах эх үүсвэрээс бүрдэх болно. Тэгэхээр сэргээгдэх эрчим хүчнээс эхэлье NIMBYs дэлхий даяар хүсэл тэмүүлэлтэйгээр үзэн яддаг.

Салхины эрчим хүч, Дон Кихотын мэдэхгүй зүйл

Мэргэжилтнүүд сэргээгдэх эрчим хүчний талаар ярихад ихэнх нь нарны эрчим хүчний хажуугаар салхин цахилгаан станцуудад бөөгнөрөдөг. Шалтгаан? Зах зээл дээр байгаа бүх сэргээгдэх эрчим хүчний дунд аварга том салхин тээрэмүүд хамгийн тод харагддаг - тэд тариачдын талбайн дагуу эрхий хуруу шиг наалдаж, дэлхийн олон хэсэгт тусгаарлагдсан (мөн тийм ч тусгаарлагдаагүй) далайн эргийн үзэмжтэй байдаг.

Гэхдээ энэ үед А дууны тойрог тэднийг үзэн яддаг, дэлхийн зарим хэсэгт тэд эрчим хүчний холимогт хувьсгал хийж байна. Учир нь зарим улс орнууд нараар ивээж байхад зарим нь салхитай, ихтэй байдаг. Нэгэн цагт юу байсан шүхэр сүйтгэх, цонх хаах, үсний засалт хийх дургүйцэл (ялангуяа сүүлийн таваас долоон жилийн хугацаанд) сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх хүчирхэг төв болгон хөгжүүлсэн.

Жишээлбэл, Нордикийн орнуудыг авч үзье. Финлянд, Дани улсад салхины эрчим хүч маш хурдацтай өсч байгаа бөгөөд тэд нүүрсээр ажилладаг цахилгаан станцынхаа ашгийн хэмжээг идэж байна. Дашрамд хэлэхэд эдгээр улс орнуудыг "найдваргүй" сэргээгдэх эрчим хүчнээс хамгаалах ёстой байсан нүүрсний цахилгаан станцууд юм. Одоо Дани, Финлянд улс 2,000 мегаваттын бохир эрчим хүчний эдгээр цахилгаан станцуудыг системээс гаргахаар төлөвлөж байна. 2030 хамт.

Гэхдээ энэ бүгд биш шүү дээ, хүмүүс ээ! Дани улс салхины эрчим хүчний хэрэглээг маш ихээр доромжилж, 2030 он гэхэд нүүрсээ бүрэн зогсоож, эдийн засгаа бүхэлд нь сэргээгдэх эрчим хүч рүү (ихэвчлэн салхинаас) шилжүүлэхээр төлөвлөж байна. 2050 хамт. Үүний зэрэгцээ салхин тээрмийн шинэ загварууд (жишээ нь. Нэг, хоёр) үйлдвэрлэлд хувьсгал хийж, салхины эрчим хүчийг салхины эх үүсвэрээр баялаг орнуудтай адил нарны туяагаар баялаг орнуудад ч татахуйц байх боломжтой.

Долгионыг тариалах

Салхин тээрэмтэй холбоотой боловч далайн гүнд булагдсан нь сэргээгдэх эрчим хүчний гурав дахь хамгийн алдартай хэлбэр юм: түрлэг. Далайн түрлэг нь салхин тээрэмтэй төстэй боловч салхинаас эрчим хүч цуглуулахын оронд далайн түрлэгээс эрчим хүчээ цуглуулдаг.

Далайн фермүүд тийм ч алдартай биш бөгөөд нар, салхи гэх мэт хөрөнгө оруулалтыг татдаггүй. Тийм ч учраас далайн түрлэг нь Их Британи гэх мэт цөөн хэдэн орноос бусад оронд хэзээ ч сэргээгдэх эрчим хүчний гол тоглогч болохгүй. Энэ нь ичмээр юм, учир нь Их Британийн тэнгисийн алсын хараатай зөвлөлөөс үзвэл, хэрэв бид дэлхийн кинетик түрлэгийн энергийн ердөө 0.1 хувийг л авсан бол энэ нь дэлхийг эрчим хүчээр хангахад хангалттай байх болно.

Түрлэгийн эрчим хүч нь нар, салхинаас хэд хэдэн өвөрмөц давуу талтай байдаг. Жишээлбэл, нар, салхинаас ялгаатай нь далайн түрлэг үнэхээр 24/7 үргэлжилдэг. Далайн түрлэг бараг тогтмол байдаг тул та ямар ч өдөр хэр их хүч гаргахаа үргэлж мэддэг бөгөөд энэ нь урьдчилан таамаглах, төлөвлөхөд тохиромжтой. Тэнд байгаа NIMBY-ийн хувьд хамгийн чухал нь далайн түрлэгийн фермүүд далайн ёроолд байрладаг тул тэд харагдахгүй, ухаангүй байдаг.

Хуучин сургуулийн сэргээгдэх эрчим хүч: усан ба газрын гүний дулаан

Сэргээгдэх эрчим хүчний талаар ярихдаа бид хамгийн эртний бөгөөд хамгийн өргөн тархсан сэргээгдэх эрчим хүчний зарим хэлбэр болох усан болон газрын гүний дулааны эрчим хүчний эх үүсвэрүүдэд эфирийн цаг төдийлөн өгдөггүй нь хачирхалтай гэж та бодож магадгүй. Үүнд сайн шалтгаан бий: Уур амьсгалын өөрчлөлт нь удахгүй усны эрчим хүчийг сүйтгэж, газрын гүний дулааны эрчим хүч нар, салхитай харьцуулахад бага хэмнэлттэй өсөх болно. Гэхдээ жаахан гүнзгийрүүлье.

Дэлхийн усан цахилгаан станцуудын ихэнх далан нь ойр орчмын нурууны мөстлөгийн улирлын хайлалтаар тэжээгддэг томоохон гол, нууруудаар тэжээгддэг бөгөөд бага хэмжээгээр далайн түвшнээс дээш өндөрт орших бороотой бүс нутгийн гүний усаар тэжээгддэг. Ирэх арван жилийн хугацаанд уур амьсгалын өөрчлөлт нь эдгээр хоёр усны эх үүсвэрээс гарч буй усны хэмжээг багасгах (хайлж эсвэл хатах) төлөвтэй байна.

Үүний нэг жишээг эрчим хүчнийхээ 75 гаруй хувийг усан цахилгаан станцаас бүрдүүлдэг дэлхийн хамгийн ногоон эрчим хүчний холимогт тооцогддог Бразил улсаас харж болно. Сүүлийн жилүүдэд хур тунадас багасч, ган гачиг ихсэж байна тогтмол эрчим хүчний тасалдал үүсгэсэн Жилийн ихэнх хугацаанд (хүрэн ба харанхуй). Арван жил өнгөрөх тусам эрчим хүчний ийм эмзэг байдал улам бүр түгээмэл болж, уснаас хамааралтай улс орнууд сэргээгдэх эрчим хүчээ өөр газар хөрөнгө оруулалт хийхээс өөр аргагүй болно.

Үүний зэрэгцээ газрын гүний дулааны тухай ойлголт нь хангалттай суурь юм: тодорхой гүнээс доош дэлхий үргэлж халуун байдаг; гүн нүх өрөмдөж, хоолойг дусааж, ус асгаж, боссон халуун уурыг цуглуулж, тэр уурыг турбиныг тэжээж, эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглана.

Исланд зэрэг олон тооны галт уулаар "адислагдсан" зарим оронд газрын гүний дулаан нь чөлөөт, ногоон эрчим хүчний асар том генератор бөгөөд Исландын эрчим хүчний бараг 30 хувийг үйлдвэрлэдэг. Мөн дэлхийн ижил төстэй тектоник шинж чанартай бүс нутгуудад энэ нь эрчим хүчний хөрөнгө оруулалтад үнэ цэнэтэй хэлбэр юм. Гэхдээ бусад хаа сайгүй газрын гүний дулааны станцыг барихад үнэтэй байдаг ба нар, салхи жил бүр үнэ нь буурч байгаа тул газрын гүний дулааны эрчим хүч тийм ч чухал биш юм. ихэнх оронд өрсөлдөх чадвартай байх.

Оролцох тэмдэгт сэргээгдэх эрчим хүч

Сэргээгдэх эрчим хүчийг эсэргүүцэгчид найдваргүй учраас бид өөрсдийн хэрэгцээгээ хангахын тулд нүүрс, газрын тос, шингэрүүлсэн хий зэрэг томоохон, тогтсон, бохир эрчим хүчний эх үүсвэрт хөрөнгө оруулалт хийх хэрэгтэй гэж байнга хэлдэг. Эдгээр эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нь манай эрчим хүчний системийн гол тулгуур болж ирсэн тул "суурь ачаалал" эрчим хүчний эх үүсвэр гэж нэрлэгддэг. Гэвч дэлхийн зарим хэсэгт, тэр дундаа Франц зэрэг орнуудад цөмийн эрчим хүчний сонголтын үндсэн эх үүсвэр байсаар ирсэн.

Дэлхийн XNUMX-р дайн дууссанаас хойш цөмийн эрчим хүч нь дэлхийн эрчим хүчний нэг хэсэг байсаар ирсэн. Техникийн хувьд их хэмжээний нүүрстөрөгчгүй энерги үйлдвэрлэдэг ч хорт хаягдал, цөмийн осол, цөмийн зэвсгийн тархалт зэрэг сөрөг үр дагавар нь цөмийн салбарт орчин үеийн хөрөнгө оруулалт хийх боломжгүй болгожээ.

Цөмийн тоглоом бол хотын цорын ганц тоглоом биш юм. Ториум ба Fusion эрчим хүч гэсэн хоёр шинэ төрлийн сэргээгдэхгүй эрчим хүчний эх үүсвэрийн талаар ярих нь зүйтэй. Эдгээрийг дараагийн үеийн цөмийн эрчим хүч гэж бодоод үзээрэй, гэхдээ илүү цэвэр, аюулгүй, илүү хүчтэй.

Булангийн эргэн тойронд торий ба хайлуулах уу?

Торийн реакторууд нь уранаас дөрөв дахин их нөөц болох торийн нитрат дээр ажилладаг. Тэд мөн уранаар ажилладаг реакторуудаас хамаагүй их эрчим хүч үйлдвэрлэдэг, хог хаягдал бага гаргадаг, зэвсгийн зориулалттай бөмбөг болгон хувиргах боломжгүй, бараг хайлдаггүй. (Ториум реакторын тухай таван минутын тайлбарыг үзээрэй энд.)

Үүний зэрэгцээ, хайлуулах реакторууд нь үндсэндээ далайн усан дээр ажилладаг, эсвэл устөрөгчийн изотопууд тритиум ба дейтерийн хослол юм. Цөмийн реакторууд атомуудыг хуваах замаар цахилгаан үүсгэдэг бол хайлуулах реакторууд манай нарны тоглоомын номноос нэг хуудсыг авч атомуудыг нэгтгэхийг оролддог. (Гүйлтийн реакторын тухай найман минутын тайлбарыг үзээрэй энд.)

Эдгээр эрчим хүч үйлдвэрлэх хоёр технологи хоёулаа 2040-өөд оны сүүлээр зах зээлд гарах ёстой байсан нь уур амьсгалын өөрчлөлтийн эсрэг тэмцэл битгий хэл дэлхийн эрчим хүчний зах зээлд бодитой өөрчлөлт оруулахад хэтэрхий оройтсон. Аз болоход, энэ нь тийм ч удаан үргэлжлэхгүй байж магадгүй юм.

Ториумын реакторуудын эргэн тойрон дахь технологи нь аль хэдийн бий болсон бөгөөд идэвхтэй ажиллаж байна Хятадын араас хөөцөлдөж байна. Үнэн хэрэгтээ тэд ойрын 10 жилд (2020-иод оны дунд үе) бүрэн ажиллагаатай Ториумын реактор барих төлөвлөгөөгөө зарласан. Үүний зэрэгцээ, fusion power нь олон арван жилийн турш архаг дутуу санхүүжсээр ирсэн боловч саяхан Lockheed Martin-ийн мэдээ Энэ нь шинэ хайлуулах реактор бас аравхан жилийн дараа байж болохыг харуулж байна.

Хэрэв эдгээр эрчим хүчний эх үүсвэрийн аль нэг нь ойрын арван жилийн дотор интернетэд орвол эрчим хүчний зах зээлд цочирдох болно. Ториум ба хайлуулах эрчим хүч нь сэргээгдэх эрчим хүчнээс илүү их хэмжээний цэвэр эрчим хүчийг манай эрчим хүчний сүлжээнд оруулах боломжтой тул одоо байгаа цахилгааны сүлжээг дахин холбох шаардлагагүй болно. Эдгээр нь хөрөнгө оруулалт их шаарддаг, төвлөрсөн эрчим хүчний хэлбэрүүд учраас нарны эрчим хүчний өсөлтийн эсрэг тэмцэхийг эрэлхийлж буй уламжлалт нийтийн аж ахуйн компаниудад ихээхэн сонирхол татахуйц байх болно.

Эцсийн эцэст энэ нь шидэлт юм. Ториум болон хайлуулах бодисууд ойрын 10 жилийн дотор арилжааны зах зээлд гарвал эрчим хүчний ирээдүй болох сэргээгдэх эрчим хүчийг гүйцэж түрүүлэх боломжтой. Үүнээс илүү урт бол сэргээгдэх эрчим хүч ялна. Аль ч тохиолдолд хямд, элбэг дэлбэг эрчим хүч бидний ирээдүй юм.

Тэгэхээр хязгааргүй энергитэй ертөнц үнэхээр ямар харагддаг вэ? Эцэст нь бид энэ асуултанд хариулна Эрчим хүчний ирээдүй цувралын зургаадугаар хэсэг.

ИРЭЭДҮЙ ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ЦУВРАЛ ХОЛБООС

Нүүрстөрөгчийн эрчим хүчний эрин үеийн удаан үхэл: Эрчим хүчний ирээдүй P1

Газрын тос! Сэргээгдэх эрчим хүчний эрин үеийг өдөөх хүчин зүйл: Эрчим хүчний ирээдүй P2

Цахилгаан машины өсөлт: Эрчим хүчний ирээдүй P3

Нарны эрчим хүч ба эрчим хүчний интернетийн өсөлт: Эрчим хүчний ирээдүй P4

Эрчим хүч элбэгтэй дэлхий дээрх бидний ирээдүй: Эрчим хүчний ирээдүй P6