Відновлювані енергоресурси, їх характеристика та види
Теперішні гідроелектростанції (ГЕС) є складними гідротехнічними спорудами. Основними її елементами є во¬досховище, гребля, гідротурбіна, генератор. Шляхом створення греблі створюється різниця рівнів води. Вода, перетікаючи з верхнього рівня (б'єфа) на нижній, набуває великої швидкості. Водяний потік падає на лопаті турбіни, що обертає генератор, виробляючи тим самим електрику.
Отримання електроенергії у такій спосіб є значно ефективнішим і дешевшим, ніж, скажімо, тепловим способом. Саме тому приблизно з 80-х років ХІХ століття сумар¬на потужність гідроелектростанцій продовжує зростати, подвоюючись приблизно кожні 15 років.
Потужність гідроелектростанції залежить від витрат води й висоти її падіння. Навіть річки з невеликими витратами води, яка падає з чималої висоти, можуть виробляти велику кількість енергії.
Насамперед, будівництво водосховищ пов'язано з екологічними й соціальними проблемами, такими, як зменшення площ плодоносних земель, порушення природних водних екосистем, переселення людей, які мешкають у зоні затоплення, скорочення кількості корисних речовин в землях, розташованих вниз за течією та іншими.У залежності від запровадженої потужності гідроелектростанції (ГЕС) поділяються на великі і малі. До малої гідроенергетики належать системи потужністю до 30000 кВт, які, у свою чергу, можна поділити на малі, міні- і мікро-ГЕС. Малої ГЕС досить для забезпечення електроенергією невеликого міста, селища, а мікро- ГЕС може забезпечити електроенергією приватний будинок. Невеликі гідростанції дозволяють зберігати природний ландшафт, навколишнє середовище не тільки на етапі будівництва, але й у процесі експлуатації. Саме тому найбільш перспективним є виробництво гідроенергії на малих річках без створення штучних водосховищ.
На сьогодні мала гідроенергетика стає дедалі популярнішою в світі. Серед європейських країн цей вид відновної енергетики найбільш популярний в Австрії (10% від загального виробництва електроенергії).
В Україні нараховується понад 63 тис. малих річок загальною довжиною 135,8 тис.км, де можна встановлювати макро- чи мікро- ГЕС. Експлуатація малих ГЕС у нашій країні дає можливість виробляти близько 250 млн кВт.год електроенергії, що дозволило б зекономіти до 75000 т. дефіцитного органічного палива.
Попри величезні запаси енергії хвиль, цей напрямок розвивається досить повільно через велику кількість технічних проблем, з якими пов’язане перетворення енергії хвиль в електричну. Основними з них є розосередження енергії на великій поверхні, непостійне хвилевідтворення, низька швидкість руху хвиль при значній силі їхньої дії. У Норвегії побудовано 500-кіловатну хвильову енергетичну установку.
Більш поширеним є використання енергії припливів. Припливні коливаняя рівня всесвітнього океану пов’язані з гравітаційним впливом Місяця на водні маси Землі. Двічі на добу рівень світового океану піднімається і опускається. Висота припливу (різниця між самим найвищим і найнижчим рівнями води) в середньому сягає 0,5—10 м , а на Таїті становить аж 25 м.
Серед сучасних припливних електростанцій (ПЕС) найбільш відома перша у світі і найпотужніша на сьогодні станція (240 МВт), що міститься у Франції на березі Ла-Маншу в гирлі річки Ране. Приплив у цьому місці переміщує 189 тис. м3 води за секунду. Різниця рівнів становить 13 м, а швидкість течії між містами Брестом і Сен-Мало часто досягає 90 км/год.
До недоліків ПЕС слід віднести труднощі, пов'язані із захистом дамб та устаткування від ударів крижаних торосів, особливо у північних районах. Поблизу дамб морська флора й фауна дуже потерпають внаслідок нагромадження забруднюючих речовин на прилеглій території. Крім того, дамби перешкоджають міграції риб.
Геотермальна енергія – це тепло Землі, яке переважно утворюється внаслідок розпаду радіоактивних речовин у земній корі та мантії. Температура земної кори углиб підвищується на 2,5-3 °С через кожні 100 м ( так званий геотермальний градієнт).Так, на глибині 20 км вона складає близько 500 °С, на глибині 50 км - порядку 700...800 °С. У певних місцях, особливо по краях тектонічних плит материків, а також у так званих “гарячих точках”, температурний градієнт вище майже в 10 разів, і тоді на глибині 500-1000 метрів температура порід сягає 3000С. Однак і там де температура земних порід не така висока, геотермальних енергоресурсів цілком достатньо.
Усю природну теплоту, яка міститься в земній корі, можна розглядати як геотермальні ресурси двох видів: