Б) Гелиоэнергетика

Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.

Получение электрической или тепловой энергии за счет солнечной энергии, одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики. По наиболее оптимистичным прогнозам, к 2020 г. Г. будет давать от 5 до 25% мирового производства энергии.

Различают два основных варианта Г.: физический и биологический. При физическом варианте Г. энергия аккумулируется солнечными коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках или концентрируется системой зеркал.

Солнечные элементы (фотоэлектрические преобразователи, ФЭП) широко используются в космических аппаратах. Однако более экономична Г. с использованием системы зеркал, которые нагревают масло в трубах солнечных электростанций (СЭС). Энергия, получаемая на СЭС, в 5-7 раз дешевле, чем энергия ФЭП. Недостатком СЭС являются лишь очень большие затраты металла на их сооружение (в пересчете на единицу производимой энергии они в 10-12 раз выше, чем при производстве энергии на ТЭС или АЭС). Затраты цемента при этом еще выше: в 50-70 раз. СЭС занимают большие площади, и потому их строительство перспективно только в пустынях. Так, к югу от Лос-Анджелеса построена СЭС мощностью 80 МВт, причем затраты на ее строительство быстро окупились, получаемая энергия на 1/3 дешевле, чем энергия АЭС

Достоинства:

Общедоступность и неисчерпаемость источника.

Практически полная безопасность для окружающей среды.

Недостатки:

Зависимость от погоды и времени суток.

Как следствие необходимость аккумуляции энергии.

Высокая стоимость конструкции.

Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.

Нагрев атмосферы над электростанцией.

Солнечная кухня: солнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи. Температура в фокусе коллектора достигает 150 °С. Такие кухонные приборы могут широко применяться в развивающихся странах. Стоимость материалов необходимых для производства «солнечной кухни» составляет $3 — $7

В) гидроэнергетика

I) Приливные электростанции - особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция.

Преимуществами ПЭС является экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов .

Мощность приливных электрических станций в некоторых местах могла бы составить порядка 2–20 МВт. Первая морская приливная электростанция (мощность 635 кВт) была создана в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля. А в 1935 г. приливную электростанцию начали возводить и в США. Американцы перегородили часть залива Пассамакводи на восточном побережье, потратили на это сумму в 7 млн. долларов, но работы пришлось свернуть из-за неудобного для строительства морского дна (слишком глубокого и мягкого), а также из-за того, что построенная довольно близко крупная тепловая электростанция могла давать более дешевую энергию, чем приливная.

Аргентинские инженеры и специалисты предлагали использовать очень высокую приливную волну в Магеллановом проливе, но тогда правительство так и не утвердило дорогостоящий и рискованный проект.

С 1967 года в устье реки Ранс во Франции на приливных волнах высотой до 13 метров работает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей примерно 540 тыс. кВт*ч.

По оценкам экспертов организации «Greenpeace», ресурсы приливной энергии в мире таковы, что их использование позволит получить количество энергии, превышающее современные потребности человечества в электричестве в 5 тыс. раз.