Геотермальная энергетика

Геотермальную энергию — энергию внутренней теплоты Земли — также можно назвать одной из перспективнейших нетрадиционных источников энергии. При чём геотермальную энергию можно эффективно использовать не только для производства электроэнергии, а также и для создания систем центрального отопления.

Всего существует три метода по преобразованию геотермальной энергии вэлектричество:

- Прямой метод — с использованием сухого пара.

- Непрямой метод — с использованием водяного пара.

- Бинарный метод — метод, где используются геотермальные воды в купе с воспомогательными жидкостами

Наиболее оптимальным вариантом ГеоТЭС являются станции бинарного типа. В отличие от первого типа бинарная ГеоТЭС не производит выбросов парниковых газов, тогда как ГеоТЭС прямого метода вместе с парами воды вделяет парниковые газы, которые содержатся в «сухом паре».

В целом же ГеоГЭС всех типов имею ряд значительных плюсов и минусов. Так геотермальные ГЭС имеют высокую мощность и большой запас потенциальной энергии для выработки. Также энергия вырабатываемая ГеоГЭС имеет низкую стоимость, а обслуживание самих станций также не несёт высоких финансовых затрат. Но низкая стоимость электроэнергии затягивает период окупания станции, так как её строительство требует больших финансовых вложений. Помимо всего ГеоГЭС, особенного прямого и непрямого метода, могут выделять парниковые и ядовитые газы, хоть и в меньшем объёме. Проблемой использования ГеоТЭС является малое количество стран, в которых возможно их строительство. Такие территории находятся в Исландии(где ГеоТЭС сумарно дают 25% всей электроэнергии в стране), Италия, Россия, страны в пределах Тихоокеанского огненого кольца — Япония, Канада, США, Мексика, Индонезия и другие.

Грозовая энергетика

Использование грозовой энергии в настоящее время находится только в теоретической разработке. Если говорить об энергии молний, то в одном разряде собрано пять миллиардов джоулей чистой энергии, эквивалентной 145 литрам бензина.Было рассчитано, что один разряд молнии может обеспечить энергией население США на 20 минут. А если учесть, что каждый год по всей Земле ударяет полтора миллиарда разрядов (от 40 до 50 разрядов за секунду), то перспективы открываются поистине потрясающие.

В 2006 году компания Alternative Energy Holdings сделала заявление, что ей удалось создать конструкцию, способную преобразовывать энергию молний в безопасное электричество. Было заявлено, что подобные установки способны окупться в течении нескольких лет. Но последующие эксперименты дали неудовлетворительный результат и проект в итогебыл закрыт.

В 2013 году в Саунгемптонском университете смоделировали в лаборатории искусственный заряд, эдентичный заряду молнии, смогли уловить его с помощью спец.оборудования и зарядить полученным электричеством телефон за небольшое время.

Создание первых ЭС, получающих энергию из молний, - дело сравнительно не близкого будущего, так как проблемы связанные с её сбором при современном уровне технологий решить невозможно. Одна из таких проблем — кратковременность разряда молнии. Для быстрого и эффективного освоения этого разряда небходимы конденсаторы высокой мощности, технологий производства которых ещё не существует. Также одной из проблем связанных с получение энергии из молний — значительные различия в мощности заряда каждой, тогда как для использования этой энергии нужны разряды определённой мощность, а технологий по стандартизации разрядов молний также ещё не существует.

Криоэнергетика

Принцип работы криоэнергетических установок состоит в накапливании избыточной энергии при помощи сжижения атмосферного воздуха

В отличии от грозовой энергетики, криоэнергетика не является делом будущего. Чтобы получить электричество, воздух в криогенном аккумуляторе охлаждается до -196°C, а полученная при этом жидкая смесь азота и кислорода закачивается в закрытое хранилище, напоминающее термос, где с минимальными потерями и при атмосферном давлении может храниться неделями. В моменты, когда сети начинают «проседать» под нагрузкой, жидкий воздух поступает на испаритель и, расширяясь более чем в 700 раз, раскручивает турбину. Предварительный нагрев испарителя необязателен — разницы в 210−230 градусов между буквально космическим холодом и обычной «температурой за бортом» вполне достаточно для взрывного выброса скрытой энергии смеси. Совершивший работу ледяной воздух практически полностью возвращается обратно в рабочий цикл.

Первая подобная экспериментальная установка была построена в 2010 году, и в тот же год доказала свою эффективность. После этого в британском городе Слау при местном ТЭЦ была построена криогенная аккумулирующая ЭС мощностью 350 кВт, которая возвращала в электросеть значительное количество электроэнергии.