Վերականգնվող էներգիա

1. Վերականգնվող էներգիաԳրիգոր Հովհաննիսյան 10-3

2. Միտումներ
2006 թվականին էներգիայի համաշխարհային պահանջարկի մոտ 18 %-ը բավարարվել է վերականգնվող էներգիայի
աղբյուրների հաշվին, որից 13 %-ը` բիոզանգվածի (փայտի) այրման ավանդական եղանակով: 2010 թվականին այդ
ցուցանիշը կազմել է 16.7 %, իսկ 2013 թվականին` 21 %: Ընդ որում, ավանդական բիոզանգվածի բաժինը հետզհետե
փոքրանում է, մինչդեռ ժամանակակից վերականգնվող էներգիայի բաժինը` մեծանում:
• 2004-2013 թվականներին Եվրամիությունում արտադրվող վերականգնվող էլեկտրաէներգիան 14 %-ից դարձել է 25 %:
• Հիդրոէլեկտրաէներգիան վերականգնվող էներգիայի հիմնական աղբյուրն է. այն 2010 թվականին ապահովել է
համաշխարհային պահանջարկի 3.3 %-ը և էլեկտրաէներգիայի արտադրման 15.3 %-ը: Քամու էներգիայի կիրառումը
տարեկան աճում է մոտ 30 %-ով` լայնորեն կիրառվելով Եվրոպայում, ԱՄՆ-ում և Չինաստանում: Արևային
մարտկոցների արտադրությունն արագ աճում է: 2008 թվականին արտադրվել են 6.9 գՎտ (6.900 մՎտ) ընդհանուր
հզորությամբ մարտկոցներ, ինչը գրեթե 4 անգամ գերազանցում է 2004 թվականի ցուցանիշը: Արևային
տեղակայանքները տարածում ունեն հատկապես Գերմանիայում և Իսպանիայում: Արևային կայաններ են գործում
ԱՄՆ-ում: Դրանցից ամենամեծը` 354 մՎտ հզորությամբ, գտնվում է Մոհավ անապատում: Աշխարհում ամենահզոր
գեոթերմալ սարքավորումը տեղադրված է Կալիֆորնիայում` գեյզերների վրա. նրա հզորությունը 750 մՎտ է:
• Բրազիլիան իրականացնում է վերականգնվող էներգիայի օգտագործման ամենախոշոր ծրագիրն աշխարհում`
կապված շաքարեղեգից բիոէթանոլի արտադրման հետ: Էթիլային սպիրտը ներկայումս փակում է երկրի`
ավտոմոբիլային վառելիքի պահանջարկի 18 %-ը: Էթանոլը` որպես վառելիք, մեծ կիրառում ունի նաև ԱՄՆ-ում:
Հումքային խոշոր ընկերությունները խթանում են վերականգնվող էներգիայի կիրառումը: Այսպես, IKEA ընկերությունը
պատրաստվում է մինչև 2020 թվականը ամբողջովին անցնել վերականգնվող էներգիայի կիրառմանը: Էփլ ընկերություն
արևային խոշոր էլեկտրակայանների սեփականատեր է. այդպիսի էներգիայով են աշխատում ընկերության 2-3
կենտրոններ: Google ընկերության օգտագործած էներգիայի 35 %-ը վերականգնվող տեսակի է: Նրա ներդրումները այդ
ոլորտում արդեն գերազանցում են 2 միլիարդ դոլարը[:

3. Վերականգնվող էներգիայի գլոբալ ցուցիչներ
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Բիոդիզելի
արտադրություն (109
լիտր)
12 17.8 18.5 21.4 22.5 26 29.7 30.3
Էթանոլի
արտադրություն (109
լիտր)
67 76 86 86 83 87 94 98
Հիդրոէլեկտրակայան
(գՎտ)
885 915 945 970 990 1,018 1,055 1,064
Հողմաէներգետիկա
(գՎտ)
121 159 198 238 283 319 370 433
Ջրի տաքացումը արևով 130 160 185 232 255 373 406 435
Վերականգնվող
էներգիայի
բնագավառում
կատարվող ամենամյա
ներդրումներ (109 ԱՄՆ
դոլար)
130 160 211 257 244 232 270 286
Վերականգնվող
էներգիայի զարգացման
միտում ունեցող
երկրների քանակ
79 89 98 118 138 144 164 173
Վերականգնվող
էներգիայի ընդհանուր
հզորությունը (գՎտ)
1,140 1,230 1,320 1,360 1,470 1,578 1,712 1,849
Ֆոտոէֆեկտ (գՎտ) 16 23 40 70 100 138 177 227

4. Վերականգնվող էներգիայի աղբյուրները
Արևի ջերմամիջուկային ռեակցիան վերականգնվող էներգիայի տեսակներից շատերի
աղբյուրն է` բացառությամբ գեոթերմալ էներգիայի և մակընթացությունների ու
տեղատվությունների էներգիայի: Աստղագետների հաշվարկներով Արեգակի կյանքը
դեռ կարող է շարունակվել ևս մոտ 5 միլիարդ տարի, այնպես որ մարդկային
չափանիշներով արևից ստացվող վերականգնվող էներգիան գրեթե անսպառ է:
Խիստ ֆիզիկական առումով էներգիան չի վերականգնվում, այլ անընդհատ
շրջանառվում է վերոնշյալ աղբյուրներից: Երկիր հասնող արևային էներգիայի չնչին
մասն է վերածվում այլ տեսակի էներգիայի. մնացած հատվածն ուղղակի գնում է
տիեզերական տարածություն:
Վերականգնվող էներգիային հակադրվում է օգտակար հանածոների տեսքով
էներգակիրները, որոնցից են քարածուխը, նավթը, բնական գազը կամ տորֆը: Լայն
առումով նրանք ևս վերականգնվող են, բայց ոչ մարդկային տեսանկյունից. նրանց
վերականգնման համար անհրաժեշտ են միլիոնավոր տարիներ, իսկ դրանց
սպառումը շատ ավելի արագ է ընթանում:

5. Քամու ուժ
Էներգետիկայի այս ճյուղը մասնագիտացված է մթնոլորտում գտնվող օդային զանգվածների կինետիկ
էներգիայից էլեկտրական, ջերմային և ցանկացած այլ տեսակի էներգիայի ստեղծմանը ժողովրդական
տնտեսության մեջ կիրառելու նպատակով: Էներգիայի վերափոխումը կատարվում է
հողմաշարժիչների, հողմաղացների և տարատեսակ այլ ագրեգատների միջոցով: Քամու ուժը արևի
գործունեության հետևանք է, այդ պատճառով այն վերականգնվող էներգիայի տեսակներից է:
Հողմաշարժիչների հզորությունը կախված է մակերեսից, գեներատորի թիակից: Օրինակ` դանիական
Vestas ընկերության 3 մբթ (90 Վ) հզորությամբ տուրբիններն ունեն 115 մ բարձրություն, թիակների 90
մ տրամագիծ և աշտարակի 70 մ բարձրություն:
Այսպիսի էներգիայի արտադրման առավել արդյունավետ տեղեր են համարվում ափամերձ
տարածքները; Ծովում` ափից 10-12 կմ հեռավորության վրա (երբեմն նաև ավելի հեռու) կառուցում են
օֆշորային հողմաէլեկտրակայաններ: Հողմաշարժիչների աշտարակներն ամրացնում են գերաններով
հիմքին, որ փորվում է 30 մ խորության վրա:
Հողմաշարժիչները գործնականում վառելիքի պահանջ չեն զգում: 1 մբթ հզորությամբ հողմաշարժիչի
20 տարվա աշխատանքի դեպքում կարելի է խնայել մոտ 29 հազար տոննա ածուխ կամ 92 հազար
բարել նավթ;
Ապագայում ծագրվում է քամու էներգիան կիրառել ոչ թե հողմաշարժիչների միջոցով, այլ ոչ
ավանդական եղանակով: Արաբական Միացյալ Էմիրությունների Մասդար քաղաքում նախատեսվում
է կառուցել պիեզոէլեկտրականության սկզբունքով աշխատող էլեկտրակայան, որն իրենից
ներկայացնելու է պոլիմերային հիմքով «անտառ»` ծածկված պիեզոէլեկտրական մարտկոցներով: 55-
մետրանոց այդ հիմքերը ճկվելու են քամու ներգործությամբ` քամու ուժը հոսանքի վերածելով:

6. Հիդրոէներգետիկա
Այս էլեկտրակայաններում որպես էներգիայի ազբյուր
օգտագործվում է ջրային հոսքի պոտենցիալ էներգիան, որի
սկզբնաղբյուրը Արեգակն է: Այն գոլորշիացնում է ջուրը, որ հետ
տեղումների տեսքով թափվում է ցած և հոսում ներքև`
ձևավորելով գետեր: Հիդրոէլեկտրակայաններ են կառուցում
հիմնականում գետերի վրա` կառուցելով ամբարտակներ ու
ջրամբարներ: Հնարավոր էնաև ջրի հոսքի կինետիկ էներգիայի
օգտագործումը այսպես կոչված ազատ հոսք ունեցող (առանց
ամբարտակի) հէկերի վրա: 2010 թվականին հիդրոէներգետիկան
ապահովել է վերականգնվող էներգիայի 76 % և աշխարհում
ամբողջ էլեկտրաէներգիայի 16 %-ը: Հիդրոէներգետիկայի
ընդհանուր հզորությունը կազմում է 1015 գՎտ: Հիդրոէներգիայի
արտադրման առաջատարները մեկ շնչի քանակով համարվում
են Նորվեգիան, Իսլանդիան ու Կանադան: 2000-ական
թվականներից հիդրոէներգետիկայի ստացման առավել ակտիվ
քաղաքականություն է վարում Չինաստանը, որի համար
էներգիայի այս տեսակը էներգիայի հիմնական պոտենցալ
աղբյուր է: Այս երկրում է բաշխված աշխարհի փոքր հէկ-երի
գրեթե կեսը:

7. Արևային լույսի էներգիա
Էներգետիկայի այս տեսակը հիմնվում է Արևի էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը
էլեկտրական կամ ջերմային էներգիայի վերածելու վրա:Արևային էլեկտրակայանները
օգտագործում են Արևի էներգիան ինչպես ուղղակիորեն (ֆոտոէլեկտրական կայաններն
աշխատում են ներքին ֆոտոէֆեկտի երևույթի վրա), այնպես էլ անուղղակիորեն`
օգտագործելով գոլորշու կինետիկ էներգիան: Ֆոտոէլեկտրական խոշորագույն կայանը
Topaz Solar Farm էլեկտրակայանն է, որ գտնվում է Կալիֆորնիայում: Նրա հզորությունը
550 մՎտ է: Արևային էլեկտրակայանները լինում են.
• Աշտարակային: Արևային լույսը հելիոստատներով կենտրոնացնում են կենտրոնական
աշտարակում, որ լցված է աղային լուծույթով:
• Մոդուլային: Այսպիսի կայաններում ջերմության կրողը, որպես կանոն, յուղն է, որ
պարաբոլա-գլանաձև հայելային կոնցենտրատում ընդունում է ջերմությունը և
գոլորշիացնելով հաղորդում ջրին:Արևային ջրհորներ: Մի քանի մետր խորությամբ
ջրավազաններ են, որ ունեն բազմաշերտ կառուցվածք: Վերին կոնվեկցիոն շերտում
քաղցրահամ ջուր է, իսկ դրանից ներքև գրադիենտային շերտն է, որի խտությունը
դեպի ներքև աստիճանաբար մեծանում է: Ամենաներքևում աղային լուծույթի շերտն է:
Ավազանի հատակն ու պատերը պատված են սև նյութով ջերմության կլանման համար:
Տաքացումը սկսվում է ներքին շերտից, քանի որ աղային լուծույթը ջրի հետ
համեմատած ավելի մեծ խտություն ունի: Շերտերի կոնվեկցիոն միախառնում տեղի չի
ունենում, և լուծույթը կարող է տաքանալ մինչև 100 °C և ավելի: Աղային լուծույթի մեջ
տեղադրվում է խողովակային ջերմափոխանակիչը, որով պտտվում է եռացող հեղուկը
(ամոնիակ, ֆրեոն և այլն), գոլորշիանում` կինետիկ էներգիան հաղորդելով
շոգետուրբինին: Նման տեսակի խոշորագույն էլեկտրակայանը գտնվում է Իսրայելում:
Նրա հզորությունը 5 մՎտ է, ջրավազանի մակերեսը` 250.000 մ², խորությունը` 3 մ: