«РАЗВИТИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ В РОССИИ И МИРЕ»

Perovskite uses aluminum and gold as the contact received in the solar cells. Figure 4.a illustrates the structure of a simple perovskite solar element. In this case, HTL is a layer that conducts holes well, and ETL is a layer that conducts electrons well. By forming this layer, the amount of recombination is drastically reduced. Figure 4.b shows an energy diagram of a perovskite solar cell. We can see that 0.7 eV is used for the transfer of electrons from the perovskite to the ETL layer, and 0.18 eV for the transition of the cavity from the perovskite to the HTL, and this value is very small. This allows it to reach the contacts without losing energy.

References

10. Aliev, R., Abduvoxidov, M., Mirzaalimov, N., and Gulomov., J. (2020). Kremniy asosli quyosh ele-mentlarida rekombinatsiya va generatsiya jarayoni. Science and Education, 1(2), 230-235. doi: 10.24412/2181-0842-2020-2-230-235

11. Gulomov, J., Aliev, R., Nasirov, M., and Ziyoitdinov, J. (2020). Modeling metal nanoparticles influence to properties of silicon solar cells, Int. J. of Adv. Res. 8(Nov), 336-345; doi.org/10.21474/IJAR01/12015

12. Gulomov, J., Aliev, R., Abduvoxidov, M., Mirzaalimov, A., Mirzaalimov, N. (2020). Exploring optical properties of solar cells by programming and modeling. Global Journal of Engineering and Technology Advances, 5(1), 032-038; doi.org/10.30574/gjeta.2020.5.1.0080

13. Aliev, R., Gulomov, J., Abduvohidov, M. et al. (2020) Stimulation of Photoactive Absorption of Sunlight in Thin Layers of Silicon Structures by Metal Nanoparticles. Appl. Sol. Energy 56, 364-370; https://doi.org/10.3103/S0003701X20050035

14. Gulomov, J., Aliev, R., Mirzaalimov, A., Mirzaalimov, N., Kakhkhorov, J., Rashidov, B., & Temirov, S. (2021). Studying the Effect of Light Incidence Angle on Photoelectric Parameters of Solar Cells by Simulation. International Journal of Renewable Energy Development, 10(4), 731-736. https://doi.org/10.14710/ijred.2021.36277

15. Aliev, R., Abduvohidov, M., & Gulomov, J. (2020). Simulation of temperatures influence to photoelectric properties of silicon solar cells. Physics & Astronomy International Journal, 4(5), 177-180.

16. Gulomov, J., Aliev, R., Abduvoxidov, M., Mirzaalimov, A., Mirzaalimov, N., & Rashidov, B. (2020). Mathematical model of a rotary 3D format photo electric energy device. World Journal of Advanced Research and Reviews, 8(2), 164-172.

17. Abduvohidov Murodjon Komilovich, Mirzaalimov Avazbek Alisherovich, Ziyoyitdinov Jahongir Norboevich, Mirzaalimov Navruzbek Alisher Ugli, Gulomov Zhasurbek Zhurakhon Ugli and Madaminova Irodakhon Madammjon Kizi (2020). Creation of new numerical simulation programs and models for modeling solar elements. Universum: technical sciences, (6-1 (75)), 14-17.

18. Aliev, R., Frank, B., Zhasur, G., Abduvokhi-dov, M., Aliev, S., & Rashidov, B. (2021). FLEXOPHOTOVOLTAIC EFFECT IN POLO-CONDUCTOR P-P-STRUCTURES. Universum: Engineering Sciences, (4-4 (85)), 77-81.

10. Mirzaalimov, A.A., Gulomov, J. Zh.U., & Ab-duvokhidov, M.K. (2020). CREATION OF NEW GENERATION PHOTOELECTRIC POWER DEVICES WITH A HIGHLY EFFICIENT SILICON BASE. Universum: Engineering Sciences, (6-3 (75)).

«DEVELOPMENT OF ALTERNATIVE ENERGY IN RUSSIA AND IN THE WORLD»

Lediankina D.A.

Student,

direction " Electric power and electrical engineering», NUST MISIS,

Russia, Moscow

«РАЗВИТИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ В РОССИИ И МИРЕ»

Ледянкина Д. А.

Студентка,

направление «Электроэнергетика и электротехника», НИТУ «МИСиС»,

РФ, г. Москва

Abstract

The article is devoted to the main types of alternative energy sources and their development in the Russian Federation. In 2020, despite the pandemic and the lockdown of the economy, emissions of toxic substances into the atmosphere reached another record high. One of the solutions to this problem should be "green" power stations. The article shows the difference between renewable and alternative energy sources. An important emphasis is placed on the experience of other countries that are actively implementing "green" technologies in everyday life, and the possibility of using them in Russia. The article presents the forecasts of authoritative publications about the prospects of renewable energy sources.

Аннотация

Данная статья посвящена основным видам альтернативных источников энергии, их развитию в Российской Федерации. В 2020 году несмотря на пандемию и локдаун экономики выбросы токсичных веществ

в атмосферу достигли очередного рекордного значения. Одним из решений этой проблемы должны стать «зеленые» энергетические станции. В статье указано отличие возобновляемых от альтернативных источников энергии. Немаловажный акцент делается на опыте других стран, активно внедряющих «зелёные» технологии в повседневную жизнь, возможности применения в России. В работе приведены прогнозы авторитетных изданий насчёт перспектив возобновляемых источников энергии.

Keywords: ecology, alternative energy sources, renewable energy sources.

Ключевые слова: экология, альтернативные источники энергии, возобновляемые источники энергии.

Есть ли человек, который не задумывался об экологии? Поток тревожных новостей о состоянии окружающей среды усиливается изо дня в день, и даже всесильная пандемия не смогла переломить эту тенденцию.

Согласно статистике после самоизоляции, каждый четвертый россиянин стал беспокоиться об экологических проблемах [1]. В этом нет ничего удивительного, ведь в мае 2020 года средняя концентрация С02 достигла очередного рекордного значения в 417,1 ppm [2].

Лидеры по загрязнению окружающей среды -Китай, Соединенные Штаты Америки и Индия. На их долю приходится около половины общемировых выбросов, среди которых главное место занимают продукты промышленности, электроники, энергетической отрасли и транспорта.

Рекордное сокращение загрязнений показывают Новая Зеландия, Норвегия, Швеция. В этих странах активно применяют «зелёные» налоги, практикуют разделение мусора на 10-15 категорий, переходят на безопасный для окружающей среды транспорт, в общем, потребляют осознанно и перерабатывают порядка 99% отходов. Швеция, например, к 2040 году планирует производить электричество только на основе возобновляемых источников энергии [3].

Действительно, помимо прочих решений, экологи предлагают переход на альтернативные источники энергии. Так ли эффективно это решение? Какие виды альтернатив уже представлены и разработаны? Какими достоинствами и недостатками обладают образцы? Что это вообще такое?

Итак, альтернативные источники энергии - это все источники энергии, отличные от нефти, газа, угля, течений речных вод и атомной энергии. Иными словами, возобновляемые и невозобновляе-мые источники, использование энергии которых на современном этапе развития энергетики приобретает хозяйственную значимость [4].

Другим же понятием является возобновляемая энергия - энергия, образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества [5].

Основное их различие состоит в проблеме отношения к ГЭС и АЭС - это возобновляемые источники, но их редко причисляют к альтернативным. Основные причины: строительство и работа ГЭС приводили к переселению местных жителей, изменению экосистем, а АЭС из-за неправильной эксплуатации - к техногенным катастрофам.

За последние 10 лет доля возобновляемых источников энергии увеличилась на 10%, этот показатель выше самых смелых прогнозов двухтысячных годов. Поэтому нынешние предсказания, куда оптимистичнее предыдущих. По прогнозу «Скол-ково», к 2040 году ВИЭ обеспечат 35-50 % мирового производства электроэнергии и 19-25 % всего энергопотребления [6]. Остановимся же подробнее на передовых методах выработки электроэнергии, их распространении в мире и развитии в России.

Первое - солнечная энергетика. По конструкции различают солнечные батареи башенного, фотоэлектрического, тарельчатого, комбинированного видов. Является наиболее развитым альтернативным источником энергии в РФ. Среди достоинств данного вида производства энергии неисчерпаемость, большая область применения, бесшумность. Среди недостатков можно выделить дороговизну, непостоянство работы из-за погодных условий, коэффициент полезного действия не более 30%, а в среднем, много меньше, большие площади для размещения батарей. Российские станции, в основном, размещены в Бурятии, Башкортостане, Крыму, Оренбургской области. Вырабатывают они менее 1% всей производимой электроэнергии в РФ. Наиболее мощная гелиоэлектростанция в России -Перово, Крым. Её пиковая мощность 106 МВт, для сравнения китайский солнечный парк «Тэнгэр» способен производить 1,5 ГВт энергии, около 1 ГВт вырабатывает и СЭС в Абу-Даби.

Второе - ветряные установки. Существуют наземные, прибрежные, шельфовые, плавающие, парящие и горные установки. Плюсом данного вида энергии можно назвать снижение стоимости установок за последние двадцать лет на 80%, достаточную эффективность работы, минимум занимаемой площади. Из минусов следует остановиться на создании определенного вида шума, что для птиц и людей небезопасно, непостоянство источника энергии из-за погодных условий. В Адыгее и Мурманской области сосредоточены почти все действующие ветряные станции на 2021 год. Вырабатывают они также менее 1% всей производимой электроэнергии в РФ. Крупнейший комплекс ветровых электростанций —находится в Ростовской области, суммарная мощность составляет 350 МВт, но всё в том же Китае существует такой комплекс ВЭС, как Ганьсу с 7965 МВт.

Третье - геотермальные. Энергия может вырабатываться двумя путями: гидротермальными источниками и петротермальными. Маловероятно, что данный способ выработки электроэнергии получит широкое распространение. Однако этот вид

энергии способен покрыть потребности жителей Камчатки. Для Исландии это действительность - 90 % потребностей населения перекрываются геотермальной энергией, это было достигнуто за три десятка лет, позволило отказаться от ввозимых, в том числе из СССР, углеводородов.

Четвертое - биомасса. Положительной стороной этого принципа является постоянная работа, ведь мусор пока не заканчивается, другое дело, что нужна инфраструктура для его переработки и разделения. В Швеции половина производимого мусора идёт на топливо в этих станциях. Также можно отметить безопасность для людей, компактность станций. Отрицательной стороной является запах около станций, загрязнение окружающей среды транспортировкой мусора, если учитывать, что доля электромашин пока невелика. Но самое главное, небольшая экологичность, ведь происходит замена выбросов углекислого газа на не менее опасный диоксид азота [7].

Заключительный вариант альтернативных источников энергии - энергия приливов и отливов. Он известен еще с 11 века под видом приливных мельниц. КПД составляет порядка 80 % - это едва ли не рекорд среди АИЭ. Существуют две технологии добычи энергии данным способом: с помощью приливных плотин или генераторов приливного потока. Несмотря на высокий КПД, рационально использовать, только на предприятиях, находящихся недалеко от энергоустановки, иначе весь эффект будет потерян во время пути до потребителя. В России был эксперимент по внедрению энергии приливов и отливов, но сейчас он закрыт. В мире самая крупная Сихвинская корейская ПЭС расположена в искусственном заливе. Мощность ее составляет 254 МВт.

Поскольку, энергетика влияет и на промышленность, и на рядовых потребителей, и на транспортную сферу, идея перехода на возобновляемые источники энергии выглядит жизнеспособной. Например, Китай ведёт активную работу по достижению углеродной нейтральности, которая по плану должна наступить в 2060 году. В этой стране было запущено ветряных станций втрое больше, чем во всём остальном мире за 2020 год [8].

Главным недостатком представленных систем является непостоянство работы, но это можно ком-

пенсировать путём их комбинации, например, устанавливать в одном месте и ветряные, и солнечные станции. Достоинства альтернатив неоспоримы -экологичность, неисчерпаемость, постепенное снижение стоимости кВт*час.

В России переход на альтернативные источники энергии пока не наступил. Такие станции находятся, в основном, в сельской местности, с низкой плотностью населения. Существуют методы стимулирования внедрения экологичных источников энергии, например, упомянутый ранее «зелёный» налог.

Благодаря территории РФ, множеству регионов с разнообразнейшими климатическими условиями обязательно можно подобрать наиболее подходящий к местности альтернативный источник энергии для обеспечения нужд потребителей и производителей.

References

1. According to the «Tass» https://tass.ru/obsch-estvo/11015519

2. According to the Mauna Loa observatory

https://research.noaa.gov/article/ArtMro/587/Ar-

ticleID/2636/Rise-of-carbon-dioxide-unabated

https://techcrunch.com/2019/05/12/co2-in-the-atmosphere-just-exceeded-415-parts-per-million-for-the-first-time-in-human-history/

3. https://ru.sweden.se/ljudi/kak-prozhit-bez-nefti/

4. Rosstandart, GOST 54531-2011 [Published in Russian], https://docs.cntd .ru/document/1200097331

5. Alternative technologies. Renewable and alternative energy sources. Terms and definitions, https://docs.cntd .ru/document/1200097331

6. According to the Skolkovo https://en-ergy.skolkovo.ru/downloads/documents/SEneC/Re-search/SKOLKOVO_EneC_Forecast_2019_Rus.pdf

7. Proskuryakova L., Ermolenko G. Renewable Energy 2030: Global Challenges and Long-term Trends in Innovation Development / L. Proskuryakova, G. Ermolenko; National Research University Higher School of Economics. - Moscow: HSE, 2017 https://is-sek.hse.ru/data/2017/04/04/1168471430/Renova_En-ergy.pdf

8. According to the «Vedomosti» https://www.vedomosti.ru/opinion/arti-cles/2021/01/21/855023-kitai-rekord