Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүд ба тэдгээрийн газарзүй
Эрчим хүч бол орчин үеийн амьдралын үндсэн хэрэгцээ юм: айл өрх, тээвэр, аж үйлдвэр, тэр ч байтугай нийтийн үйлчилгээ нь тогтвортой эрчим хүчний хангамжаас хамаардаг. Гэсэн хэдий ч чулуужсан түлшнээс хэт хамааралтай байх нь хүлэмжийн хийн ялгаралтаас эхлээд дэлхийн үнэ, хангамжийн хэлбэлзлээс үүдэлтэй эрчим хүчний аюулгүй байдал хүртэл томоохон бэрхшээлүүдийг бий болгодог. Энэ бол сэргээгдэх эрчим хүч нь чухал хувилбар болж байгаа газар юм. Сонирхолтой нь, сэргээгдэх эрчим хүчний хүртээмж нь бүс нутгийн газарзүйн нөхцөл байдал - өргөрөг, газарзүйн байршил, уур амьсгалаас эхлээд геологийн идэвхжил хүртэл ихээхэн нөлөөлдөг. Энэ нийтлэлд сэргээгдэх эрчим хүчний янз бүрийн эх үүсвэрүүд болон тэдгээрийн боломжит боломж, ашиглалтын стратегийг тодорхойлдог газарзүйн хүчин зүйлүүдтэй хэрхэн холбогддог талаар авч үзэх болно.
1. Нарны эрчим хүч: Нарны цацрагийн эрчим ба уур амьсгалын нөлөөлөл
Нарны эрчим хүч нь нарны цацрагийг фотоволтайк (PV) хавтан эсвэл нарны дулааны системээр дамжуулан ашигладаг. Газарзүйн хувьд нарны эрчим хүчний боломж нь нарны гэрлийн эрчим, нартай өдрүүдийн тоо, үүлний бүрхүүл, агаарын бохирдлын түвшингээс ихээхэн хамаардаг. Экваторын ойролцоох бүс нутгууд нь жилийн турш нарны цацрагийн өндөр түвшинг авдаг боловч үүлний бүрхүүл, их хэмжээний хур тунадас зэрэг бэрхшээлтэй тулгардаг .
Цөлийн болон хагас хуурай бүс нутаг, жишээлбэл, субтропикийн бүс нутаг нь тэнгэр цэлмэг, чийгшил багатай тул нарны эрчим хүчний ихээхэн нөөцтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ, сэрүүн бүс нутгууд нарны эрчим хүчнээс ашиг хүртэх боломжтой хэвээр байгаа ч улирлын чанартай хэлбэлзэлтэй байдаг: зуны улиралд үйлдвэрлэл нэмэгдэж, өвлийн улиралд буурдаг. Ашиглалтын хувьд хот суурин газрууд дээврийн нарны эрчим хүчийг хөгжүүлэх боломжтой бол хөдөөгийн томоохон бүс нутгууд том хэмжээний нарны эрчим хүчний фермүүдэд илүү тохиромжтой.
2. Салхины эрчим хүч: Салхины хэв маяг, газрын гадаргын байдал, далайд ойр байхаас хамаарна
Салхины эрчим хүчийг даралт болон температурын зөрүүнээс шалтгаалан агаарын массын хөдөлгөөнөөс үүсгэдэг . Газарзүйн хувьд салхины өндөр потенциал нь ихэвчлэн эргийн бүс, өндөрлөг газар , задгай талбай, уулсын хоорондох салхины коридоруудад байдаг. Эргийн болон далайн эргийн салхи нь эргийн салхинаас илүү тогтвортой байх хандлагатай байдаг тул олон улс орон далайн эргийн салхин цахилгаан станцуудыг хөгжүүлж байна.
Газарзүйн байршил нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг: уулс нь тодорхой завсарт салхийг хааж эсвэл салхины урсгалыг хурдасгаж чаддаг (Вентуригийн эффект). Цаашилбал, саадгүй тэгш газар (өндөр ургамал эсвэл шигүү барилга гэх мэт) нь салхин турбинд ерөнхийдөө тохиромжтой байдаг. Гэсэн хэдий ч байршлыг сонгохдоо аюулгүй байдал, дуу чимээ, нүүдлийн шувуудад үзүүлэх нөлөөлөл, орон нутгийн иргэдийн хүлээн зөвшөөрлийг харгалзан үзэх ёстой.
3. Гидро (Усны) энерги: Хур тунадас, голын сав газар , газрын налуугаар тодорхойлогдоно
Усан цахилгаан станцууд (УЦЦ) нь усны потенциал болон кинетик энергийг ихэвчлэн далан эсвэл голын урсгалын системээр дамжуулан ашигладаг. Усан цахилгаан станцын потенциал нь тухайн бүс нутгийн гидрологийн мөчлөгөөс ихээхэн хамаардаг: хур тунадас, жилийн турш голын урсгалын тогтвортой байдал, ус хураах талбайн хэмжээ, мөн хангалттай өндөр зөрүүтэй налуу/газрын гадаргуу.
Хурдан урсгалтай гол мөрөнтэй уулархаг бүс нутаг нь алслагдсан тосгодод тохиромжтой бичил усан цахилгаан станцууд зэрэг усан цахилгаан станцуудын ихээхэн боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч усан цахилгаан станцын зураг төслийг үер, тунадасжилт, ой модыг устгахтай холбоотой урсгалын өөрчлөлтийн эрсдэлд тохируулан хийх ёстой. Газарзүйн хувьд халуун орны бүс нутгийн голууд их хэмжээний урсацтай байж болох ч улирлын хэлбэлзэл болон Эль-Ниньо/Ла-Ниньогийн нөлөөнд өртөмтгий байдаг. Тиймээс усан цахилгаан станцын тогтвортой байдалд усны хагалбарын менежмент чухал үүрэгтэй.
4. Геотермаль энерги: Тектоник болон галт уулын идэвхжилтэй холбоотой
Геотермаль энерги нь дэлхийн доторх дулааныг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх эсвэл шууд халаалтын хэрэгцээнд ашигладаг. Газарзүйн хувьд геотермаль потенциал нь идэвхтэй тектоник бүс, хагарал, галт уулын бүслүүртэй нягт холбоотой байдаг. Тектоник хавтангийн уулзвар орчмын газар нутаг гэх мэт "Галын цагираг" нь ерөнхийдөө геотермаль нөөц ихтэй байдаг, учир нь магма нь гадаргуутай харьцангуй ойрхон бөгөөд газар доорх усны нөөцийг халаадаг.
Геотермаль эрчим хүчний давуу тал нь нар, салхины эрчим хүчнээс ялгаатай нь тогтмол цахилгаан эрчим хүч (суурь ачаалал) нийлүүлэх чадвар юм. Гэсэн хэдий ч үүнийг хөгжүүлэхэд нарийн төвөгтэй хайгуул, өндөр анхны зардал шаардагдана. Цахилгаан станцын байршилд хамгаалалтын бүс, конденсацлах боломжгүй хийн ялгаруулалт, газрын суулт эсвэл жижиг газар хөдлөлт зэрэг эрсдэлийг бууруулах арга хэмжээг харгалзан үзэх ёстой. Зөв төлөвлөлт хийснээр геотермаль эрчим хүч нь галт уулын идэвхжилтэй бүс нутгуудад хамгийн найдвартай сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн нэг болж чадна.
5. Биоэнерги: Газрын үржил шим, тариалалтын хэв маяг, биомассын хүртээмжээс хамаарна
Биоэнерги нь хөдөө аж ахуйн хаягдал, мод, малын ялгадас, эрчим хүчний ургац зэрэг органик материалаас гардаг. Газарзүйн хувьд биоэнергийн чадавхид хөдөө аж ахуйн бүтээмж, тарьсан ой модны хүртээмж, мал аж ахуйн практик, органик хаягдал үйлдвэрлэх төвүүдтэй ойрхон байх (жишээлбэл, зах, хүнсний үйлдвэр эсвэл боловсруулах үйлдвэр) зэрэг орно.
Хөдөө аж ахуйн бүс нутагт ихэвчлэн сүрэл, хальс, багассе, эсвэл далдуу модны тосны хоосон багц зэрэг цахилгаан, био хий, био түлш болгон боловсруулж болох үлдэгдлийн нөөц байдаг. Үүний зэрэгцээ, хот суурин газруудад органик хаягдал болон шингэн хаягдлыг цэвэрлэх байгууламжаар дамжуулан био хий болгон хувиргах боломжтой байдаг. Биоэнергийн гол бэрхшээл бол тогтвортой байдлыг хангах явдал юм: био түлшний үйлдвэрлэл нь ойн хувиргалтыг нэмэгдүүлэх, биологийн олон янз байдлыг бууруулах, хүнсний аюулгүй байдлыг алдагдуулах ёсгүй. Тиймээс хамгийн аюулгүй арга бол ихэвчлэн хаягдал, үлдэгдлийг нэн тэргүүнд тавих явдал юм.
6. Далайн эрчим хүч: Урсгал, долгион, түрлэг, эргийн хэлбэрээс хамаарна
Далайн энерги нь долгионы энерги, далайн түрлэг, далайн урсгал, температурын зөрүү (OTEC)-ийг хамардаг. Үүний боломж нь далайн эргийн газарзүйн нөхцөл байдлаас ихээхэн хамаардаг: эргийн шугамын урт, далайн гүн, долгионыг бүрдүүлдэг зонхилох салхины чиглэл, далайн түрлэгийн урсгалыг нэмэгдүүлдэг хоолой эсвэл булангийн шинж чанар.
Нарийн хоолойтой газруудад далайн түрлэгийн турбинууд бий болгох ирээдүйтэй боломжийг олгодог хүчтэй урсгал байдаг. Нээлттэй далай руу харсан эргийн бүсүүд нь ихэвчлэн өндөр давалгааны энергитэй байдаг. Гэсэн хэдий ч далайн эрчим хүчний технологи харьцангуй үнэтэй хэвээр байгаа бөгөөд зэврэлт, шуурганы давалгаа, эргийн экосистемд үзүүлэх нөлөөллийг харгалзан үзэхийг шаарддаг судалгаа шаарддаг. Гэсэн хэдий ч арлын орнуудын хувьд далайн эрчим хүч нь стратегийн шийдэл байж болох юм, ялангуяа гол цахилгаан сүлжээнээс хүрэхэд хэцүү жижиг арлуудын хувьд.
7. Эрчим хүчний төлөвлөлттэй газарзүйн холбоос: Бүх хүнд тохирох нэг хэмжээтэй шийдэл байхгүй
Бүс нутаг бүр сэргээгдэх эрчим хүчний өвөрмөц боломжит хослолтой. Хавтгай, нарлаг газар нь нарны эрчим хүчийг ашиглахад тохиромжтой; салхитай эрэг нь салхинд тохиромжтой; хурдан урсгалтай гол мөрөнтэй уулс нь усан цахилгаан станцад тохиромжтой; галт уулын бүс нь газрын гүний дулааны эрчим хүчийг ашиглахад тохиромжтой; хөдөө аж ахуйн бүс нутаг нь биоэнергид тохиромжтой; арлын орнууд нь далайн эрчим хүчийг хөгжүүлэхэд тохиромжтой. Тиймээс үр дүнтэй эрчим хүчний төлөвлөлт нь нарны цацраг, салхины хурд, усны хагалбар газрын зураг, геологийн газрын зураг, биомассын тархалт зэрэг боломжит газрын зураг, орон зайн өгөгдөлд суурилсан байх ёстой.
Байгалийн нөөцөөс гадна газарзүйн хүчин зүйлс нь дэд бүтцийн хүртээмжид нөлөөлдөг. Алслагдсан бүс нутагт бичил усан цахилгаан станц, нийтийн нарны цахилгаан станц эсвэл өрхийн био хий зэрэг төвлөрсөн бус систем шаардлагатай байдаг. Үүний эсрэгээр, бат бөх дамжуулах сүлжээтэй бүс нутгууд нь томоохон хэмжээний цахилгаан станцуудыг илүү хялбар нэгтгэх боломжтой. Бүс нутгийн хоорондох харилцан холболт нь хэлбэлзэлтэй эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг тэнцвэржүүлэхэд тусалдаг; жишээлбэл, нарны эрчим хүч буурах үед салхи эсвэл усан цахилгаан станц нь энэ зайг нөхөж чадна.
Хаах
Сэргээгдэх эрчим хүч нь зүгээр нэг технологийн сонголт биш, харин бүс нутаг бүрийн газарзүйн онцлогийг ойлгох ёстой хөгжлийн стратеги юм. Нар, салхи, ус, газрын гүний дулаан, биомасс, далайн эрчим хүч нь цэвэр эрчим хүч рүү шилжих томоохон боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч орон нутгийн байгалийн нөхцөлд үндэслэн төлөвлөж, тогтвортой удирдаж, бодлого, олон нийтийн оролцоог дэмжсэн тохиолдолд тэдгээрийн ашиглалт оновчтой байх болно. Газарзүйн байршилд суурилсан арга барилаар сэргээгдэх эрчим хүч нь эрчим хүчний аюулгүй байдлын үндэс суурь болж, уур амьсгалын хямралыг шийдвэрлэх бодит алхам болж чадна.
