Как в Альберте развивалась альтернативная энергетика

Альтернативные источники энергии использовались еще задолго до того, как в конце XIX – начале ХХ веков люди стали пользоваться углем, природным газом и нефтью. Во время нефтяного кризиса 1973 года, когда мировые цены на нефть взлетели до беспрецедентных высот, стало ясно, что полная зависимость от ископаемых источников энергии опасна. Осведомленность населения об экологических последствиях сжигания ископаемого топлива также способствовала исследованию и развитию альтернативной энергетики. Кратко о том, как она развивалась в Альберте, далее на calgary-name.

Гидроэнергетика

Вода – один из самых старых и важных источников энергии в Альберте. Люди издавна использовали ее как источник механической энергии, а с ХХ века – и как источник электроэнергии.

Гидроэнергетика развилась от простых водяных колес, которые использовали для работы мельниц, до огромных гидроэлектростанций, снабжающих города электроэнергией. Принцип гидроэнергетики таков: кинетическая энергия воды превращается в механическую энергию и с помощью турбин используется для электроэнергии. Гидроэлектроэнергия не загрязняет окружающую среду, хотя и перегораживание рек для этой цели иногда оказывает негативное влияние.

В 1901–1911 годах население Калгари выросло с 4398 до 43 706 человек. Именно Калгари стал эпицентром развития гидроэнергетики в провинции из-за значительного роста населения и близости города к мощным водным ресурсам Скалистых гор.

Первая ГЭС в Калгари была лишь небольшим зданием, построенным Calgary Water Power Company в 1893 году вдоль водохранилища, охватывавшего южный берег реки Боу и остров Принса. В 1894–1904 годах компания была единственным поставщиком электроэнергии в Калгари. 

В 1911 году другая компания Calgary Power (потом стала TransAlta) завершила строительство большой гидроэлектростанции у водопада Хорсшу на реке Боу. Для регулирования водопотока для этой ГЭС в 1912 году была построена плотина на озере Минневанка. Так образовалось водохранилище, что позволило регулировать реку. Существовала потребность в дополнительных плотинах, однако противники этой идеи утверждали, что увеличение количества плотин и водохранилищ ухудшит ландшафт, а значит, подорвет туристическую привлекательность региона.

После Второй мировой войны потребность в новых ГЭС еще больше возросла. В 1947 году Calgary Power выстроила барьерную генераторную станцию на реке Кананаскис. Эта гидроэлектростанция была первой в Альберте с дистанционным управлением.

Со временем на реке Северный Саскачеван в Эдмонтоне и ниже по течению эта компания построила три новые плотині. В 1954 году она также построила мощную гидроэлектростанцию Bearspaw к западу от Калгари. Вскоре появилось еще несколько плотин на реке Кананаскис.

В начале 50-х годов почти половину установленной мощности провинции составляли именно гидроэлектростанции. В 1960-х годах Calgary Power начала свой крупнейший проект гидроэлектростанции. В 1963 году уже была построена плотина и водохранилище на реке Бразо. Спустя два года установили первый генераторный блок на гидроэлектростанции. После этого в провинции уже строили микро-ГЭС или меньшие плотині, вклад которых в общую мощность Альберты был незначительным.

Ветроэнергетика

Как и гидроэнергия, энергия ветра использовалась людьми издревле. Наиболее раннее применение энергии ветра – парусные лодки. Древнейшие цивилизации также использовали ветер для перемола зерна и перекачки воды.

Хотя ветровая энергия имеет свои недостатки, например прерывистость, она все же является важной главой в истории Канады и Альберты в частности. В Северной Америке разработка ветряных мельниц распространилась в XVII веке благодаря поселенцам из Европы и Британских островов. Именно они начали строить здесь мельницы для перемалывания зерна, распиловки древесины или взбивания масла.

Ветер оставался доминирующим источником энергии для транспорта до конца XIX века, когда началось широкое внедрение паровой энергии. Однако в некоторых деревнях и городках Альберты с большой концентрацией европейцев ветряные мельницы использовали даже в ХХ веке, например, так было в городке Брудергайм.

Настоящую популярность ветровая энергетика в Северной Америке получила, когда ее адаптировали к западным засушливым равнинам. В начале XIX века началось активное сельскохозяйственное заселение на канадских прериях. В Альберте сельское хозяйство нуждалось в большом количестве воды, но водоемов для этих целей оказалось недостаточно, к тому же осадков было значительно меньше, чем в восточных регионах. Для получения воды начали выкапывать вручную колодцы. Однако это занимало много времени и усилий, поэтому возникла потребность в насосе.

С тех пор энергию ветра широко использовали на североамериканских равнинах для перекачки воды на фермах и ранчо, но ученые и инженеры не спешили применять эту технологию для производства электроэнергии. Исключением стал американский предприниматель и изобретатель Чарльз Браш, сконструировавший огромный электрический генератор на ветру для собственного дома в Кливленде, штат Огайо. Этот ветровой генератор снабжал дом изобретателя электричеством двадцать лет.

Повторять за Чарльзом все не торопились: такой генератор был очень громоздким и нуждался в дорогостоящей системе аккумуляторов для хранения энергии. Прорыв произошел за пределами Северной Америки: в 1890-х датский изобретатель Поуль Ла Кур создал экспериментальные ветряные мельницы с аэродинамическим дизайном. Изобретение увеличило потенциал для производства электроэнергии с помощью ветра. Во время Первой мировой войны развитие самолетостроительной техники дало дополнительное понимание аэродинамики, и уже к 1920-м ветряные генераторы производили значительное количество электроэнергии.

Альберта благодаря своим сильным и постоянным ветрам стала идеальным местом для развития ветроэнергетики. В 1993 году вблизи городка Пинчер-Крик была построена первая коммерческая ветроэлектростанция в Альберте и Канаде под названием Cowley Ridge. В 2000 году была открыта еще одна ветровая электростанция Cowley North.

В 2012 году начал коммерческую деятельность огромный ветряный проект Halkirk Wind вблизи села Халкирк. Ветроэлектростанция этого проекта состоит из 83 турбин, каждая из которых способна генерировать 1,8 МВт электроэнергии. В сентябре 2013 года Альберта занимала третье место после Квебека и Онтарио с установленной мощностью ветряной энергии более 1100 МВт.

Солнечная энергетика

Люди черпали энергию Солнца десятки тысяч лет. Они всегда использовали пассивную солнечную энергию для регулировки температуры в помещениях. Энергия Солнца способствует фотосинтезу в растениях, которые потом потребляют животные, а значит, солнечная энергия отвечает за производство пищи на Земле.

В XVIII веке ученые начали исследовать солнечную энергию для более полного ее использования. Основным их открытием стал фотоэлектрический эффект, то есть способность преобразовывать солнечную энергию в электрическую. Фотоэлектрический эффект возникает, когда солнечный свет попадает на некоторые типы материалов, известные как полупроводники, то есть вещества, которые являются плохими проводниками электричества в своем естественном состоянии, но превосходны при определенных условиях, как влияние тепла или света. Таким полупроводником является, например, кремний. Открытие позволило создать в ХХ веке мощные солнечные батареи.

Энергию Солнца в Альберте использовали еще задолго до изобретения современных солнечных технологий для обогрева жилищ. Первые украинские иммигранты использовали для этой цели карнизы крыш и узоры окон, чтобы получать тепло от Солнца зимой, одновременно защищаясь от чрезмерной жары летом.

Однако в отличие от энергии воды и ветра солнечная энергия развивалась очень медленно. В 2012 году Канада имела установленную мощность 765 МВт фотоэлектрической солнечной энергии, что обеспечивало менее 1% от общих энергетических потребностей страны. Количество электроэнергии, производимой в Альберте, на тот период было очень незначительным.

Другие альтернативные источники энергии

Альберта издавна использует еще и геотермальную энергию, которую дает сохраняющееся в Земле естественное тепло. Еще коренные народы искали горячие источники, веря, что купание в теплой родниковой воде излечивает некоторые недуги.

В Альберте не создавали геотермальные электростанции, однако геотермальную энергию здесь все же использовали. Самым известным примером прямого использования геотермальной энергии в Альберте являются горячие источники в национальном парке «Банфф».

Еще один альтернативный источник энергии в провинции – биомасса. В каменном веке ее использовали для подпитки огня для тепла, света и приготовления пищи, а в бронзовом и железном – для производства металлических инструментов и оружия. Позже биомасса, а особенно древесина, служила незаменимым источником топлива. Наличие биомассы для топлива было фактором, диктовавшим миграцию и поселение в Альберте. Близость к природным источникам топлива была важна для выживания.

Первая крупная электростанция Альберты работала именно на биотопливе. Однако в ХХ веке биомассу начали вытеснять уголь и вода. После нефтяного кризиса 1973 года биомасса, как и другие источники энергии, вновь приобрела популярность. С тех пор начали производить биогаз («возобновляемый природный газ» или «зеленый метан», содержащий примерно 70% метана); топливный этанол (спирт, ферментированный и дистиллированный из растений); биодизель (возобновляемое топливо из растительных масел, переработанных кулинарных жиров или животных жиров); биотопливо второго поколения (производится из лесных отходов, отходов сельского хозяйства и твердых бытовых отходов).

Get in Touch

.,.,.,.,. Copyright © Partial use of materials is allowed in the presence of a hyperlink to us.