Мы, скорее всего, нечасто задумываемся, что гидроэнергетика — очень молодая отрасль. Ей немногим более ста лет. Первая в мире гидроэлектростанция заработала на реке Фокс близ города Эпплтон (штат Висконсин, США) 30 сентября 1882 года. С тех пор гидроэнергетика испытывает постоянный рост. За первый век существования ГЭС их доля в выработке мировой электрической энергии поднялась до 25 %, а во всей энергетике мира она составила 5 %. И это, разумеется, не предел.
Энергетические возможности гидроресурсов огромны. Если обуздать энергию всех рек планеты, то можно получать до 73 триллионов квт/час в год. Это едва ли не в десять раз превышает современное мировое производство электроэнергии. Однако до такой эффективности — чтобы все реки да обуздать — нашей цивилизации еще далеко. Европейские страны используют 60 % потенциала своих рек (но, скажем, Норвегия получает от ГЭС 99 % своей электроэнергии). Япония обладает всего одной четвертой потенциала гидроресурсов Азии, однако производит в два раза больше гидроэлектрической энергии, чем все остальные азиатские страны, вместе взятые. А вот в Африке используется всего пять процентов потенциала гидроэнергии.
По некоторым прогнозам, к 2020 году гидроэнергетика мира будет давать в 4 раза больше энергии, чем сегодня…
Еще не так давно ни одно научно-фантастическое произведение о близком будущем не обходилось без описания гелиостанций, перерабатывающих энергию солнечного излучения непосредственно в солнечный свет. Как-то незаметно эти станции сошли со страниц фантастики в реальную жизнь. Солнечные батареи дают ток на космических станциях. В различных странах построено немало домов, на крышах которых установлены панели фотоэлементов. Успешно работают множество гелиостанция — среди них, например, «Ранчо Секо» в Калифорнии: она вырабатывает два мегаватта электроэнергии. Американские ученые полагают, что даже при нынешнем коэффициенте полезного действия фотоэлементов — у кремниевых преобразователей он составляет около 23 процентов — гелиостанции, покрывающие менее одной сотой территории Америки, могли бы полностью удовлетворить потребность США в электроэнергии.
У гелиостанций неоспоримые преимущества: они экологически чисты, работают бесшумно, выбывшие из строя пластины легко заменить новыми. Но есть и недостатки: эти станции требуют больших площадей и выход энергии непостоянен. Поэтому строительство их оправдано только в южных странах — в местностях с максимальным количеством солнечных дней в году…
Может быть, проще улавливать энергию на космических станциях и посылать ее на Землю? В иных фантастических произведениях это действительно самый простой способ, но в реальности все обстоит гораздо сложнее. Спору нет, создание спутниковых электростанций принципиально возможно. Интенсивность солнечного излучения за пределами атмосферы в восемь раз больше, чем на поверхности Земли, и можно вообразить, что КПД станции, которая станет собирать световую энергию гигантскими солнечными батареями и передавать ее на земные приемники в виде пучков микроволнового излучения, будет довольно высок. Тем не менее опасности такой передачи энергии велики, а строительство энергетического спутника, запуск его на орбиту и создание наземных приемников очень дороги, поэтому разговоры о подобных станциях пока не вышли за рамки дискуссий. Многие эксперты полагают, что и не выйдут в дальнейшем никогда: слишком уж легко такой «луч жизни» может стать «лучом смерти»…
Калифорнию порой называют «штатом энергетического будущего». Здесь действительно можно найти едва ли не все виды использования альтернативных источников энергии: гелиостанции, «энергетические башни» (станции, где солнечная энергия собирается с помощью зеркал, следящих за солнцем), геотермальные установки, дающие шесть процентов электроэнергии штата, ветрогенераторы (в Калифорнии производится около 80 процентов ветровой энергии мира)…
Парк ветрогенераторов «Саузерн Калифорния Эдисон» — величественное и незабываемое зрелище. На плоской равнине
