В начало

Альтернативные источники энергии (Тема)

 

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Введение

1. Солнечная энергия

2 .Ветровая энергия

3. Геотермальная энергия

4. Энергия приливов

Выводы

Введение

Есть виды энергии, которые человечество пытается использовать это: солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия и энергия приливных волн. Сегодня они называются ругательным словом «нетрадиционные» или альтернативные источники энергии.

 

1. Солнечная энергия

Неиссякаемым источником тепловой энергии является Солнце.

Рис. Солнце

 

К сожалению солнечная радиация относится к рассеянному виду энергии – с 1 км2 земной поверхности можно получить лишь десятые доли ки­ловатта. Ее интенсивность непостоянна, мало того, что она меняется в течение суток, так еще и по времени года. Да и собрать ее можно не везде, в основном в пустынях и причем на довольно таки больших площадях. С учетом потерь эффективная площадь гелиоэлектростанций на 100 МВт производственной мощности составит около 5 км2, к тому же солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия, как ни странно, немногим более 10 %, на их производство идут такие металлы как кремний и германий, а они отнюдь не дешевы.

Рис. Гелиоэлектростанция

Рис. Гелиоэлектростанция

 

Однако вопрос использования солнечной радиации в локальных масштабах - для отопления, опреснения, нагревания воды в регионах, где продолжительность солнечного сияния 1700 часов в год (Кавказ, Алтай) является актуальным.

Рис. Солнечная батарея на крыше дома

Рис. Солнечная батарея на крыше дома

 

2 .Ветровая энергия

Другой альтернативный источник энергии – это ветер. Оптимальные условия для работы ветровой станции обеспечиваются при скорости ветра от 10 до 14 м/с. Первая в мире ВЭС мощностью 8 кВт была построен в Курске в 1930 г. Работы по созданию современных ВЭС ведутся в Англии, Франции, Германии, Канаде, Швеции и др. странах.

Самая крупная в мире ветровая электростанция мощностью 3 МВт сооружена в Швеции; ветрогенератор размещен на высоте более 80 м и работает при скорости ветра от 6 до 21 м/с.

Рис. Ветрогенераторы

Рис. Ветрогенераторы

 

Наиболее перспективными для эксплуатации ветроэлектрических установок в России являются районы Дальневосточного Приморья и Мурманской области.

Несмотря на бытующее мнение об экологической чистоте ветроэлектрических установок, при их работе возникает инфразвук от которого местные жители сходят с ума, гибнут птицы, попадающие во вращающиеся лопасти этих мега-мясорубок, короче еще тот вид альтернативной энергетики.

Рис. Ветрогенератор и стая птиц

Рис. Ветрогенератор и стая птиц

 

3. Геотермальная энергия

Довольно-таки большой  ресурс  – это геотермальная энергия. По приближенным подсчетам он эквивалентен 100 млн. т условного топлива в год. Россия обладает весьма большими запасами термальных вод. Разведаны подземные бассейны горячих и подогретых вод в Западной Сибири, на крайнем Севере, Камчатке и на Кавказе. Тюменское подземное "море" термальных вод превосходит по своей площади Черное море, температура воды в нем колеблется от 60 до 300 °С – во как!

Рис. Геотермальный источник

Рис. Геотермальный источник

 

Наиболее перспективной для использования тепловой энергии недр является Камчатка, ее электроэнергетический потенциал оценивается в 300 МВт.

Сейчас эти ресурсы используются мало, так как для получения водяного пара с высокой температурой и давлением необходимо бурить скважины на большую глубину, а это у нас пока делаю плохо. В некоторых районах земного шара (Исландия, Калифорния, Япония) имеется доступ к водяному пару с температурой 200-400 °С. Такой пар можно использовать для получения электроэнергии. Однако большинство термальных вод дает пароводяную смесь с температурой 100-120 °С. Такую смесь применяют, в основном, для систем теплоснабжения.

Рис. Геотермальная электростанция

Рис. Геотермальная электростанция

 

Рис. Другая геотермальная электростанция

Рис. Другая геотермальная электростанция

 

При этом современная технология получения электроэнергии на геотермальных станциях не является экологически чистой. Технология сводится, в основном, к приему из скважины паровоздушной смеси, отделению пара от воды и подачи его в паровые турбины энергоблоков. Затем, отдавшие тепловую энергию воды, а их количество весьма велико, становятся отходами производства. Эти воды обычно сильно минерализованы (до 30 % и более). Кроме того термальные воды содержат большое количество соединений серы, мышьяка, бора, свинца и фтора. Будучи слитыми с геотермальных электростанций эти сточные воды загрязняют поверхностные и грунтовые воды, а также почву.

Например, в воды реки Уайкато, что в Новой Зеландии (слава богу не у нас) сливается вода с геотермальной электростанции, содержащая мышьяк и ртуть.

Или еще пример: чтобы избежать загрязнения почв ценных кофейных плантаций в Сальвадоре соединениями бора из сточных вод от местной геотермальной электростанции, их по-тихому отводят через специальный канал в Тихий океан, извините за каламбур.

Кроме того, при работе геотермальных станций в атмосферу выделяются различные сернистые и другие газообразные соединения, так что пахнет как-то не очень.

 

4. Энергия приливов

Еще один вид альтернативной энергетики – это приливные электростанции. Для сравнения, мощность морских приливов планеты в 100 раз превосходит мощность существующих ГЭС. Однако удобных мест для строительства и эксплуатации крупных приливных электростанций (ПЭС) относительно немного, по крайней мере так принято считать. Затраты на сооружение и работу ПЭС в основном определяются параметрами плотин. Так, в Пенжинском заливе Охотского моря проектируется сооружение ПЭС мощностью до 100 МВт при длине отсекающей плотины 75 км., т.е. чем больше длина, тем больше мощность.

Рис. Морская волна

Рис. Морская волна

 

Первая крупная приливная электростанция была построена во Франции в 1967 г. на берегу Ла-Манша в устье реки Ранс. А примерно через год в СССР была введена в эксплуатацию Кислогубская приливная электростанция на побережье Баренцова моря.

Приливная электростанция на реке Ранс эксплуатируются уже более 50 лет, ежегодно надежно выдает в систему 500 млн. кВт/ч электроэнергии независимо от времени года и как считалось не наносит особого ущерба окружающей среде. Но после оказалось, что в результате снижения мощности приливных течений произошло сильное заиливание морского дна у побережья, что лишило водоросли необходимого для них твердого субстрата. Это в свою очередь привело к снижению разнообразия многих водорослей, а также сокращению зоны распространения морских водорослей в нижнем течении реки Ранс. Кроме того, в районах строительства приливной электростанции происходит осушение болот на территории строительства и усложняется охрана некоторых видов животных и птиц.

Рис. Нереальная приливная электростанция

Рис. Нереальная приливная электростанция

 

Рис. Реальная приливная электростанция

Рис. Реальная приливная электростанция

 

Выводы

Таким образом, считать экологически чистыми альтернативные источники энергии можно лишь с большой натяжкой. И как не привлекательна идея использования нетрадиционных энергоносителей, в ближайшем будущем они не смогут серьезно повлиять на уровень энергообеспеченности человечества, тем более, что себестоимость производства электроэнергии на них, как минимум, на порядок выше, чем на традиционных, да и от нефти, угля и ядреного топлива отказываться пока никто не собирается.

По некоторым прогнозам, по крайней мере, до середины следующего столетия, уголь и ядерная энергетика будут основными источниками для крупномасштабного производства энергии и оба НЕ без серьезных последствий для окружающей среды.

Рис. Каменный уголь

Рис. Каменный уголь

 

Рис. Таблетки из диоксида урана

Рис. Таблетки из диоксида урана

 

Сложность решения проблем экологии и безопасности энергетических установок вызвали к жизни общественные движения, часть из которых стоит на крайних позициях: запретить строительство атомных и тепловых электростанций. Следование этим требованиям может привести к непредсказуемым кризисным последствиям. Современный человек настолько зависит от энергетики, что остановка сразу даже не всех электростанций по своим последствиям явится тяжелейшей экологической катастрофой.

В числе аргументов против развития энергетики высказывается сомнение, нужно ли нам такое количество энергии? Стоит ли возводить новые электростанции? Не лучше ли научиться беречь энергию? По этому пути идет сейчас весь мир. Короче народ в очередной раз кинулся в другую крайность – это энергосбережение, которое по оценкам экспертов позволит понизить темпы роста производства электроэнергии на 35 - 40 %.

Таким образом, если мы хотим жить достойной цивилизованной жизнью, возрастающую потребность в электроэнергии нужно разумно удовлетворять при условии экономичного и экологичного ее производства, энергосбережения, а также с учетом бережного отношения к природным ресурсам.


Разблокировка Huawei E3272
Разблокировка Huawei E3272


iTunes Gift Card (Russia) 6000 руб
iTunes Gift Card (Russia) 6000 руб


PSN 1500 рублей PlayStation Network
PSN 1500 рублей PlayStation Network