Энергетика и окружающая среда

    Еще одной важной  проблемой использования ветровых  генераторов являются сильные  вибрации их несущих частей, которые  передаются в грунт. Значительная  часть звуковой энергии приходится  на инфразвуковой диапазон, для  которого характерно отрицательное  воздействие на организм человека  и многих животных.

    Так как скорость  вращения лопастей ветровых генераторов  близка к частоте синхронизации  телевидения ряда стран, то  работа ветровых генераторов  нарушает прием телепередач в  радиусе 1-2 км от генератора. Ветровые  генераторы являются также источниками  радиопомех. Вращение лопастей ветровых  генераторов губит птиц. Так как  обычно ветровые установки располагаются  в больших количествах в районах  сильных ветров (хребты, морское  побережье), то они могут приводить  к нарушению миграции перелетных  птиц. Модуляция ветрового потока  лопастями создает некоторое  подобие регулярных структур  в воздухе, которые мешают ориентации  насекомых. В Бельгии установили, что это приводит к нарушению  устойчивости экосистем полей,  расположенных в зоне ветровых  установок, в частности наблюдается  падение урожайности.

    Наконец, ветровая  энергетика требует больших площадей  для размещения установок. Поэтому  системы ветровых установок стараются  размещать в безлюдной местности,  что в свою очередь удорожает  стоимость передачи энергии.

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Геотермальная энергия –  это энергия, внутренних областей Земли, запасенная в горячей воде или  водяном паре. В 1966 г. на Камчатке в  долине реки Паужетка была пущена первая в СССР геотермальная тепловая станция  мощностью 1,1 МВт. В отдаленных районах  стоимость энергии, получаемой на геотермальных  станциях, оказывается ниже стоимости  энергии, получаемой из привозного топлива. Геотермальные станции успешно  функционирует в ряде стран –  Италии, Исландии, США. Первая в мире геотермальная электростанция была построена в 1904 г. в Италии. Геотермальная  энергия в Исландии начала использоваться в 1944 г. Однако интерес и использование  геотермальной энергии резко  выросли в 60-70 годы.

Рис.3. Схемы получения энергии за счет геотермальных ресурсов: А - использование сухого пара, Б - использование горячей воды, В - использование горячей воды путем нагревания рабочей жидкости.

    В США в Калифорнии  в начале 90 годов действовало  около 30 станций общей мощностью  2400 МВт. Пар для этих станций  извлекался с глубин от 300 до 3000 м. В этом штате США за 30 лет  мощность геотермальных станций  возросла почти в 200 раз. Таковы  темпы развития геотермальной  энергетики. Наиболее доступна геотермальная  энергетика в зонах повышенной  вулканической деятельности и  землетрясений. Такая привязка  к определенным районам является  одним из недостатков геотермальной  энергетики. Гейзеры – это хорошо  известная форма поступления  на поверхность Земли горячей  воды и пара. По оценке Геологического  управления США разведанные источники геотермальной энергии могли бы дать 5-6% современного потребления электроэнергии в стране. Оценка перспективных источников дает величину примерно в 10 раз большую. Однако эксплуатация некоторых этих источников пока нерентабельна. Наряду с этими ресурсами, которые могут быть использованы для выработки электроэнергии, в еще большем количестве имеется вода с температурой 90-1500С, которая пригодна как источник тепла для обогрева. В перспективе для извлечения энергии из недр Земли можно использовать не только запасы горячей воды и пара, но и тепло сухих горных пород (такие области сухих горных пород с температурой около 3000С встречаются значительно чаще, чем водоносные горячие породы), а также энергию магматических очагов, которые в некоторых районах расположены на глубинах в несколько километров.

    Наиболее оптимальная  форма – сухой пар. Прямое  использование смеси пара и  воды невозможно, т.к. геотермальная  вода содержит обычно большое  количество солей, вызывающих  коррозию, и капли воды в паре  могут повредить турбину. Наиболее  частая форма поступления энергии  – просто в виде горячей  воды, прежде всего для получения  тепла. Эта вода может быть  использована также для получения  пара рабочей жидкости, имеющей  более низкую температуру кипения,  чем вода. Так как геотермальный  пар и вода имеют сравнительно  низкую температуру и давление, КПД геотермальных станций не  превышает 20%, что значительно  ниже атомных (30%) и тепловых  работающих на ископаемом топливе  (40%).

    Использование  геотермальной энергии имеет  и отрицательные экологические  последствия. Строительство геотермальных  станций нарушает «работу» гейзеров. Для конденсации пара на геотермальных  станциях используется большое  количество охлаждающей воды, поэтому  геотермальные станции являются  источниками теплового загрязнения.  При одинаковой мощности с  ТЭС или АЭС геотермальная  электростанция потребляет для  охлаждения значительно большее  количество воды, т.к. ее КПД  ниже. Сброс сильно минерализованной  геотермальной воды в поверхностные  водоемы может привести к нарушению  их экосистем. В геотермальных  водах в больших количествах содержится сероводород и радон, который вызывает радиоактивные загрязнения окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Энергия является неотъемлемой частью нашей каждодневной жизни  и лежит в основе развития современного индустриального общества. Стремительно продолжают расти потребности в  энергоносителях, и нарастающий  энергетический кризис воспринимается как серьезная общественно-политическая проблема, которая инициировала серьезные  дискуссии о роли различных форм возобновляемых источников энергии. Правительства  ряда стран открыто рассматривают  возможности расширения атомной  энергетики. Привлекается внимание к  «чистой технологии сжигания угля»  и технологии улавливания и хранения углерода, высвобождающегося при  сжигании ископаемых энергоносителей.

Проблемы энергетики тесно  связаны с проблемами окружающей среды. Использование энергии, особенно получаемой за счет ископаемых видов топлива, создает большую нагрузку для окружающей среды и оказывает негативное воздействие на здоровье человека и, несмотря на грандиозный научно-технический прогресс, успехи в области охраны окружающей среды зачастую сводятся на нет в результате более масштабного потребления энергии.

Уравновешение предложения  и спроса в энергетике на экологически устойчивой основе и без ущерба для  экономического роста станет одним  из главных вызовов в контексте  глобального потепления и необходимости  сокращения атмосферных выбросов.

Задача состоит в том, чтобы найти компромисс, учитывающий  имеющиеся различные приоритеты, и выработать широкий консенсус  относительно того, как обществу следует  изменить характер энергоснабжения  и использования энергии наряду с необходимостью иметь достаточно энергии для удовлетворения потребностей в области развития.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. В.М. Гарин, И.А. Клёнова, В.И. Колесникова «Экология для технических ВУЗов», изд-во – Феникс, Ростов-на-Дону 2001.
2. Н.Е.Заев «Бестопливная энергетика: проблемы, решения, прогнозы», Москва 2001.
3. Н.А. Воронков «Экология - общая, социальная, прикладная», изд-во – Агар, Москва 1999.
4. НП «ЮНЕПКОМ» Российский национальный комитет содействия Программе ООН по окружающей среде. Статья в журнале «Газовый бизнес» июль-август 2008 г.
5. Интернет ресурсы http://nuclphys.sinp.msu.ru