Альтернативная энергетика. Возобновляемые и не возобновляемые источники энергии

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Альтернативная энергетика. Возобновляемые и не возобновляемые источники энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хабаровск

2009г.

 

Содержание:

 

Введение: знакомство с альтернативной энергетикой и возможный энергетический кризис.

 

Основная часть.

 

1. Теплоэнергетика (ТЭС, ТЭЦ).

   1.1. Хабаровская ТЭЦ-1.

   1.2. Хабаровская ТЭЦ-2.

2. Гидроэнергетика (ГЭС).

3. АЭС.

4. Альтернативные источники.

   4.1. Приливные электростанции (ПЭС).

   4.2.Гелиоэнергетика (солнечные батареи).

   4.3. Ветроэнергетика (состояние в России; энтузиаст АЭ).

   4.4. Геотермальная энергетика.

5. Состояние в освоении альтернативных источников энергии в России и в мире.

   5.1. Состояние в мире.

   5.2. Состояние в России.

6. Программа освоения альтернативной энергетики в России.

7. Энергообеспечение рассредоточенных потребителей северных территорий.

   7.1. Геотермальная энергия.

   7.2. Энергия малых рек.

   7.3. Энергия ветра.

8. Идея «дорожного преобразователя энергии».

9. На Дальнем Востоке осваивают АИЭ!

10. Причины для перехода к АИЭ.

11. Источники энергии.

12. Молнии – альтернативный источник энергии.

    12.1. Расчет стоимости молнии.

    12.2. Сколько мы платим за электроэнергию в школе за год?

Заключение

 

Библиография.

 

Приложение.

 

 

 

 

Введение

 

  Производство энергии, являющееся средством для существования и

развития человечества, оказывает воздействие на природу  и окружающую

человека среду. С одной  стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что  человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше свое внимание заостряет на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепла и электроэнергии и т.д.

  Во второй половине XX столетия перед человечеством восстала глобальная проблема – это загрязнение окружающей среды продуктами сгорания органического топлива. Даже если рассматривать отдельно каждую отрасль этой проблемы, то картина будет складываться ужасная. К примеру, вот данные статистики по выбросам в окружающую среду вредных веществ автомобилями: с выхлопными газами автомобилей в атмосферу попало 14,7

Миллиона тонн оксида углерода, 3,4 миллиона тонн углеводородов, около одного миллиона тонн оксидов азота, более 5,5 тысячи тонн высокотоксичных соединений свинца. И это данный на далекий 1993 год и если учесть, что каждый год с конвейеров автомобильных заводов сходит свыше 40 миллионов машин, и темпы производства растут, том можно сказать, что уже через десять лет все крупные города мира увязнут в смоге. К этому еще необходимо добавить продукты сгорания топлива на тепловых электростанциях, затопление огромных территорий гидроэлектростанциями и постоянная опасность в районах в районах АЭС. Но у этой проблемы есть и вторая сторона медали: все ныне используемые источники энергии являются исчерпаемыми ресурсами. То есть через столетие при таких темпах потребления угля, нефти и газа население Земли увязнет в энергетическом кризисе.

  Но как не крути, а если бы не использование различных видов А.Э., то наша с вами жизнь не была бы такой, как сейчас. И, конечно же, как и у других процессов, у А.Э. есть свои плюсы и минусы. Но давайте, для начала, разберемся, что же вообще такое альтернативная энергетика? Многие люди, услышав эту фразу, делают большие глаза и тут же задают вопрос: «Что это такое?»

  Альтернативная энергетика – совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их

использования при низком риске причинения вреда экологии района.

 

 К направлениям  альтернативной энергетики относятся:

 

- ветроэнергетика

автономные  ветрогенераторы

- гелиоэнергетика

гелиоколлекторные системы ГВС и отопления

гелиостанции

солнечные батареи

- гидроэнергетика

приливные электростанции

волновые  электростанции

водопадные  электростанции

- геотермальная энергетика

тепловые  станции и электростанции

- космическая энергетика

- водородная энергетика и сероводородная энергетика

водородные  двигатели (для получения механической энергии)

топливные элементы (для получения электричества)

- биотопиво

получение биодизеля

- реэнергетика – использование возобновляемых источников энергии

 

 

  Теперь проблема альтернативной энергетики есть. И она остро стоит! Ведь те источники, которые есть, работают на биоресурсах. А что же будет потом? А далее следует ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КРИЗИС…

  Энергетический кризис  – проблема не одного города, района, края, - это проблема всего ЧЕЛОВЕЧЕСТВА, всего населения Земли. Кто из нас не задумывался над тем, как люди будут жить дальше, когда выберут из Земли все Запасы? «ЗАПАСЫ», - так и называются, потому что были припасены для нас на время. На какое?! Да пока мы сами не научимся воспроизводить энергию, а не выкачивать ее из Земли!

  Энергосодержание  Земли ИСТОЩАЕТСЯ! Поэтому и необходимо  искать новые источники энергии.  На сколько лет еще хватит  угля, нефти, газа? Именно столько  и возможно будет просуществовать   человеку, если он не научится думать об окружающем его мире, о давшей ему жизнь, природе.

  Возьмем нашу страну. Вам не надоело постоянно слушать  в сводках новостей как «неготовы»  к очередному отопительному сезону  города различных регионов. Я  живу на Красной речке, и  мы часто сталкиваемся с такой же проблемой. В прошлом году в новостях показывали членов правительства, которые не могли понять, как Красная речка пережила зиму, когда долгое время не было отопления, и перебои с горячей водой также не давали нормально жить. Из года в год чиновники обсуждают вопросы о «дополнительном финансировании» энергетических отраслей. Обычно во главу ставятся интересы «некоторых», скупивших всю энергетику страны, и дымят трубы котельных. Накапливается отвал радиоактивных отходов, нарушается природный баланс рек ГЭС-ами, а нам с вами остается мечтать только о хорошем здоровье. Вы только посмотрите, как за последние годы увеличилось количество людей с заболеваниями астмы и аллергии!

  А между тем  эти вопросы решаемы! И многие  ученые знают на них ответы как минимум сто лет! Оказывается, сегодня в мире работает 20 устройств с коэффициентом полезного действия 300-500%. 20 вечных двигателей дают больше энергии, чем потребляют!

  Что будет с  нами дальше – зависит от  того, насколько разумно человек  будет использовать источники энергии. Нам срочно нужно принимать решения по-поводу проблемы запасов источников, чтобы не допустить МИРОВОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КРИЗИСА.

  Тема альтернативной  энергетики заинтересовала меня  проблемой возможного мирового  энергетического кризиса. Ведь каждый человек имеет право знать, ЧТО с ним будет дальше, КАК он будет жить, и ЕСТЬ ли способ разумно использовать дары природы, не нанося при этом вред окружающей среде и самому себе. Но это не единственная причина. Так же мне стало интересно, как виды энергетики применяют на производстве, и какие для этого существуют механизмы. 

 

1. Теплоэнергетика  (ТЭС, ТЭЦ)

 

  Более 80% всей электроэнергии  в нашей стране вырабатывается  на ТЭС на всех видах топлива  (природного).

Достоинства: 1.под станции используются небольшие площади; 2.высокая удельная теплота сгорания (уголь, нефть, природный газ); 3.простота хранения угля, пригодность к непосредственному использованию угля, нефти и газа.

Недостатки: 1.сильно загрязняют атмосферу сернистыми и азотистыми веществами (соединениями), CO2, создают парниковый эффект, кислотные дожди и т.д.; 2.используется большое количество площадей для добычи угля, рельеф портится шахтами; 3.с охлаждающей водой ТЭС в ближайшие водоемы сбрасывается большое количество тепла, повышающее температуру водоема.

По данным МАГАТЭ электростанция мощностью более 1млн. кВт, работающая на угле, вырабатывает в атмосферу  ежедневно 400т. Сернистого газа, 60 тонн окислов азота и углерода, 12 тонн тепла. Если бы в мире начали строить  только ТЭС (их считают более безопасными), что бы было?

  Мало кто из  неспециалистов знает, что вместе  с различными загрязняющими атмосферу  газами ТЭС вырабатывает в  атмосферу и некоторые радиоактивные  вещества, содержащиеся в большей  или меньшей степени в топливе. Радиационный фон от ТЭС -1%.

 

 

1.1. Хабаровская  ТЭЦ-1

 

  ТЭЦ-1 — старейшая в краевом центре. Установленная мощность ТЭЦ — 435 МВт, но это не значит, что работа постоянно проводится в таком режиме. Режим работы зависит от времени года.   По мощности Хабаровская ТЭЦ-1 — вторая после ТЭЦ-3. Ее турбоагрегат рассчитан на комбинированную выработку тепловой и электрической энергии, и, в принципе, ТЭЦ может обеспечить весь город электроэнергией. Да она и дает тепло и свет во многие районы краевого центра. Но оборудование ТЭЦ используется в щадящем режиме, с тем, чтобы обеспечить надежность его работы.

   Для того чтобы  перевести на газ котлы ТЭЦ-1 и других станций, была проведена  гигантская работа — строительство  газопровода, перевод оборудования  на другой режим работы. Зато теперь котлоагрегаты, которые были переведены на газ, управляются с помощью компьютера. Если на угольном котле требуются большие трудозатраты для управления процессом, то здесь все гораздо проще.

  Сегодня на ТЭЦ-1 функционируют четыре котла, модернизированных под газовое топливо, пять угольных котлов, четыре турбины. Остальное оборудование станции находится в резерве.

 

1.2. Хабаровская  ТЭЦ-2

 

  Теперь и Хабаровская ТЭЦ-2  работает на природном газе. Более 15,7 км газопровода от Газораспределительной станции №3 в Хабаровске до ТЭЦ-2 было сварено, заизолировано и уложено в траншеи. Наиболее сложная часть работ производилась в черте города.

  Длина газопровода составляет немногим более 20 километров, стоимость строительства составила 1,2 млрд. рублей. Инвестор строительства - ОАО "Дальневосточная генерирующая компания", чьим филиалом является ХТСК. Подрядчик - ФГУП "Дальспецстрой". Проект строительства разработан проектным институтом ОАО "Дальгипротранс".

  Ранее на ТЭЦ-2 использовался дорогостоящий мазут. Перевод ТЭЦ на газ позволил не только отказаться от дорогостоящего топлива, но и снизить вредные выбросы в окружающую среду и значительно улучшить экологическую обстановку в Северном округе г. Хабаровска, отметили в ХТСК.

 

2. Гидроэнергетика (ГЭС)

 

  Достоинства: 1.не загрязняется атмосфера; 2.создаются новые водоемы, увлажняется атмосфера, меняется микроклимат; 3.гидроресурсы не надо добывать или как-то обрабатывать.

  Недостатки: 1.затапливаются огромные пространства, создаются водохранилища; 2.разрушается естественная среда обитания флоры и фауны; 3.отчуждаются плодородные пойменные земли; 4.плотины отрицательно влияют на ценные породы промысловых рыб; 5.по мнению некоторых ученых, последствием строительства ГЭС является «наведенная сейсмичность» в зоне расположения мощных гидроузлов и больших по объему водохранилищ.

  В 1967 году в Индии  была разрушена плотина высотой  103 м. Причина – землетрясение,  эпицентр – под телом плотины.

 

3. АЭС

 

  В мире существует около 420 атомных реакторов. У нас в стране 14% всей энергии вырабатывается АЭС. Первая в мире АЭС была запущена в 1954 году в СССР в Обнинске. Сейчас у нас их 9: 1)Балаковская. 2)Калининская. 3)Кольская. 4)Нововоронежская. 5)Курская. 6)Ленинградская. 7)Смоленская. 8)Билибинская (на Чукотке, самая маленькая). 9)Белоярская. 10)Обнинская (маленькая, существует, как экспериментальная).

  Только в черте  Москвы 8 работающих реакторов. 7 из  них – в институте Курчатова. 

  Достоинства: 1 .небольшая площадь под АЭС; 2.при отсутствии утечек – никакого загрязнения атмосферы; 3.относительная независимость от местоположения сырья.

  Недостатки: 1.образуются радиоактивные отходы (глобальная проблема); 2.дорогое строительство, еще дороже размонтировка.

  В марте 1979 года  произошла самая тяжелая до  Чернобыля авария на американской АЭС. После этого случая американцы не ввели в строй

ни одного реактора. В  Швеции было принято решение о  постепенном закрытии АЭС. Лишь Великобритания, Франция и Россия планируют строительство  новых АЭС, несмотря на активное сопротивление общественности. Во Франции 74% энергии – энергия АЭС, ежегодно 200 тыс. школьников ходят туда на экскурсии. Сырьем для АЭС является уран и торий – их запасов в земной коре хватит на 50 тыс. лет. В морской воде урана в 1000 раз больше, чем в земной коре. Может не стоит так осторожничать? Но иметь «пороховой погреб» в стране с не очень развитой технологией или социальной нестабильностью – это безумие. Для устойчивого развития нужны устойчивые энергоресурсы. Те ресурсы, от которых мы сейчас зависим, к таковым не относятся: ручной труд, животные, водяные мельницы, дрова, уголь, нефть. Электричество – это вторичный энергоресурс. Чтобы получить его, нужен первичный: уголь, нефть, движение воды, ядерное топливо и т.д.