Виды энергии

Содержание 

Введение …………………………………………………………………………………………………………3

Виды энергии ………………………………………………………………………………………………..10

Список литературы……………………………………………………………………….21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                       3

Введение. Энергия – проблемы роста и потребления

        Энергетический  кризис – явление, возникающее,  когда спрос на энергоносители  значительно выше их предложения.  Его причины могут находиться  в области логистики, политики или физического дефицита.

    Потребление энергии  является обязательным условием  существования человечества. Наличие  доступной для потребления энергии  всегда было необходимо для  удовлетворения потребностей человека, увеличения продол­жительности и улучшения условий его жизни.

    История цивилизации  – история изобретения все  новых и новых методов преобразования  энергии, освоения ее новых  источников и в конечном итоге  увеличения энергопотребления.

    Первый скачок в росте  энергопотребления произошел, когда  человек научился добывать огонь  и использовать его для приготовления  пищи и обогрева своих жилищ.  Источниками энергии в этот  период служили дрова и мускульная  сила человека. Следующий важный  этап связан с изобретением  колеса, созданием разнообразных  орудий труда, развитием кузнечного  производства. К XV веку средневековый  человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова  и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно  в 10 раз больше, чем первобытный  человек. Особенно заметное увеличение  мирового потребления энергии  произошло за последние 200 лет,  прошедшие с начала индустриальной  эпохи, – оно возросло в  30 раз и достигло в 1998 г. 13.7 Гигатонн условного топлива в год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек.

    В современном мире  энергетика является основой  развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного  производства. Во всех промышленно  развитых странах темпы развития  энергетики опережали темпы развития  других отраслей.

    В то же время энергетика  – один из источников неблагоприятного  воздействия на окружающую среду  и человека. Она влияет на атмосферу  (потребление кислорода, выбросы  газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание  искусственных водохранилищ, сбросы  загрязненных и нагретых вод,  жидких отходов) и на литосферу  (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, выбросы  токсичных веществ).

 

                                                  

                                                  

                                                                      4

Несмотря на отмеченные факторы  отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду, рост потребления  энергии не вызывал особой тревоги  у широкой общественности. Так  продолжалось до середины 70-х годов, когда в руках специалистов оказались  многочисленные данные, свидетельствующие  о сильном антропогенном давлении на климатическую систему, что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом росте энергопотребления. С тех  пор ни одна другая научная проблема не привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих, а в особенности  предстоящих изменений климата.

    Считается, что одной  из главных причин этого изменения  является энергетика. Под энергетикой  при этом понимается любая  область человеческой деятельности, связанная с производством и  потреблением энергии. Значительная  часть энергетики обеспечивается  потреблением энергии, освобождающейся  при сжигании органического ископаемого  топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит  к выбросу в атмосферу огромного  количества загрязняющих веществ.

 

    Такой упрощенный подход  уже наносит реальный вред  мировой экономике и может  нанести смертельный удар по  экономике тех стран, которые  еще не достигли необходимого  для завершения индустриальной  стадии развития уровня потребления  энергии, в том числе России. В действительности все обстоит  гораздо сложнее. Помимо парникового  эффекта, ответственность за который,  частично лежит на энергетике, на климат планеты оказывает  влияние ряд естественных причин, к числу важнейших из которых  относятся солнечная активность, вулканическая деятельность, параметры  орбиты Земли, автоколебания в  системе атмосфера-океан. Корректный  анализ проблемы возможен лишь  с учетом всех факторов, при  этом, разумеется, необходимо внести  ясность в вопрос, как будет  вести себя мировое энергопотребление  в ближайшем будущем, действительно  ли человечеству следует установить  жесткие самоограничения в потреблении  энергии с тем, чтобы избежать  катастрофы глобального потепления.

Современные тенденции развития энергетики

    Общепринятая классификация  подразделяет источники первичной  энергии на коммерческие и некоммерческие.

    Коммерческие источники энергии включают в себя твердые (каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы, битуминозные пески), жидкие (нефть и газовый конденсат), газообразные (природный газ) виды топлива и первичное электричество (электроэнергия, произведенная на ядерных, гидро-, ветровых, геотермальных, солнечных, приливных и волновых станциях).

                                                     

 

                                                                      5

  К некоммерческим относят все остальные источники энергии (дрова, сельскохозяйственные и промышленные отходы, мускульная сила рабочего скота и собственно человека).

    Мировая энергетика в  целом на протяжении всей индустриальной  фазы развития общества основана  преимущественно на коммерческих  энергоресурсах (около 90% общего  потребления энергии). Хотя следует  отметить, что существует целая  группа стран (экваториальная  зона Африки, Юго-Восточная Азия), многочисленное население которых  поддерживает свое существование  почти исключительно за счет  некоммерческих источников энергии.

    Различного рода прогнозы  потребления энергии, базирующиеся  на данных за последние 50-60 лет предполагают, что примерно  до 2025 г. ожидается сохранение  современного умеренного темпа  роста мирового потребления энергии  – около 1.5% в год и проявившая  себя в последние 20 лет стабилизация  мирового душевого потребления  на уровне 2.3-2.4 т усл.топл./(чел.-год). После 2030 г. по прогнозу начнется медленное снижение среднемирового уровня душевого потребления энергии к 2100 г. При этом общее потребление энергии обнаруживает явную тенденцию к стабилизации после 2050 г. и даже слабого уменьшения к концу века.

    Одним из важнейших  факторов, учитывавшихся при разработке прогноза, является обеспеченность ресурсами мировой энергетики, базирующейся на сжигании ископаемого органического топлива.

    В рамках рассматриваемого прогноза, безусловно, относящегося к категории умеренных по абсолютным цифрам потребления энергии, исчерпание разведанных извлекаемых запасов нефти и газа наступит не ранее 2050 г., а с учетом дополнительных извлекаемых ресурсов – после 2100 г. Если принять во внимание, что разведанные извлекаемые запасы угля значительно превосходят запасы нефти и газа, вместе взятые, то можно утверждать, что развитие мировой энергетики по данному сценарию обеспечено в ресурсном отношении более чем на столетие.

    Вместе с тем, результаты  прогнозов дают значительный  разброс, что хорошо видно из  подборки некоторых опубликованных  данных прогнозов на 2000 г.

    Уменьшение энергопотребления по отношению к прогнозируемому связаны, прежде всего, с переходом от экстенсивных путей ее развития, от энергетической эйфории к энергетической политике, основанной на повышении эффективности использования энергии и всемерной ее экономии.

    Поводом для этих изменений  стали энергетические кризисы  1973 и 1979 годов, стабилизация запасов  ископаемых топлив и удорожание  их добычи, желание уменьшить  обусловленную экспортом энергоресурсов  зависимость экономики от политической нестабильности в мире.

                                                                        6

   Вместе с тем, говоря  о потреблении энергии, следует  отметить, что в постиндустриальном  обществе должна быть решена  еще одна основополагающая задача  – стабилизация численности населения.

    Современное общество, не  решившее эту проблему или,  по крайней мере, не предпринимающее  усилий для ее решения, не  может считаться ни развитым, ни цивилизованным, поскольку совершенно  очевидно, что бесконтрольный рост  населения ставит непосредственную  угрозу существования человека  как биологического вида.

    Итак, потребление энергии  на душу населения в мире  обнаруживает явную тенденцию  к стабилизации. Следует отметить, что этот процесс начался еще  около 25 лет тому назад, т.е.  задолго до нынешних спекуляций  на глобальном изменении климата.  Такое явление в мирное время  наблюдается впервые с начала  индустриальной эпохи и связано  с массовым переходом стран  мира в новую, постиндустриальную  стадию развития, в которой потребление  энергии на душу населения  остается постоянным. Указанный  факт имеет весьма важное значение, поскольку в результате и величина общего потребления энергии в мире растет гораздо более медленными темпами. Можно утверждать, что серьезное замедление темпов роста энергопотребления оказалось полной неожиданностью для многих прогнозистов.

Кризис топливных ресурсов

    В начале 70-х годов  страницы газет запестрели заголовками:  «Энергетический кризис!», «Надолго  ли хватит органического топлива?»,  «Конец нефтяного века!», «Энергетический  хаос». Этой теме до сих пор  большое внимание уделяют все  средства массовой информации  – печать, радио, телевидение.  Основания для такой тревоги  есть, ибо человечество вступило  в сложный и достаточно долгий  период мощного развития своей  энергетической базы. Поэтому следуете  просто расходовать известные  сегодня запасы топлива, но  расширяя масштабы современной  энергетики, отыскивать новые источники  энергии и развивать новые  способы её преобразования.

    Прогнозов о развитии  энергетики сейчас очень много.  Тем не менее, несмотря на  улучшившуюся методику прогнозирования,  специалисты, занимающиеся прогнозами, не застрахованы от просчетов,  и не имеют достаточных оснований  говорить о большой точности  своих прогнозов для такого  временного интервала, каким являются 40-50 лет.

    Человек всегда будет  стремиться обладать как можно  большим количеством энергии,  обеспечивающим движение вперед. Не всегда наука и техника  дадут ему возможность получать  энергию во всевозрастающих объемах.  Но, как показывает историческое  развитие, обязательно будут появляться  новые открытия и изобретения,  которые помогут человечеству  сделать очередной качественный  скачок и пойти к новым достижениям  ещё более быстрыми шагами.

  

                                                                             7

 Тем не менее, пока проблема истощения энергетических ресурсов остается. Ресурсы, которыми обладает Земля, делятся на возобновляемые и невозобновляемые. К первым относятся солнечная энергия, тепло Земли, приливы океанов, леса. Они не прекратят существования, пока будут Солнце и Земля. Невозобновляемые ресурсы не восполняются природой или восполняются очень медленно, гораздо медленнее, чем их расходуют люди. Скорость образования новых горючих ископаемых в недрах Земли определить довольно трудно. В связи с этим оценки специалистов различаются более чем в 50 раз. Если даже принять самое большое это число, то все равно скорость накопления топлива в недрах Земли в тысячу раз меньше скорости его потребления. Поэтому такие ресурсы и называют невозобновляемыми. Оценка запасов и потребления основных из них приведена в табл.5.44. В таблице приведены потенциальные ресурсы. Поэтому при существующих сегодня методах добычи из них можно извлечь только около половины. Другая половина остается в недрах. Именно поэтому, часто утверждают, что запасов хватит на 120-160 лет. Большую тревогу вызывает намечающееся истощение нефти и газа, которого (по имеющимся оценкам) может хватить всего на 40-60 лет.

    С углем свои проблемы. Во-первых, его транспортировка –  дело весьма трудоемкое. Так в  России, основные запасы угля  сосредоточены на востоке, а  основное потребление – в европейской  части. Во-вторых, широкое использование  угля связано с серьезным загрязнением  атмосферы, засорением поверхности  земли и ухудшением почвы.

    В разных странах все  перечисленные проблемы выглядят  различно, но решение их почти  везде было одно – внедрение  атомной энергетики. Запасы уранового  сырья тоже ограничены. Однако  если говорить о современных  тепловых реакторах усовершенствованного  типа, то для них, вследствие  достаточно большой их эффективности,  можно считать запасы урана  практически безграничными.