Доклад на тему современная энергетика

Обновлено: 30.06.2024

Данная работа была выбрана не случайно, так как энергетика стала уже незаменимым ресурсом в жизни человека. Все существующие направления энергетики можно условно разделить на зрелые, развивающиеся и находящиеся в стадии теоретической проработки. Одни технологии доступны для реализации даже в условиях частного хозяйства, а другие могут использоваться только в рамках промышленного обеспечения. Рассматривать и оценивать современные виды энергетики можно с разных позиций, однако принципиальное значение имеют универсальные критерии экономической целесообразности и производственной эффективности. Во многом по этим параметрам сегодня расходятся концепции применения традиционных и альтернативных технологий генерации энергии.

Применение современной энергетики является одним из самых важных экологических и экономических проблем. Данное исследование должно помочь сделать вклад в развитие безопасных источников энергии.

Узнать, что такое энергетика и где её сейчас используют
Изучить все виды энергии
Найти перспективы в развитии современной энергетики

Энергетика – область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искуственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов.

Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую.

II.1. Традиционная энергетика

Это широкий пласт сформировавшихся отраслей тепло- и электроэнергетики, обеспечивающей порядка 95% мировых потребителей энергии. Генерация ресурса происходит на специальных станциях – это объекты ТЭС, ГЭС, АЭС и т. д. Они работают с готовой сырьевой базой, в процессе переработки которой происходит выработка целевой энергии. Выделяют следующие стадии производства энергии: Изготовление, подготовка и доставка исходного сырья на объект выработки того или иного вида энергии. Это могут быть процессы добычи и обогащения топлива, сжигание нефтепродуктов и т. д. Передача сырья к узлам и агрегатам, непосредственно преобразующим энергию. Процессы преобразования энергии из первичной во вторичную. Эти циклы присутствуют не на всех станциях, но, к примеру, для удобства доставки и последующего распределения энергии могут использоваться разные ее формы – в основном тепло и электричество. Обслуживание готовой преобразованной энергии, ее передача и распределение. На завершающем этапе ресурс отправляется конечным потребителям, в качестве которых могут выступать и отрасли народного хозяйства, и рядовые домовладельцы.

II.2. Тепловая энергетика

Самая распространенная отрасль энергетики в России. Тепловые электростанции в стране производят более 1000 МВт, используя в качестве перерабатываемого сырья уголь, газ, нефтепродукты, сланцевые залежи и торф. Вырабатываемая первичная энергия в дальнейшем преобразуется в электричество. Технологически у таких станций масса преимуществ, которые и обуславливают их популярность. К ним можно отнести нетребовательность к условиям эксплуатации и легкость технической организации рабочего процесса. Объекты тепловой энергетики в виде конденсационных сооружений и теплоэлектроцентралей могут возводиться прямо в районах добычи расходного ресурса или местах нахождения потребителя. Сезонные колебания никак не влияют на стабильность функционирования станций, что делает такие источники энергии надежными. Но есть и недостатки у ТЭС, к которым можно отнести применение исчерпаемых топливных ресурсов, загрязнение окружающей среды, необходимость подключения больших объемов трудовых ресурсов и др.

II.3. Гидроэнергетика

Гидротехнические сооружения в виде энергетических подстанций предназначены для выработки электричества в результате преобразования энергии потока воды. То есть, технологический процесс генерации обеспечивается сочетанием искусственных и природных явлений. В ходе работы станция создает достаточный напор воды, которая в дальнейшем направляется к турбинным лопастям и активизирует электрогенераторы. Гидрологические виды энергетики различаются по типу используемых агрегатов, конфигурации взаимодействия оборудования с естественными потоками воды и т. д.

II.4. Атомная энергетика

Ключевую роль в исполнении процессов генерации ядерной энергии играет реактор. Это агрегат, предназначенный для поддержания реакций деления атомов, которые, в свою очередь, сопровождаются выделением тепловой энергии. Существуют разные типы реакторов, отличающиеся применяемым видом топлива и теплоносителем. Чаще используется конфигурация с легководным реактором, использующим в качестве теплоносителя обычную воду.

II.5. Альтернативная энергетика

Практически все источники альтернативной энергии выгодно отличаются финансовой доступностью и экологической чистотой. По сути, в данном случае происходит замена перерабатываемого ресурса (нефти, газа, угля и т. д.) на природную энергию. Это может быть солнечный свет, потоки ветра, тепло земли и другие естественные источники энергии за исключением гидрологических ресурсов, которые сегодня рассматриваются как традиционные. Концепции альтернативной энергетики существуют давно, однако по сей день они занимают небольшую долю в общем мировом энергообеспечении. Задержки в развитии данных отраслей связаны с проблемами технологической организации процессов выработки электричества. Но чем обусловлено активное развитие альтернативной энергетики в наши дни? В немалой степени необходимостью снижения темпов загрязнения окружающей среды и в целом проблемами экологии. Также в скором будущем человечество может столкнуться с истощением традиционных ресурсов, используемых в производстве энергии. Поэтому, даже несмотря на организационные и экономические препятствия, все больше внимания уделяется проектам развития альтернативных форм энергетики.

II.6. Солнечная энергетика

Одна из старейших концепций альтернативной энергетики, задействующая в качестве аккумулятивного оборудования фотоэлектрические и термодинамические системы. Для реализации фотоэлектрического метода генерации используют преобразователи энергии световых фотонов (квантов) в электричество. Термодинамические установки более функциональны и за счет солнечных потоков могут вырабатывать как тепло с электричеством, так и механическую энергию для создания приводного усилия. Схемы достаточно простые, но есть немало проблем при эксплуатации такого оборудования. Связано это с тем, что солнечная энергетика в принципе характеризуется целым рядом особенностей: нестабильностью из-за суточных и сезонных колебаний, зависимостью от погоды, низкой плотностью потоков света. Поэтому на этапе проектирования солнечных батарей и аккумуляторов много внимания уделяется исследованию метеорологических факторов.

II.7. Волновая энергетика

Процесс выработки электричества из волн происходит в результате преобразования энергии прилива. В основе большинства электростанций такого типа находится бассейн, который организуется или в ходе отделения устья реки, или за счет перекрытия залива плотиной. В образованном барьере устраиваются водопропускные отверстия с гидротурбинами. По мере изменения уровня воды во время приливов происходит вращения турбинных лопастей, что и способствует выработке электричества.

II.8. Ветровая энергетика

Еще один доступный для применения в частном хозяйстве способ получения электричества, отличающийся технологической простотой и экономической доступностью. В качестве обрабатываемого ресурса выступает кинетическая энергия воздушных масс, а роль аккумулятора выполняет двигатель с вращающимися лопастями. Обычно в ветровой энергетике применяют генераторы электрического тока, которые активизируются в результате вращения вертикальных или горизонтальных роторов с пропеллерами.

Ш. Перспективы развития современной энергетики

В настоящее время темпы развития экономики выявляют основные проблемы развития мирового энергетического комплекса. Происходит постепенное завершение эры углеводородов, основные причины этого — дороговизна энергии, превышение темпов роста потребления электроэнергии над темпами ее выработки электроэнергии и постепенное исчерпание природных ресурсов.

Проблемой и сложностью исследования путей развития мировой энергетики является необходимость учитывать взаимное влияние трендов развития мировой экономики и мировой энергетики, технологических, ресурсных и экологических трендов, а также политических и социокультурных проблем. Особенно важной становится необходимость учитывать взаимное влияние энергетики и экономики. Для решения этой задачи наиболее целесообразным является применение сценарного подхода. Наиболее распространенными вариантами развития событий на настоящем этапе являются следующие сценарии: инерционный (углеводородный) сценарий, стагнационный (возобновляемый) сценарий, инновационный (возобновляемо-атомный) сценарий.

Инерционный сценарий предполагает продолжение постиндустриальной фазы и острый кризис после 2030 г. из-за достижения пределов роста индустриальной фазы. По данному сценарию будет происходить расширение индустриальной энергетики в развивающихся странах одновременно с медленным развитием постиндустриальной энергетики в развитых странах. В результате прогнозируется быстрый рост спроса на ископаемые источники энергии, рост разногласий между компаниями и государствами на этой почве, ухудшение экологической ситуации в целом.

Стагнационный сценарий предполагает тенденцию к развитию всех существующих альтернатив нефтепродуктам и двигателю внутреннего сгорания, основной предпосылкой чего является приобщение развивающихся стран к существующим технологиям с целью снижения энергоемкости процесса индустриализации. В результате основные изменения в мировой энергетике будут регулятивными. Сложится сложная система, регулирующая мировую энергетику и включающая в себя глобальные и локальные климатические соглашения, климатические налоговые и таможенные тарифы, технологические стандарты.

Инновационный сценарий предполагает преодоление пределов роста индустриальной фазы и переход к новой фазе к 2030 году. При реализации такого сценария прогнозируется формирование энергетики нового типа в развитых странах и в некоторых лидирующих развивающихся странах. Согласно данному сценарию, в атомной энергетике ожидается прорыв. К 2030 г. атомная энергетика может возрасти вдвое, а к 2050 г. — вчетверо по сравнению с уровнем 2011–2016 годов. В результате основные изменения в мировой энергетике будут технологическими, а регулятивные и геополитические факторы отступят на задний план. Данные изменения приведут к переходу энергетики к новому этапу — постиндустриальному.

IV. Заключение

Таким образом, изучая материал, я выяснила, что перспективы развития для современной энергетики возможны. Сейчас, с такой бедной экономикой и экологией люди должны стараться применить все сценарии для дальнейшего развития современной энергетики.

А также в своем реферате я рассмотрю современное состояние топливно-энергетического комплекса, производство электроэнергии, и развитие Российской энергетики.

Из всех отраслей хозяйственной деятельности человека энергетика оказывает самое большое влияние на нашу жизнь. Просчеты в этой области имеют серьезные последствия. Тепло и свет в домах, транспортные потоки и работа промышленности – все это требует затрат энергии.

Основой энергетики сегодняшнего дня являются топливные запасы угля, нефти и газа, которые удовлетворяют примерно девяносто процентов энергетических потребностей человечества.

Наиболее универсальная форма энергии – электричество. Оно вырабатывается на электростанциях и распределяется между потребителями посредством электрических сетей коммунальными службами . Потребности в энергии продолжают постоянно расти.Наша цивилизация динамична. Любое развитие требует, прежде всего энергетических затрат и при существующих формах национальных экономик многих государств можно ожидать возникновения серьезных энергетических проблем.

В кипении политических страстей частный вопрос об энергоснабжении страны отодвинулся на второй план. Многие считают, что этот вопрос их не касается. Но если представить реакцию населения замерзающего в темных квартирах – энергетика опередит даже продовольственный вопрос.

Более 150 стран мира располагают гидроэлектростанциями, из них 42 страны в Африке, 38 — в Европе, 31 — в Азии, 18 — в Северной и Центральной Америке, 14 — в Южной Америке, 9 — в Океании и 6 — на Ближнем Востоке.

На ГЭС в 63 странах мира вырабатывается 50 % всей электроэнергии и более, в том числе в 23 странах — свыше 90 %. Норвегия, семь стран Африки, Бутан и Парагвай практически всю свою электроэнергию вырабатывают на гидроэлектростанциях. Суммарная мощность гидроэлектростанций в мире составляет около 700 ГВт, а их годовая выработка — 2600 ТВт•ч.

Мировой валовой теоретический гидроэнергетический потенциал по состоянию на начало 1998 г. оценивался в 40 тыс. ТВт·ч, из которых 14 тыс. ТВт•ч рассматривался как технически возможный к освоению, из них 9 тыс. ТВт • ч считался экономически оправданным потенциалом для использования в современных условиях.

К настоящему времени в мире освоено лишь 18 % технического и 28 % экономически оправданного для использования гидроэнергетического потенциала. Таким образом, остается еще не используемым экономический потенциал, на базе которого можно построить гидроэлектростанции суммарной мощностью 1800 ГВт и годовой выработкой электроэнергии 6400 ТВт • ч. Наивысший уровень освоения гидроэнергетического потенциала имеет место в Северной и Центральной Америке (61 %) и в Европе (65 % без учета России); 40 % экономического гидроэнергетического потенциала освоено в Океании, 20 % — в Азии, по 19 % — в России и Южной Америке и только 7 % — в Африке.

Россия по объему производства электроэнергии на ГЭС (в 1997 г. немногим более 150 ТВт·ч) занимает 5-с место в мире, уступая по этому показателю Канаде, США, Бразилии и Китаю.

Производство и потребление электроэнергии.

Общее мировое производство электроэнергии в 1996г. достигло 13700 ТВт•ч, из них 62% были выработаны на тепловых энергостанциях на органическом топливе, по 18% на АЭС и ГЭС, а остальные 2% на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии (табл. 1). По сравнению с 1991 г. мировое производство электроэнергии увеличилось на 1566 ТВт•ч, или на 12,9 %.

Регион	Производство электроэнергии, ТВт • ч		Прирост, %
Регион	1996г.	1991 г.	Прирост, %
Африка	389,2	332,2	17,2
Латинская Америка	656,1	510,5	28,5
Азия	999,2	726,6	37,5
Китай	1080,0	677,6	59,4
Страны Европы, не входящие в состав ОЭСР	210,3	207,6	1,3
Страны СНГ и Балтии	1261,2	1681,1	-25,0
Ближний Восток	346,1	237,1	46,0
Страны Северной Америки — члены ОЭСР	4411,0	3908,1	10,8
Страны Европы — члены ОЭСР	2915,5	2676,0	8,9
Тихоокеанские страны — члены ОЭСР	1451,5	1197,0	21,3
Всего в мире	13 720,1	12 153,8	12,9

*Организации экономического сотрудничества и развития Табл.1

К числу крупнейших в мире производителей электроэнергии в 1997 г. относились США, Китай, Япония, Россия, Канада, Германия и Франция (табл. 2). В 1996 г. объем мировой торговли электроэнергией составил 348 ТВт•ч и был на 25 % больше по сравнению с 1991 г. Таким образом, имеет место существенное опережение темпов расширения международной торговли электроэнергией по сравнению с темпами роста ее производства. Крупнейшими экспортерами электроэнергии являются Франция

(69 ТВт·ч в 1996 г.), Парагвай (40 ТВт•ч) и Канада (36 ТВт•ч), крупнейшими импортерами — США и Италия (по 37 ТВт•ч).

За последние годы в структуре мирового и регионального производства электроэнергии произошли определенные изменения (см. табл. 2). Анализируя статистические данные, приведенные в таблице, можно сделать ряд выводов, характеризующих развитие мировой энергетики , главные среди которых следующие:

в абсолютном значении прирост мирового производства электроэнергии на ТЭС в 3 раза больше, чем на АЭС и ГЭС;
увеличилось производство в мире электроэнергии, выработанной на базе НВИЭ;

Табл.2 Структура производства электороэнергии в мире и в крупнеёших странах-производителях в 1996г.

четверть всего прироста мирового производства электроэнергии на ТЭС и свыше пятой части на ГЭС приходится на долю Китая;
доля стран-членов ОЭСР в мировом производстве электроэнергии в 1996 г. составила 64 % и практически осталась неизменной по сравнению с 1991 г.

Особого внимания заслуживает анализ современного состояния атомной энергетики. Здесь наблюдается снижение темпов ввода новых генерирующих мощностей из-за сокращения темпов роста спроса на электроэнергию и негативного отношения к АЭС общественности ряда стран. Несмотря на это, атомная энергетика продолжает свое развитие, увеличивая вклад в общий электроэнергетический баланс мира. Кроме того, на основе научно-технического прогресса повышается уровень ее безопасности.

Научно-технический прогресс в электроэнергетике.

Главными направлениями научно-технического прогресса в электроэнергетике в последние годы являлись:

· совершенствование эффективности парогазового цикла и увеличение на этой основе производства энергии;

· расширение использования высокоэффективного комбинированного производства электрической и тепловой энергии, в том числе на ТЭЦ малой и средней мощности с применением газотурбинного, парогазового и дизельного привода для централизованного и децентрализованного энергоснабжения;

· внедрение экологически чистых технологий на тепловых электростанциях, работающих на органическом топливе;

· повышение КПД и снижение себестоимости производства энергии на энергетических установках малой и средней мощности, работающих на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии, а также спользованием топливных элементов.

Особое значение научно-технический прогресс имеет для развития атомной энергетики. Он содействует улучшению отношения к ней мировой общественности, повышает уровень доверия к безопасности АЭС. Определенное влияние на изменение общественного мнения оказывает ужесточение требований по защите окружающей среды от вредных выбросов. Важным фактором развития атомной энергетики является также стремление стран-импортеров органического топлива ослабить зависимость от ввоза энергоносителей из других стран и тем самым повысить уровень своей энергетической безопасности. В настоящее время в мире сооружается более 60 атомных энергоблоков суммарной мощностью свыше 50 ГВт.

Производство Электроэнергии в России.

Электроэнергетика нашей страны характеризуется высоким уровнем концентрации производства электрической и тепловой энергии. Более 45% мощности электростанции России сконцентрировано на электростанциях единичной мощностью 2000Мвт и выше. Крупнейшие агрегаты, работающие на ТЭС, имеют единичную мощность 1200МВт, на АЭС 1000МВт, на ГЭС 640МВт.

Конденсационные тепловые электростанции (КЭС) в персепективе сохраняют свое значение в качестве основного источника электроснабжения. Наиболее мощные из действующих в России: Сургутская-1,-2, Рефтинская, Костромская,Рязанская, Троицкая, Ставропольская, Заинская, Конаковская, Новочеркасская,Ириклинская, Пермская, Киришская.

Для обеспечения дальнейшего повышения эффективности производства электроэнергии в перспективе предстоит решить крупные и сложные задачи значительного повышения технического уровня КЭС, что потребует создать новые типы прогрессивного оборудования и усовершенствования действующего, а также повышение уровня эксплуатации, качества ремонта и более широко внедрять надежные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), разработать мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Атомные электростанции. В России к началу 1997г. находились в эксплуатации 29 энергоблоков на 9 АЭС, в том числе 13 энергоблоков с реакторами типа ВВЭР (водо-водяной реактор) и 11 энергоблоков с реакторами РБМК (канальный реактор большой мощности), 4 энергоблока типа ЭГП (энергетический водографитовый кипящий реактор) Билибинской АТЭЦ с канальным водографитовыми реакторами и один энергоблок на быстрых нейтронах БН-600.

Суммарная мощность АЭС составляла 21,3 ГВт, и в 1997г. было выработано 108,5 ТВт·ч электроэнергии.

· обеспечение безопасности действующих АЭС за счет их технического перевооружения, реконструкциии продления ресурса эксплуатации;

· ввода в действие новых генерирующих мощностей на АЭС, в основном с энергоблоками нового, третьего поколения;

· развитие научно-течнического и промышленного потенциала атомного комплекса.

Гидроэлектростанции. Экономический потенциал гидроэнергетических ресурсов Российской Федерации оценивается в 852 млрд кВт·ч годового производства электроэнергии. По величине речного стока Россия занимает одно из первых мест в мире. Общие ресурсы речного стока составляют 4338 км 3 /год. Гидроэнергетика России характеризуется высокой степенью концентрации мощностей. В стране действует 13 ГЭС единичной мощностью 1 ГВт и больше, из них 6 ГЭС имеют мощность по 2 ГВт и больше.

Обоснование цели процесса преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов различных видов. Перечень стадий производства энергии. Обзор основных проблем и перспектив дальнейшего развития данной хозяйственно-экономической области.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	11.09.2013
Размер файла	14,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Основы современной энергетики

Энергемтика - область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

- получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;

- передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка мазута на тепловую электростанцию;

- преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;

- передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.

Современная энергетика. Проблемы и перспективы.

В чем проблемы современной энергетики? Каковы пути и перспективы ее развития? Во времена Советского союза ответ на эти вопросы был бы однозначным и не подлежащим обсуждению: “Догнать, перегнать и оставить далеко позади государство-соперника (например, США, а тем самым и весь мир) по производству и потреблению энергии”. Такой позиции правительство придерживалось и в промышленности, где оно в отличие от гонки вооружений, преуспело, и Союз действительно далеко обогнал США и весь мир в тяжелой промышленности. Теперь мы видим перед собой результат такой политики - Россию, такую, какая она есть сейчас: с бедным народом и разрушенной экономикой. Посмотрим, к чему привели подобные действия в энергетике. Специалисты подсчитали, что в США потребление энергии в 6 раз превосходит среднемировой уровень и в 30 раз - уровень развивающихся стран. Чтобы подтянуться к уровню хотя бы современных Соединенных Штатов, этим странам нужно каждые несколько лет удваивать производство и потребление энергии, тем более что население этих стран стремительно растет, и для их индустриализации, для переселения новых и новых миллиардов латиноамериканцев, африканцев, арабов, индийцев, китайцев, индонезийцев и т.д. из хижин в благоустроенные жилища рост потребности энергии составляет 6-9% в год!

А теперь обратим внимание на информацию, которую предлагают нам ученые:

1. Если бы развивающиеся страны сумели добиться роста потребления минеральных ресурсов до уровня Соединенных Штатов, то разведанные запасы нефти истощились бы через 7 лет, природного газа - через 5 лет, угля - через 18 лет. Если учесть еще и потенциальные запасы, до которых пока не добрались геологи, то природного газа должно хватить на 72 года, нефти в обычных скважинах на 60 лет, а в сланцах и песках, откуда ее чрезвычайно трудно и дорого выкачивать, - на 660 лет, угля на 350 лет.

2. Предположим, что на нужды энергии можно использовать, как нефть, всю массу нашей планеты. Если скорость увеличения потребления энергии останется такой же, как сегодня, это “горючее” будет сожжено целиком всего за 342 года.

Допустим далее, что мы располагаем запасами горючего, скажем, на миллион лет. Если мы станем увеличивать размеры его потребления всего на 2% в год (а это - приблизительный темп роста мирового народонаселения), то запасов хватит на 501 год.

3. При современных темпах развития техники производство энергии на Земле через 240 лет превысит количество солнечной энергии, падающей на нашу планету, через 800 лет - всю энергию, выделяемую солнцем, а через 1300 лет - полное излучение всей нашей галактики.

Однако, главная проблема современной энергетики - не истощение минеральных ресурсов, а угрожающая экологическая обстановка: еще задолго до того, как будут использованы все мыслимые ресурсы, разразиться экологическая катастрофа, которая превратит Землю в планету, совершенно не приспособленную для жизни человека.

Энергия будущего: Cолнце, воздух и вода - наши лучшие друзья.

Нефть дорожает, и перспектива ее как источника энергии в будущем весьма неопределенна. Пять новых методов добычи энергии - от волновых электростанций, способных отнимать энергию у морских волн, до бактерий, выделяющих электричество из сточных вод, - могут вдохнуть новые силы в наш старый мир.

Представьте себе, что вы месяцами катаетесь на машине, не доливая в бак бензина, обеспечиваете дом энергией океанских волн или подключаете ваш ноутбук к розетке прямо на пиджаке. Впрочем, глядя на ценник на бензоколонке (18 рублей за литр 95-го), можно подумать, что эта энергетическая утопия - совсем уж далекая сказка. С другой стороны, нынешняя мрачная ситуация в энергетике имеет и утешительную сторону. Растущие цены, общая тревога и озабоченность, новая политика правительства - все это, хочешь не хочешь, подталкивает нас к новым усилиям, направленным на обновление всей энергосистемы. Для полномасштабного внедрения некоторых из этих идей потребуются годы и годы. Другие прямо сейчас можно брать на вооружение. Доживем ли мы когда-нибудь до эпохи с бездонными источниками энергии? Строго говоря, вряд ли. Запасы нефти на Земле безусловно ограниченны. Даже водород, которым питается ядерная реакция на Солнце, и тот - увы! - когда-нибудь закончится. До этого страшного мига осталось всего-то миллиардов пять лет. Если не брать в расчет шансов на неожиданный прорыв в технологиях ядерного синтеза, никакой другой источник не обещает в мановение ока решить все наши проблемы. Скорее, энергетические запросы человечества будут удовлетворяться путем объединения различных передовых технологий. В этом союзе сыграют свою роль энергия солнца, ветра, морских волн и другие альтернативные источники. Промышленность как потребитель тоже сделает шаг навстречу - современная технология успешно учится делать больше, потребляя меньше. Очерченные в этой статье пять генеральных идей должны облегчить бремя, которое человечество возлагает на ископаемые виды горючего. Каждая из этих идей подошла вплотную к этапу внедрения, а вместе они должны вымостить дорогу для дальнейших прорывов в производстве и энергосбережении. Не надейтесь, что завтра мы проснемся в новом мире, но сейчас, когда эти проблемы привлекают все более пристальное внимание со стороны ученых, промышленности и потребителей, темпы прогресса растут не по дням, а по часам. В конце концов, смиримся с тем, что запасы всех энергоресурсов ограниченны, зато безграничной остается способность человека порождать новые идеи.

Человек использует энергию атомного ядра уже 50 лет. Это до сих пор гораздо сложнее, чем топить печку углем или сжигать бензин в двигателе внутреннего сгорания. Начинка ядерных электростанций сделана из того же материала, что и атомная бомба, и все эти годы нас не покидает интуитивное ощущение тревоги и недоверия.

Подобные документы

Энергетика как совокупность естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Структура энергетики современной России, ее элементы и значение, перспективы развития.

презентация [621,3 K], добавлен 07.10.2013

Основы энергосбережения, энергетические ресурсы, выработка, преобразование, передача и использование различных видов энергии. Традиционные способы получения тепловой и электрической энергии. Структура производства и потребления электрической энергии.

реферат [27,7 K], добавлен 16.09.2010

История развития энергетики как науки, общая и вторичная энергетика, понятие "энергия", пути решения энергетических проблем. Электроэнергетика как самостоятельная отрасль. Технологии, используемые в процессе получения, передачи и использования энергии.

курсовая работа [40,0 K], добавлен 03.02.2012

Генерация электроэнергии как ее производство посредством преобразования из других видов энергии, с помощью специальных технических устройств. Отличительные признаки, приемы и эффективность промышленной и альтернативной энергетики. Типы электростанций.

презентация [2,0 M], добавлен 11.11.2013

Изучение мирового топливно-энергетического баланса, определение потенциальных энергоресурсов Земли. Анализ создания комфортных условий жизнедеятельности человека посредством преобразования разных видов энергии. Обзор основных свойств систем энергетики.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Современная энергетика и окружающая среда. Альтернативные источники энергии. Презентация на заданную тему содержит 22 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Электрическая энергия. Электрическая энергия - важнейший, универсальный, самый эффективный технически и экономически вид энергии. Другое его преимущество - экологическая безопасность использования и передачи электроэнергии по линиям электропередач по сравнению с перевозкой топлив, перекачкой их по системам трубопроводов. Электричество способствует развитию природосберегающих технологий во всех отраслях производства. Однако выработка электроэнергии на многочисленных ТЭС, ГЭС, АЭС сопряжена со значительными отрицательными воздействиями на окружающую среду. Энергетические объекты вообще по степени влияния принадлежат к числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу промышленных объектов. Рассмотрим индивидуально каждый вид электростанций, их плюсы, а так же минусы.

Тепловые электростанции. Большая доля электроэнергии(63.2%) в мире вырабатывается на ТЭС. Поэтому вредные выбросы этого типа электростанций в атмосферу обеспечивают наибольшее количество антропогенных загрязнений в ней. Так, на их долю приходится примерно 25% всех вредных выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий. Выбросы ТЭС содержат пылевые частицы различного состава: оксиды серы и азота, аэрозоли и т.д. Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб биосфере, населению города, предприятиям и т.д. одним из наиболее токсичных газообразных выбросов энергоустановок является сернистый ангидрид. Аэрозоли подразделяются на непосредственно выбрасываемые и те которые образуются при превращениях в атмосфере.

Гидравлические электростанции. По сравнению с электростанциями более чистыми с экологической точки зрения является электростанции, использующие гидроресурсы. ГЭС находятся на втором месте по выработке энергии. Но и здесь тоже есть свои минусы. Создание ГЭС связано с затоплением земельных ресурсов(350 тыс.кв.км). Кроме того, в прибрежной полосе водохранилища меняется уровень грунтовых вод, что приводит к заболачиванию почв. Самоочищение воды в озерах и водохранилищах происходит медленней, чем в реках, поэтому её самоочищающая способность уменьшается. Для ГЭС характерно изменение гидрологического режима рек – происходит изменение стока, режимов течений(волнового и термического).

Изменение гидрологического режима и затопление территорий вызывает изменение гидрохимического режима водных масс. Создание водохранилищ может вызвать землетрясения даже в асейсмических районах из-за просачивания воды в границы разломов. Подтверждением этому служат землетрясения в долинах рек Миссисипи, Чайры (Индия) др. Урон, наносимый ГЭС, во многом можно компенсировать или уменьшить, чем к примеру на ТЭС. Изменение гидрологического режима и затопление территорий вызывает изменение гидрохимического режима водных масс. Создание водохранилищ может вызвать землетрясения даже в асейсмических районах из-за просачивания воды в границы разломов. Подтверждением этому служат землетрясения в долинах рек Миссисипи, Чайры (Индия) др. Урон, наносимый ГЭС, во многом можно компенсировать или уменьшить, чем к примеру на ТЭС.

Атомные электростанции. Иллюзия о безопасности атомной энергетики была разрушена после нескольких больших аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых стала катастрофа на Чернобыльской АЭС. В эпицентре аварии уровень загрязнения был настолько высок, что население ряда районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные воды и растительный покров были заражены на многие десятилетия. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов(углерод, криптон, стронций). Обычно, когда говорят о радиационном загрязнении, имеют в виду гамма-излучение, легко улавливаемые счетчиками Гейгера и дозиметрами на их основе. Но есть и бета-излучатели, их трудно обнаружить.

Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончанию срока службы или по другим причинам. При нормальной работе в окружающую среду попадают лишь не многие ядра газообразных и летучих элементов, помимо выбросов, связанных радиационным загрязнением, для АЭС, как и для ТЭС. Характерны выбросы теплоты, влияющие на окружающую среду. На АЭС предусматриваются меры для полного исключения сброса сточных вод, загрязненных радиоактивными веществами. В водоёмы разрешается отводить строго определённое количество очищенной воды с концентрацией радионуклидов, не превышающий уровень для питьевой воды. Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончанию срока службы или по другим причинам. При нормальной работе в окружающую среду попадают лишь не многие ядра газообразных и летучих элементов, помимо выбросов, связанных радиационным загрязнением, для АЭС, как и для ТЭС. Характерны выбросы теплоты, влияющие на окружающую среду. На АЭС предусматриваются меры для полного исключения сброса сточных вод, загрязненных радиоактивными веществами. В водоёмы разрешается отводить строго определённое количество очищенной воды с концентрацией радионуклидов, не превышающий уровень для питьевой воды.

Последствия взрывов на АЭС. Ядерный взрыв - процесс деления тяжелых ядер. Для того, чтобы произошла реакция, необходимо как минимум 10 кг высокообогащенного плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах. Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей , открыто стоящую технику , сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна световое излучение проникающая радиация радиоактивное заражение местности электромагнитный импульс

Поражающие факторы. а) Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим фактором ядерного взрыва . По своей природе она подобна ударной волне обычного взрыва , но действует более продолжительное время и обладает гораздо большей разрушительной силой . Ударная волна ядерного взрыва может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику. б) Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение . Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. в) Проникающая радиация представляет собой невидимый поток гамма квантов и нейтронов , испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва на сотни метров. г) Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов при ядерном взрыве обусловливается осколками деления вещества заряда и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью. д) Электромагнитный импульс воздействует прежде всего на радиоэлектронную и электронную аппаратуру( мощное магнитное поле).

Последствия поражающих факторов. Радиационные эффекты облучения человека делятся на: соматические эффекты, генетические эффекты, лучевая болезнь, генные мутации, локальные лучевые поражения, хромосомные аберрации, лейкозы, опухоли разных органов. К примеру лучевая болезнь-заболевание возникающие от различных видов ионизирующих излучений. Действующие на значительные области тела и вызывающие гибель преимущественно делящихся клеток организма. Другим поражающим фактором являются мутации. Воздействие разнообразных факторов окружающей среды, включая радиацию и ряд химических соединений, приводит к увеличению частоты мутаций не только у человека, но и у всех живых организмов.

После катастрофы Хиросимы и Нагасаки, аварии на Чернобыльской АЭС и прочих ЧС, связанных с распространением радиоактивных веществ в атмосфере, человек в полной мере ощутил на себе все ужасные последствия, вызванные взаимодействием радиационного излучения с окружающей средой и с живыми организмами, последствие которых до сих пор не изучено в полной мере. После катастрофы Хиросимы и Нагасаки, аварии на Чернобыльской АЭС и прочих ЧС, связанных с распространением радиоактивных веществ в атмосфере, человек в полной мере ощутил на себе все ужасные последствия, вызванные взаимодействием радиационного излучения с окружающей средой и с живыми организмами, последствие которых до сих пор не изучено в полной мере. Дальнейшие исследования в этой области помогут человечеству сократить количество подобных катастроф и научиться использовать радиацию только на благо себе.

Ветровые электростанции. Новейшие исследования направлены преимущественно на получение электрической энергии из энергии ветра. Стремление освоить производство ветроэнергетических машин привело к появлению на свет множества таких агрегатов. Сооружаются ветроэлектрические станции постоянного тока. В Америке преимущественно везде есть ветряки, которые за счет силы ветра вырабатывают энергию, в России же этот способ практически не распространен. Однако ветровые электростанции являются источниками шумового загрязнения. Сегодня ветроэлектрические агрегаты надежно снабжают током нефтяников; они успешно работают в труднодоступных районах, на дальних островах, в Арктике, на тысячах сельскохозяйственных ферм, где нет поблизости крупных населенных пунктов и электростанций общего пользования.

Солнечные электростанции. Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. Солнечное тепло можно сберегать разными способами. Современные технологии включают параболические концентраторы, солнечные параболические зеркала и гелиоэнергетические установки башенного типа. Их можно комбинировать с установками, сжигающими ископаемое топливо, а в некоторых случаях адаптировать для аккумуляции тепла. Основное преимущество такой гибридизации и теплоаккумуляции - это то, что такая технология может обеспечивать диспетчеризацию производства электричества (то есть выработка электроэнергии может производиться в периоды, когда в ней есть необходимость). Гибридизация и аккумулирование тепла могут повысить экономическую ценность производимого электричества и снизить его среднюю стоимость. Сегодня для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию мы располагаем двумя возможностями: использовать солнечную энергию как источник тепла для выработки электроэнергии традиционными способами (например, с помощью турбогенераторов) или же непосредственно преобразовывать солнечную энергию в электрический ток в солнечных элементах. Поскольку энергия солнечного излучения распределена по большой площади любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточной поверхностью. Простейшее устройство такого рода–плоский коллектор; в принципе это черная плита, хорошо изолированная снизу. Она прикрыта стеклом или пластмассой, которая пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение.

Более сложным и дорогостоящим коллектором является вогнутое зеркало, которое сосредоточивает падающее излучение в малом объеме около определенной геометрической точки – фокуса. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу–это позволяет собирать возможно большее количество солнечного излучения. Более сложным и дорогостоящим коллектором является вогнутое зеркало, которое сосредоточивает падающее излучение в малом объеме около определенной геометрической точки – фокуса. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу–это позволяет собирать возможно большее количество солнечного излучения.

Геотермальные электростанции. Энергетика земли – геотермальная энергетика базируется на использовании природной теплоты Земли. Количество теплоты, содержащейся в земной коре до глубины 10 км равно приблизительно 12,6-10^26 Дж. Однако геотермальная теплота в верхней части земной коры (до глубины 10 км) слишком рассеяна, чтобы на ее базе решать мировые энергетические проблемы. Ресурсы, пригодные для промышленного использования, представляют собой отдельные месторождения геотермальной энергии, сконцентрированной на доступной для разработки глубине, имеющие определенные объемы и температуру, достаточные для использования их в целях производства электрической энергии или теплоты. С геологической точки зрения геотермальные энергоресурсы можно разделить на гидротермальные конвективные системы, горячие сухие системы вулканического происхождения и системы с высоким тепловым потоком.

Энергия приливов и отливов. Ход прилива и отлива весьма сложен. На него влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер. Самые высокие и сильные приливные волны возникают в мелких и узких заливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Чтобы сохранить энергию приливов и отливов стали строить приливные электростанции. Первая морская приливная электростанция мощностью 635 кВт была построена в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля. В 1935 г. приливную электростанцию начали строить в США.

Заключение. Развитие энергетики оказывает воздействие на различные компоненты природной среды: на атмосферу, гидросферу, литосферу. В настоящее время это воздействие принимает глобальный характер, затрагивая все структурные компоненты нашей планеты. Выходом для общества из этой ситуации должны стать: внедрение новых технологий( по очистке, рециркуляции выбросов; по переработке и хранению радиоактивных отходов и т.д.), распространение альтернативной энергетики и использование возобновляемых источников энергии.

Читайте также: