Исчерпаемые источники энергии доклад

Обновлено: 15.05.2024

Человечеству нужна электроэнергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива — урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутон.

Содержание

Введение
Глава 1. Нетрадиционные источники энергии
Глава 2. Источники возобновляемой энергии
2.1. Энергия ветра
2.2. Гидроэнергия
2.3. Энергия приливов и отливов
2.4. Энергия волн
2.5. Энергия солнечного света
2.6. Геотермальная энергия
Глава 3. Политика России в области нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии
Глава 4. Меры поддержки возобновляемых источников энергии
4.1. Зеленые сертификаты
4.2. Возмещение стоимости технологического присоединения
4.3. Фиксированные тарифы на энергию ВИЭ
4.4. Система чистого измерения
4.5. Инвестиции
Глава 5. ВНИЭ в современном мире
Заключение
Список использованных источников

Введение

Человечеству нужна электроэнергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива — урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные источники электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации, дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, долговечности станций.

Данный реферат является кратким обзором возобновляемых и неисчерпаемых источников энергии. В работе рассмотрены нетрадиционные источники электрической энергии.

Цель работы – прежде всего, ознакомиться с современным положением дел в этой необычайно широкой проблематике в России и в мире.

Российская энергетика сегодня — это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных электростанций. Есть, конечно, несколько электростанций использующих в качестве первичного источника солнечную, ветровую, гидротермальную, приливную энергию, но доля производимой ими энергии очень мала по сравнению с тепловыми, атомными и гидравлическими станциями.

Глава 1. Нетрадиционные источники энергии

В соответствии с резолюцией № 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН (1978 г) к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии относятся: солнечная, ветровая, геотермальная, энергия морских волн, приливов и океана, энергия биомассы, древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников и гидроэнергия больших и малых водотоков.

Начиная с 90-х годов, по инициативе ЮНЕСКО при поддержке государств-членов ООН и заинтересованных организаций проводятся мероприятия по продвижению идеи широкого использования возобновляемых источников.

Всё это многообразие сводится, как показано на рисунке 1, к трём глобальным видам источников: энергии Солнца, тепла Земли и энергии орбитального движения планет, причём солнечное излучение по мощности превосходит остальные более чем в 1000 раз. Невозобновляемыми источниками энергии являются нефть, газ, уголь, сланцы. Извлекаемые запасы органического топлива в мире оцениваются следующим образом (млрд.т.у.т.):

  • уголь — 4850
  • нефть — 1140
  • газ — 310
  • всего – 6310.

При уровне мировой добычи девяностых годов (млрд.т.у.т) соответственно 3,1 — 4,5 — 2,6, всего — 10,3 млрд.т.у.т, запасов угля хватит на 1500 лет, нефти — на 250 лет и газа — 120 лет. Не такая уж блестящая перспектива оставить потомков без энергетического обеспечения. Особенно учитывая устойчивую тенденцию удорожания нефти и газа. И чем дальше, тем более быстрыми темпами. Между тем теоретический потенциал солнечной энергии, приходящий на Землю в течение года, превышает все извлекаемые запасы органического топлива в 10-20 раз. А экономический потенциал возобновляемых источников энергии в настоящее время оценивается в 20 млрд.т.у. т в год, что в два раза превышает объём годовой добычи всех видов органического топлива. И это обстоятельство указывает путь развития энергетики будущего, не такого уж и далёкого. Повсеместный переход на возобновляемые источники энергии не происходит лишь потому, что промышленность, машины, оборудование и быт людей на Земле сориентированы на органическое топливо. А ещё потому, что некоторые виды возобновляемых источников энергии непостоянны и имеют низкую плотность энергии.

Основное преимущество возобновляемых источников энергии — их неисчерпаемость и экологическая чистота. Их использование не изменяет энергетический баланс планеты. Эти качества и послужили причиной бурного развития возобновляемой энергетики за рубежом и весьма оптимистических прогнозов их развития в ближайшем десятилетии. Возобновляемые источники энергии играют значительную роль в решении трёх глобальных проблем, стоящих перед человечеством: энергетика, экология, продовольствие.

Таблица 1: Роль НВИЭ в решении трёх глобальных проблем человечества (энергетика, экология, продовольствие) + положительное влияние, — отрицательное влияние, 0 — отсутствие влияния.

Вид ресурсов или установок Энергетика Экология Продовольствие
Ветроустановки + + + 1)
Малые и микроГЭС + + + 2)
Солнечные тепловые установки + + + 3)
Солнечные фотоэлектрические установки + + + 4)
Геотермальные электрические станции + +/- 0
Геотермальные тепловые установки + +/- + 5)
Биомасса. Сжигание твёрдых бытовых отходов + +/- 0
Биомасса. Сжигание сельскохозяйственных отходов, отходов лесозаготовок и лесопереработок + +/- + 6)
Биомасса. Биоэнергетическая переработка отходов + + + 7)
Биомасса. Газификация + + 0
Биомасса. Получение жидкого топлива + + + 8)
Установки по утилизации низкопотенциального тепла + + 0

Примечания:

1) Водоподъёмные установки на пастбищах и в удалённых населённых пунктах.

Природные ресурсы - элементы природы, которые используются для хозяйственной деятельности и производства, а также для удовлетворения культурных, рекреационных и других потребностей человека и общества.
Подразделяются на исчерпаемые и неисчерпаемые, возобновляемые и невозобновляемые.

Неисчерпаемые ресурсы - объем и качество которых не изменяется в результате использования, иссечение таких ресурсов не придвидится в обозримом будущем.
К неисчерпаемым ресурсам относят энергию воды (течений, приливов-отливов), ветра и других климатических явлений, геотермальную энергию земных недр, энергию солнца и ядерную энергию звёзд.

Исчерпаемые ресурсы - количество которых ограничено и может уменьшиться в результате использования, либо возможно ухудшение их качества.
Подразделяются на исчерпаемые возобновляемые (возобновимые) и невозобновляемые (невозобновимые).

Исчерпаемые возобновляемые ресурсы - количество которых может уменьшиться в результате использования, либо возможно ухудшение их качества, но способны к самовосстановлению или восстановление возможно, вследствие принятых природоохранных мер.
К исчерпаемым возобновляемым ресурсам относят - зверопушные, рыбные, лесные запасы (и, в целом биологические ресурсы - животный и растительный мир, грибы), плодородные почвы (и почвенно-земельные ресурсы), торф (полезное ископаемое, процесс формирования которого идет постоянно, и в наши дни), пресная вода (и морские воды мирового океана), атмосферный воздух и т.д.
Атмосферный воздух и воды мирового океана количественно неисчерпаемы, но качественно ограничены и исчерпаемы.

Исчерпаемые невозбновляемые ресурсы (или невозобновляемые ресурсы) не способны к восстановлению, либо восполнение запасов происходит крайне медленно, в сравнении с темпами добычи и продолжительностью жизни человека. Могут закончиться.
К исчерпаемым невозобновляемым относят большинство минеральных ресурсов (полезных ископаемых), на их формирование ушли целые геологические эпохи - нефть, каменный уголь, железная руда и др.
Сюда же обычно относят и ядерное топливо (реже считают неисчерпаемым ввиду очень медленного расхода запасов). Не входит в данную группу торф.

Возобновляемые ресурсы - способные к (само)восстановлению: неисчерпаемые + исчерпаемые возобновляемые .


Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) - это альтернативные источники энергии, работающие за счет неисчерпаемых природных ресурсов, объемы которых не уменьшаются в результате пользования ими (энергия солнца, волн, приливов-отливов, течений, геотермальных источников) , либо на биологическом топливе (отходы сельскохозяйственной деятельности, пищевой, лесной промышленности - навоз, солома, древесная щепа и т.д., а также торф.) .

Топливные ресурсы это материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человека.

Классификация

Исчерпаемые и неисчерпаемые Исчерпаемые делятся на:

  1. Возобновляемые.
  2. Невозобновляемые. Ресурсы, ранее накопленные в природе, но в новых биологических условиях практически не образуются.

К неисчерпаемым относятся:

  1. Космические.
  2. Климатические.
  3. Водные.

Все органическое топливо имеет углеродную основу и энергия высвобождается из него в процессе образования углекислого газа.
В целом все энергетические ресурсы делятся на 3 группы:

  1. Ресурсы, участвующие в постоянном обороте и потоке энергии. (солнечная, космическая)
  2. Депонированные. (нефть, газ)
  3. Искусственно-активированные источники энергии. (атомная)

Характеристика основных видов топлива.

Уголь

Твердое органическое топливо по степени углефикации подразделяется на:

  • Древесину
  • Торф
  • Бурый уголь
  • Каменный уголь
  • Антроцит

Все они имеют продукты сгорания

  • Зола - порошкообразный горючий осадок, который образуется при полном окислении горючих элементов в процессе термического разложения и обжига миниральных примесей.
  • Шлак - спекшеяся зола.

Важной характеристикой процесса горения твердого топлива является выход летучих веществ. Это убыль массы топлива при нагреве его без кислорода при температуре 850 градусов в течении семи минут. По этому признаку угли делятся на

Запасы в мире оцениваются в от 9 до 11 трилионов тонн. Добыча в год - 4.2 миллиарда. Основные запасы сосредоточены в России, США, Китае.
Минусы данного вида топлива:

  • Уголь является тяжелым топливом, за счет большого количества минеральных примесей.
  • Его запасы распределены неравномерно.

Нефть

В зависимости от температуры перегонки нефетепродукты делятся на следующие фракции:

  1. Бензиновые. (200-225 градусов)
  2. Керосиновые (140-300 градусов)
  3. Дизельные (190-350 градусов)
  4. Соляровые (300-400 градусов)
  5. Мазутные (более 350 градусов)

Мировой запас нефти составляет 840 миллиардов тонн. Основной поставщик - страны ближнего и среднего Востока. Запасы меньше, но более удобна в использовании, продукты сгорания чище, но большая себестоимость транспортировки.

Природный газ

Запас - 300-500 млн метров кубических. Данный вид топлива затратен в транспортировке. Уровень загрязнения небольшой. Другие виды энергетических ресурсов:

  1. Искусственные горючие газы.
  2. Сжиженные газы.
  • Композиционные искусственные.
  • Синтетическое топливо.
  • Расчепляющеесе топливо.

Удельная энергоемкость - количество энергии, которое приходится на единицу массы физического тела энергоресурса. Для сравнения и расчета расхода топлива применяют условное топливо. Это такое топливо, при сгорании одного килограмма которого выделится 29,3 * 10 ^ 6 джоулей энергии. Уголь - 33,5 дж(8000 килокалорий на кг) Дрова - 10,5 дж (2500 килокалорий) Нефть - 41,9 (10000) Газ - 46,1 (11000) Водород - 120,6 (28800) Топливо - вещество, которое при сгорании выделяет значительное количество теплоты и используется как источник энергии. Окислителями могут быть:

  • Кислород воздуха.
  • Чистый кислород.
  • Его модификации.
  • Азотная кислота.
  • Перекись водорода.

Топливо по агретаному состоянию классифицируется на:

  1. Твердое.
  2. Жидкое.
  3. Газообразное.

По происхождению делится на:

Естественное делится на:

Искуственное делится на

  1. Композиционное (гранулы, эмулисии, брикеты)
  2. Синтетическое (произведенное путем термохимической переработки естественного)

Органическое топливо состоит из двух состовляющих:

  1. Горючее (углерод, водород, сера, кислород, озот).
  2. Негорючее (минеральная часть, влага)

Стадии преобразования исходного органического материала:

  1. Торфяная стадия (распад высокомолекулярных веществ и синтез новых, при частичном доступе кислорода образуются торф и уголь, без кислорода - нефть и газ).
  2. Буроугольная стадия (при повышенной температуре и давлении идет полимеризация вещества).
  3. Каменноугольная стадия (дальнейшая углефикация).

Важнейшей характеристикой любого топлива будет являтся теплота сгорания - количество теплоты, выделенное при полном сгорании одного моля, одного килограмма или одного метра кубического топлива. Для газообразного топлива применяется понятие объемной теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания - количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы топлива с образованием CO2 и SO2 в газообразном состоянии и воды в жидком. Низшая теплота - тоже самое, только вода в парообразном. Низшая отличается от высшей на величину расхода теплоты, которую затратили на испарение влаги, которая содержится в топливе и образуется при сгорании водорода.

Основные виды электростанций.

Энергия - способность совершать работу (а работа совершается тогда, когда на объект действует физическая сила) В целом различают следующие виды энергии.

  1. Механическая.
  2. Электрическая.
  3. Электромагнитная.
  4. Тепловая.
  5. Химическая.
  6. Атомная.

Измеряется в джоулях или каллориях.

Причины широкого использования электричской энергии:

  1. Можно получить в больших количествах вблизи месторождений ресурсов и водных источников.
  2. Можно транспортировать на дальнее расстояние большое количество и без особых потерь.
  3. Может трансформироваться в другие виды.
  4. Позволяет внедрять новых технологические процессы с высокой степенью автоматизации.

Виды станций:

  1. ТЭС.
  2. ГЭС.
  3. ГАЭС (гидроаккумулирующая электростанция).
  4. АЭС.
  5. ПЭС. (приливная)
  6. БЭС. (ветряная)
  7. СЭС (солнечная)

По назначению ТЭС делятся на 2 вида:

  1. КЭС (кондициационные, вырабатывают только электрическую энергию)
  2. ТЭЦ. (также вырабатывают тепловую)

Все ТЭС работают на органическом топливе.

В целом процесс производства электроэнергии на ТЭС разделяют на 3 цикла:

  1. Химический (в результате теплота передается пару).
  2. Механический (тепловая энергия пара превращается в механическую энергию).
  3. Электрическая (механическая энергия превращается в электрическую).

В теории КПД 50 процентов. На практике около 30-40.

ГАЭС Высокая производительность, минимальные затраты труда. Минусы - большое отчуждение земель, затопление территорий. КПД чуть более 40 процентов.

Телегина Александра Султановна

Цель моей проектной работы: выявить проблемы исчерпаемости энергетических ресурсов.

Задачи:

1. Познакомиться с классификацией энергетических ресурсов.

2. Изучить проблемы истощения природных ресурсов.

3. Изучить решение проблемы исчерпаемости энергоресурсов.

4. Разработать памятку о проблемах исчерпаемости энергетических ресурсов.

Введение

При изучении глобальных проблем необходимо учитывать, как общие закономерности и общие тенденции развития производительных сил, в том числе под воздействием научно - технической революции, так и действие социальных факторов развития: быстрого роста населения планеты, увеличение межгосударственного взаимовлияния. Крупные масштабы и динамизм экономической деятельности в современных условиях повлекли за собой не только положительные, но и отрицательные последствия: резкое и не всегда оправданное увеличение расходования природных ресурсов, отрицательное воздействие производственной сферы на природную среду, ухудшение экологии, усиление неравномерности в уровне социально -экономического развития между развитыми и развивающимися странами и др.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

За XX в. из недр Земли извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации. За последнее столетие потребление ископаемого топлива возросло почти в 30 раз. Объём мирового промышленного производства вырос в 50 раз. Причём ¾ роста потребления топлива и 4/5 увеличения объёма промышленного производства произошло за период с начала 1950 – х годов.

РЕШЕНИЕ

Таким образом очевидно, что проблема не остаётся без внимания.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Энергия солнца

По­тен­ци­аль­ные воз­мо­ж­но­сти энер­ге­ти­ки, ос­но­ван­ной на ис­поль­зо­ва­нии не­по­сред­ст­вен­но со­л­не­ч­но­го из­лу­че­ния, чрез­вы­чай­но ве­ли­ки.

За­ме­тим, что ис­поль­зо­ва­ние все­го лишь 0.0125 % это­го ко­ли­че­ст­ва энер­гии Солн­ца мог­ло бы обес­пе­чить все се­го­д­няш­ние по­треб­но­сти ми­ро­вой энер­ге­ти­ки, а ис­поль­зо­ва­ние 0.5 % - по­л­но­стью по­крыть по­треб­но­сти на пер­спе­к­ти­ву.

К со­жа­ле­нию, вряд ли ко­г­да-ни­будь эти ог­ром­ные по­тен­ци­аль­ные ре­сур­сы уда­ст­ся ре­а­ли­зо­вать в боль­ших мас­шта­бах.

Ветровая энергия

Тех­ни­ка 20 ве­ка от­кры­ла со­вер­шен­но но­вые воз­мо­ж­но­сти для ве­т­ро­энер­ге­ти­ки, за­да­ча ко­то­рой ста­ла дру­гой - по­лу­че­ние элек­т­ро­энер­гии. В на­ча­ле ве­ка Н.Е.Жу­ков­ский раз­ра­бо­тал те­о­рию ве­т­ро­дви­га­те­ля, на ос­но­ве ко­то­рой мог­ли быть со­з­да­ны вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ные ус­та­нов­ки, спо­соб­ные по­лу­чать энер­гию от са­мо­го сла­бо­го ве­тер­ка. По­я­ви­лось мно­же­ст­во про­ек­тов ве­т­ро­аг­ре­га­тов, не­срав­нен­но бо­лее со­вер­шен­ных, чем ста­рые ве­т­ря­ные мель­ни­цы.

Энергия земли

Уже дав­но ра­бо­та­ют элек­т­ро­стан­ции, ис­поль­зу­ю­щие го­ря­чие под­зем­ные ис­то­ч­ни­ки. Пер­вая та­кая элек­т­ро­стан­ция, со­в­сем еще ма­ло­мощ­ная, бы­ла по­стро­е­на в 1904 го­ду в не­боль­шом италь­ян­ском го­род­ке Лар­де­рел­ло, на­зван­ном так в честь фран­цуз­ско­го ин­же­не­ра Лар­де­рел­ли, ко­то­рый еще в 1827 го­ду со­ста­вил про­ект ис­поль­зо­ва­ния мно­го­чи­с­лен­ных в этом рай­оне го­ря­чих ис­то­ч­ни­ков. По­сте­пен­но мощ­ность элек­т­ро­стан­ции ро­с­ла, в строй всту­па­ли все но­вые аг­ре­га­ты, ис­поль­зо­ва­лись но­вые ис­то­ч­ни­ки го­ря­чей во­ды, и в на­ши дни мощ­ность стан­ции до­с­тиг­ла уже вну­ши­тель­ной ве­ли­чи­ны-360 ты­сяч ки­ло­ватт.

Энергия мирового океана

Оке­ан на­по­л­нен вне­зем­ной энер­ги­ей, ко­то­рая по­сту­па­ет в не­го из ко­с­мо­са. Она до­с­туп­на и бе­з­о­па­с­на, и не за­гряз­ня­ет ок­ру­жа­ю­щую сре­ду, не­ис­ся­ка­е­ма и сво­бод­на. Из ко­с­мо­са по­сту­па­ет энер­гия Солн­ца. Она на­гре­ва­ет воз­дух и об­ра­зу­ет ве­т­ры, вы­зы­ва­ю­щие во­л­ны. Она на­гре­ва­ет оке­ан, ко­то­рый на­ка­п­ли­ва­ет те­п­ло­вую энер­гию. Она при­во­дит в дви­же­ние те­че­ния, ко­то­рые в то же вре­мя ме­ня­ют свое на­пра­в­ле­ние под воз­дей­ст­ви­ем вра­ще­ния Зе­м­ли. Из ко­с­мо­са же по­сту­па­ет энер­гия со­л­не­ч­но­го и лун­но­го при­тя­же­ния. Она яв­ля­ет­ся дви­жу­щей си­лой си­с­те­мы Зе­м­ля - Лу­на и вы­зы­ва­ет при­ли­вы и от­ли­вы.

Заключение

Рас­сказ об энер­гии мо­жет быть бес­ко­не­чен, не­ис­чи­с­ли­мы аль­тер­на­тив­ные фор­мы ее ис­поль­зо­ва­ния при ус­ло­вии, что мы дол­ж­ны раз­ра­бо­тать для это­го эф­фе­к­тив­ные и эко­но­ми­ч­ные ме­то­ды. Не так ва­ж­но, ка­ко­во ва­ше мне­ние о ну­ж­дах энер­ге­ти­ки, об ис­то­ч­ни­ках энер­гии, ее ка­че­ст­ве, и се­бе­сто­и­мо­сти. Нам, по-ви­ди­мо­му, сле­ду­ет лишь со­г­ла­сить­ся с тем, что ска­зал уче­ный му­д­рец, имя ко­то­ро­го ос­та­лось не­из­ве­ст­ным: "Нет про­стых ре­ше­ний, есть толь­ко ра­зум­ный вы­бор".

В данной работе мною раскрыта тема проблемы исчерпаемости энергетических ресурсов.

Главной проблемой исчерпаемости является нерациональное использование людьми источников энергетических ресурсов.

Цель достигнута - мною определена проблема исчерпаемости энергетических ресурсов.

Поставленные задачи, реализованы. Я познакомилась с классификацией и экономической оценкой энергетических ресурсов, с запасами энергоресурсов, с решением проблемы энергоресурсов, и с альтернативными источниками энергии. Также я сделала памятку о проблемах исчерпаемости энергетических ресурсов. (Приложение А).

Я пришла к выводу о том, что людям необходимо рационально использовать источники энергии, почаще прибегать к использованию альтернативных методов. Так мы сможем сохранить энергоресурсы от истощения.

Благодарю за внимание !

ВложениеРазмер
Индивидуальный проект "Энергетические ресурсы и проблемы их исчерпаемости" 65.67 КБ
Приложение к индивидуальному проекту "Энергетические ресурсы и проблемы их исчерпаемости" 22.3 КБ
Задание к индивидуальному проекту "Энергетические ресурсы и проблемы их исчерпаемости" 11.78 КБ
Аннотация к индивидуальному проекту "Энергетические ресурсы и проблемы их исчерпаемости" 19.88 КБ
Презентация к индивидуальному проекту "Энергетические ресурсы и проблемы их исчерпаемости" 1.35 МБ

Предварительный просмотр:

краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Читайте также: