Успехи и проблемы электроэнергетики доклад

Обновлено: 02.07.2024

Традиционные способы производства электроэнергии наносят непоправимый ущерб природе, провоцируют экологическую катастрофу. Но альтернативыные (экологически чистые) источники энергии на самом деле не столь безопасны.

Вложение	Размер
elektroenergetika_i_ee_problemy.docx	29.08 КБ

Предварительный просмотр:

Электроэнергетика и ее проблемы

К сожалению, природные ресурсы скоро закончатся, и человечество уже сейчас вынуждено искать альтернативные методы получения энергии, которые будут неисчерпаемы, и не будут наносить вред экологии. Так как точка невозврата в скором времени может быть пройдена, решать надвигающуюся проблему нужно уже сейчас и незамедлительно. В нашей работе мы решили исследовать, что человечество делает для решения этой проблемы.

Мир испытывает энергетический голод, а современные способы производства энергии являются мощными источниками экологических катастроф. Есть ли выход из тупика? Обречена ли наша планета?

Наиболее удобный вид энергии – электрическая, которая может считаться основой цивилизации. Преобразование первичной энергии в электрическую производится на электростанциях:

Начнем с тепловых электростанций. В большинстве стран мира доля электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС больше 50%. В качестве топлива на ТЭС обычно используются уголь, мазут, газ, сланцы. Ископаемое топливо относится к невозобновимым ресурсам.

Коэффициент полезного действия ТЭС составляет в среднем 36-39%. Наряду с топливом ТЭС потребляет значительное количество воды.

ГЭС – гидроэлектростанция преобразует механическую энергию движения воды в электрическую;

Основные достоинства ГЭС – низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии, быстрая окупаемость, высокая маневренность, что очень важно в периоды пиковых нагрузок, возможность аккумуляции энергии.

АЭС – атомная электростанция преобразует атомную энергию ядерного топлива в электрическую;

АЭС не вырабатывают углекислого газа, объем других загрязнений атмосферы по сравнению с ТЭС также мал. Количество радиоактивных веществ, образующихся в период эксплуатации АЭС, сравнительно невелико. В течение длительного времени АЭС представлялись как наиболее экологически чистый вид электростанций и как перспективная замена ТЭС, оказывающих влияние на глобальное потепление. При правильной эксплуатации, АЭС - наиболее экологически чистый источник энергии. Их функционирование не приводит к возникновению “парникового” эффекта, выбросам в атмосферу в условиях безаварийной работы, и они не поглощают кислород. Однако процесс безопасной эксплуатации АЭС еще не решен.

Чернобыльская авария спровоцировала замедление развития атомной энергетики на некоторое время. Авария в Японии (Фокусима) потрясла весь мир. АЭС излучают радионуклиды что вызывает мутации живых организмов

Основное воздействие АЭС на живые организмы сказывается через канцерогенное влияние возникших и распространяемых от нее радионуклидов. Общее свойство радионуклидов - мощное мутагенное действие.

Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования и, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.

Волновая электростанция – преобразует кенитическую энергию волн, выполняет роль волногасителей, защищая порты и берега от разрушения Маломощные волновые электрогенераторы некоторых типов могут устанавливаться на стенках причалов, опорах мостов, уменьшая воздействие волн на них. Поскольку удельная мощность волнения на 1-2 порядка превышает удельную мощность ветра, волновая энергетика может оказаться более выгодной, чем ветровая.

Один из недостатков использования волновых электростанций связан с тем, что для электрогенерации используется энергия вращения земли, что при массовом использовании, приведет к её замедлению и уничтожению ряда течений, обеспечивающих теплообмен на планете.

ПЭС – приливная электростанция преобразует энергию океанических приливов и отливов в электрическую;

В прибрежной зоне приливные волны проявляются в периодическом подъеме и опускании уровня. В узостях приливы часто проявляются в виде мощных течений. В некоторых местах высота прилива достигает значительной величины – 12-20 м. Энергия приливных волн огромна.

Использование энергии приливов ограничивается, в основном, высокой стоимостью сооружения и жесткой географической привязкой. Единицы стран имеют возможность освоения энергии приливив. Кроме того, как оказалось, приливные станции характеризуются отрицательным влиянием на окружающую среду.

Специалисты из австралийской компании BioPower Systems, решили обратить внимание на множество подводных течений, опоясывающих Австралию. В результате этого они и создали проект электростанции BioWawe, которая будет использовать данные потоки воды для производства электроэнергии .В Австралии компании BioPower Systems, создала проект электростанции, которая использует подводные течения,

Уже несколько десятилетий существует технология, позволяющая вырабатывать энергию на основе разницы между температурой воды на поверхности океана и в его глубинах. А через несколько лет у южных берегов Китая появится самая большая в мире электростанция, работающая по этой технологии (OTEC). Создаст ее всемирно известная компания Lockheed Martin.

ВЭС – ветряная электростанция преобразует энергию ветра в электрическую;

Ветровая энергетика не потребляет ископаемое топливо, не использует воду для охлаждения и не вызывает теплового загрязнения водоемов, не загрязняет атмосферу. И, тем не менее, ветровые электрогенераторы имеют широкий спектр отрицательных экологических последствий, выявленных только после того, как в 1970 годы начался период возрождения ветровой энергетики.

Главные недостатки ветровой энергетики –сильный шум , при работе установок, гибель птиц, низкая энергетическая плотность, сильная изменчивость в зависимости от погодных условий, ярко выраженная географическая неравномерность распределения ветровой энергии.

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях.

Главным достоинством геотермальной энергии является её практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Человечество пытается покорить внутреннею энергию Земли. В рамках конкурса eVolo 2013 группой китайских архитекторов был представлен проект небоскреба VolcanElectric Mask, который должен расположиться на склоне вулкана. Энергию для функционирования это здание будет получать из раскаленной магмы, подступающей к поверхности Земли

Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов.

Недостатки: Зависимость от погоды и времени суток. Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллурий)

На сегодняшний момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электроэнергией, газом, теплой водой. Причем использование альтернативной энергии не требует каких-то сверх навыков или сверх знаний. Все можно сделать для своего дома своими руками.

Человеческая изобретательность не знает границ. Гении предлагают необычные источники энергии, которые помогут в будущем решить и энергетические и экологические проблемы

Коровы, и крупный рогатый скот в целом, являются причиной выброса огромного количества газов в атмосферу, что постепенно приводит к глобальному потеплению. Их газы, которые состоят в основном из метана, можно собирать и использовать как источник энергии. Много людей пыталось собирать их, и некоторые в этом даже преуспели. Корова, скорее всего, будет выглядеть нелепо с огромным воздушным шаром, прицепленным сзади, но если его правильно прицепят, то учёным удастся убить двух зайцев одним махом: получить полезный источник энергии и решить проблему выброса газа в атмосферу. Все альтернативные источники энергии имеют природное происхождение, но получать двойную выгоду можно только от биогазовых установок. В них перерабатываются отходы жизнедеятельности домашних животных и птицы. В результате получается некоторый объем газа, который после очищения и осушения можно использовать по прямому назначению. Оставшиеся переработанные отходы можно продать или использовать на полях для повышения урожайности — получается очень эффективное и безопасное удобрение.

Helius Energy построила первую в мире электростанцию, которая работает от побочных продуктов дистилляции шотландского виски. Ведь при этом процессе остается огромное количество углеводных и белковых масс, которые и можно, сжигая, преобразовывать в энергию. В качестве партнера в этом проекте выступил конгломерат производителей Rothes Whisky.

Производство биотоплива существует уже несколько лет. Это топливо, получаемое из комбинации растительного масла и алкоголя. Однако для его производства необходимы большие сельскохозяйственные угодья и много энергии. Чтобы избавиться от этих недостатков, учёные уже работают над альтернативными методами превращения масла подсолнечника в биотопливо, например, посредством использования естественной деятельности бактерий. Хотя, даже если они добьются 100% эффективности в этом процессе, электрическая энергия всё равно нужна будет для того, чтобы отжимать масло из семян. Ещё одной опцией является использование жуков для получения масла, и это будет намного дешевле. Так что наше будущее может быть согрето жуками.

В Гамбурге несколько недель назад открылось первое в мире здание, которое получает энергию от микроскопических зеленых водорослей, которые находятся в стенах и окнах этого архитектурного сооружения. И каждое его окно представляет собой небольшой био-реактор, производящий электричество за счет фотосинтеза.

Человеческие тела могут быть полезными источниками энергии. Например, вы можете зарядить свой мобильный телефон, просто дыша. Вы также можете обеспечивать энергией вам кардиостимулятор и другие небольшие медицинские устройства с помощью энергии, вырабатываемой вашим сердцем и мышечными спазмами. Ученые из университета в швейцарском городе Берн разработали миниатюрные турбины, которые, будучи помещенными в кровеносные сосуды человека, будут давать энергию для работы его электрического кардиостимулятора.

Компания Soccket Inc. создала футбольный мяч, который одновременно является и небольшой электростанцией, вырабатывающей энергию в те моменты, когда футболисты бьют по объекту ногой.

Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый свой турникет генератором электроэнергии. Пассажиры, проходящие через них, будут вырабатывать электричество.

Giraffe Street Lamp – это качели, катаясь на которых, каждый человек сможет сделать мир немного ярче и светлее. Дело в том, что эти качели являются одновременно и генератором электричества для уличного фонаря, с которым они совмещены. Впрочем, у него есть и сторонний источник энергии, питающий лампы в то время, когда объект находится в состоянии покоя.

Вывод: Для надежного обеспечения человечества энергией и сохранения среды обитания необходимы наиболее эффективное использование современных видов топлива и энергии внедрение ресурсосберегающих технологий, переход на альтернативную энергетику, более широкое использование необычных источников энергии, формирование экологического мировоззрения у детей.

Использовать в школах энергомячи soccket, что позволит развиваться физически и экономить электроэнергию
Оснастить школы биореакторами на основе водорослей. Установить в школах солнечные батареи и ветровые установки, что усилит интерес к образованию и позволит экономить и производить электроэнергию.
Поставить энерготурникеты, что снизит травматизм и позволит экономить и производить электроэнергию

Человечество не обречено! Уже виден свет в конце тоннеля! Люди обязательно научаться производить электроэнергию не разрушая планету.

Презентация по физике для 11 класса. Характеристики первичных источников энергии.Современные электрогенераторы. Принцип работы трансформатора.

Содержимое разработки

1.Характеристики первичных источников электрической энергии.

2.Современные электрогенераторы.

3.Современные системы передачи электроэнергии.

4.Экологические проблемы электроэнергетики.

В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции подразделяют на:

ТЭЦ (превращение энергии):

1. Механическая энергия двигателей

2. Внутренняя энергия нагревательных приборов

3. Внутренняя энергия аккумуляторов

Энергия топлива

Внутренняя энергия пара

Механическая (кинетическая) энергия пара

Механическая (кинетическая) энергия турбины

Электрическая энергия

ГЭС (превращение энергии):

1. Механическая энергия двигателей

2. Внутренняя энергия нагревательных приборов

3. Внутренняя энергия аккумуляторов

Механическая (потенциальная) энергия воды

Механическая (кинетическая) энергия воды

Механическая (кинетическая) энергия турбины

Электрическая энергия

Доля вырабатываемой энергии

ТЭЦ - 40 %

Генерирование электрической энергии

Генератор – устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую.

гальванические элементы;

электростатические машины;

термобатареи;

солнечные батареи

топливные элементы и т.д.

Генератор переменного тока

Трансформаторы

преобразование переменного тока, при котором U или , практически без потерь мощности.

1.Замкнутый сердечник

2.Две обмотки:

первичная и вторичная

1 , трансформатор U k , трансформатор U Холостой ход R н = 0" width="640"

трансформатор U

Холостой ход

R н = 0

Режим нагрузки

Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы

Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки

Новые олимпиады

Комплекты учителю

Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы

Вебинары для учителей

Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.

Ключевые слова: электроэнергетика, энергетическая отрасль, возобновляемые и невозобновляемые источники энергии, альтернативные способы производства энергии, гидроэлектростанции, атомные электростанции, тепловые электростанции

Энергетика из всех отраслей деятельности человека оказывает самое большое влияние на нашу жизнь. Мы не можем и дня прожить без использования электроэнергии, и потребности в энергии растут с каждым днем. Наша цивилизация очень динамичная, и любые изменения, происходящие в нашей жизни, в первую очередь требуют энергозатрат.

Однако, при существующих формах национальных экономик, могут возникнуть серьезные энергетические проблемы. Такие проблемы развития энергетического комплекса являются очень актуальными на сегодня.

Под электроэнергетикой понимается такая наиболее важная отрасль энергетики, которая состоит из производства, передачи и сбыта электроэнергии. Электроэнергия имеет неоспоримые преимущества перед другими видами энергии и передается на большие расстояния с относительной легкостью.

В отрасль электроэнергетики входит группа производств, включающие добычу, транспортировку топлива, выработку энергии и передачу ее потребителю.

Для получения электроэнергии можно использовать топливные ресурсы, ядерную энергию, гидроресурсы, альтернативные виды энергии.

Рассмотрим сырьевую проблему электроэнергетики в современных условиях.

Так, сырье для производства электроэнергии представлено:

– топливными полезными ископаемыми;

– рудными полезными ископаемыми;

– нерудными полезными ископаемыми.

Однако при современных темпах энергопотребления ресурсов хватит максимум на сто лет, причем они практически невосполнимы, что становится реальной проблемой для человечества.

Еще одной проблемой в сфере электроэнергетики является энергетическая проблема.

Можно выделить следующие источники энергии:

– горючие минеральные ископаемые;

– горючие органические ископаемые;

– нетрадиционные виды энергии;

Так как на современном этапе топливные ресурсы Земли дорожают, то характеристика энергетической и экономической независимости государства представлена проблемой возобновляемости источников энергии.

Рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида получения электроэнергии.

Так, тепловые электростанции очень дешевые в строительстве и обслуживании, непрерывно работают и повсеместно расположены. Однако, топливные ресурсы Земли не бесконечны, их хватит максимум на сто лет, загрязняют атмосферу вредными выбросами, создают парниковый эффект.

Преимущества гидроэлектростанций заключается в низкой себестоимости электроэнергии, отсутствии вредных выбросов в атмосферу. Но, недостатки гидроэлектростанций заключаются в том, что их строительство возможно только на территории водных бассейнов, их строительство довольно трудоемкое и дорогое, а плотины, построенные для ГЭС, наносят ущерб водной экосистеме [1].

Атомные электростанции обладают огромным электропотенциалом и рентабельностью, а также не загрязняют атмосферу продуктами сгорания. Но существует актуальная проблема, заключающаяся в безопасности атомных электростанций, то есть в случае аварии возникает опасность радиоактивного заражения.

Помимо основных источников энергии существует нетрадиционная энергетика. К ней относят:

– энергию волн, приливов, отливов [2].

Солнечная энергетика подразумевает использование энергии солнца. Она является общедоступной, неисчерпаемой и абсолютно безопасной, но при этом, она зависима от климата и времени суток.

Ветроэнергетика основана на использовании энергии ветра, также как и солнечная энергия — является возобновляемым видом энергии, но зависима от климата и погодных условий.

Термоядерная энергетика является слабоизученной и неразвитой, однако, примером природного термоядерного реактора является Солнце, что позволяет говорить о высокой эффективности данного вида энергетики.

Для получения биотоплива перерабатываются стебли сахарного тростника или семена кукурузы, сои или рапса.

Геотермальная энергия представляет собой энергию вулканов в виде воды и пара. Преимущество заключается в том, что при ее использовании, снижается влияние на окружающую среду.

Энергия волн, приливов и отливов использует энергию океана. Так, в Японии используется данный вид энергии для того, чтобы обеспечить океанский транспорт.

Таким образом, существует множество альтернативных источников энергии, но основной их недостаток заключается в низком КПД, что позволяет говорить об ограниченности данных видов энергии [3].

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

Энергетическая отрасль на сегодня находится в кризисе. Основная часть производственных фондов устарела и требует замены в ближайшие десятилетия. Вырабатывание мощностей намного превышает ввод новых. В связи с этим может возникнуть катастрофическая нехватка электроэнергии.
Мы предлагаем следующее решение этой проблемы: акционирование энергетической отрасли, привлечение инвестиций в эту отрасль, внедрять программы со стороны государства по снижению энергоемкости производства. На сегодняшний день нужно научиться правильно и целесообразно использовать ресурсы уже имеющихся предприятий в этой отрасли.
Со стороны государства должны проводиться мероприятия по следующим направлениям:

– разработать меры по снижению издержек энергетических компаний;

– разработать меры по снижению потерь при производстве, передаче и распределении электроэнергии;

– разработать инвестиционную политику, которая будет подразумевать разделение отрасли на естественно-монопольные и конкурентные.

Все это позволит повысить инвестиционную привлекательность энергетических компаний, что повысит рост оборотов не только самой электроэнергетики, но и отраслей, связанных с производством энергетического оборудования, а также стабилизирует цены на электроэнергию.

Основные термины (генерируются автоматически): энергетическая отрасль, вид энергии, ископаемое, источник энергии, окружающая среда, солнечная энергетика, сторона государства, термоядерная энергетика, топливный ресурс Земли, электростанция, энергия волн.

Ключевые слова

электроэнергетика, энергетическая отрасль, возобновляемые и невозобновляемые источники энергии, альтернативные способы производства энергии, гидроэлектростанции, атомные электростанции, тепловые электростанции

Характеристика сектора

Электроэнергетика – сфера народного хозяйства, которая ориентирована на производство и последующую передачу электроэнергии. Без этой отрасли энергетики невозможно вообразить развитие государства, его хозяйственного сектора и благосостояния граждан. Электроэнергия применяется во всех сферах человеческой жизнедеятельности и в бытовой области.

Основными энергетическими районами России являются:

Центральная Россия;
Восточная Сибирь;
Урал;
Поволжье.

В большинстве регионов страны базовыми в структуре энергетики являются ТЭС в Восточной Сибири и ГЭС в Поволжье, а также АЭС в Центрально-Чернозёмном районе.

Тепловые электростанции расположены во всех регионах России. Наиболее крупные ТЭС находятся в Западной Сибири: Сургутские ГРЭС, на Урале – Ириклинская ГРЭС, в Поволжье – Заинская ГРЭС, в Центральном районе – Костромская ГРЭС, Березовская ГРЭС в Восточной Сибири.

которые читают вместе с этой

Базу электроэнергетической отрасли страны составляет Единая энергетическая система России. Эта система базируется на 69 региональных энергосистемах. Все энергосистемы объединены в межсистемные линиями электропередачи высокого напряжения 220—500 кВ.

Основные проблемы электроэнергетики России

Отрасль негативно воздействует на окружающую среду. Более грязными с точки зрения экологии признаны ТЭС. Станции сильно загрязняют воздушный бассейн и влияют на изменение теплового баланса территории.

Сегодня Россия позиционируется лидером на рынке мировой энергетики.

Негативными аспектами ГЭС признаются подтопляемые территории под водохранилища, а также модификация водного потенциала территории, трансформация уровня грунтовых вод, нарушение речного режима и перекрытие рыбе доступа к местам нерестования. Значительная доля опасности скрывается в функционировании АЭС. Они потенциально опасны в плане возможного повторения катастрофы по Чернобыльскому сценарию. Сложность представляет проблема утилизации и захоронения отходов ядерного спектра.

Основной проблемой энергетической отрасли является морально устаревшее оснащение и технологии, а также недостаток квалифицированных кадров и финансового обеспечения на должном уровне.

По словам специалистов, от 50 до 80% технического ресурса отрасли, который эксплуатируется в производстве энергии в России, уже исчерпало или в ближайшие годы исчерпает рабочий потенциал.

Что мы узнали?

Выяснили, какое место в мировой энергетике отведено России. Узнали о факторах, которые негативно влияют на окружающую среду. Уточнили, какие действия и меры помогут улучшить нынешнее техническое состояние энергетической отрасли.

Читайте также:

Успехи и проблемы электроэнергетики доклад

Предварительный просмотр:

Содержимое разработки

Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы

Новые олимпиады

Комплекты учителю

Вебинары для учителей

Ключевые слова

Похожие статьи

Экологические последствия развития солнечной энергетики

Проблемы энергетических ресурсов | Статья в журнале.

Экологические аспекты применения возобновляемых источников.

Электростанции и их роль в системе энергообеспечения

Перспективы развития энергетики в России и в мире

Основные проблемы энергетики и возможные способы их решения

Солнечная энергия как источник электрической энергии.

Ветроэнергетика в России: анализ актуальности и перспективы.