Влияние электроэнергетики на окружающую среду реферат

Обновлено: 05.07.2024

1. Сущность, значение и проблемы электроэнергетики
Электроэнергетика является ключевой мировой отраслью, которая определяет технологическое развитие человечества в глобальном смысле этого слова. Данная отрасль включает в себя не только весь спектр и разнообразие методов производства (генерации) электроэнергии, но и ее транспортировку конечному потребителю в лице промышленности о всего общества в целом. Развитие электроэнергетики, ее совершенство и оптимизация, призванная удовлетворить постоянно растущий спрос на электроэнергию – это ключевая общая мировая задача современности и дальнейшего обозримого будущего.
Электроэнергетика – это подразделение энергетики, которое отвечает за производство, распределение, передачу и продажу именно электрической энергии.1
На сегодняшний день, электроэнергетику можно разделить на три фундаментальных технологических ветви, каждая из которых осуществляет электрогенерацию своим, уникальным способом.
Атомная электроэнергетика - высокотехнологичная и самая перспективная ветвь электроэнергетики, в основу которой положен процесс деления ядер атомов в специально приспособленных для этого реакторах. Тепловая энергия, образуемая при ядерном делении, преобразуется в электричество.
Тепловая электроэнергетика. Основой данной энергетики является то или иное топливо (газ, уголь, определенные типы нефтепродуктов), которое, сгорая, трансформируется в электроэнергию.
Ключевым аспектом гидроэнергетики является вода, которая определенным образом запасается в реках и водоемах (водохранилищах). Запасенные водные массы проходят через электрогенерирующие турбины, вырабатывая тем самым существенное количество электроэнергии.
Структуру производства электроэнергии на настоящий момент можно увидеть на диаграмме (см. рисунок 1).2
Наряду с положительным эффектом (производством электроэнергии) электростанции могут оказывать отрицательное воздействие на окружающую человека природную среду. Все энергетические предприятия при работе в той или иной мере оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду, на биосферу, на жизнь и здоровье человека, что на сегодняшний день является актуальной проблемой.
2. Особенности экологических проблем ТЭС, ГЭС, АЭС и пути их решения
2.1 Экологические проблемы тепловой электроэнергетики и пути их решения
Тепловые электростанции работают по такому принципу: топливо сжигается в топке парового котла. Выделяющееся при горении тепло испаряет воду, циркулирующую внутри расположенных в котле труб, и перегревает образовавшийся пар. Пар, расширяясь, вращает турбину, а та, в свою очередь, – вал электрического генератора. Затем отработавший пар конденсируется; вода из конденсатора через систему подогревателей возвращается в котел.
Тепловые электростанции работают на органическом топливе, и их строят обычно вблизи мест добычи топлива. Они используют в качестве топлива сравнительно дешевые уголь и мазут. Но эти виды топлива – невосполнимые природные ресурсы. Основные энергетические ресурсы в мире сегодня – уголь (40%), нефть (27%), газ (21%). Этих запасов, по некоторым оценкам, хватит, соответственно, на 270, 50 и 70 лет, и то при условии, что человечество будет расходовать их с той же скоростью, с какой расходует сегодня.3
Из-за недостатка добываемого угля снижается его качество; увеличились затраты на его транспортировку, так как многие месторождения энергетических ресурсов уже исчерпаны. Усилился экологический контроль над производством и использованием топлива. Так как не хватает качественного топлива, ТЭС работают на низкосортном. Сжигание углей низкого качества приводит к перерасходу топлива, а также к загрязнению атмосферы.
В процессе сгорания топлива образуются вредные вещества, которые выводятся в атмосферу с дымом и попадают в почву с золой. К экологическим проблемам тепловых электрических станций относятся выбросы оксидов азота, двуокиси серы, твердых частиц, а также выбросы оксидов углевода в атмосферу, сбросы загрязняющих веществ в водоемы, наличие большого количества отходов золошлаковых материалов и низкий уровень их полезного использования.
Оксиды серы и оксиды азота представляют серьезную экологическую проблему

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

История развития человечества напрямую связана с производством различных видов энергии. Первым шагом на этом пути было разжигание костров в пещерах для того, чтобы приготовить еду и обогреть жилище. Следующий скачок произошел после изобретения колеса. Но резкий рост темпа производства и потребления энергии начался в период индустриализации пару веков назад. Сегодняшний быт трудно представить без использования электричества. Но не вызовут ли катастрофы экологические проблемы энергетики?

Структура производства электроэнергии

Кратко источники электроэнергии можно разделить на три основных типа:

полезные ископаемые (газ, нефть, уголь, сланцы);
возобновляемые ресурсы (вода, ветер, солнце, термальные воды);
расщепление атома.

Более 60% объема производства электричества приходится на ТЭЦ, тепловые электростанции, работающие на ископаемых источниках. Примерно по 16% производят ГЭС (гидроэлектостанции) и АЭС (атомные электростанции). Показатели выработки энергии из альтернативных источников незначительны.

Как влияет энергетика на экологию

Нет такой сферы деятельности, которая бы не зависела от электроэнергии прямо или косвенно. Польза энергетики неоспорима, и потому развивается она опережающими темпами. Но трудно отрицать и негативное воздействие этой отрасли на окружающую среду.

Несмотря на заметное отрицательное воздействие на природу в связи с наращиванием производства энергии, проблемы экологии долгое время не вызывали особого беспокойства в обществе. Но когда в середине 70-х годов двадцатого века были обнародованы обширные данные, свидетельствующие о катастрофических последствиях для климата, ученые стали уделять этой глобальной проблеме серьезное внимание.

Экологические проблемы электроэнергетики возникают как на этапе добычи топлива, так и во время производства и транспортировки энергии. Аварии на электростанциях могут вызвать экологические катастрофы, как было с Чернобыльской АЭС или АЭС Фукусима-1.

Экологические проблемы, связанные с современной энергетикой

По данным исследований самыми вредными для природы являются ТЭЦ. Но ГЭС и АЭС тоже вносят вклад в загрязнение окружающей среды. Проблемы в области экологии зависят от вида используемого топлива.

Открытый способ добычи угля и торфа приводит к изменению ландшафта, что в свою очередь разрушает естественную среду обитания растений и животных.
Нефть, разлитая во время добычи или транспортировки, убивает флору и фауну как на суше, так и в акватории океана.
Плотины ГЭС, строящиеся на реках, вызывают затопление огромных участков плодородных земель и лесов. Из-за того, что перекрыты пути нереста, сокращаются ценные виды рыб.
Высоковольтные линии электропередач, проложенные на пути миграции птиц, приводят к поражению их электрическим током.
Замыкания на электроустановках и проводящих линиях могут вызывать пожары, приводящие к гибели лесов и их обитателей.
Во время сжигания угля, нефти и газа на ТЭЦ в атмосферу выбрасываются тонны оксида серы, окислов азота и золы, состоящей из токсичных веществ, включающих мышьяк, ртуть, свинец и кадмий. Попадающий в воздух оксид углерода приводит к повышению средней температуры, грозящей глобальным потеплением на Земле.
Производство электричества на АЭС приводит к накоплению радиоактивных отходов, сохраняющих свои ядовитые свойства сотни лет. Инженерного решения, позволяющего их безопасно перерабатывать, пока не найдено. В случае аварии на АЭС в атмосферу попадают радиоактивные вещества, опасные для жизни. Но даже во время штатного функционирования в воздух производится выброс углерода-14, криптона-85, стронция-90 и других вредных изотопов.

Выработка электричества с помощью энергии солнца, ветра или термальных вод является менее губительной, но и она тоже наносит некоторый вред экологии. Солнечные электрогенерирующие панели изменяют ландшафт, вертяки повышают уровень шума, геотермальные станции загрязняют почвы.

Человечество не может полностью отказаться от использования электроэнергии. Но для предотвращения катастрофических последствий для окружающей среды необходимо прикладывать усилия по уменьшению негативных явлений.

Пути решения проблем

Важным способом решения экологических проблем является развитие энергосберегающих технологий. Сокращение потребности в электричестве позволит уменьшить его выработку, что позитивно скажется на природной среде.

Пристальное внимание необходимо уделять контролю за процессом производства электроэнергии. С загрязнением атмосферы можно бороться следующими способами:

оптимизировать технологию сжигания нефти, угля и газа;
очищать топливо, чтобы в процессе переработки выделялось меньше вредных элементов;
фильтровать газы перед выбросом.

Важно!

Данные методы снижают КПД и увеличивают стоимость процесса производства, потому не являются достаточно эффективным решением.

Специалисты считают перспективным путем защиты природных ресурсов развитие альтернативных видов производства энергии. Солнечные, ветряные, приливные и геотермальные электростанции оказывают меньшее негативное влияние на экологию. Но они производят относительно мало электричества, их работа может зависеть от погодных факторов. Современные технологии не позволяют использовать альтернативные источники эффективно.

Так, электростанции, использующие энергию ветра, занимают очень большие площади. Они сильно шумят и обладают очень низкой мощностью. Массовое применение ветряков снижает силу воздушных потоков, что сказывается на изменении климата.

Приливные электростанции имеют низкую эффективность. Строиться они могут только на морском берегу, потому не могут служить заменой обычным электростанциям. Во время эксплуатации они меняют соляной состав воды, что наносит вред экосистеме океана, морским животным и растениям.

Геотермальные электростанции можно строить только в местах с определенными геологическими условиями. Недостатком таких установок является вероятность проседания грунта и возникновения сейсмической активности, вызванной воздействием на термальные воды. Добыча горячей воды из-под земли сопровождается выходом на поверхность газов, содержащих в том числе отравляющие вещества.

Солнечные электростанции не шумные, они не загрязняют воздух и почву выбросами. Но мощность их недостаточна для покрытия потребностей в электричестве, а работа зависит от погоды. Станции, преобразующие в электричество энергию солнца, материалоемки, но при этом имеют низкую эффективность. Максимум 20% улавливаемой энергии солнца превращается в электрическую.

Каждый способ производства электричества имеет свои достоинства и недостатки. Важной задачей современной науки является поиск новых методов производства электроэнергии, достаточно эффективных и в то же время наносящих минимальный вред экосистеме.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Оглавление
Введение
Энергетика
Нефтяная промышленность
Газовая промышленность
Угольная промышленность
Электроэнергетика
Экология
Какое влияние оказывает на характер вредных выбросов в атмосферу вид топлива, используемый на тепловых электростанциях.
Влияние водохранилищ и гидроэлектростанций на природную среду.
Атомные электростанции и экологические проблемы, возникающие при их эксплуатации.
Заключение
Где можно получить профессию эколога
Приложение
Схема отраслей энергетики
Выбросы в атмосферу электростанцией мощностью 1000МВт в год (в тоннах).
Список используемой литературы

Нефтяная промышленность

Газовая промышленность

Добыча природного газа получила развитие лишь во второй половине XX века. В настоящее время в ТЭБ высокоразвитых стран доля газа и угля примерно одинаковы. На Россию и США приходится примерно половина мировой добыче газа. Остальные страны (Канада, Нидерланды и др.) резко уступают им.
Газ транспортируется по системе магистральных газопроводов как внутренних, так и международных. Из Западной Сибири, где добывается основная часть Российского газа, он перекачивается в европейскую часть России, на Украину, в Беларусь, также в страны Восточной и Западной Европы.
В США основное направление сети газопроводов с Юга на Северо-Восток. Из Нидерландов газ идёт в другие страны Западной Европы. Некоторые газопроводы проложены по дну моря.
Другим способом транспортировки газа стала его перевозка в сжиженном состоянии специальными судами – газовозами. Она требует строительство дорогостоящих установок по сжижению газа в портах экспорта и установок, снова превращающих его в нормальный газ в портах импорта.

Угольная промышленность

В последние годы угольная промышленность мира развивается довольно быстро. Это связанно с обострившейся энергетической ситуацией. Основные угледобывающие страны – КНР, США, Россия и Индия. В Россия основная часть добычи приходится на восточный районы (Кузнецкий и Иркутский бассейны): перспективным районом является Южно-Якутский. В США главный угольный бассейн – Аппалачский, где 60% угля добывается открытым способом.
По добыче бурого угля первое место в мире занимает Германия, где она ведётся открытым способом. Бурый уголь, уступающий по калорийности каменному, идёт в основном на электростанции, для химической промышленности и бытового хозяйства (брикеты).

Электроэнергетика

Какое влияние оказывает на характер вредных выбросов в атмо

сферу вид топлива, используемый на тепловых электростанциях.

Влияние водохранилищ и гидроэлектростанций на природную среду.

Атомные электростанции и экологические проблемы, возникающие

при их эксплуатации.

Где можно получить профессию эколога

ГОСТ

Электроэнергетика как источник загрязнения

В наши дни основная доля электроэнергии производится путем сжигания горючих полезных ископаемых – каустобиолитов (угля, нефти, газа, горючих сланцев, в меньшей степени торфа), на атомных электростанциях, а также за счет использования энергии рек. Все эти и другие современные способы производства и использования энергии связаны с определенными негативными воздействиями на окружающую среду.

Наиболее интенсивно загрязняют среду тепловые станции. Они выбрасывают в воздушный бассейн продукты сгорания, являются одним из факторов теплового загрязнения атмосферы, загрязнения водных объектов при сбросе сточных вод. В первую очередь от сжигания топлива меняется состав атмосферы. Это ведущая отрасль по объему атмосферных выбросов (в России – более четверти общего количества выбросов).

К основным компонентам выбросов теплоэнергетического комплекса относятся:

сернистый газ,
оксид углерода,
окислы азота,
сажа,
кроме того, выбрасываются такие токсичные компоненты, как оксид ванадия и бенз(а)перен.

Летучие выбросы в основном формируются в результате работы установок обогащения и брикетирования угля, углеразмольных агрегатов, энергетических и теплофикационных котельных установок. Особую опасность представляет воздействие на экологическую среду объектов атомной энергетики. Потенциальная опасность связана со всеми стадиями процесса ядерного топливного цикла – горнодобывающих работ до переработки отработанного топлива. Особенно опасным является износ оборудования в данной отрасли, многократно усиливающий риск возникновения аварий.

Гидросфера загрязняется электроэнегретическими предприятиями как непосредственно, так и путем выпадения загрязненных осадков из атмосферы. Состав этих осадков близок к таковому атмосферных выбросов. А в составе сточных вод в водные поверхностные и подземные объекты попадают различные взвешенные вещества (суспензии), нефтепродукты, соли: хлориды и сульфаты, а также соли тяжелых металлов. Из водных объектов суши все они затем поступают в Мировой океан, туда же сбрасываются предприятиями атомной энергетики радионуклиды.

Готовые работы на аналогичную тему

Электроэнергетика как потребитель природных ресурсов

Основным сырьем для тепловой энергетики является невозобновимый природный ресурс – горючие ископаемые углеводородсодержащие вещества. По расчетам, запасы ископаемых углеводородов будут исчерпаны уже через несколько десятилетий. Кроме того, энергетические предприятия потребляют огромные объемы свежей воды, 99 % которой используется для производства электрической и тепловой энергии. В последнее время часть воды экономится (до 65-70%) путем внедрения оборотного водоснабжения. Атомная энергетика пока не приближается к исчерпанию своего природно-ресурсного потенциала.

Все традиционные формы энергетики так или иначе приводят к исчерпанию собственных ресурсов. Избежать этого может помочь развитие нетрадиционной электроэнергетики, основанной на использовании возобновляемых источников энергии.

Электроэнергетика как фактор преобразования ландшафтов

Наибольшее воздействие на природные комплексы территории в целом оказывает крупномасштабная гидроэнергетика. Гидростроительство (создание крупных водохранилищ) при электростанциях приводит к зарегулированию речного стока.

Считается, что это снижает опасность наводнений и эрозии почв, улучшает судоходность рек, обеспечивает снабжение водой сельскохозяйственных культур и выполняет ряд других полезных функций.

Однако отрицательные последствия запруживания рек и строительства водохранилищ всегда перевешивают.

Эти водоемы всегда служат потенциально аварийными объектами, поскольку техногенные плотины являются их слабым местом, для них характерна волновая абразия берегов, воздействие на изменение микроклимата прилегающих регионов.

При создании обширных водохранилищ происходит затопление больших территорий плодородных земель и уничтожение естественных экосистем, они влияют на уровень грунтовых вод, способствуют засолению или заболачиванию почв и снижению их продуктивности. При затоплении наземной растительности она разлагается, что приводит к непригодности таких водоемов для жизни, гидроэнергетические постройки нарушают процессы нормальной миграции гидробионтов.

Читайте также: