Реферат: Альтернативна енергетика

19.08.2015

Реферат: Альтернативна енергетика
Альтернативна енергетика

Збільшується забруднення навколишнього середовища, порушення теплового балансу атмосфери поступово призводять до глобальною зміною клімату. Дефіцит енергії і обмеженість паливних ресурсів з наростаючою гостротою показують неминучість переходу до нетрадиційних, альтернативних джерел енергії. Вони екологічні, поновлювані, основою їх служить енергія Сонця і Землі.

Основні причини, що вказують на важливість якнайшвидшого переходу до АІЕ:

  • Глобально-екологічний: сьогодні загальновідомий і доведений факт згубного впливу на навколишнє середовище традиційних енергодобивающіх технологій (у т. ч. ядерних і термоядерних), їх застосування неминуче веде до катастрофічної зміни клімату вже в перших десятиліттях XXI столітті.
  • Політичний: та країна, яка першою в повній мірі освоїть альтернативну енергетику, здатна претендувати на світову першість і фактично диктувати ціни на паливні ресурси;
  • Економічний: перехід на альтернативні технології в енергетиці дозволить зберегти паливні ресурси країни для переробки в хімічній та інших галузях промисловості. Крім того, вартість енергії, виробленої багатьма альтернативними джерелами, вже сьогодні нижче вартості енергії з традиційних джерел, так і терміни окупності будівництва альтернативних електростанцій істотно коротше. Ціни на альтернативну енергію знижуються, на традиційну — постійно зростають;
  • Соціальний: чисельність і щільність населення постійно зростають. При цьому важко знайти райони будівництва АЕС, ГРЕС, де виробництво енергії було б рентабельно і безпечно для навколишнього середовища. Загальновідомі факти зростання онкологічних і інших важких захворювань у районах розташування АЕС, великих ГРЕС, підприємств паливно-енергетичного комплексу, добре відомий шкоду, що наноситься гігантськими рівнинними ГЕС, — все це збільшує соціальну напруженість.
  • Еволюційно-історичний: у зв’язку з обмеженістю паливних ресурсів на Землі, а також експоненціальним наростанням катастрофічних змін в атмосфері та біосфері планети існуюча традиційна енергетика представляється тупикової; для еволюційного розвитку суспільства необхідно негайно розпочати поступовий перехід на альтернативні джерела енергії.
  • Джерела енергії

    Сьогодні сумарне споживання теплової енергії в світі складає >200(2 р 1007) млрд. кВт/год в рік, (еквівалентно 36 млрд. т усл. палива). У Росії сьогодні загальне споживання палива становить близько 5 % світового енергобалансу.

    Геологічні запаси органічного палива в світі понад 80% припадає на вугілля, який стає все менш популярним. А відомі запаси паливних ресурсів до 2100 р. будуть вичерпані. За даними експертів, на початку XXI ст. видобуток нафти і природного газу почне скорочуватися: їх частка в паливно-енергетичному балансі знизиться до 2020 р. з 66,6 % до 20 %. На частку гідроенергетики припадає лише 1,5 % загального виробництва енергії у світі і вона може грати лише допоміжну роль. Таким чином, ні органічне паливо, ні гідроенергія не можуть вирішити проблеми енергетики в перспективі.

    Що стосується ядерної енергії, всі відомі запаси урану, придатного для реакторів, що діють на теплових нейтронах, будуть вичерпані в першому десятилітті XXI ст. [8]. Створення та експлуатація АЕС на реакторах-размножителях значно дорожче і не менш безпечним, ніж на теплових нейтронах. Від населення до цих пір приховують не тільки реальну небезпеку атомної енергетики, але і її реальну вартість. Враховуючи всі витрати на видобуток палива, нейтралізацію, утилізацію і захоронення відходів, консервацію відпрацьованих реакторів (а їх ресурс не більше 30 років), витрати на соціальні, природоохоронні потреби, то вартість енергії АЕС у багато разів перевищить будь економічно допустимий рівень. За оцінками фахівців, тільки витрати на вивезення, захоронення та нейтралізацію накопичених на російських підприємствах відходів ядерної енергетики складуть близько 400 млрд. дол. Витрати на забезпечення необхідного рівня технологічної безпеки складуть 25 млрд. дол. Зі збільшенням числа реакторів підвищується ймовірність аварій: за прогнозами МАГАТЕ, із-за збільшення кількості реакторів у 2000 р. імовірність великої аварії підвищиться до одного в 10 років. В районах розташування АЕС, уранодобувних та виробляють підприємств постійно зростає рівень захворюваності, особливо дитячої. АЕС є одним з основних «нагрівачів» атмосфери: в процесі ділення 1 кг урану виділяється 18,8 млрд. ккал. Таким чином, теза про безпеку і дешевизну атомної енергії — порожній і небезпечний міф, а атомна енергетика через величезної потенційної небезпеки і низької рентабельності не має довгострокової перспективи.

    Що стосується електростанцій на основі термоядерного синтезу, то, за оцінками фахівців, у найближчі 50 років вони навряд чи будуть технологічно освоєні, а згубний теплове вплив на клімат планети буде не меншим, ніж від ТЕС і АЕС.

    До так званих нетрадиційних джерел енергії відносяться: тепло Землі (геотермальна енергія), Сонця (в тому числі енергія вітру, морських хвиль, тепла морів і океанів), а також «мала» гідроенергетика: морські припливи і відливи, біогазові, теплонасосні установки та інші перетворювачі енергії.

    Але тільки поновлювані джерела енергії, можуть представляти реальну альтернативу традиційним технологіям сьогодні і в перспективі.

    Сонячна енергія

    Загальна кількість сонячної енергії, що досягає поверхні Землі у 6,7 разів більше світового потенціалу ресурсів органічного палива. Використання тільки 0,5 % цього запасу могло б повністю покрити світову потребу в енергії на тисячоліття. На Пн. Технічний потенціал сонячної енергії в Росії (2,3 млрд. т усл. палива в рік) приблизно в 2 рази вище сьогоднішнього споживання палива.

    Вітрова енергія

    У Росії валовий потенціал вітрової енергії — 80 трлн. кВт/год на рік, а на Північному Кавказі — 200 млрд. кВт/год (62 млн. т усл. палива). Ці величини значно більше відповідних величин технічного потенціалу органічного палива.

    Таким чином, потенціалу сонячної радіації та вітрової енергії в принципі достатньо для потреб енергоспоживання, як країни, так і регіонів. До недоліків цих видів енергії можна віднести нестабільність, циклічність і нерівномірність розподілу по території; тому використання сонячної та вітрової енергії вимагає, як правило, акумулювання теплової, електричної або хімічної. Однак можливе створення комплексу електростанцій, які віддавали б енергію безпосередньо в єдину енергетичну систему, що дало б величезні резерви для безперервного енергоспоживання.

    Найбільш стабільним джерелом може служити геотермальна енергія. Валовий світовий потенціал геотермальної енергії в земній корі на глибині до 10 км оцінюється в 18 000 трлн. т усл. палива, що в 1700 разів більше світових геологічних запасів органічного палива. У Росії ресурси геотермальної енергії тільки у верхньому шарі кори глибиною 3 км становлять 180 трлн. т усл. палива. Використання лише близько 0,2 % цього потенціалу могло б покрити потреби країни в енергії. Питання тільки в раціональному, рентабельне і екологічно безпечне використання цих ресурсів. Саме з-за того, що ці умови досі не дотримувалися при спробах створення в країні досвідчених установок по використанню геотермальної енергії, ми сьогодні не можемо індустріально освоїти такі незліченні запаси енергії.

    Таким чином, альтернативні відновлювані джерела енергії дозволяють довгостроково забезпечити всю країну.

    Стан освоєння альтернативних джерел енергії в світі та в Росії Стан АПЕ в світі

    За прогнозом Світового енергетичного конгресу в 2020 році на частку альтернативних перетворювачів енергії (АПЕ) доведеться 5,8 % загального енергоспоживання. При цьому в розвинених країнах (США, Великобританії та інших) планується довести частку АПЕ до 20 % (20 % енергобалансу США — це приблизно все сьогоднішнє енергоспоживання в Росії). У країнах Європи планується до 2020 р. забезпечити екологічно чисте теплопостачання 70 % житлового фонду. Сьогодні у світі діє 233 геотермальні електростанції (Геотес) сумарною потужністю 5136 мВт, будуються 117 Геотес потужністю 2017 мВт. Провідне місце в світі за Геотес займають США (понад 40% діючих потужностей у світі). Там працює 8 великих сонячних ЕС модульного типу загальною потужністю близько 450 мВт, енергія надходить в загальну енергосистему країни. Випуск сонячних фотоелектричних перетворювачів (СФАП) досяг в світі 300 мВт на рік, з них 40 % приходиться на частку США. В даний час у світі працює понад 2 млн. геліоустановок гарячого водопостачання. Площа сонячних (теплових) колекторів в США становить 10, а в Японії — 8 млн. м^2. У США і Японії працюють понад 5 млн. теплових насосів. За останні 15 років у світі збудовано понад 100 тис. вітроустановок з сумарною потужністю 70000 мВт (10 % енергобалансу США). У концепції Мінпаливенерго АПЕ відводиться третьорядна, допоміжна роль. У концепціях РАН РФ, провідних інститутів, відображених у програмі «Екологічно чиста енергетика» (1993 р.) практично відсутня стратегія повномасштабного переходу до альтернативної енергетики і раніше робиться ставка на малу, автономну енергетику, причому в досить віддаленому майбутньому. Що, звичайно, позначиться на економічному відставанні країни, а також на екологічну обстановку як в країні так і в світі в цілому.

    Короткий опис статті: альтернативна енергетика Реферат: Альтернативна енергетика Реферати дипломи книги курсові твори

    Джерело: Реферат: Альтернативна енергетика

    Також ви можете прочитати