Просмотр содержимого документа
«Развития альтернативной энергии в России»
Федеральное агентство морского и речного транспорта
ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет водного транспорта»
Структурное Подразделение СПО
Новосибирское командное речное училище имени С.И.
Дежнева
Альтернативные источники энергии
Работу выполнили курсанты первого курса :
Власов Михаил и Маснев Михаил
Руководитель:
Распопова Л.А. , преподаватель НКРУ
2017
Альтернативные источники энергии
Власов Михаил Андреевич и Маснев Михаил Алексеевич
(Федеральное агентство морского и речного транспорта
ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет водного транспорта»
структурное подразделение СПО
новосибирское командное речное училище имени с.и.
Дежнёва)
Руководитель: : Распопова Людмила Александровна , преподаватель НКРУ
2017г.
Оглавление:
Введение……………………………………………………………….......стр.4
1. Основная часть…………………………………………………......стр.4-10
1.2. Альтернативные источники энергии………………………….....стр.5
1.3. Причины перехода на АИЭ………………………………………. стр.7
Заключение ……………………………………………………………… стр.11
Список литературы………………………………………………………. стр.12
Введение
Понятие энергии – не только физическое или естественнонаучное, а также и техническое. Человечеству нужна энергия, 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. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива – водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т.е. без участия в этом процессе реакторов деления. Остаются два пути: строгая экономия при расходовании энергоресурсов и использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
А так же, во второй половине ХХ столетия перед человечеством восстала глобальная проблема – загрязнение окружающей среды продуктами сгорания органического топлива.
Поэтому, мы решили узнать, какие источники энергии будут практически неисчерпаемыми, а отходы от их использования будут минимальны или вообще отсутствовать.
Энергетика—область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов.
Альтернативные источники энергии
При рассмотрении энергетики, как отрасли народного хозяйства, можно отследить эволюцию источников энергии, а также проблемы освоения и использования новых ресурсов энергии (альтернативные источники энергии).
Все новые схемы преобразования энергии можно объединить единым термином «экоэнергетика», под которым подразумеваются любые методы получения чистой энергии, не вызывающие загрязнения окружающей среды.
Альтернативные источники энергии — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.
Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д.
На протяжении многих лет огонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаружена возможность использовать для поддержания огня ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф.
Прекрасный миф о Прометее, даровавшем людям огонь, появился в древней Греции значительно позже того, как во многих частях света были освоены методы довольно изощренного обращения с огнем, его получением и тушением, сохранением огня и рациональным использованием топлива.
Прогноз роста потребности в энергии чаще всего связывают с ростом численности населения Земли. Поэтому, чтобы избежать глобального энергетического кризиса, ученые ищут способы получения энергия из всего, что возможно, но при этом учитываются результаты существующих прогнозов по истощению к середине – концу следующего столетия запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов.
Причины перехода на АИЭ
Экологический фактор - масштабное загрязнение окружающей среды вредными выбросами и отходами от «обычных» энергетических установок и станций.
Экономический фактор - та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы.
Эволюционный фактор - в связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, а также нарастанием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика представляется опасной для жизни; безопасного развития общества необходимо начать переход на альтернативные источники энергии.
К экологическим источникам энергии относятся: солнечная и геотермальная энергия, приливная, атомная, энергия ветра и энергия волн. В отличие от ископаемых топлив эти формы энергии не ограничены геологическими накопленными запасами. Это означает, что их использование и потребление не ведет к неизбежному исчерпанию запасов.
Энергия солнца
Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце. В настоящее время используется лишь ничтожная часть солнечной энергии из-за того, что существующие солнечные батареи имеют сравнительно низкий коэффициент полезного действия и очень дороги в производстве. Однако не следует сразу отказывать от практически неистощимого источника чистой энергии: по утверждениям специалистов, гелиоэнергетика могла бы одна покрыть все мыслимые потребности человечества в энергии на тысячи лет вперед. Возможно, также повысить КПД гелиоустановок в несколько раз, а разместив их на крышах домов и рядом с ними, мы обеспечим обогрев жилья, подогрев воды и работу бытовых электроприборов даже в умеренных широтах, не говоря уже о тропиках. Для нужд промышленности, требующих больших затрат энергии, можно использовать километровые пустыри и пустыни, сплошь уставленные мощными гелиоустановками. Но перед гелиоэнергетикой встает множество трудностей с сооружением, размещением и эксплуатацией гелиоэнергоустановок на тысячах квадратных километров земной поверхности. Поэтому удельный вес гелиоэнергетики был и останется довольно скромным.
В настоящее время в народном хозяйстве достаточно часто используется солнечная энергия - гелиотехнические установки (различные типы солнечных теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок). Солнечные лучи, собранные в фокусе вогнутого зеркала, плавят самые тугоплавкие металлы. Ведутся работы по созданию солнечных электростанций, по использованию солнечной энергии для отопления домов и т.д. Практическое применение находят солнечные полупроводниковые батареи, позволяющие непосредственно превращать солнечную энергию в электрическую.
Энергия ветра
Потенциал энергии ветра подсчитан более менее точно: по оценке Всемирной метеорологической организации ее запасы в мире составляют 170 трлн кВт в год. У энергии ветра есть несколько существенных недостатков, которые затрудняют ее использование. Она сильно рассеяна в пространстве, поэтому необходимы ветроэнергоустановки, способные постоянно работать с высоким КПД. Ветер очень непредсказуем - часто меняет направление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, а иногда достигает такой силы, что ломает ветряки. Ветроэнергостанции не безвредны: они мешают полетам птиц и насекомых, шумят, отражают радиоволны вращающимися лопастями. В настоящее время разработаны ветроэнергоустановки, способные эффективно работать при самом слабом ветре. Шаг лопасти винта автоматически регулируется таким образом, чтобы постоянно обеспечивалось максимально возможное использование энергии ветра, а при слишком большой скорости ветра лопасть столь же автоматически переводится во флюгерное положение, так что авария исключается.
Энергия приливов и отливов
Несоизмеримо более мощным источником водных потоков являются приливы и отливы. Подсчитано, что потенциально приливы и отливы могут дать человечеству примерно 70 млн. миллиардов киловатт-часов в год. Проекты приливных гидроэлектростанций детально разработаны в инженерном отношении, экспериментально опробованы в нескольких странах, в том числе и на Кольском полуострове. Продумана даже стратегия оптимальной эксплуатации приливной электростанции (ПЭС): накапливать воду в водохранилище за плотиной во время приливов и расходовать ее на производство электроэнергии, когда наступает “пик потребления” в единых энергосистемах, ослабляя тем самым нагрузку на другие электростанции.
На сегодняшний день ПЭС уступает тепловой энергетике: кто будет вкладывать миллиарды долларов в сооружение ПЭС, когда есть нефть, газ и уголь, продаваемые развивающимися странами за бесценок? В тоже время она обладает всеми необходимыми предпосылками, чтобы в будущем стать важнейшей составляющей мировой энергетики, такой, какой сегодня, к примеру, является природный газ.
Для сооружения ПЭС даже в наиболее благоприятных для этого точках морского побережья, где перепад уровней воды колеблется от 1-2 до 10-16 метров, потребуются десятилетия, или даже столетия. И все же процент за процентом в мировой энергобаланс ПЭС могут и должны начать давать уже на протяжении этого столетия.
Геотермальная энергия
Около 4% всех запасом воды на нашей планете сосредоточено под землей - в толщах горных пород. Воды, температура которых превышает 20 С, называют термальными. Нагреваются подземные озера и реки в результате радиоактивных процессов и химических реакций, протекающих в недрах Земли. В районах вулканической деятельности на глубине 500-1000 м встречаются бассейны с температурой 150- 250 С, вода в них находится под большим давлением и, поэтому не кипит. В горных областях термальные воды нередко выходят на поверхность в виде горячих источников с температурой до 90 С. Энергетика земли - геотермальная энергетика базируется на использовании природной теплоты Земли. Верхняя часть земной коры имеет термический градиент, равный 20-30 С в расчете на 1 км глубины, и, по данным Уайта (1965), количество теплоты, содержащейся в земной коре до глубины 10 км (без учета температуры поверхности), равно примерно 12,6-1026Дж. Эти ресурсы эквивалентны теплоемкости 4,61016 т угля (принимая среднюю теплоту сгорания угля равной 27,6-109 Дж / т), что более чем в 70 тыс. Раз превышает теплоемкость всех мировых ресурсов, технически и экономически извлекаемых угля. 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 определенные объемы, что имеют, и температуру, достаточные для использования их в целях производства электрической энергии или теплоты.
Заключение
Подводя итог, хотим сказать, что время экоэнергии еще не наступило. Да, в нашей жизни встречаются и ветряные станции, и солнечные батареи, но пока человечество не использует их мощь в полную силу. Хотя ученые постоянно совершенствует способы получения необходимой нам энергии, но на данный момент, в связи с еще слабым техническим развитием, наука не может реализовать все то, что окружает нас в повседневной жизни. В ходе работы мы узнали, что такое АИЭ, какие бывают виды АИЭ
Мы думаем, что те цели и задачи, которые мы поставили в начале своей работы, были выполнены.
Список литературы
1. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. М., 1984
2. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. Кн. 3. М., 1985
3. Ф. Н. Мильков Общее землеведение М., 1984
4. Б. С. Залогин Океаны М., 1990
5. Б. С. Залогин Океан и человек М., 1982. - 206 c.
6. М. Р. Плоткин Основы промышленного производства М., 1977 – 304с
7. Солнечная энергетика и солнечные батареи статья. 28.12.2012г.
