Альтернативные источники электроэнергии (стр. 1 из 5). Альтернативные источники электроэнергетики
Альтернативные источники электроэнергии - презентация к уроку Географии
Презентация на тему: Альтернативные источники электроэнергииСкачать эту презентацию
Скачать эту презентацию
№ слайда 1
Описание слайда: Альтернативные источники электроэнергии частное общеобразовательное учреждениесредняя общеобразовательная школа «Комашинского» Выполнил ученик 11 классаБорткевич Владимир
№ слайда 2
Описание слайда: Вступление : На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Можно выделять много составляющих, играющих важнейшую роль в жизни людей, но особое место в ней занимает – ЭНЕРГЕТИКА. В связи с дефицитом и ограниченностью топливных ресурсов, проявляется переход к нетрадиционным (альтернативным источникам энергии).В своей работе я решил рассмотреть основные возможности использования нетрадиционных способов добычи энергии, которые пока не популярны в современном мире, но необходимы в будущем.
№ слайда 3
Описание слайда: Проблемные вопросы: Что такое электроэнергетика?Что относится к видам «нетрадиционной» энергии? Способы её получения.Проблемы развития альтернативных источников электроэнергии в нашей стране?Общие проблемы развития «нетрадиционной» энергетики в нашей стране?
№ слайда 4
Описание слайда: Что такое электроэнергетика? Электроэнергетика – составная часть энергетики, задача которой – выработка электроэнергии на электростанциях и передача ее потребителям по линиям электропередач. Энергетика – важнейшая часть жизнедеятельности человека. Она является основой развития производственных сил в любом государстве.
№ слайда 5
Описание слайда: Электроэнергия, единственная отрасль промышленности производимая на электростанциях, продукцию которой нельзя хранить.
№ слайда 6
Описание слайда: Производство электроэнергии на станциях разного типа. Из диаграммы видно, что больше всего приходит на ТЭС, затем идет ГЭС, а последней стала атомная электростанция.
№ слайда 7
Описание слайда: Альтернативные источники электроэнергии Ученые предостерегают: разведанных запасов органического топлива при нынешних темпах роста энергопотребления хватит всего на 70-130 лет. Именно такие умозаключения лишний раз подтверждают необходимость скорейшего перехода к альтернативным источникам электроэнергии.
№ слайда 8
Описание слайда: Что относится к видам «нетрадиционной» энергии? Способы её получения. Основные виды «нетрадиционной» энергии, перерабатываемой в электрическую: солнечная, ветровая, геотермальная, водородная, тепловая энергия океана, энергия приливов и отливов, морских течений и т.п.
№ слайда 9
Описание слайда: Солнечная энергия Солнечная энергия – это кинетическая энергия излучения, образующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения. 2. Гелиотермальная энергетика - Нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение, и использование тепла. 3. «Солнечный парус» может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию. 4. Термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергию в энергию воздушного потока). 5. Солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата).
№ слайда 10
Описание слайда: Солнечные модули
№ слайда 11
Описание слайда: Ветровая энергия Ветровая энергия - огромная энергия движущихсявоздушных масс. Принцип работы ветроустановок очень прост: лопасти, которые вращаются за счет силы ветра, через вал передают механическую энергию к электрогенератору. Тот в свою очередь вырабатывает энергию электрическую.
№ слайда 12
Описание слайда: В середине 90-х годов прошлого столетия, на территории Хасанского района Приморского края в поселке Славянка на предприятии “Дорожного ремонтно-строительное управления” под руководством Лопоникова, была смонтирована ветроустановка, но из-за не учета розы ветров в промышленную эксплуатацию ветроустановка запущена не была.
№ слайда 13
Описание слайда: Геотермальмая энергия Геотермальная энергетика — производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров.
№ слайда 14
Описание слайда: Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей.
№ слайда 15
Описание слайда: Энергия приливов и отливов Стратегия оптимальной эксплуатации приливной электростанции (ПЭС) проста: 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.
№ слайда 16
Описание слайда: Тепловая энергия океана Созданы установки мини-ОТЕС и ОТЕС-1 (ОТЕС – начальные буквы английских слов Осеаn Тhеrmal Energy Conversion, т.e. преобразование тепловой энергии океана – речь идет о преобразовании в электрическую энергию). Это – одна грандиозная труба, в верхней части которой находится круглый машинный зал, где размещены все необходимые устройства для преобразования энергии.
№ слайда 17
Описание слайда: Верхний конец трубопровода холодной воды расположится в океане на глубине 25–50 м. Машинный зал проектируется вокруг трубы на глубине около 100 м. Там будут установлены турбоагрегаты, работающие на парах аммиака, а также все остальное оборудование.
№ слайда 18
Описание слайда: Энергия морских течений Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (подобно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу).
№ слайда 19
Описание слайда: Гидроэнергия “Мини-ГЭС” могут располагаться на небольших реках или даже ручьях, их электрогенераторы будут работать при небольших перепадах воды или движимые лишь силой течения. Эти же “мини-ГЭС” могут быть установлены и на крупных реках с относительно быстрым течением.
№ слайда 20
Описание слайда: Энергия волн На дно моря или озера устанавливается вертикальная труба, в подводной части которой сделано “окно”; попадая в него, глубинная волна (а это – почти постоянное явление) сжимает воздух в шахте, а тот крутит турбину генератора. При обратном движении воздух в турбине разрежается, приводя в движение вторую турбину. Таким образом, волновая электростанция работает беспрерывно почти при любой погоде, а ток по подводному кабелю передается на берег.
№ слайда 21
Описание слайда: Гидротермальная энергия Принцип получения энергии гидротермальными электростанциями. Для этого необходима установка, действующая по принципу “холодильник наоборот Горячий пар, который образуется в результате теплообмена, конденсируется, его температура поднимается до 110С, а затем его можно пускать либо на турбины электростанций, либо на нагревание воды в батареях центрального отопления до 60-65 С.
№ слайда 22
Описание слайда: Управляемый термоядерный синтез Управляемый термоядерный синтез использует ядерную энергию, выделяющуюся при слиянии легких ядер, таких как ядра водорода или его изотопов дейтерия и трития. (Реакция синтеза дейтерия с тритием D + T = He + n, результате которой образуется ядро гелия, Не, и нейтрон.).
№ слайда 23
Описание слайда: Водород – топливо будущего Водород можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды.
№ слайда 24
Описание слайда: На данный момент водород является самым разрабатываемым «топливом будущего». На это есть несколько причин: при окислении водорода образуется как побочный продукт вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород неисчерпаемое топливо. Так же возможно использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной энергией.
№ слайда 25
Описание слайда: Проблемы развития альтернативных источников электроэнергии в нашей стране? В 1990 году на долю АПЭ приходилось приблизительно 0,05 % общего энергобаланса, (т.е. приблизительно в 30 раз меньше, чем в США) Но в чем, же проблемы такого положения альтернативной электроэнергетике в России? 1.В стране отсутствует отрасль, объединяющая все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. 2.Практически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике 3.Проблема финансирования тоже актуальна и наиболее важная.
№ слайда 26
Описание слайда: Но все-таки в нашей стране существуют станции, которые вырабатывают энергию за счет альтернативных источников, несмотря на то, что их доля мала и незначительна. Подземное тепло или геотермальную энергию используют на Камчатке.
№ слайда 27
Описание слайда: Выделяют основные области использования геотермальной энергии. На Кольском полуострове используют энергию приливов и отливов (Кислогубская станция, она располагается в заливе, которое соединяется с морем, такое узкое пространство перегораживают плотиной и устанавливают турбины).
№ слайда 28
Описание слайда: Солнечная энергию используют в разных частях России, особых закономерностей нет, только необходима ясная солнечная погода.
№ слайда 29
Описание слайда: Ветровые станции широкого распространения у нас не получили, но выделяются некоторые области.
№ слайда 30
Описание слайда: Проблем, связанных с переходом на альтернативную электроэнергетику, у нас очень много, но, главное, то, что нам необходимо начать разработку и финансирование станций таких типа, потому что это сказывается на экономическом отставании страны, если сейчас это еще не очень проявляется, то в будущем ситуация изменится в корне из-за того, что традиционные источники энергии не возобновимы, и на долго их не хватит.
№ слайда 31
Описание слайда: Роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации неоспорима. Уже сейчас явно выражена необходимость перехода к альтернативной электроэнергетике. В своей работе я рассказал об альтернативных источниках электроэнергетики, выделил то, что тормозит развитие альтернативной энергии. Существует много путей выхода, и каждый человек по-своему оценивает их, но я хочу предложить следующее:1) Необходимо объединить все разрозненные разработки в единый стратегический замысел.2) Обратить особое внимание на использование альтернативных источников в крупных, развитых, индустриальных городах .3) Создать привлекательность для инвесторов во вложении денежных средств в проекты, связанные с переходом на альтернативные источники электроэнергетики, путем снижением налогов или предоставлением определенных льгот. 4) Необходимо с помощью средств массовой информации донести до людей сложившуюся на сегодняшний день ситуацию, но и обратить их внимание на важность такого перехода.
№ слайда 32
Описание слайда: № слайда 33 
Описание слайда: Список литералуры: 1. Журнал «Наука и жизнь», издательство «Правда», 1989г.2. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997г.3. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982г.4. П. Ревелль, Ч. Ревелль «Энергетические проблемы человечества», «Мир», 1995г.5. Славкин В. Все обо всем – М.: ТКО «АСТ», 1996г.6. Справочник школьника – М.: «Слово», 1995г.7. Электротехнический справочник, книга 1 “Производство и распределение электрической энергии” (под общей редакцией профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл. редактор) и др)) – М.: Энергоатомиздат, 1988г.8. Электронная библиотека: 8.1 allks.narod.ru/energet.htm#58.2. www.science-award.siemens.ru8.3. www.wikipedia.org8.4. www.energy-bio.ru/blouwenergy.htm
ppt4web.ru
Альтернативные источники электроэнергии | Электрик в доме
Автор: admin, 15 Дек 2013
Альтернативные источники электроэнергии
Перебои в электроснабжении и скачки напряжения давно стали «фишкой» отечественных линий электропередач, заложенных со времен «лампочки Ильича». Подобное неудобство уже не шокирует ни жителей больших городов, ни обитателей коттеджных поселков, особенно тех из них, кто предусмотрительно обзавелся бесперебойными источниками электричества. В более сложной ситуации оказываются домовладельцы, чьи земельные угодья находятся в глубинке с полным отсутствием централизованного электроснабжения. К счастью, научная мысль и современные технологии не стоят на месте, предлагая собственникам частных домов альтернативные источники электроэнергии, способные генерировать электричество чуть ли не из воздуха. Однако, чтобы затраты на покупку новаторских источников энергии не стали «деньгами на ветер», необходимо обзавестись энергоэффективными бытовыми приборами и уделить внимание утеплению фасадов дома. В этом случае, экономия электроэнергии ощутимо скажется на вашем семейном бюджете, позволяя перенаправить вырученные средства в нужное и более приятное русло.
Электрогенераторы
Электрогенератор
Когда речь идет о постоянной необходимости источника электроэнергии в частном доме, электрогенератор на дизельном топливе считается оптимальным вариантом, благодаря своей надежности, экономичности и сниженной пожароопасности. Дизельный генератор более выгоден при каждодневной эксплуатации, чем его бензиновый «собрат», так как склонен к невысокому расходу топлива и требует меньших вложений в обслуживание. Однако, не все так «радужно», как кажется на первый взгляд — выхлопные газы, шум при работе и высокая цена заставляют многих задуматься, прежде чем приобрести данный тип альтернативного источника электроэнергии. Стоимость 5-ти киловаттного генератора начинается от 850 $.
Для резервного и сезонного электроснабжения частного дома бензиновая версия генератора подойдет больше, чем дизельная — это несомненно. Компактные, мало шумные, не такие дорогостоящие, как дизельные, генераторы с бензиновым мотором максимально приспособлены для электроснабжения при перебоях подачи электроэнергии от центральной сети. Стоимость бензинового генератора мощностью 5 кВт от 500 $. Мало того, электрогенераторы на бензине пригодятся в хозяйстве — в качестве переносных источников электроэнергии для подключения садовой техники и строительного инструмента в полевых условиях. Самое неудобное в работе электрогенератора — это неизбежный шум и выбросы СО2, что потребует выделения отдельной «жилплощади» неуемному источнику альтернативной энергии — с шумоизоляцией и продуманной системой принудительной вентиляции.
Несколько лучше зарекомендовали себя газовые электрогенераторы, они более экологичны, имеют чуть меньший уровень шума, больший моторесурс и работают как на природном, так и на сжиженном баллонном газе. Стоимость за 5 кВт — от 600 $.
Энергия биомассы
Биогазовая установка
Если вы, как сознательный житель планеты Земля, печетесь об экологической обстановке в мире, самое время перевести свой электрогенератор на «зеленое» топливо. Альтернативным видом сырья, позволяющим отойти от традиционного использования природного газа и нефти в виде дизельного топлива и бензина, является биомасса. Дизельное биотопливо получают путем переработки жиров, полученных из семян масляных культур — сои и рапса. Биоэтанол, как альтернативу бензину, производят при помощи ферментации растительного сырья — кукурузы, свеклы, сахарного тростника и прочих культур. Исходя из научных исследований, самый перспективный источник биотоплива — водоросли, отлично аккумулирующие солнечную энергию. Они неприхотливы и способны превращаться в маслянистую биомассу, по своим свойствам схожую с сырой нефтью.
Для производства биогаза применяются системы, улавливающие метан при брожении органических отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности — навоза, птичьего помета, жмыха, барды, прочих. При распаде органики на свалках, образуется так называемый «свалочный газ» — целлюлозный этанол. По оценкам ученых, свалки мира могут производить около 83 млрд. литров «мусорного» биотоплива. Из тонны органических отходов выход биогаза может достичь 500 куб. метров.
Существуют индивидуальные биогазовые установки, предназначенные для использования фермерами, например установка ИБГУ-1, вырабатывает в сутки от 3-х до 12-ти кубометров газа при загрузке от 50 до 200 кг отходов соответственно, стоимость этой установки около 9 тыс. $.
Ветрогенератор
Ветрогенератор
В мире ширится использование ветрогенераторов в качестве альтернативных источников электроэнергии. Принцип работы ветряной установки состоит в преобразовании кинетической силы ветра в механическую энергию вращения ветротурбины, которая, в свою очередь, аккумулируется и трансформируется инвертором в переменный ток. Выработка электроэнергии и заряд аккумуляторов начинается при скорости ветра 2 м/с, а постоянный ветер силой не ниже 8 м/с в состоянии полностью обеспечить электроэнергией небольшой частный дом.
Однако, нужно учесть, что устройство частной ветровой электростанции ограничено среднегодовыми показателями скорости ветра с привязкой к конкретной местности. Поэтому, наиболее рациональная схема применения ветрогенераторов для повседневных нужд частного дома — не накопление, а преобразование полученной электроэнергии в тепло для отопительной системы и горячего водоснабжения. В этом случае, дорогостоящая аккумуляторная батарея, стоимость которой составляет 25% от цены всего ветрогенератора, заменяется на бойлер. Таким образом, схема ветряной турбины и автоматики, контролирующей ее работу, упрощается и ветряная установка приобретает более доступную цену для потребителя. Стоимость малого ветряка мощностью 1кВт составляет порядка 1- 2 тыс. $. Но если учесть, что среднестатистическая мощность, потребляемая небольшим домом составляет около 6 кВт, то аккумуляторная ветряная электростанция такой мощности для постоянного электроснабжения обойдется приблизительно в 10 тыс. $.
При установке ветрогенератора повышенное внимание уделяется устройству фундамента и его дренажу. Это обусловлено возможностью падения мачты генератора при сильных порывах ветра. Еще один неприятный аспект эксплуатации ветряков в северных широтах — большая вероятность обледенения лопастей, снижающих эффективность работы ветротурбины. К принципиальным недостаткам ветрогенераторов относят шум и вибрацию, сопровождающие вращение лопастей. По этой причине ветряные установки размещают на значительном расстоянии от жилья.
Энергия из недр земли
Геотермальная установка
Один из популярных видов альтернативной энергии у собственников частных домов — геотермальная. Как ее получить? Достаточно просто — нужно лишь пробурить скважину и установить в ней тепловой насос. Охлаждая воду, добытую из недр земли, геотермальная установка преобразовывает высвобожденную энергию в электрическую.
Затрачивая 1 кВт электроэнергии, геотермальная установка генерирует 5-6 кВт. Для коттеджа площадью 150 метров такое оборудование обойдется приблизительно в 30 тыс. $.
Энергия солнца
Солнечные батареи
На один метр квадратный поверхности Земли в год приходится около 1 тыс. кВт солнечной энергии, что пропорционально энергии, полученной при расходе 100 кубометров газа или 100 литров дизельного топлива.
Однако, солнечные батареи по причине высокой стоимости в частном секторе применяются нечасто, стоимость готовой солнечной электростанции мощностью 2 кВт составит около 55 тыс. $. Хотя, если собирать электростанцию самому, то можно существенно сэкономить.
Солнечный коллектор
А вот солнечный коллектор для нагрева воды — популярный источник альтернативного энергоснабжения. К достоинствам коллекторов можно отнести способность улавливать солнечное тепло даже в пасмурную и дождливую погоду. Коллектор стоит от 1 до 4 тыс. $ и способен практически полностью обеспечить потребности семьи из трех человек в горячей воде. К основным недостаткам альтернативных систем электроснабжения, использующих солнечную энергию, относится их малая эффективность в районах со слабой инсоляцией и нерабочее состояние в ночное время.
Энергия приливов и отливов
Приливная электростанция
За счет того, что вода в 830 раз тяжелее воздуха, водяные турбины даже на низких скоростях производят намного больше электроэнергии, чем ветряные электростанции. Приливная плотина, использующая силу моря или океана, состоит из трех функциональных частей: собственно самой плотины, удерживающей воду во время прилива; шлюза, создающего разницу между уровнями воды при отливе и приливе; турбины, преобразовывающей кинетическую энергию движения воды в электрическую. Крупнейший приливная электростанция в мире — плотина Ла Ранс во Франции, которая генерирует около 240 мВт электроэнергии. Самая эффективная электростанция, использующая силу океана, расположена в заливе Фанди в Австралии. В данной точке океана разница уровней между приливом и отливом составляет 10.8 метров, что позволяет производить максимально возможное количество электроэнергии, добытой из самых недр океана.
Раз заговорили о воде, то хочется отметить о таком решении электрообеспечения для дома, как микро-гидроэлектростанция. Стоимость 6-киловаттной гидроэлектростанции составляет около 8-10 тыс. $.
Будет интересно почитать:
Рубрики: Полезные устройства, Экономим электричество Метки: экономия, электричество
elektricvdome.ru
Альтернативные источники электроэнергии
Оглавление
1. Введение.
2. Энергия воды.
а) Приливные электростанции.
б) Энергия волн.
в) Энергия течений.
3. Энергия ветра.
4. Геотермальные электростанции.
5. Солнечная энергия.
6. Водородная экономика.
7. Энергия из космоса.
8. Термоядерная энергия.
9. Заключение.
Введение
Не зря говорят: «Энергетика - хлеб промышленности». Чем более развиты промышленность и техника, тем больше энергии нужно для них. Существует даже специальное понятие - «опережающее развитие энергетики». Это значит, что ни одно промышленное предприятие, ни один новый город или просто дом нельзя построить до того, как будет определен или создан заново источник энергии, которую они станут потреблять. Вот почему по количеству добываемой и используемой энергии довольно точно можно судить о технической и экономической мощи, а проще говоря - о богатстве любого государства.
В природе запасы энергии огромны. Ее несут солнечные лучи, ветры и движущиеся массы воды, она хранится в древесине, залежах газа, нефти, каменного угля. Практически безгранична энергия, «запечатанная» в ядрах атомов вещества. Но не все ее формы пригодны для прямого использования.
За долгую историю энергетики накопилось много технических средств и способов добывания энергии и преобразования ее в нужные людям формы. Собственно, и человек-то стал человеком только тогда, когда научился получать и использовать тепловую энергию. Огонь костров зажгли первые люди, еще не понимавшие его природы, однако этот способ преобразования химической энергии в тепловую сохраняется и совершенствуется уже на протяжении тысячелетий.
К энергии собственных мускулов и огня люди добавили мускульную энергию животных. Они изобрели технику для удаления химически связанной воды из глины с помощью тепловой энергии огня - гончарные печи, в которых получали прочные керамические изделия. Конечно, процессы, происходящие при этом, человек познал только тысячелетия спустя.
Потом люди придумали мельницы - технику для преобразования энергии ветряных потоков и ветра в механическую энергии вращающегося вала. Но только с изобретением паровой машины, двигателя внутреннего сгорания, гидравлической, паровой и газовой турбин, электрических генератора и двигателя, человечество получило в свое распоряжение достаточно мощные технические устройства. Они способны преобразовать природную энергию в иные ее виды, удобные для применения и получения больших количеств работы. Поиск новых источников энергии на этом не завершился: были изобретены аккумуляторы, топливные элементы, преобразователи солнечной энергии в электрическую и - уже в середине ХХ столетия - атомные реакторы.
Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей более чем шестимиллиардного населения Земли становится сейчас все более насущной.
Основу современной мировой энергетики составляют тепло- и гидроэлектростанции. Однако их развитие сдерживается рядом факторов. Стоимость угля, нефти и газа, на которых работают тепловые станции, растет, а природные ресурсы этих видов топлива сокращаются. К тому же многие страны не располагают собственными топливными ресурсами или испытывают в них недостаток. В процессе производства электроэнергии на ТЭС происходит выброс вредных веществ в атмосферу. Причем если топливом служит уголь, особенно бурый, малоценный для другого вида использования и с большим содержанием ненужных примесей, выбросы достигают колоссальных размеров. И, наконец, аварии на ТЭС наносят большой ущерб природе, сопоставимый с вредом любого крупного пожара. В худшем случае такой пожар может сопровождаться взрывом с образованием облака угольной пыли или сажи.
Гидроэнергетические ресурсы в развитых странах используются практически полностью: большинство речных участков, пригодных для гидротехнического строительства, уже освоены. А какой вред причиняют природе гидроэлектростанции! Выбросов в воздух от ГЭС нет никаких, но зато вред водной среде наносит довольно большой. В первую очередь страдают рыбы, которые не могут преодолеть плотины ГЭС. На реках, где построены гидроэлектростанции, особенно если их несколько – так называемые каскады ГЭС, - резко меняется количество воды до и после плотин. На равнинных реках разливаются огромные водохранилища, и затопленные земли безвозвратно потеряны для сельского хозяйства, лесов, лугов и расселения людей. Что касается аварий на ГЭС, то в случае прорыва любой гидроэлектростанции образуется огромная волна, которая сметет все находящиеся ниже плотины ГЭС. А ведь большинство таких плотин расположено вблизи крупных городов с населением в несколько сотен тысяч жителей.
Выход из создавшегося положения виделся в развитии атомной энергетики. На конец 1989 года в мире построено и работало более 400 атомных электростанций (АЭС). Однако сегодня АЭС уже не считаются источником дешевой и экологически чистой энергией. Топливом для АЭС служит урановая руда – дорогостоящее и трудно добываемое сырье, запасы которого ограничены. К тому же строительство и эксплуатация АЭС сопряжены с большими трудностями и затратами. Лишь немногие страны сейчас продолжают строительство новых АЭС. Серьезным тормозом для дальнейшего развития атомной энергетики являются проблемы загрязнения окружающей среды. Все это дополнительно осложняет отношение к атомной энергетике. Все чаще звучат призывы, требующие отказаться от использования ядерного топлива вообще, закрыть все атомные электростанции и возвратится к производству электроэнергии на ТЭС и ГЭС, а также использовать так называемые возобновимые – малые, или «нетрадиционные», - виды получения энергии. К последним относят прежде всего установки и устройства, использующие энергию ветра, воды, солнца, геотермальную энергию, а также тепло, содержащееся в воде, воздухе и земле.
Энергия воды
С середины нашего века началось изучение энергетических ресурсов, относящихся к «возобновляемым источникам энергии».
Океан – гигантский аккумулятор и трансформатор солнечной энергии, преобразуемой в энергию течений, тепла и ветров. Энергия приливов – результат действия приливообразующих сил Луны и Солнца.
Энергетические ресурсы океана представляют большую ценность как возобновляемые и практически неисчерпаемые. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает, что они не приносят какого-либо ощутимого ущерба океанской среде. При проектировании будущих систем океанской энергетики тщательно исследуется их воздействие на экологию.
Приливные электростанции
Уровень воды на морских побережьях в течение суток меняется три раза. Такие колебания особо заметны в заливах и устьях рек, впадающих в море. Древние греки объясняли колебание уровня воды волей повелителя морей Посейдона. В XVIII в. английский физик Исаак Ньютон разгадал тайну морских приливов и отливов: огромные массы воды в мировом океане приводятся в движение силами притяжения Луны и Солнца. Через каждые 6 ч 12 мин прилив сменяется отливом. Максимальная амплитуда приливов в разных местах нашей планеты неодинакова и составляет от 4 до 20 м.
Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены турбины. Во время прилива вода поступает в бассейн. Когда уровни воды в бассейне и море сравняются, затворы водопропускных отверстий закрываются. С наступлением отлива уровень воды в море понижается, и, когда напор становится достаточным, турбины и соединенные с ним электрогенераторы начинают работать, а вода из бассейна постепенно уходит. Считается экономически целесообразным строительство ПЭС в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность ПЭС зависит от характера прилива в районе строительства станции, от объема и площади приливного бассейна, от числа турбин, установленных в теле плотины.
В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. ПЭС двустороннего действия способна вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 ч с перерывами в 1-2 ч четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока.
Первая приливная электростанция мощностью 240 МВт была пущена в 1966 г. во Франции в устье реки Ранс, впадающей в Ла-Манш, где средняя амплитуда приливов составляет 8,4 м. 24 гидроагрегата ПЭС вырабатывают в среднем за год 502 млн. кВт. час электроэнергии. Для этой станции разработан приливный капсульный агрегат, позволяющий осуществлять три прямых и три обратных режима работы: как генератор, как насос и как водопропускное отверстие, что обеспечивает эффективную эксплуатацию ПЭС. По оценкам специалистов, ПЭС на реке Ранс экономически оправдана, годовые издержки эксплуатации ниже, чем на гидроэлектростанциях, и составляют 4% капитальных вложений. Электростанция входит в энергосистему Франции и эффективно используется.
В 1968 г. на Баренцевом море, недалеко от Мурманска, вступила в строй опытно-промышленная ПЭС проектной мощностью 800 кВт. Место ее строительства – Кислая Губа представляет собой узкий залив шириной 150 м и длиной 450 м. Хотя мощность Кислогубской ПЭС невелика, ее сооружение имело важное значение для дальнейших исследовательских и проектно-конструкторских работ в области использования энергии приливов.
Существуют проекты крупных ПЭС мощностью 320 МВт (Кольская) и 4000 МВт (Мезенская) на Белом море, где амплитуда приливов составляет 7-10 м. Планируется использовать также огромный потенциал Охотского моря, где местами, например на Пенжинской губе, высота приливов составляет 12,9 м, а в Гижигинской губе – 12-14 м.
Работы в этой области ведутся и за рубежом. В 1985 г. пущена в эксплуатацию ПЭС в заливе Фанди в Канаде мощностью 20 МВт (амплитуда приливов здесь составляет 19,6 м). В Китае построены три приливные электростанции небольшой мощности. В Великобритании разрабатывается проект ПЭС мощностью 1000 МВт в устье реки Северн, где средняя амплитуда приливов составляет 16,3 м
mirznanii.com
