Электроэнергетика. Альтернативные источники энергии. Презентация Шербан Э. (10А кл.)

Альтернативные источники энергии

Потребление энергии - проблема устойчивого развития

Ежегодно для производства энергии используется 10 млрд. тонн топлива. Около 40% этого количества приходится на нефть. Учитывая, что кроме нефти используются такие виды топлива, как уголь и природный газ, можно заключить, что более 90% всей потребляемой энергии производится с использованием углеродосодержащего сырья. Следствием такого масштабного использования ископаемых источников энергии может быть глобальное потепление (так называемый парниковый эффект) и недостаток ресурсов в будущем.

Перед   человечеством   уже   сегодня    встает    задача    освоения неисчерпаемых источников энергии.

В   течение   следующего   века   начнется   переход   к   альтернативным источникам энергии, эпоха «черного золота» пройдет и что произойдет с экономикой стран зависящих от нефти можно только догадываться.

Статистика потребления мировой энергии 2004 г.

Мировое энергопотребление в 2004 г.

Мир ,млн. т.н.э.

Все виды топлива

Твердое ископаемое топливо

США, %

9977,7

ЕС-15, %

2336,0

Нефть

23,1

3482,7

23,2

Природный газ

Япония, %

14,9

2112,4

9,4

Россия, %

5,3

Атомное топливо

25,6

6,2

26,0

680,4

17,2

Китай* , %

ВИЭ

4,1

4,7

16,3

Индия, %

1367,1

Гидро

30,6

11,4

7,5

227,4

3,1

8,0

5,2

28,1

3,7

Геотермальная

33,8

6,7

7,5

43,5

15,1

6,4

Ветер/солнце

9,6

12,3

12,8

30,1

3,2

Биомасса

1,2

5,1

1,3

7,2

1089,0

1,5

1,1

7,9

3,3

0,6

27,4

6,7

37,8

6,2

6,6

17,1

0,6

0,1

15,2

5,2

8,4

12,6

0,0

2,8

0,0

0,5

0,6

0,0

0,0

1,9

19,7

18,5

Нетрадиционные источники энергии

Альтернативные источники энергии:

• солнечная
• ветряная
• приливная
• геотермальная энергия
• энергия, получаемая при сжигании биомассы

Достоинства

Повсеместная распространенность

Недостатки

Низкая плотность потока энергии, которая вынуждает производителей использовать большие площади энергоустановок

Экологичность

Возобновляемость

Низкое финансирование

Энергосберегаемость

Низкие эксплуатационные затраты

Солнечная энергия

• У солнечной энергии два основных преимущества . Во-первых, ее много и она относится к возобновляемым энергоресурсам: длительность существования Солнца оценивается приблизительно в 5 млрд. лет. Во-вторых, ее использование не влечет за собой нежелательных экологических последствий.
• Однако использованию солнечной энергии мешает ряд трудностей. Чтобы получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности большой площади.

Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. Многие виды применения солнечной энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая рентабельность не доказана.

Общемировая мощность солнечных энергоустановок, ГВт / Доля страны в общемировой мощности, % 

Распределение солнечного излучения на поверхность Земли

Ветроэнергетика

  Ветроэлектрическая станция (ВЭС) преобразует кинетическую энергию ветрового потока в электрическую.

Плюсы:

• Отсутствие выбросов в атмосферу 
• возобновляемый, неисчерпаемый источник энергии 
• Минимальные потери при передаче энергии
• Простое обслуживание, быстрая установка, низкие затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию

Минусы:

• Высокие инвестиционные затраты
• Изменчивость мощности во времени
• Шум
• Угроза для птиц
• Возможность искажения приема сигнала телевидения

Биомассовая энергетика

При гниении биомассы ( навоз, умершие организмы, растения ) выделяется биогаз с высоким содержанием метана, который и используется для обогрева, выработки электроэнергии и пр. Свинарники и коровники обеспечивают себя электроэнергией и теплом за счёт того, что имеют несколько больших "чанов", куда сбрасывают большие массы навоза от животных. В этих герметичных баках навоз гниёт, а выделившийся газ идёт на нужды фермы. От навоза остаётся сухой остаток - являющийся удобрением для полей. Много идей посвящено выращиванию быстрорастущих водорослей и загрузке их в такие же биореакторы, а также подобному использованию других органических отходов ( стеблей кукурузы, тростника и пр.)

Геотермальная энергия

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

Виды ресурсов

Преимущества

Энергия Солнца

Недостатки

Колоссальное количество энергии

Энергия ветра

География

Слабая плотность солнечной энергии

Ветровой энергетический потенциал велик

Геотермальная энергия

Япония, Индия, Италия, Бразилия, Израиль, США, Франция

Непостоянство энергии, рассеянность

Запасы неисчерпаемы, безвредна, экономична

Слабая концентрация

Китай, Индия, Египет (еще в древности), Дания, Великобритания, США, Германия, Франция, Италия

Россия, Италия, Исландия, Новая Зеландия, Япония, Канада

Прогноз мирового энергопотребления , 2020

Вывод

• Нерациональное использование природных ресурсов нарушает географию всего мира, негативно влияет на уровень жизни людей, на состояние природы, существует реальная угроза загрязнения планеты.
• Грядущие глобальные изменения, на удивление, не торопятся замечать в России. Пока развитые страны пытаются выйти на принципиально новый уровень, характеризующийся максимальной независимостью от поставок углеводородов, российское руководство старательно отстраивает страну по схеме энергетической империи.
• К несчастью для "энергетических императоров» в ближайшие 10-15 лет переход мировых лидеров к использованию альтернативных источников энергии все-таки состоится. Мировая тенденция такова что эпоха «черного золота» подойдет к концу и что произойдет с экономикой стран зависящих от нефти (Россия) остаются лишь догадываться.