Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Тема 19. Возобновляемые источники энергии. Местные виды топлива.
|
|
Все ТЭР подразделяются на возобновляемые и истощаемые (невозобновляемые) источники энергии.
1.Истощаемые (невозобновляемые) энергетические ресурсы – это естественно образовавшиеся и накопившиеся в недрах планеты запасы веществ, способные при определенных условиях высвобождать заключенную в них энергию. Это все виды ископаемого топлива (уголь, нефть, газ, торф), при сгорании которого расходуется кислород, выделяется тепло и вредные продукты сгорания: газообразные (СО, СО2, окислы серы, азота и др.) и твердые (пылевидные и компактные).
Процесс получения энергии из топлива негативно влияет в первую очередь на экологию атмосферы (например, возрастание содержания СО2 вызывает климатические изменения – парниковый эффект, уменьшение содержания О2 – одна из причин образования “озоновых дыр” – окон, через которые опасные для всего живого ультрафиолетовые излучения достигают Земли).
Особыми видами истощаемых энергетических ресурсов являются расщепляющиеся (радиоактивные) вещества, находящиеся в недрах Земли.
o Энергия горючих ископаемых:
- каменный уголь, запасы которого в мире оцениваются в 10-12 трлн т;
- нефть, запасы которой распределены крайне неравномерно на Земле: на Ближнем и Среднем Востоке - 67, в Африке - 12, 5, Юго-Восточной Азии и Дальнем Востоке - 3, Северной Америке - 9, Центральной и Южной Америке - 5, 5, Западной Европе - 3 %.
По уровню добычи нефти Россия занимает 3-е место в мире, уступая только Саудовской Аравии и США
- природный газ. Основные разведанные запасы газа в мире сосредоточены в России (32 %), Иране (15, 7 %), Катаре (6 %). Добыча газа в России составляет 25, 1, в США - 24, 1, Канаде -8, 1 % от мировой. Владельцами крупных газовых месторождений также являются: Казахстан, Туркменистан, Ирак, Саудовская Аравия, Объединенные Арабские Эмираты, Египет, Алжир, Ливия.
Активно осваиваются газовые шельфы в Северном и Норвежском морях. Суммарные запасы природного газа здесь превышают российские.
2. Восполняемыми, или возобновляемыми источниками энергии называются источники, потоки энергии которых постоянно существуют или периодически возникают в окружающей среде и не являются следствием целенаправленной деятельности человека. Использование их возможно по мере возникновения в них энергии. Эти источники можно разделить на две группы:
o Естественные, в производстве которых лежит постоянное получение энергии Солнца (гидроэнергетика, ветроэнергетика, воспроизводимая биомасса);
o Антропогенные, куда входят тепловые, органические и другие отходы деятельности человека.
Возобновляемые:
1. Энергия Солнца:
- на верхней границе атмосферы 197 000
- на поверхности Земли 81 700 6140
- по поверхности суши 28400 2460
- на поверхности Мирового океана 53 300 3690
2. Энергия ветра 21 300 22
3. Глубинное тепло Земли (до 10 км):
- геотермальный тепловой поток, достигающий поверхности Земли 3, 69 0, 35
- гидротермальные ресурсы 1350 147
- метрогеотермальные ресурсы 36900 3070
4. Энергия Мирового океана:
- градиента солености 43 000 430
- тепловая (температурная градиента) 12, 3 0, 61
- течений 8, 6 0, 12
-приливов 3, 2 0, 86
- прибоя 1 0, 02
- морских ветровых волн 2, 7 0, 1
5. Горючие энергоресурсы (биомасса):
- на суше 44, 2 4, 9
- в Мировом океане 23, 3 1, 84 – морские водоросли
- органические отходы 2, 5 1, 23 – сточные воды, помет..
6. Гидроэнергия крупных водопотоков - рек…
Недостатком возобновляемых источников энергии является низкая степень ее концентрации. Но это в значительной степени компенсируется широким распространением, относительно высокой экологической частотой и их практической неисчерпаемостью. Такие источники наиболее рационально использовать непосредственно вблизи потребителя без передачи энергии на расстояние.
Неиспользование потоков энергии возобновляемых источников приводит к ее безвозвратной потере, предопределяет несколько иной подход к оценке эффективности устройств, применяющих эти источники, по сравнению с устройствами, работающими на невозобновляемых ресурсах.
Учитывая истощенность энергетических ресурсов, роль использования возобновляемых источников энергии во многих странах с каждым годом возрастает. Так, выработка электроэнергии на ветряных установках увеличивается в среднем в год на 24 %, от солнечных батарей- на 17, а на геотермальных станциях- на 4%. В Дании на ветроустановках вырабатывается 10 % всей производимой в стране электроэнергии, в герман-ской земле Шлезвиг-Гольштейн - 14, в провинции Наварра (Испания) - 22 %.
Основным сдерживающим фактором использования возобновляемых источников энергии в мире являются высокие первоначальные инвестиции в оборудование и инфраструктуру. Однако, по мнению специалистов, благодаря рациональной энергетической политике уже через 50 лет доля биомассы в энергопроизводстве возрастет с 2 до 10 %, а доля солнечной энергии составит более 10 %. При этом производство энергии с использованием нефти сократится вдвое, а угля - почти втрое. Предполагается, что к 2100 году большую часть потребляемой энергии человечество будет получать именно из возобновляемых источников. Так, на долю биомассы будет приходиться более 20 % потребляемой энергии, Солнца - более 40, тогда как доля газа сократится до 10, нефти - до 8, угля - до 3-4 %.