Теплота недр Земли и толщи вод морей

На планете имеются значительные запасы энергии в виде теп­лоты земных недр. Энергия глубинной теплоты Земли практиче­ски неисчерпаема, и ее использование весьма перспективно. Зем­ля непрерывно отдает в мировое пространство тепло, которое по­стоянно восполняется за счет распада радиоактивных элементов.

Термальные воды широко применяются для отопления и горя­чего водоснабжения в ряде стран. Так, столица Исландии – Рей­кьявик – почти полностью обогревается теплотой термальных вод. В больших масштабах термальные воды для теплоснабжения ис­пользуют в Австралии, Новой Зеландии, Италии.

Горячие газы и пар, поднимаясь по трещинам к поверхности Земли, могут встретить воду, которую они нагревают. Нагретая вода выходит на поверхность в виде горячих источников. Эта вода может быть использована на геотермальных электростанциях.

В настоящее время в России на Камчатке проектируются и созда­ются геотермальные электрические станции (ГеоЭС) общей мощностью 300 МВт.

Геотермальная энергетика России (геотермальные электрические станции и геотермальные тепловые станции) в перспективе может со­ставить ощутимую долю (до 8%) от общей выработки энергии на ТЭС, ТЭЦ, АЭС.

Геотермальная энергетика сегодня – экологически чистые технологии выработки электричества и теплоты. Современные экологически чистые ГеоЭС исключают прямой контакт гео­термального рабочего тела с окружающей средой и выбросы вредных парниковых газов (прежде всего С0₂) в атмосферу. С учетом лимитов на выбросы углекислого газа ГеоЭС и ГеоТС имеют заметное экологическое преимущество по сравнению с тепловыми электростанциями, работающими на органическом топливе.

Солнечная энергия

Солнце обладает огромными запасами энергии. Рассеиваемая в течении года энергия Солнца оценивается фантастической циф­рой в 3,48* 10³⁰ кВт·ч.

Важнейшее достоинство солнечного излучения – безвред­ность для окружающей среды процесса превращения его энер­гии в полезные виды. Более того, если при интенсивном ис­пользовании термоядерной энергии существует опасность пе­регрева атмосферы (по некоторым подсчетам, термоядерное выделение на всей Земле не должно превышать 5 % энергии солнечного излучения, достигающего земной поверхности), то при больших масштабах превращения солнечной энергии в элек­трическую это явление может даже несколько компенсировать­ся. Удобно также, что солнечная энергия не нуждается в специ­альных средствах доставки.

В связи с малой плотностью потока энергии излучения и его неравномерностью из-за смены дня и ночи, перемены погоды необходимо решать и две трудные задачи: концентрацию солне­чной энергии и ее накопление (аккумуляция).

Энергия движения воздуха в атмосфере

Ветер – один из первых источников энергии, освоенных чело­веком. Запасы ветра в 100 раз превышают запасы гидроэнергии рек, однако в настоящее время двигатели, использующие энергию ветра, имеют установленную мощность всего 1300 МВт и дают в год около 1 • 10⁷ МВт-ч энергии, что составляет примерно 0,2 мировых потребностей. Составлены национальные программы исследований и разработок по созданию усовершенствованных ветряных двигателей электростанций.

На Земле существуют постоянные воздушные течения к экватору со стороны северного и южного полушарий, которые образуют систе­му пассатов.

Помимо постоянных движений воздушных слоев существуют пе­риодические движения воздуха с моря на сушу и обратно в течение суток (бризы) и года (муссоны). Происхождение бризов и муссонов обусловлено различными температурами нагрева воды в морях и по­верхности суши вследствие их различной теплоемкости.

Неустойчивость ветра приводит к необходимости применения средств аккумуляции энергии. Это удорожает установку, и в це­лом стоимость получаемой энергии оказывается больше, чем на гидростанциях и на многих тепловых электростанциях.