Традиционные источники энергии

РЕФЕРАТ

Нетрадиционные источники энергии

 

 

Выполнил студент 901 гр.

Руденко Владислав Николаевич

 _________________________

Научный руководитель:

Профессор кафедры неорганической химии

Доктор биологических наук,

Соловьев С.А.

 _____________________________

 

Омск 2020

Содержание

 

Содержание................................................................................................................................................................................................. 2

Введение....................................................................................................................................................................................................... 3

1. Традиционные источники энергии................................................................................................................................................... 4

1.1 Ископаемое топливо..................................................................................................................................................................... 4

1.2 Атомная энергетика....................................................................................................................................................................... 5

1.3 Традиционная гидроэнергетика................................................................................................................................................ 6

2.Нетрадиционные источники энергии............................................................................................................................................... 7

2.1 Альтернативная гидроэнергетика............................................................................................................................................. 7

1. Малые ГЭС.................................................................................................................................................................................... 7

2. Приливные электростанции...................................................................................................................................................... 9

3. Волновые электростанции...................................................................................................................................................... 10

4. Энергия температурного градиента морской воды......................................................................................................... 11

2.3 Ветровая энергетика................................................................................................................................................................... 15

2.4 Геотермальная энергетика........................................................................................................................................................ 16

2.5 Грозовая энергетика................................................................................................................................................................... 17

2.6 Криоэнергетика............................................................................................................................................................................ 18

2.7 Управляемые термоядерный синтез....................................................................................................................................... 19

2.8 Нетрадиционное биотопливо................................................................................................................................................... 20

2.9 Нетрадиционное использование традиционных источников энергии......................................................................... 21

Заключение.......................................................................................................................................................................................... 23

Список литературы............................................................................................................................................................................ 24

 

Введение

Энергетика является, пожалуй, важнейшей сферой в хозяйственно-экономических отношениях. От энергетической промышленности зависят абсолютно все другие области экономики, включая не только промышленность, но и сельское хозяйство и непроизводственные сферы.

За всю свою историю человечество использовало разные источники энергии. В доисторические времена основным производителем механической энергии был ручной труд, а основным видом топлива — древесина. С дальнейшим развитием значительная часть ручного труда была заменена животной силой. Затем труд животных также частично был заменён ветряными и водяными мельницами, а дрова, как топливо, начали замещаться углём, который до сих порявляется основным источником энергии. Но всё же уголь был значительно замещён другими энергоносителями — нефть, газ, атомная и гидроэнергия. Но все эти источники энергии, за исключением гидроэнергии, являются иссякаемыми и их использование, в большинстве случаев, несёт за собой многочисленные вредные последствия.

Поэтому уже с давних пор ведутся разработка и использование альтернативных источников энергии. Самыми первыми, конечно же, были ветряные и водяные мельницы, которые к нашему времени преобразовались в ветряки и ГЭС (малые и традиционные), а также солнечная и геотермальная энергии. И уже сейчас альтернативнативная энергетика в некоторых странах вырабатывает значительную долю электроэенргии, как например в Исландии, где геортермальные электростанции вырабатывают до четверти электроэнергии в стране.

Целью данного реферата является сравнение альтернативных источников энергии с традиционными, взвешивание их плюсов и минусов.

Поставленная цель несёт за собой следующие задачи:

- Краткое рассмотрение традиционных источников.

- Изучение нетрадиционных источников энергии — альтернативной гидроэнергетики, гелиоэнергетики, ветроэнергетики, геотермальной энергии и прочих.

- Оценка влияния альтернативной энергетики на окружающую среду

- Сравнение плюсов и минусов каждого альтернативного источника энергии.

Работа разделена на две части. В первой части кратко рассмотрены традиционные источники энергии и их плюсы и минусы. Во второй части рассмотрены альтернативные источники энергии, проведено их сравнение с традиционными источниками, рассмотрено их возможное распространение в будущемю

Традиционные источники энергии

К традиционным источникам энергии относят ископаемое топливо, гидроэнергию (причём к трад. источникам относятся только крупные ГЭС, ГЭС мощность менее 10 МВт относят к альтернативным источникам) и атомную энергию. Данные источники энергии очень сильно привязаны к современному миру. Их использование в сумме достигает около 90% от общего объёма энергопроизводства в мире.

Для постепенного замещения стандартных энергоносителей альтернативными необходимо знать для начала изучить традиционные энергоресурсы.

Ископаемое топливо

Ископаемое топливо является самым распространённым источником энергии. К нему относятся:

- Торф

- Уголь

- Горючие сланцы и сланцевый газ

- Нефть и нефтепродукты

- Природный газ

Торф — горючее полезное ископаемое, образуемое при неполном распаде болотных растений в условиях недостатка кислорода. В топливной энергитике торф используется крайне мало (в России — менее 1% от всего объёма электро-энергетического баланса). Это свяано с тем, что в торфе низкое углеродное число и высокое количество примесей, что значительно снижает эффективность его горения[4].

Уголь — наиболее распространённое топливо в энергетике - ТЭС, работающие на угле, вырабатывают более трети от общей произведённой электроэнергии. При этом ТЭС подобного типа оказывают сильное негативное влияние на окружающую среду — выделяется в виде выбросов или отходов большое число сажи и золы, многочисленные продукты неполного сгорания, серосодержащие соединения и т.д.

Горючие сланцы — топливо не высокого качества — доля углерода от 56% до 80%, при этом доля серы составляет до 16%, что приводит вы высокому количиству вредных выбросов при сжигании. Также из горючих сланцев добывают т. н. сланцевый газ, который может использоваться в качестве топлива для электростанции, с меньшим количеством вредных выбросов, но при этом сама добыча газа несёт за собой многочисленные негативные последствия — изменения структуры недр, загрязнение подземных вод.

Нефть и нефте продукты являются не таким распространёнными энергоносителями, как уголь. Нефтепродукты как топливо для ТЭС используются в основном в нефтедобывающих государствах. Так только шесть государств - США, Россия, Саудовская Аравия, Канада, Иран и КНР - вместе вырабатывают 52,8% от общего объёма энергии, произведёнными на ТЭС, работающими на нефтепродуктах.[8] При этом сжигание производных нефти, в частности наиболее частоиспользуемой — мазута, выделяется большое количество продуктов неполного сгорания, что приводит к загрязнению прилегающей к ТЭС местности.

Природный газ — второе по распространённости топливо в электроэнергетике. Является наиболее экологически чистым, при это он является наиболее пожароопасным и труднотранспортируемым.

Атомная энергетика

Атомная энергетика является третей по производимому объёму энергии, посте традиуионных ТЭС и ГЭС. АЭС по всему миру производят более 10% всей электроэнергии.[7] При правильном использовании атомные станции являются одним из самых надёжных источников энергии. Но при этом данный тип электростанций несёт за собой некоторый ряд проблем. Главная из них — ядерные отходы. Также осложняет дело и необходимость многочисленного высококвалифицированного пресонала, так как зачастую человеческий фактор приводит к масштабным котострофам, которые несут за собой многочисленные негативные последствия, как это произошло на Чернобыльской АЭС в 1986 году.

 1.3 Традиционная гидроэнергетика

Гидроэнергетика является некоторым переходным звеном между традиционными и альтернативными источниками энергии. Гидроэлектростанции подразделяются на 3 типа:

- Крупные ГЭС — с можностью свыше 250 МВт

- Средние ГЭС — мощностью до 250 МВт

- Малые ГЭС — мощностью менее 10 МВт1 [1].

К традиционным гидроэлектростанциям отностятся крупные и средние ГЭС, тогда как малые ГЭС относят к источникам альтернативной энергетики.

Гидроэлектростанции являются наиболее экологически чистыми — они в принципе не создают вредных выбросов в атмосферу и воду. Но даже ГЭС несёт значительный вред природе. Как правило, главным негативным последствием строительства ГЭС является затопление плодородных территорий, в результате образования водохранилища. Из этого же следует высокая опасность наводнений в низовье рек, в случае прорыва дамб или сброса лишней воды из водохранилища. Также важным недостатком ГЭС является перекрытие миграционных путей для речных обитателей.