Энергия. Использование ее видов Выполнили ученицы 11 «А» класса Горбачева Валерия и Карева Анна ГБОУ СОШ 1980 Руководитель: Пиняева Т.В, учитель физики 2010 год, Москва

Вступление Энергия Солнца Энергия Солнца Ветровая энергия Ветровая энергия Заключение Заключение СОДЕРЖАНИЕ

Что ждет человечество - энергетический голод или энергетическое изобилие? Уровень материальной и духовной культуры людей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужно израсходовать энергию. А потребности человека все время растут, да и людей становится все больше.

Что же произойдет тогда, когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Самым заманчивым, конечно, является использование вечных, возобновляемых источников энергии: энергии текущей воды и ветра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, Солнца. Много внимания уделяется развитию атомной энергетики, ученые ищут способы воспроизведения на Земле процессов, протекающих в звездах и снабжающих их колоссальными запасами энергии.

ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГИЯ? Ученые могут сказать, что энергия - способность к совершению работы, а работа совершается, когда на тело действует физическая сила, под действием которой оно перемещается. Ученые могут сказать, что энергия - способность к совершению работы, а работа совершается, когда на тело действует физическая сила, под действием которой оно перемещается. Согласно формуле Согласно формуле работа равна произведению силы на расстояние, на которое переместился объект. Попросту говоря, работа - это энергия в действии.

Электрическая энергия 1. Легко получить 2. Легко передавать 3. Легко преобразовывать

Самыми большими резервуарами накопленной энергии являются океаны огромные пространства беспрерывно перемещающихся водных потоков, покрывающих около 71 % всей земной поверхности.

Солнце – единственный источник энергии, обеспечивающий в глобальном масштабе само существование жизни на нашей планете. Известно, что уровень излучения нашей звезды остаётся примерно постоянным на протяжении всего времени наблюдений. В обозримом будущем это излучение сохранится, так как жёлтые карлики, а именно к такому типу относится Солнце, имеют значительный по продолжительности период жизни – несколько миллиардов лет.

Почти все источники энергии, используют энергию Солнца: уголь, нефть, природный газ суть не что иное, как «законсервированная» солнечная энергия. Она заключена в этом топливе с незапамятных времен. Под действием солнечного тепла и света на Земле росли растения, накапливали в себе энергию, а потом в результате длительных процессов превратились в употребляемое сегодня топливо. Солнце каждый год даст человечеству миллиарды тонн зерна и древесины. Энергия рек и горных водопадов также происходит от Солнца, которое поддерживает кругооборот воды на Земле.

Можно указать три основных направления использования солнечной энергии: для отопления и кондиционирования воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных фотоэлектрических преобразователей для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового цикла.

Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы.

Земные условия

Карта солнечного излучения

Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения фотоэлементов.Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. Гелиотермальная энергетикаГелиотермальная энергетика - нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение и использование тепла (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой для последующего использования нагретой воды в отоплении или в паровых электрогенераторах). «Солнечный парус»«Солнечный парус» может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию. Термовоздушные электростанцииТермовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергию в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор). Солнечные аэростатные электростанцииСолнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-поглощающим покрытием). Преимущество запаса пара в баллоне достаточно для работы электростанции в темное время суток и в ненастную погоду.

Достоинства солнечной энергетики Общедоступность и неисчерпаемость источника. Теоретически, полная безопасность для окружающей среды (однако в настоящее время в производстве фотоэлементов и в них самих используются вредные вещества). Существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки солнечной энергетики 1. Фундаментальные проблемы 2. Экологические проблемы

Энергия ветра

История использования энергии ветра Ветряные мельницы, Нидерланды Ветряные мельницы в Ла Манче, Испания

Первая в мире ветроэлектростанция мощностью 100 кВт была построена в 1932 году в Крыму

Современные методы генерации электроэнергии из энергии ветра Прибрежная ферма ветроэнергетических установок Миддельгрюнден, около Копенгагена, Дания. На момент постройки она была крупнейшей в мире

Распространение ветроэнергетики В 2007 году суммарные мощности ветряной энергетики выросли во всём мире до МВт. Ветряные электростанции всего мира в 2007 году произвели около 200 ТВт.ч. Это составляет примерно 1,3% мирового потребления электроэнергии. Во всём мире в индустрии ветроэнергетики заняты 350 тысяч человек. В Европе сконцентрировано 61% установленных ветряных электростанций, в Северной Америке 20%, Азии 17%.

Таблица: суммарные установленные мощности, МВт гг. Данные Европейской ассоциации ветроэнергетики и WWEA. Страна2005 г. МВт2006 г. МВт2007 г. МВт Германия США Испания Индия Китай Дания Великобритания Франция Португалия Япония Греция Египет Турция20, Украина77,38689 Болгария Эстония Литва74850 Латвия27 Россия1415,516,5

Экологические аспекты ветроэнергетики Шум. Ветряные энергетические установки производят две разновидности шума: механический шум (от работы механических и электрических компонентов) аэродинамический шум (от взаимодействия ветрового потока с лопастями установки)

Таблица: Удельная потребность в площади земельного участка для производства 1 ГВтч электроэнергии Источник энергииУдельный показатель площади земельного участка, требующейся для производства 1 ГВтч за 30 лет (м²) Геотермальный источник404 Ветер Фотоэлектрический элемент364 Солнечный нагревательный элемент 3561 Уголь3642

Помехи телесигналам Металлические сооружения ветроустановки, особенно элементы в лопастях, могут вызвать значительные помехи в приеме телесигнала. Чем крупнее ветроустановка, тем большие помехи она может создавать. В ряде случаев для решения проблемы приходится устанавливать дополнительные ретрансляторы.

Вред птицам

Заключение Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы альтернативные формы ее использования при условии, что мы должны разработать для этого эффективные и экономичные методы. Не так важно, каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее качестве, и себестоимости. Нам, по-видимому. следует лишь согласиться с тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось неизвестным: «Нет простых решений, есть только разумный выбор».