частное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа «Комашинского» п.Славянка 2010 год Выполнил ученик 11 класса Борткевич Владимир Альтернативные источники электроэнергии

На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Можно выделять много составляющих, играющих важнейшую роль в жизни людей, но особое место в ней занимает – ЭНЕРГЕТИКА. В связи с дефицитом и ограниченностью топливных ресурсов, проявляется переход к нетрадиционным ( альтернативным источникам энергии ). В своей работе я решил рассмотреть основные возможности использования нетрадиционных способов добычи энергии, которые пока не популярны в современном мире, но необходимы в будущем.

Что т акое э лектроэнергетика ? Что о тносится к в идам « нетрадиционной » энергии ? С пособы е ё п олучения. Проблемы р азвития а льтернативных источников э лектроэнергии в н ашей стране ? Общие п роблемы р азвития « нетрадиционной » э нергетики в н ашей стране ?

Электроэнергетика – составная часть энергетики, задача которой – выработка электроэнергии на электростанциях и передача ее потребителям по линиям электропередач. Электроэнергетика Производство электроэнергии Передача электроэнергии Использование электроэнергии ГЭС Линии переменного тока промышленность транспорт сельское хозяйство бытовое ТЭС АЭС Линии постоянного тока Энергетика – важнейшая часть жизнедеятельности человека. Она является основой развития производственных сил в любом государстве.

Электроэнергия, единственная отрасль промышленности производимая на электростанциях, продукцию которой нельзя хранить. Тип электростанцийСтроительство и эксплуатация Работа в энергосистеме Воздействие на окружающую среду Тепловые (ТЭС) Строятся быстро и дешево, но потребляют большое количество топлива, следовательно, затраты на добычу и перевозку топлива. Работают в постоянном режиме, но требуют длительной остановки при ремонтах. Угольные ТЭС выбрасывают много твердых отходов и вредных газов в атмосферу. Гидравлические (ГЭС) Строятся дольше, стоят дороже всех типов электростанций. Используют энергию падающей воды, обслуживающий персонал невелик, себестоимость электроэнергии минимальна. Могут покрывать сильные нагрузки, легко включаясь в нужное время. Происходит затопление речных долин – особо ценных земель; зарегулирование стока рек. Атомные (АЭС) Строятся долго и стоят дорого, но электроэнергия дешевле, чем на ТЭС. Использует уран, не зависит от топливных ресурсов, требует точности оборудования. Квалифицированн ых работников. При работе без происшествий – воздействие на среду незначительно; требуется захоронение радиоактивных отходов.

Производство электроэнергии на станциях разного типа. Из диаграммы видно, что больше всего приходит на ТЭС, затем идет ГЭС, а последней стала атомная электростанция.

Ученые предостерегают : разведанных запасов органического топлива при нынешних темпах роста энергопотребления хватит всего на лет. Именно такие умозаключения лишний раз подтверждают необходимость скорейшего перехода к альтернативным источникам электроэнергии.

Основные виды « нетрадиционной » энергии, перерабатываемой в электрическую : солнечная, ветровая, геотермальная, водородная, тепловая энергия океана, энергия приливов и отливов, морских течений и т. п.

Солнечная энергия – это кинетическая энергия излучения, образующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Способы п олучения э лектричества и т епла и з с олнечного излучения. 1. Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. 2. Гелиотермальная энергетика - Нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение, и использование тепла. 3. « Солнечный парус » может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию. 4. Термовоздушные электростанции ( преобразование солнечной энергию в энергию воздушного потока ). 5. Солнечные аэростатные электростанции ( генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата ).

Ветровая энергия - огромная энергия движущихся воздушных масс. Принцип р аботы в етроустановок о чень п рост : лопасти, к оторые в ращаются з а с чет с илы в етра, ч ерез в ал передают м еханическую э нергию к э лектрогенератору. Т от в свою о чередь в ырабатывает э нергию э лектрическую.

В с ередине 90- х г одов прошлого с толетия, н а территории Х асанского района П риморского к рая в поселке С лавянка н а предприятии Дорожного ремонтно - строительное управления п од руководством Л опоникова, была с монтирована ветроустановка, н о и з - за н е учета р озы в етров в промышленную эксплуатацию ветроустановка з апущена не б ыла.

Геотермальная энергетика производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров.

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей.

Стратегия оптимальной эксплуатации приливной электростанции ( ПЭС ) проста : накапливать воду в водохранилище за плотиной во время приливов и расходовать ее на производство электроэнергии, когда наступает пик потребления в единых энергосистемах, ослабляя тем самым нагрузку на другие электростанции.

Созданы установки мини - ОТЕС и ОТЕС -1 ( ОТЕС – начальные буквы английских слов Осеа n Т h е rmal Energy Conversion, т.e. преобразование тепловой энергии океана – речь идет о преобразовании в электрическую энергию ). Это – одна грандиозная труба, в верхней части которой находится круглый машинный зал, где размещены все необходимые устройства для преобразования энергии.

Верхний конец трубопровода холодной воды расположится в океане на глубине 25– 50 м. Машинный зал проектируется вокруг трубы на глубине около 100 м. Там будут установлены турбоагрегаты, работающие на парах аммиака, а также все остальное оборудование.

Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду ( подобно ветряным мельницам, « погруженным » в атмосферу ).

Мини - ГЭС могут располагаться на небольших реках или даже ручьях, их электрогенераторы будут работать при небольших перепадах воды или движимые лишь силой течения. Эти же мини - ГЭС могут быть установлены и на крупных реках с относительно быстрым течением.

На дно моря или озера устанавливается вертикальная труба, в подводной части которой сделано окно ; попадая в него, глубинная волна ( а это – почти постоянное явление ) сжимает воздух в шахте, а тот крутит турбину генератора. При обратном движении воздух в турбине разрежается, приводя в движение вторую турбину. Таким образом, волновая электростанция работает беспрерывно почти при любой погоде, а ток по подводному кабелю передается на берег.

Принцип получения энергии гидротермальными электростанциями. Для этого необходима установка, действующая по принципу холодильник наоборот Горячий пар, который образуется в результате теплообмена, конденсируется, его температура поднимается до 110 С, а затем его можно пускать либо на турбины электростанций, либо на нагревание воды в батареях центрального отопления до С.

Управляемый термоядерный синтез использует ядерную энергию, выделяющуюся при слиянии легких ядер, таких как ядра водорода или его изотопов дейтерия и трития. ( Реакция синтеза дейтерия с тритием D + T = He + n, результате которой образуется ядро гелия, Не, и нейтрон.).

Водород можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды.

На данный момент водород является самым разрабатываемым « топливом будущего ». На это есть несколько причин : при окислении водорода образуется как побочный продукт вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород неисчерпаемое топливо. Так же возможно использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной энергией.

В 1990 году на долю АПЭ приходилось приблизительно 0,05 % общего энергобаланса, ( т. е. приблизительно в 30 раз меньше, чем в США ) Но в чем, же проблемы такого положения альтернативной электроэнергетике в России ? 1. В стране отсутствует отрасль, объединяющая все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. 2. Практически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике 3. Проблема финансирования тоже актуальна и наиболее важная.

Но все - таки в нашей стране существуют станции, которые вырабатывают энергию за счет альтернативных источников, несмотря на то, что их доля мала и незначительна. Подземное тепло или геотермальную энергию используют на Камчатке.

На Кольском полуострове используют энергию приливов и отливов ( Кислогубская станция, она располагается в заливе, которое соединяется с морем, такое узкое пространство перегораживают плотиной и устанавливают турбины ). Выделяют основные области использования геотермальной энергии.

Солнечная энергию используют в разных частях России, особых закономерностей нет, только необходима ясная солнечная погода.

Ветровые станции широкого распространения у нас не получили, но выделяются некоторые области.

Проблем, связанных с переходом на альтернативную электроэнергетику, у нас очень много, но, главное, то, что нам необходимо начать разработку и финансирование станций таких типа, потому что это сказывается на экономическом отставании страны, если сейчас это еще не очень проявляется, то в будущем ситуация изменится в корне из - за того, что традиционные источники энергии не возобновимы, и на долго их не хватит.

В своей работе я рассказал об альтернативных источниках электроэнергетики, выделил то, что тормозит развитие альтернативной энергии. Существует много путей выхода, и каждый человек по - своему оценивает их, но я хочу предложить следующее : 1) Необходимо объединить все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. 2) Обратить особое внимание на использование альтернативных источников в крупных, развитых, индустриальных городах. 3) Создать привлекательность для инвесторов во вложении денежных средств в проекты, связанные с переходом на альтернативные источники электроэнергетики, путем снижением налогов или предоставлением определенных льгот. 4) Необходимо с помощью средств массовой информации донести до людей сложившуюся на сегодняшний день ситуацию, но и обратить их внимание на важность такого перехода. Роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации неоспорима. Уже сейчас явно выражена необходимость перехода к альтернативной электроэнергетике.

- геотермические станции - ветроэнергоустановки - « солнечные » станции

1. Журнал «Наука и жизнь», издательство «Правда», 1989г. 2. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997г. 3. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982г. 4. П. Ревелль, Ч. Ревелль «Энергетические проблемы человечества», «Мир», 1995г. 5. Славкин В. Все обо всем – М.: ТКО «АСТ», 1996г. 6. Справочник школьника – М.: «Слово», 1995г. 7. Электротехнический справочник, книга 1 Производство и распределение электрической энергии (под общей редакцией профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл. редактор) и др)) – М.: Энергоатомиздат, 1988г. 8. Электронная библиотека: 8.1 allks.narod.ru/energet.htm#5allks.narod.ru/energet.htm#