Реферат: Энергообеспечение человечества
Реферат: Энергообеспечение человечества
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных
и пищевых технологий
Кафедра промышленной экологии
Реферат на тему:
"Проблемы энергообеспечения"
Выполнила: Малышева В.А.
Группа: 525
Содержание
Вступление
1. Энергетические ресурсы
2. Энергосбережение
Заключение
Одной из наиболее актуальных проблем социально-экономического
развития регионов Российской Федерации является выработка и реализация органами
государственной власти субъектов Российской Федерации политики в сфере
энергообеспечения и энергосбережения. Ускоренное развитие экономики,
экономический рост и улучшение качества жизни населения требуют все более
значительных затрат топливно-энергетических ресурсов. Рост спроса на энергию и
энергоносители внутри страны сталкивается с ограничениями, связанными с
невозможностью адекватного роста предложения и угрозой дефицита энергии. Все
более актуальным становится вопрос о необходимости опережающего развития
энергетической инфраструктуры. При этом все понимают, что развитие энергетики
должно происходить на новой, современной технической, технологической и
организационной основе.
В стране существует достаточное количество примеров
использования отечественных электроэнергетических установок средней и малой
мощности в основном военного назначения и создания на их базе локальных систем
энергоснабжения закрытых (изолированных) по оборонным соображениям или
природно-географическим условиям территорий или объектов. Но для нормального
развития электроэнергетики регионального уровня, развития, базирующегося на
действии рыночных механизмов, этого недостаточно. Отсутствует соответствующая
нормативно-правовая база, ограничены технические и топливные возможности
объектов средней и малой электроэнергетики, не проработаны механизмы их
интеграции в существующую единую энергосистему, инвестиционные схемы
финансирования.
В регионах - лидерах экономического развития страны, а это,
прежде всего Москва и Московская область, Санкт-Петербург, нефтегазодобывающие
регионы, отмечается опережающий спрос на электричество. В этих условиях
возникает угроза дефицита энергии, предлагаемой на рынке по ценам, которые
способны оплатить предприятия, расположенные в других регионах страны. В
результате, до момента насыщения рынка, то есть до появления на нем
достаточного количества предложения энергии, многие регионы страны могут
столкнуться с дефицитом электрической энергии. Особенностью отрасли является то
обстоятельство, что насыщение рынка произойдет только после завершения
строительства и ввода в эксплуатацию новых энергетических мощностей. Грядущий
возможный дефицит энергии делает все более актуальным задачу обеспечения
энергетической безопасности[1]
региона. Ключевым вопросом при этом является вопрос о том, какой вид топлива
может быть использован для увеличения производства электрической и тепловой
энергии и решения проблемы энергетической безопасности. Для решения вопросов
энергообеспечения необходимо предпринимать шаги по использованию местных и
альтернативных видов топливно-энергетических ресурсов. В большинстве регионов,
это, прежде всего, торф, древесные отходы, энергия ветра, тепла Земли, а также
использование возможностей гидроэнергетики.
Россия обладает мощной энергетической системой и богатыми
энергетическими ресурсами. К ним относятся:
топливные ресурсы
энергия рек
ядерная энергия
Ископаемое топливо - это нефть, уголь, горючий сланец,
природный газ и его гидраты, торф и другие горючие минералы и вещества,
добываемые под землёй или открытым способом. Уголь и торф - топливо,
образующиеся по мере накопления и разложения животных и растений. Ископаемые
виды топлива являются исчерпаемым невозобновимым природным ресурсом, так как
накапливались миллионы лет.
На долю предприятий топливно-энергетического комплекса
России приходится половина выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, более
трети загрязнённых сточных вод, треть твёрдых отходов от всей национальной
экономики. Особую актуальность приобретает планирование экологических
мероприятий в районах пионерного освоения ресурсов нефти и газа.
Сжигание ископаемых видов топлива приводит к выбросам
двуокиси углерода (CO2) - парникового газа, который приносит наибольший вклад в
глобальное потепление. Природный газ, основную часть которого составляет метан,
также является парниковым газом. Парниковый эффект одной молекулы метана
примерно в 20 раз сильнее, чем у молекулы CO2, поэтому с климатической точки
зрения сжигание природного газа предпочтительней его попаданию в атмосферу.
Энергия рек используется с помощью гидроэлектростанций (ГЭС)
- электростанций, в качестве источника энергии использующих энергию водного
потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и
водохранилища. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы
два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и
возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству
каньонообразные виды рельефа. Энергия рек (гидроэнергия) используются в меньшей
степени, чем топливная.
Особенности:
себестоимость электроэнергии на российских ГЭС более чем в
два раза ниже, чем на тепловых электростанциях.
генераторы ГЭС можно достаточно быстро включать и выключать
в зависимости от потребления энергии - возобновляемый источник энергии - значительно
меньшее воздействие на воздушную среду, чем другими видами электростанций - строительство
ГЭС обычно более капиталоёмкое - часто эффективные ГЭС более удалены от
потребителей - водохранилища часто занимают значительные территории - плотины
зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к
нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов
рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.
Ядерная энергетика - это отрасль энергетики, занимающаяся
получением и использованием ядерной энергии (ранее использовался термин Атомная
энергетика). Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную
реакцию деления ядер урана-235 или плутония. Хотя в любой области энергетики
первичным источником является ядерная энергия (например, энергия солнечных
ядерных реакций в гидроэлектростанциях и электростанциях, работающих на
органическом топливе, энергия радиоактивного распада в геотермальных
электростанциях), к ядерной энергетике относится лишь использование управляемых
реакций в ядерных реакторах.
Ядерная энергия производится в атомных электрических
станциях, используется на атомных ледоколах, атомных подводных лодках. Но она
остается предметом острых дебатов. Сторонники и противники ядерной энергетики
резко расходятся в оценках её безопасности, надежности и экономической
эффективности. Широко распространено мнение о возможной утечке ядерного топлива
из сферы производства электроэнергии и его использовании для производства
ядерного оружия.
Кроме основных источников энергии существуют так же альтернативные.
Эти источники распространены не так широко, как традиционные, однако
представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске
причинения вреда экологии района. К ним относятся:
солнечная энергия,
энергия ветра,
биотопливо,
энергия геотермальных вод,
энергия приливов и отливов.
Солнечная энергетика - непосредственное использование
солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная
энергетика использует возобновляемый источник энергии и является экологически
чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью
солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого
производства энергии.
Способы получения электричества и тепла из солнечного
излучения:
получение электроэнергии с помощью фотоэлементов.
преобразование солнечной энергии в электричество с помощью
тепловых машин - паровые машины (поршневые или турбинные), использующие водяной
пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны.
гелиотермальная 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).
термовоздушные электростанции (преобразование солнечной
энергии в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор) - солнечные
аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за
счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-поглощающим
покрытием).
Солнечная энергия широко используется как для нагрева воды,
так и для производства электроэнергии. Фотоэлектрические элементы могут
устанавливаться на различных транспортных средствах: лодках, электромобилях и
гибридных автомобилях, самолётах, дирижаблях и т.д.
Ветроэнергетика - отрасль энергетики, специализирующаяся на
использовании энергии ветра - кинетической энергии воздушных масс в атмосфере. Энергию
ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием
деятельности солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью. Ветроэнергетика
является нерегулируемым источником энергии. Выработка ветроэлектростанции
зависит от силы ветра - фактора, отличающегося большим непостоянством. Соответственно,
выдача электроэнергии с ветрогенератора в энергосистему отличается большой
неравномерностью как в суточном, так и в недельном, месячном, годовом и
многолетнем разрезе. Учитывая, что энергосистема сама имеет неоднородности
нагрузки (пики и провалы энергопотребления), регулировать которые
ветроэнергетика, естественно, не может, введение значительной доли
ветроэнергетики в энергосистему способствует её дестабилизации. Понятно, что
ветроэнергетика требует резерва мощности в энергосистеме (например, в виде
газотурбинных электростанций), а также механизмов сглаживания неоднородности их
выработки (в виде ГЭС или ГАЭС). Данная особенность ветроэнергетики существенно
удорожает получаемую от них электроэнергию. Энергосистемы с большой неохотой
подключают ветрогенераторы к энергосетям, что привело к появлению
законодательных актов, обязующих их это делать.
Страницы: 1, 2, 3 |