Солнечная энергетика
В производстве фотоэлементов наблюдается настоящий бум. В 1999г. годовое производство электроэнергии составило 200 МВт.
Страны – лидеры: Япония - 80, США - 60, Германия - 50, (Россия - 0,5).
Солнечные водонагреватели – Япония – 7 млн.м2, США - 4, Израиль - 2,8, Греция - 2,0, Россия - 0,1 млн.м2.
Ветроэнергетика
На начало 2008г. мощности в мире составили 94172 МВт. Германия – 22300, США - 16850, Испания - 15200, Индия – 8000, Россия – 16,5 МВт.
Гидроэнергетика
Из установленных в мире ГЭС мощностью 670ГВт на долю России приходится 44ГВт. Малые ГЭС до 1000-3000кВт: Китай планирует ввести с 2002г.-40000 станций, Индия- 4000 станций.
Геотермальная энергия
В мире до 2000г. введено установок мощностью-8000МВт:
США-2228, Филлипины - 1909, Италия -785, Мексика - 755, Индонезия -589.
В России 12 геотермальных энергоблоков мощностью 83,7 МВт.
Биомасса
Число установок в мире превысило 6млн. шт. (лидеры - Китай и Индия).
Можно выделить 5 основных причин, обусловивших развитие ВИЭ:
- обеспечение энергетической безопасности;
- сохранение окружающей среды и обеспечение экологической безопасности;
- завоевание мировых рынков ВИЭ;
- сохранение запасов собственных энергоресурсов для будущих поколений;
- увеличение потребления сырья для неэнергетического использования топлива
(пластмассы, ткани и т.д.).
В России, богатой невозобновляемыми источниками энергии
(нефть,газ, уголь), использованием ВИЭ в первую очередь следует заниматься в районах Крайнего Севера, Дальнего Востока и Сибири, куда ежегодно завозится 6 млн.т. жидкого топлива (дизтопливо, мазут) и 25млн.т. угля. На завоз тратится более половины бюджета этих территорий. В этих районах проживает до 15 млн. чел.
Таблица 1.1.
Недостатки и преимущества различных видов энергии
| Источник энергии | Недостатки | Преимущества |
| Невозобновляемые источники энергии | ||
| Нефть | Транспортные аварии, утечки нефти, пожароопасность, выделение окислов серы и взвешенных частиц, потребление кислорода и выделение СО2 | Лёгкость распределения, удобный источник энергии, лёгкость хранения, пригодность к непосредственному использованию. |
| Уголь | Транспортировка, аварии в шахтах, необходимость отведения больших земельных участков и их опустошение, выделение серы, окислов азота, токсических металлов и золы, необходимость удаления шлака, потребление кислорода и выделение С2 | Значительные потенциальные ресурсы, лёгкость хранения, пригодность к непосредственному использованию. |
| Природный газ | Пожароопассность, аварии газопроводов, транспортные аварии при перевозке сжиженного газа, потребление кислорода и выделение СО2, выделение микрозагрязнителей (ртуть). | Большая степень чистоты, удобный источник энергии, отсутствуют проблемы переработки, лёгкость распределения, пригодность к непосредственному использованию. |
| Ядерная энергия | Обращение с радиоактивными материалами и их транспортировка, удаление радиоактивных отходов, меры по ядерной безопасности, возможность аварии со значительными последствиями, возможность использования расщепляющих материалов для изготовления ядерного оружия, непригодность для непосредственного использования. | Отсутствие потребления кислорода и отсутствие выделения СО2, пыли и окислов серы, очень чистая с экологической точки зрения при нормальной эксплуатации. |
| Возобновляемые виды энергии | ||
| Источник энергии | Недостатки | Преимущества |
| Гидроэнергия | Повреждение плотин, недостатки экологического плана. | Не потребляет кислород и не выделяет СО2 и другие загрязнители. Энергия высокого качества. |
| Ветер | Использование значительной территории, недостатки экономического плана, низкая степень готовности, необходимость аккумулирования энергии. | |
| Прямое солнечное тепло | Использование значительной территории и потребность в специальных материалах, недостатки экономического плана, рассредоточенность, низкотемпературное тепло. | Не потребляет кислород и не выделяет СО2 и другие загрязнители. Энергия высокого качества. |
| Геотермальная энергия | Ресурсы ещё не определены, низкотемпературное тепло, | |
| Биомасса | Использование значительной территории (требует обработки практически всех продуктивных земель в мире), при сжигании выделяются продукты сгорания, низкая интенсивность. |
Таблица 1.2
Место нетрадиционных источников энергии
в удовлетворении энергетических потребностей человека
| № | Показатели сравнения | Источник | |
| Возобновляемая энергия | Невозобновляемая энергия | ||
| 1. | Вид источника | Ветер, Солнце, приливы | Уголь, нефть, газ |
| 2. | Место нахождения | Всюду в окружающей среде | Сосредоточенно в особых местах |
| 3. | Время использования | Бесконечно | Ограниченно в особых местах |
| 4. | Стоимость оборудования | Высокая, 1000 долларов/кВт | Средняя, 500 долларов/кВт |
| 5. | Стоимость потребляемой энергии | Бесплатно | 140 долларов/баррель (150 литров) |
| 6. | Размеры установок | Мелкие более экономичны | Чем крупнее, тем экономичнее |
| 7. | Автономность | Самообеспечение | Обязательна поставка топлива |
| 8. | Влияние на окружающую среду | Небольшое или отсутствует | Загрязняет окружающую среду |
| 9. | Предпочтительные области применения | Сельская местность, с/х, удалённость от ЕС | Крупная промышленность, города |
| 10. | Стабильность мощности | Низкая | Высокая вырабатываемость, столько, сколько надо |
| 11. | Ограничения по применению | Особенности местных условий | Ограничений нет |
Терминология
-Ресурс возобновляемого источника энергии – объём энергии, заключённой или извлекаемой при определённых условиях из возобновляемого источника энергии в течение года.
-Валовый потенциал ВИЭ – средний годовой объём энергии, содержащийся в данном виде ВИЭ при полном её превращении в полезно используемую энергию.
-Технический потенциал ВИЭ – часть валового потенциала, преобразование которого в полезно используемую энергию возможно при данном уровне развития техники, при соблюдении требований по экологии.
-Экономический потенциал ВИЭ – часть технического потенциала, преобразование которого в полезно используемую энергию экономически целесообразно при данном уровне цен на ископаемое топливо, тепловую и электрическую энергию, оборудование, материалы и транспортные услуги, оплату труда и др.
-Низкопотенциальная тепловая энергия, содержащаяся в воздухе, вентиляционных выбросах, воде, в промышленных и бытовых стоках и в верхних слоях Земли (до 150м), с температурой до 400С.
-Энергия градиента температуры – энергия, получаемая за счёт разности верхних и глубинных слоёв морей и океанов и др.
-Биомасса – часть растительного и животного мира, которая в естественном или превращённом виде может быть использована для производства электрической и/или тепловой энергии, например, отходы лесозаготовки и лесопереработки, отходы растениеводства и животноводства, твёрдые и жидкие бытовые отходы, отходы биомассы перерабатывающей промышленности и др.
-Гидравлическая энергия – потенциальная и кинетическая энергия воды.
-МикроГэс – гидроэлектростанции единичной мощностью до 100кВт.
-Малые ГЭС – гидроэлектростанции общей мощностью до 30МВт.
-Геотермальная энергия – часть тепловой энергии ядра Земли, выходящая в верхние слои поверхности Земли за счёт теплопроводности твёрдых пород, а также в виде горячей воды или парогазовой смеси.
-Солнечная энергия – энергия солнечного излучения, приходящая на поверхность Земли.
-Ветровая энергия – кинетическая энергия движущихся масс воздуха.
-Волновая энергия – энергия морских волн.
-Приливная энергия – потенциальная энергия водных масс морей и океанов, запасаемая в результате воздействия планет.
-Горючие вещества, основной составляющей которых является углерод. Они делятся на природные и искусственные, на жидкие, твёрдые и газообразные.
Основная характеристика топлива – теплота сгорания.
Для сопоставления различных видов топлива в России принята единица – условное топливо (у.т.), для которого низшая теплота сгорания принята – 29,31ГДж/т (7000ккал/кг). В зарубежной практике используется нефтяной эквивалент (н.э.) с теплотой сгорания 41,868ГДж/т.
Таблица 1.3.
Сравнительная стоимость электроэнергии
| Типы электростанций и виды топлива | Рублей за кВт – ч. |
| Биомасса | 2,2 - 7 |
| Малые ГЭС | 2,4 – 3,5 |
| Геотермальные установки | 2,5 – 5,4 |
| Ветровые установки | 2,2 – 3,2 |
| Фотобатареи | 14,5 – 20,5 |
| Угольные ТЭС | 1,8 – 2,9 |
| Экологически чистые ТЭС | 2,5 – 3,2 |
| Парогазовые установки | 1,5 – 1,8 |
| Атомные электростанции | 1,5 – 2,9 |
Дата добавления: 2016-02-09; просмотров: 758;