Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Ноября 2011 в 16:18, доклад
Под нетрадиционными (альтернативными) видами топлива мы понимаем топливо, полученное из возобновляемых источников энергии (солнечная энер-гия, ветер, кинетическая энергия воды и другие).
При сооружении ПЭС необходимо также всесторонне оценивать их экологическое действие на окружающую среду. В районах сооружения ПЭС значительно меняется высота приливов, нарушается аква-баланс в акватории станции, что может серьезно сказаться на рыбном хозяйстве.
К числу энергетических ресурсов Мирового океана относят также энергию волн и температурного градиента. Энергия волн суммарно оценивается в 2,7 млрд. кВт в год. В ходе проведенных исследований выяснилось, что употреблять ее следует не у берега, куда волны приходят ослабленными, а в открытом море либо в прибрежной зоне шельфа.
В настоящее время в ряде стран, и в первую очередь в Англии, ведутся интенсивные работы по использованию энергии морских волн. Британские острова имеют очень длинную береговую линию, к во многих местах море остается бурным в течение длительного времени. По оценкам ученых, за счет энергии морских волн з английских территориальных водах можно было бы получить мощность до 120 ГВт.
Энергию разности температур разных слоев Мирового океана оценивают в 20 – 40 трлн. кВт. Из них фактически могут быть использованы только 4 трлн. кВт. Принцип действия подобных станций заключается в следующем: теплую морскую воду (24 – 320С) направляют в теплообменник, где жидкий аммиак либо фреон преобразуются в пар, который вращает турбину, а затем поступает в следующий теплообменник для остывания и конденсации водой с температурой 5 -60С, поступающей с глубины 200 – 500 метров. Получаемую электроэнергию передают на берег по подводному кабелю, но ее можно употреблять и на месте производства, например, для обеспечения добычи полезных ископаемых со дна либо выделения минеральных солей из океанической воды. Достоинство подобных установок – возможность их доставки в любой район Мирового океана. К тому же разность температур разных слоев океанической воды – более стабильный источник энергии, чем ветер, Солнце, морские волны или прибой.
6. Энергия солнца.
Всего за три дня Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько ее содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлив, а за 1 с – 170 млрд. Дж. Большую часть этой энергии рассеивает или поглощает атмосфера, особенно облака, и только треть ее достигает земной поверхности. Вся энергия, испускаемая Солнцем, больше той ее части, которую получает Земля, в 5000000000 раз. Но даже такая «ничтожная» величина в 1600 раз больше энергии, которую дают все остальные источники, вместе взятые. Солнечная энергия, падающая на поверхность одного озера, эквивалентна мощности крупной электростанции.
Сегодня для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию человечество располагает двумя возможностями: использовать солнечную энергию как источник тепла для выработки электроэнергии традиционными способами (например, с помощью турбогенераторов) или же непосредственно преобразовывать солнечную энергию в электрический ток в солнечных элементах. Реализация обеих возможностей пока находится в зачаточной стадии. В значительно более широких масштабах солнечную энергию используют после ее концентрации при помощи зеркал – для плавления веществ, дистилляции воды, нагрева, отопления и т. д.
Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производства энергии. Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а, следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовление гелиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их перевозки. Подсчеты показывают, что для производства 1 МВт*год электрической энергии с помощью солнечной энергетики потребуется затратить от 10 000 до 40 000 человеко-часов. В традиционной энергетике на органическом топливе этот показатель составляет 200-500 человеко-часов.
Пока еще
В последнее время энтузиазм к проблеме использования солнечной энергии резко возрос. Потенциальные способности энергетики, основанные на использовании непосредственного солнечного излучения, очень значительны.
7. Водородная энергетика
Все проблемы, стоящие перед современной энергетикой, могло бы – по мнению многих специалистов – разрешить использование водорода в качестве топлива и создание так называемого водородного энергетического хозяйства.
Водород, самый простой и легкий из всех химических элементов, 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. Водородное пламя не выделяет в атмосферу продуктов, которыми неизбежно сопровождается горение любых других видов топлива: углекислого газа, окиси углерода, сернистого газа, углеводородов, золы, органических перекисей н т. п. Водород обладает очень высокой теплотворной способностью: при сжигании 1 г водорода получается 120 Дж тепловой энергии, а при сжигании 1 г бензина – только 47 Дж.
Водород можно транспортировать и распределять по трубопроводам, как природный газ. Трубопроводный транспорт топлива – самый дешевый способ дальней передачи энергии. К тому же трубопроводы прокладываются под землей, что не нарушает ландшафта. Газопроводы занимают меньше земельной площади, чем воздушные электрические линии. Передача энергии в форме газообразного водорода по трубопроводу диаметром 750 мм на расстояние свыше 80 км обойдется дешевле, чем передача тоги же количества энергии в форме переменного тока по подземному кабелю. На расстояниях больше 450 км трубопроводный транспорт водорода дешевле, чем использование воздушной линии электропередачи постоянного тока с напряжением 40кВ, а па расстоянии свыше 900 км – дешевле воздушной линии электропередачи переменного тока с напряжением 500 кВ.
Водород – синтетическое топливо. Его можно получать из угля, нефти, природного газа либо путем разложения воды. Согласно оценкам, сегодня в мире производят и потребляют около 20 млн. т водорода в год. Половина этого количества расходуется на производство аммиака и удобрений, а остальное – на удаление серы из газообразного топлива, в металлургии, для гидрогенизации угля и других топлив. В современной экономике водород остается скорее химическим, нежели энергетическим сырьем.
Информация о работе Альтернативные источники энергии и целесообразность их использования