Document 368641

Автор статьи: Александрова Наталья
Класс: 9 Г
Название ОУ: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
лицей № 48 имени Александра Васильевича Суворова
Руководитель: Стовбир Лидия Романовна
Тема работы: «Альтернативные источники энергии»
E-mail: lida.stovbir@yandex.ru
Введение
Компьютеры, сотовые телефоны, бытовая техника…Эти достижения современной науки и
техники настолько вошли в нашу жизнь, что нам кажется - так было всегда. Но
случаи
отключения электроэнергии являются для нас настоящей трагедией: не работает связь, почта,
банки не могут обслуживать клиентов…Мы знаем, что источниками традиционных видов энергии
являются топливные ресурсы: нефть, газ, уголь. Это – исчерпаемые природные ресурсы. В
результате их сжигания увеличивается загрязнение окружающей среды, нарушается тепловой
баланс атмосферы и это постепенно приводит к глобальным изменением климата. Дефицит
энергии и ограниченность топливных ресурсов показывают неизбежность перехода к
альтернативным источникам энергии. Они экологичны, возобновляемы, основой их служит
энергия Солнца и Земли. В мировой и отечественной энергетике давно известно использование
также и морских энергоресурсов: построены электростанции на использовании энергии приливов
в Белом, Баренцевом, Охотском морях.
Цель работы: изучение возможностей использования альтернативных источников энергии в
Краснодарском крае.
Задачи:1.Изучить историю развитияэнергетики в Краснодарском крае, станице Новолеушковской.
Подобрать необходимый материал в библиотеке, побеседовать с работниками элекроучастка, со
старожилами станицы.
2.Провести
социологический
опрос
среди
старшеклассников
о
перспективах
развития
альтернативной энергетики в крае.
3. Проанализировать опыт использования альтернативных источников энергии в Краснодарском
крае.
3. Выявить возможность использования воды Черного моря как энергетического ресурса.
Выбранную для исследования тему считаем актуальной, так какпереход на альтернативные
технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны.
Материалы, представленные в работе, помогут сверстникам осознать бережное отношение к
энергетическим ресурсам, расширят знания об альтернативной энергетике.
Материалы работы могут быть использованы на уроках географии, кубановедения, физики,
химии, а также во внеклассной работе и для создания презентации.
3
Использование альтернативных источников энергии в Краснодарском крае.
В Краснодарском крае в области энергоресурсосбережения в рамках федерального
законодательства действует собственная нормативно-правовая база: законы Краснодарского края
«Об энергосбережении» и «Об утверждении краевой целевой программы «Энергосбережение в
Краснодарском крае» на 2009-2010 годы», а также единственный на территории России закон «Об
использовании возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае». Изучив материалы,
мы выяснили, какие виды альтернативных источников энергии уже используются.
Фотоэнергетика. Суммарная солнечная энергия, поступающая на горизонтальную поверхность
края в течение года, составляет в среднем 12001400 кВт-ч/м2. При использовании солнечной
энергии для теплоснабжения выработка тепловой энергии в среднем составляет 900 кВт-ч/м2.
Потенциальные ресурсы территории края составляют 110-1012 кВт-ч в год.
С 2006 года по инициативе администрации Краснодарского края и города Краснодара
начались работы по реализации автономных солнечных энергосистем в коммунальном хозяйстве.
Первые автобусные остановки с автономной подсветкой на основе солнечных модулей были
реализованы в городе Краснодаре, а затем в Армавире. В этих же городах началась реализация
автономных фотоэнергосистем для освещения подъездов домов, автономных солнечных фонарей
для освещения пешеходных переходов в зонах отсутствия электрических подводок. (Приложение
4) Такая установка есть на пешеходном переходе через ФАД «Кавказ» у станицы
Новолеушковской. (Приложение 4)
Гелиоэнергетика. В настоящее время в условиях солнечной радиации края экономически
целесообразно сооружение сезонных солнечных водонагревательных установок с работой в
межотопительный период. Таким образом, строительство гелиоустановок горячего водоснабжения
для жилых зданий, курортных объектов позволит ежегодно замещать 1,5 млн. органического
топлива, что составляет около 10% суммарного годового краевого потребления ТЭР. Сейчас в
крае эксплуатируется более 70 гелиоустановок горячего водоснабжения с общей площадью
солнечных коллекторов более 7000 м2. В ближайшем будущем предусмотрено внедрение таких
систем по всему побережью Черного и Азовского морей, где количество солнечных дней
составляет 260-280 суток в году. (Приложение5)
Биоэнергетика.
Для
Кубани
приоритетно
использование
энергии
биомассы
агропромышленного и деревообрабатывающего комплексов. Переработка отходов древесины,
животноводства, птицеводства, пищевой промышленности, осадка канализационных очистных
сооружений может обеспечить выработку 1400 млн. м3 биогаза и замещать 1450 тыс. т у. т. в год,
что составляет около 10% общей потребности края в топливно-энергетических ресурсах. При этом
ежегодно будет производиться 2,2 млн. т высококачественных органических удобрений,
4
применение которых может обеспечить повышение урожайности растений на 10-20%, а также
продуктов переработки древесины (древесный уголь, топливные пеллеты).
В крае успешно реализован проект по производству топливных пеллет из лузги
подсолнечника, установлено несколько котельных, работающих на соломе, имеется опыт
эксплуатации биогазовых установок типа «Кобос», девять городских очистных канализационных
станций оборудованы метантенками для выработки биогаза. В Павловском районе существует
проект строительства завода по производству топливныхпеллет. (Приложение 6)
Ветровая энергия. Еще со времен советского прошлого в крае существуют 58 ветроустановок,
но эффективность их работы минимальная. Администрацией края принято решение в самое
ближайшее время провести «реанимацию» оборудования. Сегодня силами инвестиционных
компаний проводится оценка экономической целесообразности строительства комплекса
ветроустановок общей суммарной мощностью в 100 МВт в районе города Анапа и 72 МВт
вЕйском районе. На этих объектах установлены и действуют ветроизмерительные мачты, что дает
основание говорить о придании нового импульса развитию ветровой энергии. (Приложение 7)
Геотермальная энергия. В крае эксплуатируется двенадцать геотермальных месторождений.
Суммарная тепловая мощность месторождений составляет 238 МВт, годовая реализация тепловой
энергии может быть увеличена до 834 тыс. МВт/ч, годовое замещение органического топлива —
до 103 тыс. т у. т., что составляет 0,5% от общего краевого потребления ТЭР, или 1,5%
потребления тепловой
энергии
на
жилищно-коммунальные
нужды.
Восстановление
32
нефтегазовых скважин позволит увеличить добычу термальной воды еще на 10 млн. м3 в год. В
крае уже эксплуатируется несколько систем геотермального теплоснабжения поселков и теплиц,
построены
бальнеологические
комплексы.
В
настоящее
время
успешно
реализуется
демонстрационный проект геотермального теплоснабжения поселка Розовый Лабинского района,
который позволит обеспечить тепловой энергией жилищный комплекс поселка, существующие
тепличные комплексы и будет обладать потенциалом для строительства новых потребителей.
Перспективы использования вод Черного моря в энергетике Краснодарского края.
Схема возможных направлений использования черноморских вод в энергетике показана
на рисунке Приложения 8. ( В.Н. Степанов, В.Н.Андреев, 1981) Здесь показаны те из них, которые
реальнее всего могут быть осуществлены на побережье Черного моря.
Морские гидротермальные электростанции. Установлено, что при градиенте температуры
между верхними слоями океана и на глубине 800 метров в 20 С потенциальная энергия составляет
около
4ˑ10ˆ4ватт.
Применительно
к
условиям
Черного
моря
разработана
схема
кристаллогидратной опреснительной установки, использующей разность температур морской
воды 13-15 С. Расход энергии для осуществления компрессорно- насосного цикла составляет 8
киловатт-час на 1 кубический метр пресной воды. В Черном море холодный промежуточный слой
5
выражен очень четко. В районе свала глубин толщина холодного промежуточного слоя достигает
100-150 метров, к берегу она уменьшается до 25-30 метров. Неглубокое (30-35 метров) и довольно
устойчивое залегание холодных вод (менее 10 С) летом, когда температура поверхности моря
обычно превышает 20 С, при более совершенной технологии использовании разницы температур
может сделать реальным получение электроэнергии. (Г.Г.Кузьминская, 1988) (Приложение9)
Использование энергии волн. Сила прибоя на каждый километр берега может исчисляться
миллионами лошадиных сил. По расчетам ученых, волна высотой 8 метров на протяжении 1 метра
по фронту развивает мощность 730 лошадиных сил. Перспективы использования энергии волн как
неисчерпаемого источника в значительной степени связываются с совершенствованием способов
утилизации волновой энергии. Что касается стоимости строительства волновых электростанций,
то, по мнению специалистов, они будут сравнительно дешевыми. (Приложение 10)
Энергия перепада уровней. Наиболее перспективным является создание перепадов уровней
между
двумя бассейнами, например путем
аккумулирования водного запаса в одном из
бассейнов. Морская волна будет подаваться с помощью насосов в огромный котлован, вырытый
на высоте 382 метров над уровнем моря, а из котлована в турбину, вырабатывающую
электроэнергию. Подобные электростанции могли бы быть эффективными в районе Южного
берега Крыма, на побережье Кавказа, но для этого необходимо провести комплекс специальных
исследований. (Приложение 11)
Извлечение урана из морских вод. В ближайшие 20-30 лет атомная энергия будет играть
существенную роль в электроэнергетике. Сдерживающим фактором развития атомной энергетики
является дефицит урана. Этот дефицит можно будет восполнить из вод океана. Установлено, что
в 1 тонне морской воды
содержится примерно
3 миллиграмма урана. Такая мизерная
концентрация пока исключает рентабельную добычу его. Однако разработкой методов добычи
урана из морской воды начали заниматься многие страны. (Приложение 12)
«Чистые» источники энергии на основе морских вод. К чистым источникам энергии относят
водород, который добывается в основном из морской воды. Запасы водорода в Мировом океане
практически неисчерпаемы. При сжигании водород образует воду и очень малое количество
азотных
окислов, что
делает
его
чрезвычайно ценным в
экологическом отношении.
Термохимический способ открывает широкие перспективы применения тепла атомных реакторов
для производства водорода в больших масштабах и снижения его себестоимости. Может быть
решена не только проблема получения водорода, но и проблема
утилизации тепла атомных
реакторов, которое представляет серьезную угрозу экологии биосферы. Получение водорода из
морской воды совместно с развитием атомной энергетики позволяет оптимистично смотреть на
энергобаланс будущего.
6
Морские термоядерные электростанции. С решением проблемы управления термоядерными
реакциями откроются большие перспективы развития и морских термоядерных электростанций с
использованием тяжелой воды, содержащей
дейтерий (дейтерий является необходимостью
частью термоядерной реакции) На базе тяжелой воды в будущем могут быть созданы
электростанции. (Приложение 13)
Литература
1. В.Н.Степанов, В.Н.Андреев. Черное море. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1981.
2. Г.Г.Кузьминская, Черное море. Краснодар, Краснодарское книжное издательство, 1988.
3. Газета «Единство» //50 лет на благо района/, №17 от 28.02.15 г.
4. Ссылки на Интернет-ресурсы:
1) http://www.kubanenergo.ru/about/history/
7