файл: Lecture

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОБЛЕМЫ
ЭНЕРГЕТИКИ
Энерговыделение на Земле
Источник энергии
Солнечная энергия
Геотермальная энергия
Тепло, выносимое при извержении
вулканов
Энергия, теряемая при замедлении
вращения Земли
Упругая энергия землетрясений
Е, Дж/год
1025
1021
3  10
19
2,5 1018
1018
Источники и потребители энергии
Доказанные запасы угля (2009 г.), млн т
Страна
Камен уголь
111338
Всего
(истощение)
238308 (234)
США
28,9
Россия
49088
157010 (500)
19,0
Китай
62200
114500 (45)
13,9
Индия
90085
92445 (118)
10,2
Австралия
38600
78500 (194)
8,6
ЮАР
48750
48750 (178)
5,4
Украина
16274
34153 (444)
3,8
…
…
…
…
Всего
478771
909064 (133)
%
100,0
Доказанные запасы нефти (2007 г.)
Страна
Млрд т
Доля, %
Саудовская Аравия
Иран
Ирак
Кувейт
ОАЭ
Венесуэла
36,3
19,0
15,5
14,0
13,0
12,5
21,3
11,2
9,3
8,2
7,9
7,0
Россия
…
Всего в мире
10,9
…
168,6
6,4
…
100
Истощение,
лет
69,5
86,2
>100
>100
91,9
91,3
21,8
…
41,6
Разлив нефти в 2010 году на
платформе Deepwater Horizon
Доказанные запасы природного газа
(2007 г.)
Запасы шельфового газа
№
Страна
Объем,
трлн. куб. м
1
Китай
31,6
2
Аргентина
22,7
3
Алжир
20,0
4
США
18,8 (32,9)
5
Канада
16,2
6
Мексика
15,4
7
Австралия
12,4
8
ЮАР
11,0
9
Россия
8,07
10
Бразилия
6,93
Всего в мире
167,9
(220,6)
Сланцевый природный газ
Сравнение различных видов электроэнергетики
Вид источника электроэнергии
Стоимость
электроэнергии
Гидростанция
Ветровой двигатель
1
2,1
ТЭС (газ)
АЭС
ТЭС (уголь)
ТЭС (нефть)
Микрогидростанция
Солнечные батареи
Дизельная установка
1,4
1,1
2,4
2,1
5,5
22
13
Структура электроэнергетики по
видам энергоносителей, %
Энергоноситель
Мир
Россия
Нефть
9
7
Уголь
37
20
Газ
16
40
Гидроэнергия
21
21
Атомная энергия
17
12
Всего
100
100
Диапазон мощностей ГЭС - от 3 кВт до 18 ГВт
(ГЭС менее 1 МВт называются малыми).
В мире насчитывается более 100 ГЭС
мощностью более 1 ГВт.
Наиболее крупные ГЭС в Китае и Бразилии.
Водохранилище СШ ГЭС
ПЭС (Франции, река Ла-Ранс)
Приливные электростанции
H – амплитуда между наиболее низким и высоким
уровнями воды
Гидроаккумулирующая станция
Сравнительные характеристики
океанских источников энергии
Вид
источника
Течения
Волны
Приливы
Перепады
температуры
Перепады
солёности
Водоросли
Ветер
КПД
Среднегодовая
энергия, всего
(доступная),
кВт·ч/год х1012
преобразования,
%
Стабильность
источника,
%
40-70 (0,4)
600 (25)
25 (0,25)
250000 (400)
75
90
35
6
75
35
100
75
250 (20)
25
100
125 (1,25)
20000 (13)
35
60
50
30
Использование энергии
океанской волны
Солнечные батареи
50 Вт солнечные батареи, Бразилия
2 МВт установка в Аризоне
180 МВт геотермальное поле, Новая Зеландия
Образование биогаза (метана CH4) в
результате анаэробного разложения в
биогенераторе органических удобрений
Биотопливо вреднее для природы,
чем бензин
Прогноз развития мировой экономики
1
2
3
4
5
Уголь
Нефть
Газ
АЭС
Возобновляемые
источники
Экологические показатели работы
электростанций
Вид
Выбросы
атмосф.
м3/МВтхч
Чистая
вода,
м3/МВтхч
Сброс
воды,
м3/МВтхч
Твёрдые
отходы,
кг/МВтхч
Изъятие
земель,
га/МВтхч
Затраты
на охрану ОС, %
СЭС
-
-
0,02
0,01
-
2-3
1-10
<1
<1
2-10
20
0,2
0,2
0,2
0,2-0,3
<1
-
ТЭС
уголь
20-35
40-60
0,5
200-500
1,5
30
ТЭС
мазут
2-15
2-5
0,2
0,2
0,5-0,8
10
ГЭС
-
70-90
< 0,5
0,2
100
2,0
2
50
ВЭС
ГеоТЭС
Биомасса
АЭС
Годовая солнечная энергия и
земные запасы, ЭДж