Презентация виэ

Возобновляемая
энергетика
 Работу
выполнила ученица 10 А класса
МБОУ Лицея №62 МОУ ДОД ЭБЦ
Орджоникидзевского района Зарипова
Аделия
Энерговооруженность общества – основа его
научно-технического прогресса, база
развития производительных сил. Её соответствие
общественным потребностям –
важнейший фактор экономического роста.
Развивающееся мировое хозяйство
требует постоянного наращивания
энерговооруженности производства. Однако,
человечеству в последнее время постоянно не
хватает энергии. Все чаще в
газетах и различных журналах встречаются статьи об
энергетическом кризисе.
Если в конце XIX века энергия играла, в общем,
вспомогательную и
незначительную в мировом балансе роль, то уже в
1930 году в мире было
произведено около 300 миллиардов киловатт-часов
электроэнергии
В понятие возобновляемые источники энергии (ВИЭ)
включаются следующие формы энергии:
1) солнечная
2) геотермальная
3) ветровая
4) энергия морских волн
5) течений, приливов и океана
6) энергия биомассы
7) гидроэнергия
8) низкопотенциальная тепловая энергия
ВИЭ разделяют на две группы
Традиционные:
гидравлическая энергия,
преобразуемая в
используемый вид
энергии ГЭС; энергия
биомассы, используемая
для получения тепла
традиционными
способами сжигания
(дрова, торф и
некоторые другие виды
печного топлива);
геотермальная энергия.

Нетрадиционные:
солнечная, ветровая, энергия
морских волн, течений,
приливов и океана,
гидравлическая энергия,
преобразуемая в
используемый вид энергии
малыми и микроГЭС,
энергия биомассы, не
используемая для получения
тепла традиционными
методами,
низкопотенциальная
тепловая энергия и другие.

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) помогают разнообразить поставки
энергоресурсов и в долгосрочной перспективе могут заменить убывающие
ископаемые энергетические ресурсы. Использование ВИЭ вместо ископаемого
топлива может в значительной степени снизить выбросы парниковых газов и других
загрязняющих веществ. Растущий спрос на ВИЭ в индустриально развитых странах
приводит к экономии за счет роста производства; такой рост упрощает доступ к
проектам по использованию ВИЭ в развивающихся странах. Хотя специалисты
считают, что многие рынки смогли бы выдержать более высокие темпы включения в
них ВИЭ, этому препятствуют многочисленные барьеры. Стоимость технологий с
использованием ВИЭ остается высокой, хотя и продолжает снижаться.
ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА
К настоящему времени
основными способами прямой
утилизации солнечной энергии
являются преобразование ее в
электрическую и
тепловую. Устройства,
преобразующие солнечную
энергию в электрическую,
называются фотоэлектрическими
или фотовольтаическими, а
приборы,
преобразующие солнечную
энергию в тепловую, термическими.
Существует два основных
направления в развитии солнечной
энергетики:
1)решение
глобального вопроса снабжения
энергией
2) создание солнечных
преобразователей,
рассчитанных на выполнение
конкретных локальных задач
Солнечные преобразователи делятся на две
группы:

Высокотемпературные
Низкотемпературные

В преобразователях первого типа солнечные лучи концентрируются на
небольшом участке, температура которого поднимется до 3000°С.
Самая многочисленная часть солнечных преобразователей работает при
гораздо
меньших температурах – порядка 100-200°С. С их помощью подогревают
воду,
обессоливают ее, поднимают из колодцев. В солнечных кухнях готовят пищу.
Сконцентрированным солнечным теплом сушат овощи, фрукты и даже
замораживают
продукты. Энергию солнца можно аккумулировать днем для обогрева домов
и
теплиц в ночное время.
Солнечные установки практически не требуют эксплуатационных расходов,
не
нуждаются в ремонте и требуют затрат лишь на их сооружение и
поддержание в
чистоте. Работать они могут бесконечно.
КОНЦЕНТРАТОРЫ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА
Сфокусировать солнечные лучи можно с помощью вогнутого зеркала. Оно
является основной частью гелиоконцентратора, прибора, в котором
параллельные
солнечные лучи собираются с помощью вогнутого зеркала. Если в фокус зеркала
поместить трубу с водой, то она нагреется. Таков принцип действия солнечных
преобразователей прямого действия.
Наиболее эффективно их можно использовать в южных широтах, но и в средней
полосе они находят применение. Зеркала в установках используются либо
традиционные – стеклянные, либо из полированного алюминия. Наиболее
эффективные концентраторы солнечного излучения (рис. 6) имеют форму:
 1.цилиндрического параболоида
 2.параболоида вращения
 3.плоско-линейной линзы Френеля
ТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЗЕМЛИ
Издавна люди знают о стихийных проявлениях
гигантской энергии, таящейся в недрах земного
шара. Мощность извержения даже сравнительно
небольшого вулкана колоссальна, она
многократно превышает мощность самых крупных
энергетических установок, созданных руками
человека. Правда, о непосредственном
использовании энергии вулканических извержений
говорить не приходится - нет пока у людей
возможностей обуздать эту непокорную стихию.
Энергетика земли (геотермальная энергетика)
базируется на использовании природной теплоты
Земли. Недра Земли таят в себе колоссальный,
практически неисчерпаемый источник энергии.
ЭНЕРГИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА
Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети
земной поверхности (361 млн. кв. км) занимают моря и океаны.
Так, тепловая энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод
океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину
порядка 1026 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается
величиной порядка1018Дж. Однако пока что люди умеют использовать лишь
ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно
окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор
казалась малоперспективной. Поисковые работы по извлечению энергии из
морей и океанов приобрели в последние годы в ряде стран уже довольно
большие масштабы и их перспективы становятся все более обещающими.
Океан таит в себе несколько различных видов энергии: энергию приливов и
отливов, океанских течений, термальную энергию, и др.
ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ
Веками люди размышляли над причиной морских приливов и
отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное
явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы
притяжения Луны и Солнца. Приливные волны таят в себе огромный
энергетический потенциал – 3 млрд. кВт. Наиболее очевидным
способом использования океанской энергии представляется
постройка приливных электростанций (ПЭС).
ТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ОКЕАНА
Большое внимание приобрела "океанотермическая энергоконверсия" (ОТЭК), т.е.
получение электроэнергии за счет разности температур между поверхностными
и
засасываемыми насосом глубинными океанскими водами, например при
использовании в замкнутом цикле турбины таких легкоиспаряющихся жидкостей
как
пропан, фреон или аммоний.
Температура воды океана в разных местах различна. Принцип действия этих
станций заключается в следующем: теплую морскую воду(24-32° С) направляют в
теплообменник, где жидкий аммиак или фреон превращаются в пар, который
вращает турбину, а затем поступает в следующий
теплообменник для охлаждения и конденсации водой с температурой 5-6 °С,
поступающей с глубины 200-500 метров. Получаемую электроэнергию передают
на
берег по подводному кабелю, но ее можно использовать и на месте (для
обеспечения добычи минерального сырья со дна или его выделения из морской
воды). Достоинство подобных установок – возможность их доставки в любой район
Мирового океана. К тому же, разность температур различных слоев
океанической
воды – более стабильный источник энергии.
ЭНЕРГИЯ БИОМАСС
Есть два основных направления получения топлива из биомассы:
1)С помощью термохимических процессов
2)Путем биотехнологической переработки.
Опыт показывает, что наиболее перспективна биотехнологическая переработка
органического вещества. Одно из наиболее перспективных направлений энергетического
использованиябиомассы – производство из неё биогаза, состоящего на 50-80% из метана и на
20-50% из углекислоты. Его теплотворная способность – 5-6 тыс. ккал/м3 .
Наиболее эффективно производство биогаза из навоза. Из одной тонны его можно
получить 10-12 куб. м метана. А, например, переработка 100 млн. тонн такого
отхода полеводства, как солома злаковых культур, может дать около 20 млрд.
куб. м метана. В хлопкосеющих районах ежегодно остается 8-9 млн. тонн стеблей
хлопчатника, из которых можно получить до 2 млрд. куб. м метана. Для тех же
целей возможна утилизация ботвы культурных растений, трав и др.
Биогаз можно конвертировать в тепловую и электрическую энергию, использовать
в двигателях внутреннего сгорания для получения синтезгаза и искусственного
бензина.
Производство биогаза из органических отходов дает возможность решать
одновременно три задачи:
1)энергетическую
2) агрохимическую (получение удобрений)
3) экологическую.
Ядерная энергетика
Ядерная энергетика является отраслью энергетики, которая использует атомную
энергию (ядерную энергию) в целях выработки электрического тока и
параллельно тепловой энергии. Источниками энергии АЭС (атомных
электростанций) являются ядерные реакторы, в которых протекает
контролируемая цепная реакция деления ядер в тяжелых элементах, в ходе
которой (при делении ядер плутона или урана) производится тепловая энергия,
которая путем преобразования превращается электрическую энергию (таким
же образом, как и на тепловых электростанциях).
является отраслью энергетики, которая использует атомную энергию (ядерную
энергию) в целях выработки электрического тока и параллельно тепловой
энергии. Источниками энергии АЭС (атомных электростанций) являются ядерные
реакторы, в которых протекает контролируемая цепная реакция деления ядер в
тяжелых элементах, в ходе которой (при делении ядер плутона или урана)
производится тепловая энергия, которая путем преобразования превращается
электрическую энергию (таким же образом, как и на тепловых электростанциях).
Ядерные реакторы делятся на
несколько групп:




в зависимости от средней энергии спектра нейтронов - на
быстрые, промежуточные и тепловые;
по конструктивным особенностям активной зоны - на
корпусные и канальные;
по типу теплоносителя - водяные, тяжеловодные, натриевые;
по типу замедлителя - на водяные, графитовые,
тяжеловодные и др.
Ядерная энергетика или ВИЭ?



Ядерная энергетика и возобновляемые источники
энергии дополнят друг друга при их совместном
использонании: строительство АЭС требуется много
времени, а развитие возобновляемых источников
энергии происходит быстрее.
Ядерная энергетика представляет собой
экономически эффективную альтернативу
традиционной энергетике для обеспечения базовой
нагрузки, а возобновляемые источники, например,
солнечная и ветряная энергетика, работают в
прерывистом режиме.
Безопасность по-прежнему является ключевым
вопросом ядерной энергетики, и отрасль добилась
существенных достижений в этом направлении
Показатели использования ВИЭ в России
За несколько лет до кризиса в России стала быстро
создаваться нормативно-правовая база развития ВИЭ.
За принятыми в конце 2007 г. поправками к
Федеральному закону «Об электроэнергетике»,
заложившим рамочные основы развития ВИЭ,
последовал ряд конкретизирующих
документов,например, Постановление Правительства
Российской Федерации, утвердившим правила
квалификации генерирующего объекта,
функционирующего на основе использования ВИЭ.
В рамках совершенствования законодательной базы
разработан и внесен в Государственную Думу проект
Федерального закона «Об использовании
альтернативных видов моторного топлива»,
предусматривающий меры по поддержке развития
производства альтернативных видов моторного топлива.
В рамках разрабатываемого проекта Федерального
закона «О теплоснабжении», предусматриваются меры
по развитию ВИЭ в сфере теплоснабжения.
Для совершенствования нормативной базы
использования ВИЭ предусматривается:




усовершенствовать систему целевых показателей и
обеспечить совершенствование государственной
статистической отчетности;
разработать и регулярно уточнять схему размещения
генерирующих объектов электроэнергетики на основе
использования ВИЭ;
обеспечить разработку и реализацию мер по привлечению
внебюджетных инвестиций для сооружения новых и
реконструкции действующих генерирующих объектов,
использующих ВИЭ, включая законодательно определенную
меру (ФЗ-35) – предоставление субсидий в порядке
компенсации стоимости технологического присоединения к
электрическим сетям квалифицированных генерирующих
объектов на базе ВИЭ;
разработать комплекс мер по содействию развития малых
предприятий, функционирующих на рынке энергетического
сервиса в сфере электроэнергетики на основе
использования ВИЭ.
В области совершенствования инфраструктурного
обеспечения развития производства электрической
энергии с использованием возобновляемых
источников энергии предусматривается
обеспечить:





повышение эффективности научного и технологического
обслуживания развития возобновляемой энергетики;
рациональное использование потенциала отечественной
промышленности;
создание и развитие доступной информационной среды;
подготовку специалистов, а также разработку системы
нормативно-технической и методической документации по
проектированию, строительству и эксплуатации
генерирующих объектов;
содействие созданию системы стимулирования
потребителей электрической энергии.

Распоряжение Правительства РФ (январь 2009 г.)
определило основные направления государственной
политики в области развития электроэнергетики на
основе использования возобновляемых источников
энергии на период до 2020 года и установлены
целевые показатели использования ВИЭ в сфере
электроэнергетики.

Эти показатели предусматривают увеличение доли
использования ВИЭ (кроме ГЭС мощностью свыше
25 мВт) с 0,9 % в 2008 году до 1,5% к 2010-му, до 2,5% к 2015-му и до 4,5 % к 2020 году, что составляет около
80 млрд. кВтч выработки электроэнергии с
использованием ВИЭ в 2020 году при 8,5 млрд. кВт∙час
в настоящее время. К 2020 г. планируется увеличить
долю возобновляемых источников в производстве
электроэнергии до 4,5% без учета крупных ГЭС, и до
19-20% с учетом последних.
В соответствии с прогнозными оценками
структура генерирующих мощностей до
2020 г. будет изменяться следующим
образом:




гидроэлектростанции с 47 млн.кВт (20,6%) до 57-59 млн.кВт
(18,3-19,7%), атомные электростанции с 24 млн.кВт (10,5%) до 3541 млн.кВт (12,1-12,9%), ВИЭ-электростанции (без учета крупных
ГЭС) – с 2,2 млн. кВт. до 25,3 млн. кВт;
в структуре потребления топлива на ТЭС будет снижаться доля
газа с 69% в 2008 г. до 61-66% в 2020 г. при интенсивном росте
доли угля от 26,2% до 30-35% соответственно. При этом
абсолютный объем потребления газа увеличится всего
примерно на 10%, а угля – в 1,35 – 1,75 раза.
Рост производство электрической энергии на ГЭС мощностью
более 25 МВт составит от 168 млрд. кВт∙час в 2010 до 284 млрд.
кВт∙час в 2020 году.
Производство тепловой энергии на основе использования ВИЭ
увеличится с 63 млн. Гкал в 2010 году до 121 млн. Гкал в 2020
году.
Список используемой литературы:
 Журнал
«Техника молодежи» №5, 1990г.
 Лаврус В.С. «Источники энергии» К.: НиТ 1997г.
 Огородников И.А., Огородников А.А. «На пути к
устойчивому развитию:экодом. Сборник
материалов» М.: Социально-экологический
союз, 1998г.
 Энергетические ресурсы мира. Под редакцией
Непорожнего П.С., ПопковаВ.И. - М.:
Энергоатомиздат. 1995 г.
 Ресурсы
Интернета.
 Сайт «Энергия будущего.Информационный сайт
по альтернативной энергетике» URL:
http://www.pomreke.ru/energy-future/