Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Мировое потребление энергоресурсов

Потребление энергии во всем мире непрерывно растет, что объясняется ростом населения, происходящим процессом индустриализации, вызывающим повышение расхода материалов на душу населения, увеличение энергозатрат на работу транспорта и добычу природных ископаемых, на повышение плодородия почв и пр.

Одновременно в мире растет обеспокоенность социальными и экологическими последствиями наращивания мощностей тепловых электростанций, работающих на органическом топливе, и атомных электростанций. Атомная энергетика сегодня уже не считается, как ранее, дешевой, чистой и надежной альтернативой традиционным нефтяным и угольным ТЭС. Лишь немногие страны (Япония, Франция) продолжают наращивать потенциал АЭС. При эксплуатации АЭС не полностью решены вопросы захоронения радиоактивных отходов, всевозрастающего количества отслужившего загрязненного оборудования, и, главное, не исключена опасность возникновения крупных аварий с непредсказуемыми последствиями.

Доказано, что более половины объема энергии, получаемой при сжигании топлива, теряется в процессах преобразования и потребления. В связи с этим поставлен вопрос о совершенствовании эффективности потребления энергоресурсов, и в первую очередь электроэнергии. Второй вопрос - дальнейшее развитие техники и технологии возобновляемых источников энергии.

В общем случае к возобновляемым источникам энергии относятся практически неисчерпаемые источники, способные восстанавливать свой энергетический потенциал в т. ч. некоторые традиционные источники энергии, например, водные потоки и геотермальное тепло.

По прогнозам ученых, возобновляемые источники энергии составили и составят в мировом энергопотреблении, млн.: 1980 г. 10(0,1 %); 2000 г. до 500(1,4-1.9%); 2020 г. 1150-1450(5,6-5,8%).

Энергия солнечного излучения, падающего на поверхность Земли, в 20 тыс. раз превосходит современное потребление энергии. Энергия ветра составляет 1,7-1,8% солнечной энергии. До высоты 150 м количество ветровой энергии составляет 4,2-4,5*1018 Дж или примерно 1,2*1012 кВт-ч. Поэтому теоретически можно за счет ветровой энергии покрывать 5-10% общего потребления электроэнергии.

Ныне источники возобновляемой энергии покрывают до 10% европейского энергопотребления и в будуещем ожидается лишь повышение этого уровня.

Таким образом, можно сказать, что освоение альтернативных источников энергии наблюдается в тех странах, где ограничены запасы органического топлива и не развивается ядерная энергетика.

Хозяйственное использование солнечной, ветровой и Других возобновляемых видов энергии определяется уровнем развития инженерно-технических средств улавливания, преобразования и аккумулирования энергии, надежностью и сроками службы установки, их стоимостью.

Так, солнечная энергия широко используется для обогрева и охлаждения зданий, горячего водоснабжения, сушки плодов и другой сельскохозяйственной продукции. Основным элементом установок для подобного использования солнечной энергии являются различной конструкции коллекторы солнечной энергии, которые могут быть изготовлены из различных материалов, вплоть до полимеров.

В настоящее время в США разработаны проекты животноводческих ферм, теплиц, установок для сушки сельскохозяйственной продукции, где широкое применение нашли установки преобразования солнечной энергии в тепловую. Опыт их эксплуатации показывает, что в этом случае возможно снижение на 30-50% расхода топлива.

Системы для преобразования солнечной энергии в большинстве случаев работают с аккумуляторами тепловой энергии и установками, использующими другие источники энергии, т.е. комбинированные (например, энергия ветра и биомассы).

В США в настоящее время более 1 млн. жилых домов оборудовано солнечными водонагревателями.

Наиболее подходящими источниками для децентрализованного тепло- и электроснабжения отдельных сельских районов, по прогнозам индийских ученых, в будущем будут ГЭС, солнечные и ветровые установки, использование энергии биомассы. Все это должно привести к 20% экономии традиционных видов топлива. Для широкого развития и использования возобновляемой энергетики необходимо существенное снижение стоимости и повышение КПД в отношении солнечных электростанций и крупных ветроэнергетических установок.

С учетом социальных и экологических факторов, стоимость электроэнергии ТЭС и АЭС увеличивается. Наблюдается тенденция увеличения стоимости электроэнергии от традиционных источников энергии и уменьшения от возобновляемых источников энергии.

Для широкого использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии необходима помощь государства. Во многих промышленно развитых странах созданы специальные комиссии, занимающиеся этим вопросом, разработаны и выполняются национальные программы.

Во многих странах обратились к возобновляемым источникам энергии в связи с повышением внимания к экологической обстановке. Так, например, специальные исследования, проведенные при поддержке министерства энергетики США, показали, что гелиоэнергетические установки приводят к значительному сокращению количества отходов и загрязняющих выбросов в атмосферу и при этом занимают меньшую площадь по сравнению с традиционными энергосистемами.

Расширение использования возобновляемых источников энергии и внедрение энергосберегающих технологий позволят уменьшить опасность «кислотных дождей» и снизить содержание двуокиси углерода в атмосфере. Высвобождающиеся при этом нефтепродукты целесообразно использовать по другому назначению.

Выработка электроэнергии при помощи ядерной энергетики и возобновляемых источников энергии, таких как ветровая и гидроэнергия, а также энергия солнца, использование биомассы, не ведет к выбросам двуокиси углерода. Значительное увеличение выбросов двуокиси углерода приводит к так называемому парниковому эффекту. Для того чтобы среднее значение температуры на Земле не повысилась более чем на 1-2 °С (что должно предотвратить возникновение парникового эффекта), эмиссия Двуокиси углерода в мировом масштабе должна быть значительно снижена.

Но, несмотря на все преимущества нетрадиционных возобновляемых источников энергии, как наиболее чистых технологий, им все же присущи некоторые недостатки.

Нетрадиционные источники энергии оказывают следующее влияние на окружающую среду:

- биомасса - использование почвы при создании энергетических плантаций, загрязнение воздуха при сжигании биомассы, загрязнение воды при переработке;

- ветроустановки - перегрузка территории технологическими установками, проблема безопасности ветроустановок, изменение ландшафта, шум, изменение ветровой обстановки и т.д.;

- солнечные установки - изменение гидрометеорологической ситуации, отчуждение территории для крупных установок.

В настоящее время вредное воздействие от нетрадиционных источников энергии незначительно ввиду малого их распространения и размеров. По мере более широкого их использования этот эффект может увеличиться.

Области преимущественного использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на территории СНГ в ближайшие 10-15 лет составят быт, сельское хозяйство и кооперация, другие рассредоточенные небольшие объекты, удаленные от источников централизованного энергоснабжения.

В странах СНГ насчитывается более 90 млн. га мелкоструктурных, холмистых, горных и других неудобных сельскохозяйственных угодий, где невозможно или неэкономично использовать традиционную энергетику и где целесообразно применение НВИЭ. Также потребителями НВИЭ могут выступать подсобные участки, садово- огородные кооперативы и т. д. Крупным потребителем НВИЭ является пастбищное животноводство, так как в СНГ имеется свыше 300 млн. га естественных пастбищ.

Перспективность широкого применения солнечной и ветровой энергии в сельском хозяйстве обусловлена территориальной рассредоточенностью сельскохозяйственных потребителей, относительно небольшой требуемой мощностью многих типов технологического оборудования, большим количеством сельскохозяйственных объектов с автономным энергоснабжением.

В странах СНГ, по оценкам специалистов, потенциальные годовые запасы нетрадиционных возобновляемых источников энергии составляют более 60 млрд. т у. т, что во много раз превышает запасы органического топлива.

А.Тлеуов - Нетрадиционные источники энергии.

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору! 
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник
Яндекс.Метрика