Альтернативные источники электроэнергии

Слайд #1

частное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа «Комашинского» п.Славянка 2010 год Выполнил ученик 11 класса Борткевич Владимир Альтернативные источники электроэнергии

Слайд #2

Вступление : На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Можно выделять много составляющих, играющих важнейшую роль в жизни людей, но особое место в ней занимает – ЭНЕРГЕТИКА. В связи с дефицитом и ограниченностью топливных ресурсов, проявляется переход к нетрадиционным (альтернативным источникам энергии). В своей работе я решил рассмотреть основные возможности использования нетрадиционных способов добычи энергии, которые пока не популярны в современном мире, но необходимы в будущем.

Слайд #3

Проблемные вопросы: Что такое электроэнергетика? Что относится к видам «нетрадиционной» энергии? Способы её получения. Проблемы развития альтернативных источников электроэнергии в нашей стране? Общие проблемы развития «нетрадиционной» энергетики в нашей стране?

Слайд #4

Что такое электроэнергетика? Электроэнергетика – составная часть энергетики, задача которой – выработка электроэнергии на электростанциях и передача ее потребителям по линиям электропередач. Энергетика – важнейшая часть жизнедеятельности человека. Она является основой развития производственных сил в любом государстве. Электроэнергетика Производство электроэнергии Передача электроэнергии Использование электроэнергии ГЭС Линии переменного тока промышленность транспорт сельское хозяйство бытовое ТЭС АЭС Линии постоянного тока

Слайд #5

Электроэнергия, единственная отрасль промышленности производимая на электростанциях, продукцию которой нельзя хранить. Тип электростанций Строительство и эксплуатация Работа в энергосистеме Воздействие на окружающую среду Тепловые (ТЭС) Строятся быстро и дешево, но потребляют большое количество топлива, следовательно, затраты на добычу и перевозку топлива. Работают в постоянном режиме, но требуют длительной остановки при ремонтах. Угольные ТЭС выбрасывают много твердых отходов и вредных газов в атмосферу. Гидравлические (ГЭС) Строятся дольше, стоят дороже всех типов электростанций. Используют энергию падающей воды, обслуживающий персонал невелик, себестоимость электроэнергии минимальна. Могут покрывать сильные нагрузки, легко включаясь в нужное время. Происходит затопление речных долин – особо ценных земель; зарегулирование стока рек. Атомные (АЭС) Строятся долго и стоят дорого, но электроэнергия дешевле, чем на ТЭС. Использует уран, не зависит от топливных ресурсов, требует точности оборудования. Квалифицированных работников. При работе без происшествий – воздействие на среду незначительно; требуется захоронение радиоактивных отходов.

Слайд #6

Производство электроэнергии на станциях разного типа. Из диаграммы видно, что больше всего приходит на ТЭС, затем идет ГЭС, а последней стала атомная электростанция.

Слайд #7

Альтернативные источники электроэнергии Ученые предостерегают: разведанных запасов органического топлива при нынешних темпах роста энергопотребления хватит всего на 70-130 лет. Именно такие умозаключения лишний раз подтверждают необходимость скорейшего перехода к альтернативным источникам электроэнергии.

Слайд #8

Что относится к видам «нетрадиционной» энергии? Способы её получения. Основные виды «нетрадиционной» энергии, перерабатываемой в электрическую: солнечная, ветровая, геотермальная, водородная, тепловая энергия океана, энергия приливов и отливов, морских течений и т.п.

Слайд #9

Солнечная энергия Солнечная энергия – это кинетическая энергия излучения, образующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения. 1.Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. 2. Гелиотермальная энергетика - Нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение, и использование тепла. 3. «Солнечный парус» может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию. 4. Термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергию в энергию воздушного потока). 5. Солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата).

Слайд #10

Солнечные модули

Слайд #11

Ветровая энергия Ветровая энергия - огромная энергия движущихся воздушных масс. Принцип работы ветроустановок очень прост: лопасти, которые вращаются за счет силы ветра, через вал передают механическую энергию к электрогенератору. Тот в свою очередь вырабатывает энергию электрическую.

Слайд #12

В середине 90-х годов прошлого столетия, на территории Хасанского района Приморского края в поселке Славянка на предприятии “Дорожного ремонтно-строительное управления” под руководством Лопоникова, была смонтирована ветроустановка, но из-за не учета розы ветров в промышленную эксплуатацию ветроустановка запущена не была.

Слайд #13

Геотермальмая энергия Геотермальная энергетика — производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров.

Слайд #14

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей.

Слайд #15

Энергия приливов и отливов Стратегия оптимальной эксплуатации приливной электростанции (ПЭС) проста: накапливать воду в водохранилище за плотиной во время приливов и расходовать ее на производство электроэнергии, когда наступает “пик потребления” в единых энергосистемах, ослабляя тем самым нагрузку на другие электростанции.

Слайд #16

Тепловая энергия океана Созданы установки мини-ОТЕС и ОТЕС-1 (ОТЕС – начальные буквы английских слов Осеаn Тhеrmal Energy Conversion, т.e. преобразование тепловой энергии океана – речь идет о преобразовании в электрическую энергию). Это – одна грандиозная труба, в верхней части которой находится круглый машинный зал, где размещены все необходимые устройства для преобразования энергии.

Слайд #17

Верхний конец трубопровода холодной воды расположится в океане на глубине 25–50 м. Машинный зал проектируется вокруг трубы на глубине около 100 м. Там будут установлены турбоагрегаты, работающие на парах аммиака, а также все остальное оборудование.

Слайд #18

Энергия морских течений Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (подобно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу).

Слайд #19

Гидроэнергия “Мини-ГЭС” могут располагаться на небольших реках или даже ручьях, их электрогенераторы будут работать при небольших перепадах воды или движимые лишь силой течения. Эти же “мини-ГЭС” могут быть установлены и на крупных реках с относительно быстрым течением.

Слайд #20

Энергия волн На дно моря или озера устанавливается вертикальная труба, в подводной части которой сделано “окно”; попадая в него, глубинная волна (а это – почти постоянное явление) сжимает воздух в шахте, а тот крутит турбину генератора. При обратном движении воздух в турбине разрежается, приводя в движение вторую турбину. Таким образом, волновая электростанция работает беспрерывно почти при любой погоде, а ток по подводному кабелю передается на берег.

Слайд #21

Гидротермальная энергия Принцип получения энергии гидротермальными электростанциями. Для этого необходима установка, действующая по принципу “холодильник наоборот Горячий пар, который образуется в результате теплообмена, конденсируется, его температура поднимается до 110 С, а затем его можно пускать либо на турбины электростанций, либо на нагревание воды в батареях центрального отопления до 60-65 С.

Слайд #22

Управляемый термоядерный синтез Управляемый термоядерный синтез использует ядерную энергию, выделяющуюся при слиянии легких ядер, таких как ядра водорода или его изотопов дейтерия и трития. (Реакция синтеза дейтерия с тритием D + T = He + n, результате которой образуется ядро гелия, Не, и нейтрон.).

Слайд #23

Водород – топливо будущего Водород 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.

Слайд #24

На данный момент водород является самым разрабатываемым «топливом будущего». На это есть несколько причин: при окислении водорода образуется как побочный продукт вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород неисчерпаемое топливо. Так же возможно использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной энергией.

Слайд #25

Проблемы развития альтернативных источников электроэнергии в нашей стране? В 1990 году на долю АПЭ приходилось приблизительно 0,05 % общего энергобаланса, (т.е. приблизительно в 30 раз меньше, чем в США) Но в чем, же проблемы такого положения альтернативной электроэнергетике в России? 1.В стране отсутствует отрасль, объединяющая все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. 2.Практически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике 3.Проблема финансирования тоже актуальна и наиболее важная.

Слайд #26

Но все-таки в нашей стране существуют станции, которые вырабатывают энергию за счет альтернативных источников, несмотря на то, что их доля мала и незначительна. Подземное тепло или геотермальную энергию используют на Камчатке.

Слайд #27

На Кольском полуострове используют энергию приливов и отливов (Кислогубская станция, она располагается в заливе, которое соединяется с морем, такое узкое пространство перегораживают плотиной и устанавливают турбины). Выделяют основные области использования геотермальной энергии.

Слайд #28

Солнечная энергию используют в разных частях России, особых закономерностей нет, только необходима ясная солнечная погода.

Слайд #29

Ветровые станции широкого распространения у нас не получили, но выделяются некоторые области.

Слайд #30

Проблем, связанных с переходом на альтернативную электроэнергетику, у нас очень много, но, главное, то, что нам необходимо начать разработку и финансирование станций таких типа, потому что это сказывается на экономическом отставании страны, если сейчас это еще не очень проявляется, то в будущем ситуация изменится в корне из-за того, что традиционные источники энергии не возобновимы, и на долго их не хватит.

Слайд #31

 В своей работе я рассказал об альтернативных источниках электроэнергетики, выделил то, что тормозит развитие альтернативной энергии. Существует много путей выхода, и каждый человек по-своему оценивает их, но я хочу предложить следующее: 1) Необходимо объединить все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. 2) Обратить особое внимание на использование альтернативных источников в крупных, развитых, индустриальных городах . 3) Создать привлекательность для инвесторов во вложении денежных средств в проекты, связанные с переходом на альтернативные источники электроэнергетики, путем снижением налогов или предоставлением определенных льгот. 4) Необходимо с помощью средств массовой информации донести до людей сложившуюся на сегодняшний день ситуацию, но и обратить их внимание на важность такого перехода. Роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации неоспорима. Уже сейчас явно выражена необходимость перехода к альтернативной электроэнергетике.

Слайд #32

- геотермические станции - ветроэнергоустановки - «солнечные» станции

Слайд #33

Список литералуры: 1. Журнал «Наука и жизнь», издательство «Правда», 1989г. 2. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997г. 3. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982г. 4. П. Ревелль, Ч. Ревелль «Энергетические проблемы человечества», «Мир», 1995г. 5. Славкин В. Все обо всем – М.: ТКО «АСТ», 1996г. 6. Справочник школьника – М.: «Слово», 1995г. 7. Электротехнический справочник, книга 1 “Производство и распределение электрической энергии” (под общей редакцией профессоров МЭИ: И. Н. Орлова (гл. редактор) и др)) – М.: Энергоатомиздат, 1988г. 8. Электронная библиотека: 8.1 allks.narod.ru/energet.htm#5 8.2. www.science-award.siemens.ru 8.3. www.wikipedia.org 8.4. www.energy-bio.ru/blouwenergy.htm