История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2022-02-10 | 38 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основные виды альтернативных источников энергии: гелио- и ветроэнергетика, гидроэнергетика, биоэнергетика, геотермальная, грозовая, водородная и даже космическая энергетика.
Гелио- и ветроэнергетика. Гелиоэнергетика (солнечная энергетика) относится к числу наиболее перспективных направлений альтернативной энергетики. Запасы солнечной энергии бесконечны, а при ее преобразовании не происходит загрязнений атмосферы и окружающей среды.
Основной недостаток гелиоустановок заключается в их зависимости от погодных, суточных и сезонных колебаний солнечной радиации, что требует применения дополнительных аккумулирующих устройств. Кроме того, такие установки обладают высокой стоимостью конструкции, связанной с применением редких элементов.
Наиболее распространенной отраслью альтернативной энергетики ввиду относительно низких капиталовложений является ветроэнергетика, основанная на непосредственном преобразовании воздушных потоков в электрическую, тепловую или механическую энергию. Примерами таких преобразователей могут быть ветряные мельницы, ветрогенераторы, выполняющие конвертацию воздушных масс в механическую и электрическую энергию соответственно [6, с. 143].
Довольно весомым недостатком ветроэнергетики является невозможность точного прогноза количества электроэнергии, которое будет получено в определенный срок. Невозможно предугадать, насколько сильным будет ветер.
Сильный шум и вибрация, производимые ветровыми установками, являются существенными раздражителями не только животных, но и людей, живущих поблизости.
Против строительства ветряных станций активно выступают защитники живой природы, утверждая, что лопасти турбины представляют потенциальную опасность для птиц.
|
Наиболее существенным минусом таких электростанций является недостаточно высокий выход электроэнергии. Преобразователи ветровой энергии веско уступают дизельным генераторам по выработке электричества, что требует установки нескольких ветровых турбин.
Ветрогенераторы, как и солнечные электростанции (СЭС) наиболее эффективны для небольших поселений, находящихся вдалеке от централизованных систем энергоснабжения. Электроэнергия, получаемая таким образом, является наиболее предпочтительной для них с точки зрения экономии. Такая ситуация характерна для Дании, в территорию которой входит 409 островов. Объединить всю страну системой централизованного энергоснабжения в таком случае крайне проблематично. Сегодня здесь функционируют свыше 5 тысяч ветроустановок, производящих около 39% от общего объема выработки электроэнергии.
Хотя получение энергии методами гелио- и ветроэнергетики и осуществляется на всей территории нашей Беларуси, как правило, оно не связано с массовым производством. Кроме того, объекты альтернативной энергетики имеют определенную географическую привязку [18].
Гидроэнергетика. Еще одним альтернативным источником получения энергии является гидроэнергетика. Работа гидроэлектростанций (ГЭС) основана на преобразовании естественного движения водных масс, накапливаемых с помощью плотин в русловых водоемах и при приливных движениях.
Так, для производства электроэнергии в приливных электростанциях (ПЭС) используется перепад между уровнями прилива и отлива воды. Для этого прибрежный бассейн отделяется плотиной, которая задерживает приливную воду при отливе.
При работе таких электростанций не происходит загрязнения атмосферы, а вырабатываемая ими электроэнергия обладает небольшой ценой. Почти треть всего электричества, вырабатываемого в мире, приходится на долю гидроэнергетики.
Исторически сложилось так, что гидроэлектростанции в Беларуси занимают второе место по объему вырабатываемой электроэнергии, уступая лишь ТЭС. Это связано с богатейшими водными ресурсами нашей страны. Но второе место – далеко не предел. В каждом регионе найдется река, которую можно использовать для электрификации районов, не обеспеченных в полной мере электроэнергией.
|
Но существуют и негативные стороны использования гидроэнергии. Для работы гидроэлектростанций необходимо создание больших резервуаров воды, что приводит к затоплению значительных территорий, и, как следствие, отрицательно сказывается на среде обитания животных и рыб. Кроме того, строительство ГЭС нередко требует переселения огромного числа людей.
Также существует мнение, что работа приливных электростанций затормаживает вращение Земли, что также может привести к негативным экологическим последствиям.
Биоэнергетика. В настоящее время значительное внимание уделяется разработке нового направления – биоэнергетики. Этот вид энергии основан на использовании биотоплива.
Топливо, получаемое из биологического сырья, имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными источниками энергии, а именно: возобновляемость, безотходность, экологичность, сокращение затрат на транспортировку и т.д.
Энергонасыщенные культуры являются одним из видов биологического сырья для производства биоэнергоресурсов. Речь идет о так называемых биоэнергетических культурах, таких как рапс, кукуруза, сахарный сорго, соя и т.д.
Для производства биотоплива, получаемого на основе растительных масел, может использоваться почти 60 видов масленичных культур. С каждого гектара посева возможно получение до 350 килограмм топлива, себестоимость которого значительно ниже рыночной цены традиционного топлива из нефти и газа.
Наиболее перспективным для производства нового вида энергии, является рапс. Мировые посевы рапса составляют 24 млн. га. С каждого гектара пашни можно собрать до 1,5 т. семян, которые позволяют получить около 450 кг рапсового масла, 150 кг глицерина, а также 670 кг жмыха. Последующая переработка масла позволяет выделить 409 кг биодизельного топлива. В то же время глицерин находит широкое применение в парфюмерии и медицине, а жмых является высококалорийной добавкой к кормам животных.
|
Еще одним продуктом биоэнергетики является биоэтанол. Для его производства используется топинамбур, с одного гектара посева которого может быть получено около 3200 литров высокооктанового биоэтанола [19].
Беларусь обладает и колоссальными лесными запасами. Для получения энергии доступно ежегодное использование до 8 млн. т. древесной биомассы, до 4 млн. т. органических отходов. С помощью пиролизного процесса из этого материала возможно получение десятков миллионов тонн жидкого топлива или пиролизного газа. В настоящее время для этих нужд активно развивается выращивание энергетических лесов, состоящих из быстрорастущих пород. Кроме того, широкое распространение в мире по своим энергетическим характеристикам получает сухое прессованное древесное топливо (топливные брикеты, пеллеты), производимое, преимущественно, из древесных отходов.
Не обошлось без отрицательных моментов и в этой отрасли альтернативной энергетики. Так, многие опасаются уничтожения лесов и, как следствие, нанесения вреда окружающей среде.
В то же время, массовое выращивание растений для целей биоэнергетики приводит к обеднению и эрозии почв.
А сжигание так популярного сейчас сухого прессованного топлива приводит к выбросу вредных веществ в атмосферу.
В скором времени появится возможность в полной мере использовать преимущества и бороться с недостатками биоэнергетики. Данная отрасль обладает огромным потенциалом и заслуживает того, чтобы приложить определённые усилия для ее реализации.
И это только некоторые из возможных источников энергии. Считается, что практически любая биомасса, переработанная определенным образом, может производить энергию.
Существуют и другие направления альтернативной энергетики, такие, как геотермальная, грозовая, водородная и даже космическая энергетика.
Источники геотермальной энергии используют неисчерпаемый источник – внутреннее тепло Земли. Существует несколько рабочих схем, не меняющих суть процесса. Природный пар очищают от газов и подают в турбины, вращающие электрогенераторы. Подобные установки работают по всему миру. Геотермальные источники дают электричество, греют целые города и освещают улицы. Но мощность геотермальной энергетики использована очень мало, а технологии получения имеют низкий КПД.
|
Приливная и волновая энергетика – это бурно развивающийся способ преобразования потенциальной энергии движения водяных масс в электрическую энергию. Имея высокий коэффициент преобразования энергии, технология имеет большой потенциал. Правда, может использоваться только на побережьях океанов и морей.
Процесс разложения биомассы приводит к выделению газа имеющим в своем составе метан. Очищенным, он используется для выработки электроэнергии, обогрева помещений и других хозяйственных нужд. Существуют небольшие предприятия, полностью обеспечивающие свои энергетические потребности [22].
Человечество не представляет дальнейшего развития без сохранения темпов потребления энергии. Но движение в данном направлении ведет к гибели окружающей среды и серьезно скажется на жизни людей. Единственным вариантом, способным исправить ситуацию, представляется возможность использования нетрадиционных источников энергии.
Ученые рисуют радужные перспективы, добиваются технологических прорывов в опробованных и инновационных технологиях. Правительство многих стран, понимая выгоды, вкладывает большие средства в исследования. Развивает альтернативную энергетику и переводит производственные мощности на нетрадиционные источники.
На данном этапе развития социума, сохранить планету и обеспечить благополучие людей возможно лишь усиленно работая с альтернативными источниками энергии.
Кроме потенциала и степени развития технологии, на эффективности использования различных альтернативных видов энергии, влияние оказывает интенсивность источника энергии. Поэтому страны, в особенности, не обладающие запасами нефти, усиленно развивают имеющиеся источники нетрадиционных энергоресурсов [8].
Направление развития восстанавливаемых энергоресурсов в мире:
Финляндия, Швеция, Канада, Норвегия – массовое использование солнечных электростанций;
Япония – эффективное применение геотермальной энергии;
США – существенные успехи в развитии альтернативных источников энергии во всех направлениях;
Австралия – хороший экономический эффект от развития нетрадиционной энергетики;
Исландия – обогрев геотермальной энергии Рейкьявика;
Дания – мировой лидер ветровой энергетики;
Китай – удачный опыт по внедрению и расширению сети ветровой энергетики, массовое использование энергии воды и солнца;
Португалия – эффективное применение солнечных электростанции.
В гонку технологий включились многие развитые страны, добиваясь на собственной территории весомых успехов. Правда, общемировое производство альтернативной энергии давно топчется вокруг 5% и конечно выглядит удручающе.
|
Альтернативные источники энергии обладают бесспорными и ярко выраженными достоинствами. И просто требуют приложения всех усилий на их изучение.
Плюсы альтернативных источников энергии:
- экологический аспект;
- неисчерпаемость и возобновляемость ресурсов;
- всеобщая доступность и широкое распространение;
- снижение себестоимость с дальнейшим развитием технологий.
Потребности человечества в бесперебойной энергии диктуют суровые требования к нетрадиционным источникам. И существует реальная возможность устранить недостатки дальнейшим развитием технологий.
Существующие минусы альтернативных источников энергии:
- возможное непостоянство с зависимостью от времени суток и погодных условий;
- неудовлетворяющий уровень КПД;
- неразвитость технологии и высокая стоимость;
- низкая единичная мощность отдельных установок.
Остается надеяться, что попытки поиска идеального, восполняемого источника энергии увенчаются успехом. Экология будет спасена и люди намного улучшат качество жизни [5].
Таким образом, проведенное исследование теоретических основ, позволяет сделать следующие выводы:
- Ограниченность природных запасов и возрастающая сложность добычи ископаемого топлива, вкупе с глобальным загрязнением окружающей среды подталкивает человечество прилагать усилия в поиске возобновляемых, альтернативных источников энергии.
- Общеизвестен факт неблагоприятного воздействия на окружающую среду традиционных источников энергии, использование которых связано с образованием большого количества различных отходов, пагубно влияет на климатические условия.
- Актуальность использования нетрадиционных источников энергии будет непрерывно возрастать, требуя ускорения процессов поиска и внедрения. Уже сегодня большинство стран на государственном уровне вынуждены внедрять программы, снижающие расход энергии, тратя на это огромные средства и урезая собственных граждан в правах.
- Основные виды альтернативных источников энергии: гелио- и ветроэнергетика, гидроэнергетика, биоэнергетика, геотермальная, приливная, грозовая, водородная и биомассовая и т.д..
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!