Сучасні електростанції

Реферат на тему:

Сучасні електростанції.

Енергетика — основа розвитку господарства. Вона забезпечує технологічні процеси в промисловості, дає тепло і світло людям. Як енергоносії людство використовувало мускульну силу, деревину, рушійну сиоди енергію Сонця тощо. В наш час основними енергоносіями стали вуглеводи і сполуки (нафта, газ, вугілля) та ядерне паливо. Як альтернативні джерела майбутнього розглядається енергія Сонця, геотермічна енергія Землі, водень, термоядерна енергія.

Енергозабезпечення світу станом на початок 90-х років за розмірами споживання становило 11 млрд тонн умовного палива (т.у.п.) у вугільному еквіваленті.

Найбільші енергоспоживачі: США — 25% енергоспоживання світу, Росія — близько10%, Китай — 9%, Японія — 5,5%, ФРН — 7,3%. Енергоспоживання України (близько 3%) співмірне з показниками Великобританії, Франції, Канади та Індії.

Споживання енергії в світі особливо швидко зростало в другій половині XX ст. У цей період енергетика розвивалася випереджаючими темпами, енергомісткість виробництва (тобто затрати палива та електроенергії на одиницю продукції) на перших етапах НТР була високою. На межі 80−90-х років темпи приросту енергоспоживання знизилися — світ ступив на шлях впровадження енергозберігаючих технологій, тобто технологій, які забезпечують зниження енерговитрат.

Світовий паливно-енергетичний баланс, %.

Таблиця Енергоносії.

РІК.

Вугілля.

55 33 28 27.

Нафта.

30−33.

Газ природний.

—.

18−22.

Нетрадиційні джерела енергії.

(вода, сонце, вітер тощо).

з.

б.

понад 6.

Ядерна енергія.

—.

близько 10.

Дрова та інші органічні.

ресурси.

не врахов.

не врахов.

не врахов.

Протягом XX ст. істотно змінилася структура паливно-енергетичного балансу світового господарства.

Якщо в першій половині XX ст. в енергобалансі світового господарства перважало вугілля і мали важливе значення дрова, то в останні десятиліть; провідну роль відіграють нафта і газ. Кілька десятиліть на їх частку припадали 3/5 обсягу енергоспоживання. Вважають, що на початку XXI ст. їх частка знизиться, водночас збереже значення споживання вугілля і дещо збільшиться ролі ядерної енергетики і нетрадиційних (альтернативних) джерел енергії.

Отже, основні постачальники енергоносіїв знаходяться в Азії (країни Перське: затоки, а також Китай); в Англо-Америці (США і Канада); в Північній Євразі; (Росія, а також за окремими видами палива Азербайджан, Туркменістан, Узбеки стан, Казахстан). В Європі краще забезпечені енергоносіями Великобританія, ФРН, Польща, Норвегія. Основними ж споживачами є СІЛА, Канада в Північній Америці, провідні країни Західної та Центральної Європи, Японія, Китай, а серед краї; СНД — Росія та Україна.

Рівень розвитку електроенергетики — один з найважливіших показників науково-технічного прогресу. Обсяги виробництва електроенергії та її виробництво на душу населення опосередковано визначають економічний потенціал та економічний рівень розвитку тієї чи іншої країни.

У 1994 році світове виробництво електроенергії перевищило 12 млрд кВт • год, 2/3 її виробляється на теплових (ТЕС), 1/6 — гідравлічних, 1/6 — на атомних електростанціях. Теплові станції використовують як паливо переважно вугілля та мазут, оскільки нафта та газ більш цінні енергоносії. Будівництво ТЕС порівняно дешеве, але несприятливим є екологічний вплив — забруднення атмосфери та теплове забруднення. Гідроелектростанції, навпаки, дорогі в будівництві, але дають дешеву енергію, їх будівництво залежить від запасів гідроресурсів, які зосереджені в гірських районах Азії та азіатської частини СНД, Північної та Південної Америки, екваторіальної Африки.

Роль атомних електростанцій безперервно зростає. Станом на 1995 рік у світі вже працювало 428 реакторів загальною потужністю 358 млн кВт, 108 реакторів 30% потужностей) було в США, 55 (17% потужностей) — у Франції, 49 (10% потужностей) — в Японії, більш як по 10 реакторів мали ФРН, Канада, Великобританія, Росія, Україна, Швеція та Республіка Корея (кожна з країн 4−6%світових потужностей АЕС). В окремих країнах частка електроенергії, що виробляється на атомних станціях, винятково велика. Так, у Франції АЕС виробляють ¾ електроенергії країни, в Бельгії та Литві - 3/5, в Україні, Швеції, Угорщині, Словаччині і Республіці Корея — понад 1/3. Видобуток урану для атомної енергетики світу зосереджений у невеликій групі країн: Канаді, ПАР, Австралії СІЛА, Нігері, Франції, ФРН, Україні, Казахстані, Узбекистані.

Заміна традиційних джерел енергії - новими, екологічно чистими, досі продовжує залишатися незбутньою надією. Замінити нафту, газ, вугілля, атомну енергію поки що нічим. Єдиний спосіб дати шанс «чистій енергії «- докорінно змінити стиль життя людської цивілізації.

Комітет Сенату США по Енергії та природним ресурсам The Energy and Natural Resources планує видати закон, який зобов «яже виробників електроенергії США у 2020;му домогтися того, щоб 10% усієї американської електрики вироблялось за допомогою «чистих «електростанцій — які використовують енергію сонця, вітру, води, біомаси тощо. Проте немає гарантій на те, що цей законопроект (навіть якщо його ухвалять) втілиться в життя.

У 2002 році в США було вироблено 4 685 МВт вітрової електроенергії (приблизно 1% від усієї електрики, виробленої в США), що на 10% більше, ніж в 2001 році. В свою чергу, в 2001 році вітрової електроенергії було вироблено на 40% більше, ніж в 2000. У країнах Європейського Союзу в 2002 році виробництво вітрової електроенергії зросло на 33% і досягло 23 056 МВт. Поза конкуренцією залишається вітрова енергетика Данії, яка забезпечує 20% всіх потреб цієї країни в електроенергії. Проте в Данії практично немає енергоємних промислових підприємств.

За підрахунками Національної Лабораторії Досліджень Відновлюваних Джерел Енергії National Renewable Energy Laboratory, вітрова енергетика ще не може вважатися гідним конкурентом традиційних атомних, гідроі теплоелектростанцій. Середньостатистична АЕС виробляє приблизно 1.3 тис. МВт електроенергії - більше, ніж чотири найбільші у світі вітрові електростанції.

За даними Американської Асоціації Енергії Вітру American Wind Energy Association, вартість будівництва вітрової електростанції зменшилася до $ 1 млн. на 1 МВт — це приблизно дорівнює вартості будівництва АЕС. По ефективності вкладень вітрові електростанції перевершують лише газові ($ 600 тис. на 1МВт). Проте, на відмінну від газу, енергія вітру безкоштовна. Її великою перевагою перед ядерною енергетикою є те, що не існує проблеми збереження й переробки відпрацьованого палива. Попри те, що за двадцять років вартість вітрової електроенергії знизилася з 40 до 5 центів за кіловат й впритул наблизилася до вартості електрики, видобутої за рахунок спалювання нафти, газу, вугілля і використання ядерної енергії (в США ціни на неї становлять 2−3 цента за кіловат), подолати цей розрив буде складно.

З 1978 року США витратили понад $ 11 млрд. державних коштів на проведення наукових досліджень в цій галузі, проте результати таких інвестицій поки невеликі. На сьогоднішній момент екологічно чиста енергія становить не більше 8% від електроенергії, спродукованої всіма електростанціями США. За прогнозом Міністерства Енергетики США Department of Energy, її частка до 2025 року зросте усього на 0.5%. Якщо відняти звідси енергію, вироблену ГЕС, то показники будуть більш скоромними — 2.1% у 2001 і році 3.3% в 2025.

Проблеми виникають і при створенні більш економічних автомобілів. У США постійно посилюються норми витрачання палива. Приміром, легковий автомобіль повинен пробігати використовуючи один галлон (приблизно 3.7 літра) бензину 27.5 миль (1 миля приблизно 1.8 км). Одна з цілей цього — зменшити споживання бензину і, таким чином, знизити залежність США від імпорту нафти. Виробники автомобілів досягають цілей економії, не тільки обладнуючи машини досконалішими двигунами, а й намагаючись максимально зменшити їх вагу, те, що неминуче веде до зменшення міцності корпусу. У результаті, зменшується рівень безпеки. За підрахунками Національної Академії Наук США National Academy of Sciences, прагнення заощадити бензин коштує США приблизно 1.2−16 тис. смертельних випадків, а рік. Цікаво, що правила такого роду, які вводяться в США, посилюють стандарти щодо лише нових моделей автомобілів. Поза їх рамок залишається величезний парк бевушних машин, промислові установки, що використовують нафту як паливо тощо. Парадоксально, але жорсткість норм економії палива стає причиною підвищення його споживання: на економічних автомобілях люди воліють їздити більше, спалюючи, таким чином, більше бензину. Сучасні автомобілі - на 50% економніші машин, що випускалися в 1970;х роки. Проте за той самий час середньостатистичний американець став долати на автомобілі вдвічі більші відстані. Попри всі заходи, що покликані посилити економію, за прогнозом Міністерства Енергетики США до 2020 року споживання енергії в США зросте на 32%, при цьому споживання нафти зросте на 33%.

Парадоксами супроводжується також всесвітня боротьба з «парникових ефектом », точніше з викидами вуглекислого газу, який вважається його головною причиною. Збільшення концентрації в атмосфері вуглекислого газу відбувається через знищення лісів (до 1.5 млрд. тонн вуглекислого газу щорічно) і збільшення обсягів спалюванної нафти, газу, вугілля (6 млрд. тонн). У процесі спалювання вугілля в атмосферу викидається більше вуглекислого газу, ніж від спалювання нафти, а при спалюванні нафти — більше, ніж при спалюванні газу.

На сьогодні не існує технологій, які були б здатні обмежити викиди вуглекислого газу електростанціями і промисловими підприємствами. Фактично, єдиним способом обмежити викиди є різке скорочення промислового виробництва і закриття теплових електростанцій. Цікаво, що є і зворотній взаємозв «язок — розвиток промислового виробництва і збільшення кількості автомобілів не призводять до погіршення екологічної обстановки. За оцінками Агентства з Охорони Довкілля США The Environmental Protection Agency, за період з 1970 до 2002 року якість повітря в США поліпшилася: кількість шкідливих викидів в атмосферу скоротилася на 25%, тоді як споживання енергії зросло на 42%.

PAGE.

PAGE 1.