Современные способы получения электрической энергии

АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС. Однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС.

На данный момент в Беларуси ведется строительство новой  атомной электростанции, которая  будет расположена в 17 км от городского поселка Островец (Гродненская область). Согласно планам первый блок АЭС должен быть введён в 2017 году, второй — не позднее 2018 года. Предполагаемая мощность будущей АЭС составляет 2,4 тыс. МВт.

 

3. Нетрадиционные  способы получения электроэнергии

 

Использование традиционных энергоресурсов приводит к значительному  загрязнению окружающей среды. Ограниченность энергоресурсов, влияние их в результате использования на состав атмосферного воздуха и другие негативные воздействия  на окружающую среду (образование отходов, нарушение пластов земной коры, изменение  климата) вызывают повышенный интерес  во всем мире к нетрадиционным источникам энергии.

 

3.1 Ветровая энергия

 

По оценкам различных  авторов, общий ветроэнергетический  потенциал Земли равен 1200 ГВт,  однако  возможности  использования  этого  вида  энергии  в различных районах Земли неодинаковы. Среднегодовая скорость ветра на  высоте 20–30 м над поверхностью  Земли должна  быть  достаточно  большой,  чтобы мощность   воздушного   потока,   проходящего   через   надлежащим   образом ориентированное вертикальное сечение, достигала  значения,  приемлемого  для преобразования.

Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) – автономная установка, преобразующая энергия ветра в электрическую, механическую или тепловую энергию. Большая часть таких установок используется для производства электроэнергии, как в единой энергосистеме, так и в автономных режимах. Их строят в местах с высокой средней скоростью ветра — от 4,5 м/с и выше.

Принцип действия ветроэнергетической  установки состоит в следующем. Ветряное колесо, воспринимая на себя энергию ветра, вращается посредством  пары конических шестерен и с помощью  длинного вертикального вала передает свою энергию на нижний горизонтальный трансмиссионный вал и далее  посредством второй пары конических шестерен и ременной  передачи электрическому генератору или другому механизму.

Поскольку периоды безветрия  неизбежны, то для исключения перебоев в электроснабжении ВЭУ должны иметь аккумуляторы электрической энергии или быть запараллелены, на случаи безветрия, с электроэнергетическими установками других типов

Для ветроэнергетики Беларуси энергетический ресурс ветра практически неограничен. Уже составлен атлас ветроэнергетического потенциала Республики Беларусь и банк данных, позволяющий оперативно проводить расчеты для строительства ВЭУ. Для первоначального этапа развития ветроэнергетики Беларуси определены 1840 площадок для строительства как одиночных ВЭУ, так и ветряных электростанций (ВЭС) с потенциалом более 200 млрд. кВт·ч.

3.2 Энергия солнца

 

Солнечная батарея – фотоэлектрогенератор для прямого преобразования энергии излучения Солнца, собранный из большого числа последовательно и параллельно соединенных элементов. Получение электроэнергии от лучей Солнца не дает вредных выбросов в атмосферу, производство стандартных силиконовых солнечных батарей также причиняет мало вреда. Солнечные батареи занимают много место, но в сравнении с другими источниками энергии, например с углем, они вполне приемлемы. Более того, солнечные батареи могут помещаться на крышах домов, вдоль шоссейных дорог, а также использоваться в богатых солнцем пустынях.

В Республике Беларусь целесообразны 3 варианта использования солнечной  энергии:

1. пассивное (солнечные дома);
2. использование солнечной энергии для горячего водоснабжения и отопления при помощи солнечных коллекторов;
3. производство электроэнергии с помощью фотоэлектрических установок.

К сожалению, на сегодняшний  день гелиоэнергетика в РБ также  не распространена.

На данный момент электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы.

 

3.3 Геотермальная  энергия

 

Геотермальная энергетика — получение энергии от внутреннего тепла Земли. Различают естественную и искусственную геотермальную энергию – от природных термальных источников и от закачки в недра Земли воды, других жидкостей или газообразных веществ («сухая» и «мокрая» геотермальная энергетика). Имеются геотермальные ТЭС. Недостаток – токсичность термальных вод и химическая агрессивность жидкостей и газов.

 

3.4 Космическая  энергия

 

Космическая энергетика – получение солнечной энергии на специальных геостанциях спутников Земли с узконаправленной передачей энергии на наземные приемники.

На этих приемниках солнечная  энергия трансформируется в электрическую  и в виде электромагнитного луча сверхвысокой частоты передается на приемные станции на Земле, где преобразуется  в электрическую энергию. Мощность одной орбитальной станции может  составить от 3000 до 15000 МВт.

 

3.5 Морская энергия

 

Морская энергетика базируется на энергии приливов и отливов, морских течений и разности температур в различных слоях морской воды. Иногда к ней относят волновую энергетику.

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).

Пока морская энергетика малорентабельна из-за разрушающего воздействия на оборудование морской  воды. Приливная энергетика рентабельна  на побережьях морей с исключительно  высокими приливами.

 

3.6 Водородная  энергия

 

Водород, самый простой  и легкий из  всех  химических  элементов,  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. Таким образом, в будущем водород может быть использован как перспективный и выгодный энергоноситель. Предполагается, что через некоторое время, когда такие ресурсы как природный газ и нефть иссякнут, водород будет широко использоваться в авиации, водном и наземном транспорте, промышленности, сельскохозяйственном производстве. Сжигание водорода не дает вредных выбросов, однако он взрывоопасен.

 

Надо отметить, что многие из вышеперечисленных способов нетрадиционного  получения электрической энергии  мало распространены или не распространены в Республике Беларусь в силу различных причин, основной из которых является географическое положение нашей страны, отсутствия выхода в море и так далее.

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

К традиционным источникам электроэнергии в первую очередь относятся: тепловая, атомная и энергия потока воды. Наиболее распространенным видом электростанций в Беларуси является ТЭС. На ТЭС вырабатывается более 95% энергии в пределах нашей страны. На 2017 год запланирована сдача в эксплуатацию первой белорусской атомной электростанции, мощность которой будет сопоставима только с мощностью Лукомльской ГРЭС, которая на данный момент является мощнейшей электростанцией Беларуси.

На данный момент нетрадиционное получение электроэнергии в Республике Беларусь развито весьма слабо, несмотря на то, что в нашей стране есть определенные условия для развития некоторых его видов.

К сожалению, Республика Беларусь обеспечена собственными топливно-энергетическими  ресурсами  лишь на 16%. Поэтому мне  кажется необходимым и целесообразным развитие нетрадиционной энергетики в  нашей стране, которая базировалась бы на использовании возобновляемых источников энергии доступных в  нашей стране, таких как, к примеру, энергия ветра,  солнечного излучения, гидроэнергия.

Учитывая  результаты существующих прогнозов по истощению к середине – концу следующего столетия запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля, которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет, из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными источниками электроэнергии.

 

Список использованных источников:

 

1. Основы энергосбережения: Учебное пособие / Б.И. Врублевский, С.Н. Лебедева, А.Б. Невзорова и др. – Гомель, 2002. – 190 с.

2. В.Г. Пекелис, Г.Г. Камлюк / Ветроэнергетика в Республике Беларусь // Строительство и недвижимость. – 2007.

3. Самойлов М.В. Основы энергосбережения: Учебное пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев. – Мн.: БГЭУ. – 2004.

4. Т.Г. Поспелова. – Основы энергосбережения. – Мн. 2002.

5. А.А. Андрижиевский, В.И. Володин / Энергосбережение и энергетический менеджмент. – Мн.: 2005.

6. О.В. Свидерская / Основы энергосбережения. – Минск, 2008.