устойчивое использование энерги. устойчивое использование энергии. Альтернативные источники энергии настоящего и будущего 1 Биоэнергетика
 Скачать 126.28 Kb.
|
|
План Введение Альтернативные источники энергии настоящего и будущего 1.1 Биоэнергетика 1.2 Ветровая энергетика 1.3 Геотермальная энергетика 1.4 Солнечная энергетика 2. Альтернативные источники энергии в Казахстане, как компоненты устойчивого развития Заключение Список использованной литературы Введение Чистый воздух, тепло и свет – это альтернативные источники энергии. Вопросы экологии все сильнее влияют на нашу жизнь. Как известно здоровье человека на 20% зависит от экологии, это больше, чем от уровня развития медицины. Современные наиболее используемые источники электроэнергии это гидро-, тепло- и атомные электростанции. Но они не экологичны. Альтернативная энергетика, построенная на использовании возобновляемых источников энергии, может стать той путеводной звездой, которая выведет Казахстан из продолжительного социально-экономического кризиса на путь устойчивого развития. Возобновляемые энергоресурсы энергии распределены относительно равномерно, поэтому лидерство в их использовании скорее всего завоюют страны с квалифицированной рабочей силой, восприимчивостью к нововведениям, эффективными финансовыми структурами и стратегическим предвидением. Из всех отраслей хозяйственной деятельности человека энергетика оказывает самое большое влияние на нашу жизнь. Тепло и свет в домах, транспортные потоки и работа промышленности - все это требует затрат энергии. Перед человечеством уже сегодня встает задача освоения неисчерпаемых источников энергии. В течение следующего века начнется переход к альтернативным источникам энергии, эпоха "черного золота" пройдет и что произойдет с экономикой стран зависящих от нефти можно только догадываться. 1. Альтернативные источники энергии солнечная энергетика ветровая энергетика; биоэнергетика; геотермальная энергетика; 1.1 Солнечная энергетика У солнечной энергии два основных преимущества. Во-первых, ее много и она относится к возобновляемым энергоресурсам: длительность существования Солнца оценивается приблизительно в 5 млрд. лет. Во-вторых, ее использование не влечет за собой нежелательных экологических последствий. Однако использованию солнечной энергии мешает ряд трудностей. Хотя полное количество этой энергии огромно, она неконтролируемо рассеивается. Чтобы получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности большой площади. Кроме того, возникает проблема нестабильности энергоснабжения: солнце не всегда светит. Даже в пустынях, где преобладает безоблачная погода, день сменяется ночью. Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. И наконец, многие виды применения солнечной энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая рентабельность не доказана. Можно указать три основных направления использования солнечной энергии: для отопления (в том числе горячего водоснабжения) и кондиционирования воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных фотоэлектрических преобразователей и для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового цикла. 1.2 Ветроэнергетика Энергия ветра на земле неисчерпаема. Многие столетия человек пытается превратить энергию ветра себе на пользу, строя ветростанции, выполняющие различные функции: мельницы, водяные и нефтяные насосы, электростанции. Как показала практика и опыт многих стран, использование энергии ветра крайне выгодно, поскольку, во- первых, стоимость ветра равна нулю, а во-вторых, электроэнергия получается из энергии ветра, а не за счет сжигания углеродного топлива, продукты горения которого известны своим опасным воздействием на человека (СО, SO2…….). В связи с постоянными выбросами промышленных газов в атмосферу и другими факторами возрастает контраст температур на земной поверхности. Это является одним из основных факторов, который приводит к увеличению ветровой активности во многих регионах нашей планеты и, соответственно, актуальности строительства ветростанций. 1.3 Биомассовая энергетика При гниении биомассы (навоз, умершие организмы, растения) выделяется биогаз с высоким содержанием метана, который и используется для обогрева, выработки электроэнергии. Иногда показывают свинарники и коровники, которым сами обеспечивают себя электроэнергией и теплом за счёт того, что имеют несколько больших "чанов", куда сбрасывают большие массы навоза от животных. В этих герметичных баках навоз гниёт, а выделившийся газ идёт на нужды фермы. Кстати, в конце-концов от навоза остаётся сухой остаток-являющийся прекрасным удобрением для полей.Много идей посвящено выращиванию быстрорастущих водорослей и загрузке их в такие же биореакторы, а также подобному использованию других органических отходов (стеблей кукурузы, тростника и др.). 1.4 Геотермальная энергетика Геотермальная энергия, т.е. теплота недр Земли, уже используется в ряде стран, например в Исландии, России, Италии и Новой Зеландии. Земная кора толщиной 32–35 км значительно тоньше лежащего под ней слоя – мантии, простирающейся примерно на 2900 км к горячему жидкому ядру. Мантия является источником богатых газами огненно-жидких пород (магмы), которые извергаются действующими вулканами. Тепло выделяется в основном вследствие радиоактивного распада веществ в земном ядре. Температура и количество этого тепла столь велики, что оно вызывает плавление пород мантии. Горячие породы могут создавать тепловые "мешки" под поверхностью, в контакте с которыми вода нагревается и даже превращается в пар. Поскольку такие "мешки" обычно герметичны, горячая вода и пар часто оказываются под большим давлением, а температура этих сред превышает точку кипения воды на поверхности земли. Наибольшие геотермальные ресурсы сосредоточены в вулканических зонах по границам корковых плит. 2. Альтернативные источники энергии в Казахстане, как компоненты устойчивого развития Казахстан обладает значительными ресурсами возобновляемой энергии в виде гидроэнергии, энергии солнца, ветроэнергии, биомассы. Однако, помимо части гидроэнергии, эти ресурсы не нашли широкого применения вплоть до настоящего времени. Основной потребитель топлива в Казахстане – производство электроэнергии и тепла. Я считаю, что эти источники энергии являются очень неэкономичными и более того разоряющими. Ведь годовое потребление топлива этим сектором составляет около 30 млн. т. условного топлива. В структуре топливного баланса электростанций основную роль играет уголь, доля которого составляет около 75%, доля газа -23%, доля мазута -2%. При существующих генерирующих мощностях наблюдается дефицит производства электроэнергии. Общая установленная мощность электростанций составляет около 18.7 тысяч МВт. Существующие генерирующие мощности имеют значительный срок эксплуатации (25 и более лет), в связи с чем располагаемая мощность составляет порядка 14,6 тысяч МВт. В структуре генерирующих мощностей тепловые электростанции составляют 15.42 МВт, или 87% от общей мощности, доля гидростанций - около 12%, другие – около 1%. В Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы, одобренной Указом Президента Республики Казахстан от 14 ноября 2006 г №216, предусматривается, что обеспечение устойчивого экономического развития Казахстана будет осуществлено путем поддержки экологически эффективного производства энергии, включая использование возобновляемых источников и вторичного сырья. Законами РК "Об электроэнергетики" и "Об энергосбережении" упоминается о необходимости развития и использования возобновляемых источников энергии, однако, каких-либо прямых мер по поддержке возобновляемых источников энергии не предусмотрено. В целях реализации Плана мероприятий на 2007-2009 годы по реализации Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы, предусмотрено совершенствование законодательства по вопросам устойчивого развития Республики Казахстан, в том числе возобновляемых ресурсов и альтернативных источников энергии. В этой связи, Министерством охраны окружающей среды РК, при участии МЭМР и проекта ПРООН по ветроэнергетике разработана Концепция Закона и проект Закона "О поддержке использования возобновляемых источников энергии". В настоящее время активно ведется работа по развитию использования возобновляемых источников энергии. Министерством энергетики и минеральных ресурсов Казахстана и Программой развития ООН "Казахстан- инициатива развития рынка ветроэнергии" был разработан проект Национальной Программы развития ветроэнергетики до 2015г с перспективой до 2024 г.. (ПРОЕКТ). Национальная Программа развития ветроэнергетики направлена на вовлечение в энергетический баланс страны значительных ветроэнергетических ресурсов и, таким образом, поддержке планов по снижению энергоемкости экономики и увеличению доли альтернативных источников энергии в общем энергетическом балансе страны до 5% к 2024 г. и стабилизации выбросов парниковых газов на уровне 1990 гг. Целью Программы является – использование ветроэнергетического потенциала Казахстана для производства электроэнергии в обьеме 900 млн. кВч в год к 2015г и 5 млрд. кВтч. к 2024г в свете задач, поставленных в Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию на 2007-2024 годы и Стратегии индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы по сохранению природных ресурсов и окружающей среды. Согласно исследованиям Национального инновационного фонда, ссылающимся на данные экспертов, теоретический ветреный потенциал Казахстана может составлять около 1820 млрд кВт/ч в год, а технический потенциал - около 3 млрд кВт/ч в год. Эти показатели, на мой взгляд, способны заменить показатели трех и даже более ТЭС и ГЭС. Имеется не менее 10 районов с большим ветропотенциалом, со средней скоростью ветра 8-10 м/с., тогда как европейские ветростанции работают при средней скорости 4-5 м/с. Наиболее известны в этом плане потенциальные возможности "Джунгарских ворот" и "Шелкового коридора" - районов, расположенных в Алматинской области на границе с Китаем. Предполагается, что в одном районе могут быть размещены около 11000 штук ВЭУ мощностью 100-250 кВт (при диаметре ветроколеса - 25 метров). Выработка одной такой установки ориентировочно составляет 600 тыс. кВт/ч. Из других перспективных районов можно отметить Ерментау - 3700 кВт/ч на кв.м. (Акмолинская область), Форт Шевченко - 4300 кВт/ч на кв.м. (побережье Каспийского моря), Курдай - 4000 кВт/ч на кв.м (Жамбылская область) и некоторые другие. В поселке Бурный Жамбылской области в Чакпакском ветрокоридоре средняя скорость ветра не менее 24 м/сек., что позволяет установить серию ветростанций на 5 МВт. Суммарный годовой потенциал солнечной энергии в Казахстане тоже велик и, по данным Национального инновационного фонда, оценивается примерно в 340 млрд тонн условного топлива. Количество солнечных часов в году достигается 2-3 тыс., а энергия солнечного излучения 1,2 кВт на кв.м в год. Основной элемент для развития этой энергии - кремний, большими запасами которого обладает наша страна. Сегодня чрезвычайно важна разработка дешевых методов получения кремния в больших масштабах для производства солнечных кремниевых батарей. Ученые Казахстана и России готовы сотрудничать в этой области. По сообщению АО "Национальный инновационный фонд", в июле 2003 года Казахстан запустил свой первый проект по использованию солнечной энергии в Алматы, финансируемый программой развития ООН (ПРООН) и Канадским международным агентством по развитию (КМАР). По первоначальному плану реализация программы охватит 1500 жителей республики. В начале 2008 года на территории СЭЗ "Морпорт Актау" было начато строительство завода по производству солнечных батарей с участием немецкой Silicon Technology GmbH, Freudenstadt. Дирекция СЭЗ подписала контракт с ТОО "SilicaSolar-Aktau" на реализацию данного проекта, оценивающегося в $165 млн и включающего в себя три производственных цикла: производство кристаллических стержней и пластин (солнечные батареи), производство плат (ячеек) и производство электронных дисплеев (модулей). Продукция должна производиться по современнейшим технологиям германской фирмы Schmid Group. На заводе будет установлено новейшее технологическое оборудование, лаборатория, отвечающая международным стандартам. Кроме того, будет предусмотрена техническая возможность для наращивания объема выпускаемой продукции. С солнечной энергетикой связан еще один проект, которым планирует заняться в Алматинской области ТОО "Металлургический комбинат "Казсиликон" (входит в TSC Group), подписавший в начале октября 2007 года соглашение с НИИ Сибирского отделения РАН, иркутским ООО "Солнечный кремний" об организации производства поликристаллического кремния для солнечных батарей. В рамках пятилетних договоренностей казахстанская сторона получит лицензии на производство кремния, а также доступ к технологиям сибирских ученых. Заключение энергия биоэнергетика геотермальный экологический В настоящее время активно внедряются новые экологически чистые источники энергии. Переход на альтернативные источники энергии начался еще в 2006 году и по прогнозам ученых продлиться до 2024 года. Особенность этого этапа заключается в его экологической направленности – уменьшение загрязнения окружающей среды, существенное сокращение выброса в атмосферу углекислого и сернистых газов. Как известно, экологическая обстановка на планете стоит под угрозой, поэтому в течение некоторого времени человечество должно внедрить в повседневную жизнь экологически чистые источники энергии, прежде всего, такие как ветроэнергетика и гелиоэнергетика, тем самым, предотвратив увеличение риска гибели биосферы планеты. В противном случае грядущие экологические катастрофы поставят под угрозу возможность дальнейшего существования жизни на нашей планете. Список использованной литературы 1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР-ПР Е СС " ,20 0 3 2.Экология. Под ред.Денисова.В.В,Ростов-на Дону:МарТ,2002. 3. Коробкин В.И,, Передельский Л.В. Экология, конспект лекций Ростов на Дону,"Феникс",2004. 4. Марфенин Н.Н. Концепция устойчивого развития" в развитии / Россия в окружающем мире: 2002 (Аналитич кий ежегодник) /1 Под общей редакцией: Данилова-Данильян ВИ., Степанов С.А. - М.:Изд-во МНЭПУ, 2002. 5. Шилов И.А. Экология. М.: Высшая школа, 2001. 6. Вернадский И. "Философские мысли натуралиста", М., "Наука", 1988. 7. Вернадский КИ. "Живое вещество", М. "Наука", 1969 г. 8. Доклады Министерства охраны окружающсй среды РК "О состоянии природой среды РК" 2000-2007 гг. 9 .Концепция экологической безопасности РК, Астана, 2002. |