геосфера. ответы экз энергетика геосферы. Дисцеплина Энергетика геосферы. Экзаменационный билет 1

• Название: Дисцеплина Энергетика геосферы. Экзаменационный билет 1
• Анкор: геосфера
• Дата: 17.11.2022
• Размер: 1.44 Mb.
• Имя файла: ответы экз энергетика геосферы.docx
• Тип: Документы; #793618
• страница: 17 из 18

Экзаменационный билет № 18

1. 
   Причины и методы поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в современной России.
   

Возобновляемая энергетика использует для своих нужд энергию: ветра; малых речных потоков; солнца; геотермальных источников; приливов и отливов.

Ветер.Под ветроэнергетику отводится примерно 26–30% всего электричества, что генерируется на территории России.. Большим КПД обладают ветроустановки, расположенные в предгорных и горных районах Кавказа, Алтая, Урала. Кроме обычных наземных ветрогенераторов, не так давно стали применять зонды, заполненные гелием. Эти приспособления поднимаются на 1,2–3 км над уровнем земли и генерируют энергию, находясь в воздухе. Преимущество таких зондов состоит в большей производимой мощности (т. к. порывы ветра на высоте значительно сильнее). Горные речки.Малые водные потоки хранят в себе энергию. Во многих частях России (на Кавказе, например) на горных реках были возведены небольшие ГЭС. Такие установки требуют лишь периодического техосмотра. Обслуживать действующее оборудование круглосуточно не требуется! Геотермальные источники.Энергия горячих подземных вод развивается динамично. По общим данным, на территории России имеется 56 месторождений термальных вод, 20 из которых используются в промышленных целях. Все термальные ЭС расположены в зоне Камчатки и Курильских островов. На западе Сибири было открыто подземное море площадью около 3 млн. м². Его энергия пока остаётся недостаточно востребованной. Солнце. Огромные площадки, «усеянные» солнечными батареями, расположены в Крыму, республике Башкортостан, в Алтайском крае. Из приведённых данных видно, что ВИЭ на территории России набирают обороты и медленно, но верно развиваются. Однако страна всё ещё отстаёт от мировых лидеров по использованию ВИЭ.
применение не возобновляемых источников энергии (нефтепродуктов) в промышленных масштабах – мощный вредоносный фактор для экосистемы Земли. Запасы топлива не безграничны.Газ, уголь, торф и нефть добываются человеком из недр Земли. Россия богата на месторождения этих полезных ресурсов. Однако, как бы ни была огромна площадь добычи, рано или поздно все источники себя исчерпают. Добыча ископаемых модифицирует все системы планеты.Из-за ресурсодобывающей деятельности человека меняется рельеф, в земной коре образуются пустоты, карьеры. Работа электростанций меняет свойства атмосферы.Меняется состав воздуха, увеличивается выброс парникового газа СО₂, образуются озоновые дыры. ГЭС вредят рекам.В результате деятельности ГЭС разрушаются поймы рек, затопляются близлежащие территории.
Основным документом, регламентирующим поддержку альтернативной генерации в нашей стране, является распоряжение Правительства РФ от 08.01.2009 г. № 1-р (ред. от 19.07.2019 г.) «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективно-сти электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2024 года». Важно, что этот документ фактически относится к альтернативной энергетике, так как предусмотрена поддержка ГЭС мощностью до 25 МВт. Основная ставка делается на поддержку ветряков, на втором месте — энергия солнца, использование мини-ГЭС — на третьем.
Для стимулирования использования ВИЭ предусмотрены надбавки к равновесной цене рынка на электроэнергию, а также государственное субсидирование подключения электростанций к сети. Кроме этого, проекты альтернативной энергетики могут быть включены на конкурсной основе в инвестиционную программу. Электростанции, созданные по этой программе, получают возможность в течение нескольких лет продавать электроэнергию местному сетевому оператору по фиксированной цене.

В России к 2035 г., согласно действующей Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2035 года, будет построено в общей сложности 11,6 ГВт электростанций на ВИЭ, что эквивалентно менее 5% всей установленной мощности электростанций в стране и 1,5–2% генерации, исходя из реальных текущих российских значений коэффициентов использования установленной мощности (КИУМ – отношение количества фактически выработанной электроэнергии к количеству электроэнергии, которое было бы выработано, если бы электростанция постоянно работала с нагрузкой, соответствующей ее установленной мощности) .

2. 
   Температура и состав газовых оболочек Земли.
   

Атмосфера – газовая оболочка Земли, масса которой около 5,91015

т.

В зависимости от температуры в газовой оболочке различают несколько зон,

располагающихся на различных высотах от Земли.

В тропосфере, простирающейся на высоте от 7 до 18 км над уровнем моря

(минимум над полюсами и максимум над экватором), происходит интенсивное

вертикальное перемещение воздуха и здесь находится основная его масса (до 80 %).

Именно здесь происходят все те явления, которые мы именуем погодой – образуются все

осадки, облака, грозы и штормы. С увеличением высоты температура в тропосфере

понижается до - 50С.

Выше тропосферы находится стратосфера, протяжённость которой около 50 км. Температура в ней вначале остаётся постоянной, а с высотой повышается до + 10С из-за поглощения озоном ультрафиолетового излучения. Над стратосферой лежит мезосфера, выше которой расположена термосфера, где температура повышается от 200С до 1500С. С высотой уменьшается атмосферное давление. Газовый состав атмосферы представлен в таблице 1.1 1,3. Атмосфера состоит в основном из кислорода и азота. Кислородно-азотный состав сохраняется примерно до высоты 400…600 км. Выше 600 км в атмосфере до высоты 1600 км преобладает гелий. Далее преобладает водород.

Азот в атмосфере содержится в значительно большей концентрации (78%), чем другие газы. Около трех миллионов лет назад в результате появления зеленых растений и, соответственно, фотосинтеза, в атмосферу в больших количествах стал выделяться кислород. При окислении молекулярным кислородом аммиачно-водородной атмосферы появилось огромное количество азота. В настоящее время данный газ выделяется в атмосферу в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, так как этот химический элемент является составной частью белков растительного и животного происхождения. Атмосферный воздух обогащается азотом в ходе денитрификации нитратов и некоторых азотсодержащих соединений. В верхних слоях атмосферы азот подвергается окислению озоном до оксида азота. Свободный азот вступает в химические реакции только в особых условиях, к примеру, при разряде молнии. Азот участвует в природном круговороте веществ и в регуляции концентрации молекулярного кислорода в атмосфере, не допуская его чрезмерного накопления.
Кислород после азота занимает второе место в процентном соотношении по объемному содержанию в атмосферном воздухе (20, 85%). Кардинальные изменения в составе атмосферы произошли после появления на Земле живых организмов, в частности, растений, которые в результате фотосинтеза обогащают воздух кислородом и поглощают углекислый газ. На начальных этапах развития атмосферы Земли выделенный кислород тратился на окисление аммиака, углеводородов, железа. Когда данный период завершился, содержание кислорода в воздухе постепенно возрастало. Атмосфера древней планеты стала приобретать характерные черты современной. Приобретение атмосферой окислительных свойств определило появление изменений в литосфере и биосфере. Кислород, содержащийся в атмосфере, необходим для протекания таких важных для живых организмов процессов, как дыхание, гниение, горение. Таким образом, без этого химического элемента жизнь невозможна. В настоящее время практически весь свободный кислород поступает в атмосферу вследствие фотосинтеза в клетках растений.
Важная составляющая воздуха – углекислый газ, который содержится в атмосфере в небольших количествах (0,03%). Его концентрация зависит от деятельности вулканов, химических процессов в оболочках Земли (минеральные источники, почвы, продукты гниения). Также большое количество углекислого газа выделяется в атмосферу от промышленных предприятий. Но основная масса данного соединения попадает в атмосферу вследствие биосинтеза и разложения органического вещества в биосфере нашей планеты. Углекислый газ считается обогревателем Земли, так как он хорошо пропускает солнечную радиацию к поверхности планеты и удерживает тепло, излучаемое от нее.
Содержание других газов в атмосфере незначительно. Инертные газы, такие как неон, аргон, ксенон, поступают в атмосферу в результате вулканических извержений и распада некоторых радиоактивных элементов. Ученые полагают, что в земной атмосфере содержится такое малое количество благородных газов вследствие их постоянного рассеивания в космическом пространстве.