Возобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии (1). Возобновляемые и ресурсосберегающие источники энергии
 Скачать 7.49 Mb.
|
ВВЕДЕНИЕНа рубеже ХХI века человечество столкнулось с серьезной проблемой, касающейся не только производства энергии из невозобновляемых источников (уголь, нефть, газ и др.) с точки зрения экономики, но и с серьезными экологическими трудностями, нарушающими динамическое равновесие в природе. Теперь уже ясно, что широкое применение невозобновляемых источников энергии ведет к негативным процессам: к росту теплового, химического и радиоактивного загрязнения окружающей среды, что нарушает естественную среду обитания человека [1, 2]. Конечно, есть еще надежда на производство энергии с помощью термоядерных реакторов. Но в настоящее время эта возможность еще практически не может быть реализована из-за отсутствия даже демонстрационных термоядерных реакторов. Пока же специалисты только обсуждают международный проект термоядерного реактора ITER. Кроме того, термоядерные реакторы полностью не лишены радиоактивных отходов. А проблема переработки и захоронения таких отходов окончательно не решена. Поэтому человечество вынужденно обратилось к возобновляемым и ресурсосберегающим технологиям получения электроэнергии. Это солнечная, гидроэнергетика, ветроэнергетика и некоторые другие виды. Даже активные сторнники опережающего развития ядерной энергетики в своих прогнозах на середину XXI века предполагают, что с помощью возобновляемых источников будет производиться 18–20 % энергии, а по некоторым оценкам [3] даже и до 40 %. Возобновляемые и ресурсосберегающие источники подкупают своей относительной экологической чистотой. Кроме того, эти источники, как правило, имеют длительный срок эксплуатации – 20–30 лет. По некоторым прогнозам, например, солнечная энергетика к 2010 году будет серьезным конкурентом традиционных источников [4, 5]. Возобновляемый источник энергии, как и любой другой, имеет определенные ограничения для данного конкретного региона. Для того чтобы применение и использование возобновляемой и ресурсосберегающей энергии заняло требуемый уровень, необходимо совершить поворот в наших представлениях об этих источниках, создать в обществе предпосылки для внедрения устройств, работающих от этих источников, подготовить высококвалифицированных специалистов, которые могли бы не только разрабатывать такие устройства, но и грамотно вести их эксплуатацию. Немаловажное значение имеет и экономический фактор. Достаточно напомнить, что возобновляемые и ресурсосберегающие технологии получения электроэнергии год от года дешевеют, а традиционные, в связи с удаленностью их от объектов промышленности и транспорта, год от года дорожают. Кроме того, в нашей стране, бóльшая часть которой находится в высокоширотной зоне, необходимо рачительно потреблять невозобновляемые источники (нефть, газ, уголь и т.д.), которые необходимы будущим поколениям для работы подвижных транспортных средств. К настоящему времени во многих развитых странах Европы, США, Японии очень широко внедряются такие источники электропитания [6]. Так, в США на магистральных автотрассах питание телефонов осуществляется от солнечных батарей. В Голландии, в одном из городов, запущена солнечная электростанция мощностью примерно 3 МВт, которая обеспечивает электроэнергией целый квартал домов. В Японии стены и крыши современных жилых и производственных зданий покрывают панелями солнечных батарей. Учитывая важность этой проблемы в современных условиях развития транспорта, специалистами НИИ и вузов МПС РФ была разработана программа ресурсосбережения, что явилось стимулирующим фактором для подготовки этого пособия. Рассматриваемый курс настоящего учебного пособия «Возобновление и ресурсосберегающие источники энергии» входит в учебную дисциплину «Электропитание устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте». Следует заметить, что в учебниках и учебных пособиях по вышеназванному курсу [7–9] эти проблемы изложены недостаточно полно, поэтому автор попытался восполнить эти пробелы. Предлагаемое издание – это результат обработки лекционных и семинарских занятий, проводимых автором в ДВГУПС (ХабИИЖТ). При подготовке этого издания автор с благодарностью принял благожелательную критику и замечания, полученные от рецензентов профессора Л.А. Баранова, профессора Р.И. Соколовского, заместителя начальника департамента СЦБ Министерства путей сообщения А.И. Каменева, а также профессора С.А. Иванилова, профессора В.И. Строганова, профессора Г.П. Малая и доцента Ю.М. Иваненко. Глава 1. МЕСТО, РОЛЬ И ВЛИЯНИЕ НА ОБЩЕСТВЕННЫЕ |