- •Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии
- •«Роль энергосбережения и альтернативных источников энергии в решении глобальных проблем современной энергетики» дипломная работа
- •Москва 2012
- •Глава I. Роль энергетики в мировом хозяйстве
- •1.1. Источники энергии и их виды
- •1.2. Основные задачи энергетики
- •1.3. Взаимосвязь энергетики и уровня развития страны
- •1.6. Потребность современного мира в энергии, современное состояние и перспективы развития
- •Глава II. Проблемы традиционной энергетики
- •2.1. Геополитические противоречия и проблемы обеспечения энергетической безопасности
- •2.2. Доступ к энергосистемам
- •2.3. Исчерпаемость ископаемого углеводородного топлива
- •2.4. Проблемы большой гидроэнергетики
- •2.4.1. Экологический ущерб от больших гэс
- •2.4.2. Проблемы безопасности гэс
- •2.5. Проблемы развития атомной энергетики
- •2.6. Глобальные экологические проблемы традиционной энергетики
- •2.6.1. Негативные факторы воздействия энергетики на экологию
- •2.6.2. Влияние энергетики на изменения климата планеты
- •2.6.3. Негативные стороны глобального потепления, повышения уровня co2 в атмосфере и загрязнения окружающей среды
- •Глава III. Поиск путей решения проблем, связанных с энергетикой
- •3.1. Важность проблем энергетики для мирового сообщества
- •3.1.1. Принцип устойчивого развития
- •3.1.2. Задачи энергетики, стоящие перед мировым сообществом
- •3.1.3 Обсуждение проблем энергетики на уровне международных организаций
- •3.2 Решение проблем энергетики путем энергосбережения и повышения энергоэффективности
- •3.2.1. Энергоэффективность электростанций
- •3.2.1.1. Комбинированное производство электроэнергии и тепла
- •3.2.1.2. Новые виды энергоустановок с высоким кпд.
- •3.2.2. Теплосбережение
- •3.2.2.1. Теплосбережение при строительстве и эксплуатации зданий
- •3.2.2.2. Теплосбережение и вторичные энергоресурсы на промышленных объектах.
- •3.2.3. Энергосбережение при передаче электроэнергии
- •3.2.4. Снижение пиковых нагрузок на энергосистему
- •3.2.5. Энергосберегающие электродвигатели
- •3.2.6. Энергосбережение при освещении
- •3.2.7. Энергоэффективность транспортных средств
- •3.3. Решение проблемы энергетики путем использования альтернативных источников энергии
- •3.3.1. Новые ископаемые виды топлива
- •3.3.1.1. Горючие сланцы, сланцевый газ и битумные породы
- •3.3.1.2. Метаногидраты
- •3.3.1.3. Получение синтетических топлив из угля
- •3.3.2. Возобновляемые источники энергии
- •График 4. Соотношение стоимостей энергии из возобновляемых ресурсов2
- •3.3.2.1. Малые гидроэлектростанции
- •3.3.2.2. Солнечная энергия
- •3.3.2.3. Ветровая энергия
- •3.3.2.4. Энергия моря
- •3.3.2.5. Геотермальные источники энергии
- •3.3.2.6. Биотопливо
- •3.3.2.7 Тепловые насосы
- •3.3.3. Получение энергии при сжигании бытовых отходов
- •3.3.4. Комбинированные источники энергии
- •3.3.5. Перспективный источник энергии – термоядерный синтез
- •3.4. Решение проблем энергетики путем аккумулирования энергии
- •3.4.1. Гидроаккумулирующие электростанции
- •3.4.2. Тепловой аккумулятор
- •3.4.3. Аккумулирование энергии путем производства водорода
- •3.4.4. Аккумулирование энергии путем производства метана
- •3.4.5. Электрические аккумуляторы
- •3.4.6. Аккумуляция энергии в холодильниках
- •3.4.7. Подземное энергохранилище сжатого воздуха
- •3.4.8. Оперативное сохранение энергии в маховиках
- •3.5. Решение проблемы энергоснабжения путем децентрализации
- •3.6. Стимулирование энергосбережения и развития возобновляемых источников энергии
- •Глава IV. Энергоэффективность и альтернативные источники энергии в России
- •4.1. Особенности и проблемы российской энергосистемы
- •4.2. Задачи, стоящие перед российской энергетикой
- •4.3. Основные направления решения задач энергетики в России
- •4.4. Энергосбережение в России
- •4.4.1. Потенциал энергосбережения
- •4.4.2. Причины недостаточного внимания к вопросам энергосбережения в России
- •4.4.3. Необходимость передачи электроэнергии на большие расстояния
- •4.4.4. Теплосбережение в России
- •4.4.5. Излишняя централизация теплоснабжения
- •4.4.6. Энергосбережение на тепловых электростанциях
- •4.5. Перспективы применения альтернативных источников энергии в России
- •4.5.1. Перспективы развития энергетики на основе биотоплива
- •4.5.2. Перспективы развития ветровой энергетики
- •4.5.3. Перспективы развития малой гидроэнергетики
- •4.5.4. Перспективы развития солнечной энергетики
- •4.5.5. Перспективы развития геотермальной энергетики
- •4.5.6. Перспективы развития приливной энергетики
- •4.5.7. Перспективы внедрения теплонасосных станций для целей теплоснабжения
3.5. Решение проблемы энергоснабжения путем децентрализации
В мире наблюдается тенденция к децентрализации энергетики.2
Заменить, при необходимости, централизованно поставляемые ресурсы или энергию возобновляемыми источниками — реальный и эффективный инструмент энергетической безопасности. Такой подход к федеральной и региональной энергетической безопасности демонстрирует энергетическая политика США.3
Все большее распространение получают энергоактивные дома, которые вырабатывают энергию, необходимую для обеспечения бытовых нужд непосредственно из окружающих его возобновляемых источников энергии. Такой принцип может значительно снизить нагрузку на энергосети.
Энергоактивный дом вырабатывает определенное количество энергии, превышающее собственное годовое потребление. Положительная энергия дома состоит в том, что его конструкция должна обеспечить активное накопление энергии за счет солнечных элементов, водонагревателей и тепловых насосов. Дом подключается к электрическим сетям, чтобы отдавать излишки электроэнергии в солнечные дни и потреблять недостающее в пасмурные.
В Финляндии готовится «зеленая» строительная революция — массовый переход от строительства «пассивных» домов (отличающихся низким энергопотреблением) к строительству домов «активных», которые самостоятельно вырабатывают энергии больше, чем потребляют. Первый «активный» экодом из дерева собран в Университете Аалто. Промышленной реализацией займется финская компания «Lapponia House». Цена квадратного метра дома, который получил название «Луукку», составит 2,6 тыс. евро при площади дома 120—150 м2. Дом для жизни производит ежегодные излишки энергии, которые определяются из расчета 9,4 кВт*ч/м2/год, т. е. с 1 м2 можно получить 9,4 кВт*ч за год.1
Технологии, применяемые при децентрализации энергетики важны не только для удаленных районов, не обеспеченных централизованным энергоснабжением, но также и для мегаполисов и автотранспорта.
Перспективным топливом будущего считается водород. Его преобразование в тепловую и электрическую энергию в тепловых машинах позволяет существенно поднять их КПД.
Существует уже множество прототипов автомобиля будущего, работающего на водородной тяге. Так, например, компания «Honda» представила модель FCX Clarity — первый серийный автомобиль на топливных элементах. Полностью заправленного 171-литрового автомобильного бака для водорода достаточно, чтобы проехать без дозаправки более 430 км. Серийный выпуск FCX начат в 2009 г., вскоре появятся и первые экземпляры новинки в США.
Немецкий концерн «Volkswagen» представил концепт-кар с электродвигателем мощностью 60 л. с., питающимся от аккумуляторных батарей и от топливных элементов. На электротяге автомобиль может проехать более 100 км, а на водороде еще 250 км. На крыше концепт-кара установлены солнечные панели, которые вполне могут использоваться для подзарядки аккумуляторов.2
Еще одним из возможных направлений использования автономных энерогоустановок является их установка в местах, где традиционные энергоисточники не могут быть применены по экологическим соображениям, а коммуникации для удаленного энергоснабжения либо очень дороги, либо в принципе не могут быть проложены. Примером могут служить строящиеся (реконструируемые) объекты в центре мегаполисов, нуждающиеся в основном или дополнительном энергоснабжении. Для этих целей могут быть применены алюмоводородные энергоустановки разработки Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН.1