
- •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
2.4.2. Проблемы безопасности гэс
Безопасность гидротехнических сооружений определяется не только наведенной сейсмичностью, но и просчетами в проектировании, а также воздействием стихии.
Крупнейшей аварией за всю историю ГЭС является прорыв плотины китайского водохранилища Банкяо в 1975 году. Тайфун «Нина» столкнулся с холодным фронтом, в результате чего выпало более 800 мм осадков. Водохранилище начало переполняться. В результате каскадного разрушения плотин ниже по течению сразу погибло 26 тыс. человек, после затопления утонуло еще 145 тыс. Всего число пострадавших составило 11 миллионов.1
Россия в этой области теряет накопленный ранее технологический потенциал. Саяно-Шушенская ГЭС долгие годы находилась в аварийном состоянии, так как паводки оказались сверхнормативными, и плотина находилась под угрозой разрушения. Независимо от аварии в машинном зале станцию нельзя было считать действующей до полного, гарантированного решения проблемы сброса воды.1
Кроме того, военные всех стран рассматривают любую плотину как оружие массового поражения, способное уничтожить войска, сооружения и коммуникации противника.
2.5. Проблемы развития атомной энергетики
Альтернативой сжиганию органического топлива считалась атомная энергетика. В энергетике многих стран (Франция, Япония, США) атомная энергетика играет очень важную роль. В большинстве развитых стран доля энергии, получаемой на атомных электростанциях, превышает 25% (в странах ЕС доля атомной энергетики еще выше - 34%).1
Удельный вес атомной энергетики в производстве электроэнергии в разных странах составляет: в России - 15%, в США- 19%, Японии - 28%, Германии - 34%, Швеции -38%, Франции - 75%. В мировом производстве электроэнергии атомная энергетика составляет 17 %.
Использование на АЭС ядерного топлива не сопровождается образованием двуокиси углерода СO2, а также не создает окислов серы и азота. Учитывая теплотворную способность, эксплуатация действующих АЭС всего мира позволяет экономить около 400 млн т нефти ежегодно. Однако, в расчете на единицу производимой электроэнергии АЭС сбрасывают в окружающую среду больше тепла, чем ТЭС аналогичной мощности.2
Ядерное топливо уран U235, применяемое в широко распространенных реакторах на тепловых нейтронах, является исчерпаемым ресурсом. При современном уровне использования ядерного топлива месторождений урана, пригодных для добычи, хватит лет на 40…50. Возможно использование оружейного высокообогащенного урана и плутония, накопленных во времена гонки ядерных вооружений, что продлит возможность использования подобных реакторов еще лет на 10.3
В настоящее время наиболее перспективной является ветвь атомной энергетики, связанная с реакторами на быстрых нейтронах (бридерами); в них идет деление дешевого изотопа урана-238, запасы которого достаточно велики. Однако такие реакторы работают в режиме расширенного производства плутония - основы ядерного оружия. Развиваясь на этой базе, мировая энергетика введет в международный оборот много сотен тонн плутония. Возникающая при этом принципиальная возможность его «утечки» находится в противоречии с интересами международной безопасности.
Наличие большого количества АЭС приводит к необходимости переработки, транспортировки и захоронения больших объемов продуктов радиоактивного распада. Сегодня не найдено решение, как ликвидировать такие большие объемы радиоактивных отходов. Опасность для людей представляют и аварии на АЭС, сопровождающиеся выбросом радиоактивных продуктов распада в атмосферу.1 В связи с аварией на АЭС «Фукусима-1» вопрос об атомной энергетике снова оказался важнейшей политической темой.
В Германии общий страх перед ядерной опасностью привел к перевесу голосов в правительственной коалиции и склонил ее к остановке хотя бы восьми самых старых АЭС.
Правовые основы использования атомной энергии в Европе регулирует договор EURATOM (Евратом, Европейское сообщество по атомной энергии) 1957 г. Договор заключили шесть государств — основателей ЕС. Тогда атомная энергия представлялась перспективной энергией будущего, способной обеспечить автономное энергоснабжение. Главной целью ставилось обеспечить неограниченный доступ стран - участниц Договора к ядерному материалу и технологическим ноу-хау. Однако при этом каждая страна должна была самостоятельно отвечать за все остальные аспекты использования атомной энергии, в том числе и за вопросы безопасности. В течение последних десятилетий отношение к этим проблемам изменилось, однако, ответственность за безопасность страны -участницы по-прежнему несут и реализуют в одиночку.
После происшедшего в Японии, стало ясно, что атомные технологии невозможно контролировать, а риск стал непосильным. Нынешние дебаты показывают, что Евратом устарел, а его правила, принятые в 50-е годы, не годятся для современных условий. Авария на АЭС в одной стране может иметь катастрофические последствия для всей Европы.1
Таким образом, к факторам, оказывающим негативное влияние на развитие атомной энергетики в перспективе, относятся:
недостаточный уровень безопасности;
проблема захоронения отработанного топлива;
опасения, связанные с возможностью перевода установок по обогащению урана на производство ядерного оружия.
В ближайшем будущем новые АЭС будут строить преимущественно развивающиеся страны. Доля ядерной энергетики в развитых странах в будущем при общих прогнозах экспертов снизится в среднем с 32% до 17%.2