- •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
2.6. Глобальные экологические проблемы традиционной энергетики
Динамику и структуру энергетики определяют требования экологической безопасности человечества на планете, прежде всего, защиты от угрозы глобального потепления вследствие парникового эффекта.
2.6.1. Негативные факторы воздействия энергетики на экологию
В существующих традиционных энергоустановках извлечение энергии из углеводородного топлива сопровождается процессами горения, загрязняющими атмосферу выбросами.
При сжигании топлива тепловая энергия преобразовывается в электрическую с определенным КПД: 40-44% на тепловых электростанциях (ТЭС), где сжигается углеродосодержащее топливо (до 60 % на парогазовых установках), и 30-33% на АЭС.
Воздействие систем производства, передачи и использования энергии на окружающую среду проявляется в таких процессах и явлениях, как:
изъятие территорий для добычи топлива, размещения электростанций и линий электропередачи, захоронения отходов;
загрязнение атмосферы и литосферы отходами (выбросы в атмосферу, шлаки, радиоактивные отходы и т. п.);
тепловое загрязнение;
электромагнитное загрязнение - образование электромагнитных полей, создающих угрозу для человека и биосферы;
радиоактивное загрязнение;
затопление полезных территорий водохранилищами ГЭС;
воздействие на климат;
воздействие на флору и фауну;
«наведенная» сейсмичность — возникновение землетрясений при создании энергоустановок, в первую очередь ГЭС.1
Главной причиной сохраняющегося роста выбросов остается высокая «углеродоемкость» мирового ВВП — количество СО2, выбрасываемое в атмосферу в расчете на единицу ВВП. Низкая углеродная эффективность — результат продолжающегося наращивания доли ископаемых топлив в мировой энергетике и промышленности (главным образом — угля в развивающихся странах). На уголь приходится до 40% всех выбросов.2
Даже газообразное топливо, несмотря на свою кажущуюся «экологичность», при сгорании наряду с водяными парами и оксидами углерода (16-17%) производит до 83-84% оксидов азота — опасных и высокотоксичных загрязнителей окружающей среды.3
Проблема загрязнения природной среды является важнейшей экологической проблемой современности, как с точки зрения непосредственно загрязнения, так и влияния повышающейся концентрации парниковых газов в атмосфере на климат. Энергетика вносит существенный вклад в обострение этой проблемы.
2.6.2. Влияние энергетики на изменения климата планеты
Сегодня ученые, изучающие климат, единодушны в том, что глобальное потепление имеет антропогенный характер и абсолютно точно будет длиться до тех пор, пока будет расти уровень СO2 в атмосфере. Глобальное потепление — это долговременный рост средних мировых и сезонных приземных температур.
Климатические катаклизмы создаются на территориях интенсивной промышленно-хозяйственной деятельности людей. Таяние ледников северных морей объясняется тем, что основные антропогенные источники тепла на планете сосредоточены в северной части Северного полушария.1
Самым ярким доказательством изменения климата сегодня является рекордное повышение температуры поверхности Земли. Ее измеряют американский Институт космических исследований под эгидой NASA, британский климатический центр им. Хедли, а также Гидрометцентр России. Полученные сведения обобщаются во Всемирной метеорологической организации. Данные о тенденции и силе климатических изменений и неопровержимые доказательства глобального потепления поступают со спутников, радиозондов, накапливаются в результате наблюдений за таянием ледников и морских льдов, повышением уровня мирового океана.2
Большинство экспертов пришли к выводу о том, что принимаемые ныне меры не позволят в XXI веке ограничить рост температуры согласованной величиной 2°С, как предполагалось в Копенгагенской декларации, принятой странами - участницами Рамочной конвенции ООН по изменению климата (РКИК) в декабре 2009 г.3 Согласно последнему прогнозу МЭА, размеры эмиссии парниковых газов достигнут объема 62 гигатонн СО2 к 2050 г., с ожидаемым повышением температуры на Земле на 6 градусов против сегодняшнего уровня.4 Большинством специалистов признано, что необходимо ограничение содержания СO2 в атмосфере.