Вопросы для обсуждения и самопроверки

1. Назовите преимущества и недостатки атомной энергии для производства электроэнергии?

2. Какие виды возобновляемых источников энергии вы знаете?

3. Какие виды возобновляемой энергии вы используете в повседневной жизни?

4. Оцените на практике параметры нагрева воды солнечным излучением в банках с водой, стенки которых покрашены белым и черным цветом. Насколько будет отличаться температура воды, если эти банки накрыть стеклянной емкостью?

5. Из опыта работы солнечных установок в средней полосе для получения горячей воды известно, что при площади водонагревательной панели 1 м² в весенне-летнее время за день не менее 80 л воды нагревается до 65 ^оС. Проведите расчет площади солнечной водонагревательной панели для обеспечения горячей водой семьи из трех человек, в том числе, и для полива теплицы площадью 20 м².

6. Как оценить скорость ветра по внешним признакам?

7. Почему энергосбережение следует определить как энергетический ресурс?

8. Что такое сотовая энергетика?

Вместо послесловия

Артур Кларк, английский писатель, футуролог и фантаст, описал в 1947 году высадку человека на Луну (что и случилось в 1969 году). В 1999 году патриарх фантастики опубликовал в журнале Asiaweek (Гонконг) свой прогноз на весь XXI век. Приведем только одно его предсказание:

2016 год – в ходу всего единственная валюта – мегаватт∙час!

Остается только гадать, успеют ли люди к указанному А. Кларком году научиться относиться к энергии так же бережно, как относятся к долларам и рублям.

Но одно можно прогнозировать точно: рано или поздно мы научимся жить в гармонии с природой и отдавать ей столько же, сколько берем. И случится это потому, что другого пути у нас нет!

Некоторые термины и определения

БИОМАССА – все виды органического (животного или растительного) вещества.

ВАТТ – единица мощности в системе единиц СИ; обозначается Вт. 1 Вт = 10⁷ Эрг/с = 0,102 кгсм/с = 1,3610^-3 л.с. = 0,859845 ккал/ч.

Маленькие часы могут иметь мощность 1 Вт. Ватт – маленькая единица мощности в сравнении хотя бы с производительностью электростанции, поэтому требуются более крупные, кратные единицы:

Киловатт (кВт = 10³ ватт) – электрический камин использует около 1 кВт, семья потребляет в среднем 3 кВт, обычная ветряная турбина выдает 300 кВт;

Мегаватт (МВт = 10⁶ ватт) – школьная котельная может давать 2–3 МВт, мощность небольшой электростанции будет равна 50 МВт;

Гигаватт (ГВ = 10⁹ ватт) – крупная электростанция на угле может давать 1 ГВт, гидроэлектростанция на водопадах Итаипу в Бразилии (самая большая в мире) дает 12 ГВт, совокупная мощность всех электростанций России составляет 200 ГВт;

Тераватт (ТВт = 10¹² ватт) – общее потребление энергии в мире составляет 12 ТВт, энергия, излучаемая солнцем, равна 400 миллионов ТВт (410²⁶ ватт).

ГЕНЕРАТОР – устройство, которое превращает механическую энергию в электроэнергию.

ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ – запасы глубинного тепла Земли. Различают гидрогеотермальные (термальные воды) и петрогеотермальные (сухие горные породы, нагретые до 350 ^оС и более) ресурсы.

ИНВЕСТИЦИИ – долгосрочные вложения капитала в социально-экономические программы, предпринимательские, исследовательские и другие проекты.

КАЛОРИЯ – единица количества теплоты, которое обозначается в калориях (кал) или в джоулях (Дж). 1 кал = 4,1868 Дж. Применяются кратные единицы: килокалория (1 ккал =10³ кал), Гигакалория (1 Гкал = 10⁹ кал).

КИЛОВАТТ-ЧАС – внесистемная единица энергии или работы, применяется преимущественно в электротехнике, обозначается кВтч, 1 кВтч = 3,610⁶ Дж.

КОТЕЛЬНАЯ – предприятие, производящее тепловую энергию в виде пара и/или горячей воды.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) – характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования энергии: определяется соотношением полезно используемой энергии (работе при циклическом процессе) к суммарному количеству энергии, переданному системе.

КРИЗИС ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ – резкое ухудшение снабжения топливом населения, производителей и потребителей энергии, проявляющееся в значительных ограничениях производства, возникновении чрезвычайных ситуаций и, в итоге, - в снижении жизненного уровня, благосостояния населения.

МОЩНОСТЬ – скорость производства или потребления электроэнергии.

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ (ЭНЕРГОРЕСУРСЫ) – энергия солнца, ветра, тепла земли, природного градиента температур, естественного движения водных потоков, биоэнергия.

ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ – нагрев внутренних слоев атмосферы (Земли и др. планет с плотными атмосферами), обусловленный прозрачностью атмосферы для основной части излучения Солнца (в оптическом диапазоне) и поглощением атмосферой (молекулами H₂О, СО₂ и др.) основной (инфракрасной) части теплового излучения поверхности планеты, нагретой Солнцем.

РАСТОЧИТЕЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ – систематическое использование энергии с превышением технологических норм, несоблюдением действующих правил эксплуатации производственных и коммунально-бытовых объектов, в том числе, из-за бесхозяйственности, некомпетентности обслуживающего персонала и т.д.

РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ – орган исполнительной власти региона, осуществляющий государственное регулирование тарифов на энергетическую и тепловую энергию на потребительском рынке энергии.

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ – устройство, изготавливаемое обычно из кремния, которое преобразовывает некоторую часть энергии солнечного света напрямую в электроэнергию.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ – электромагнитное излучение Солнца. Электромагнитное излучение охватывает диапазон длин волн от гамма–излучения ( 10^-4 мкм) до радиоволн ( 100 мкм), его энергетический максимум приходится на видимую часть спектра (0,46 мкм).

СОЛНЦЕ – центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар. Химический состав: водород – 90 %, гелий – 10 %, остальные элементы – менее 0,1 %. солнечной энергии – ядерные превращения водорода в гелий в центральной области Солнца, где температура превышает 10 млн градусов.

Солнце – основной источник энергии для всех процессов, совершающихся на Земном шаре. Земля, находящаяся на расстоянии 149 млн км от Солнца, получает около 210¹⁷ Вт солнечной лучистой энергии.

ТАРИФЫ – система ставок, по которым взимается плата за поставку тепловой и электрической энергии и услуги по ее передаче.

ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ (ТЕПЛОТА ГОРЕНИЯ) – количество теплоты (в Дж или кал), выделяющееся при полном сгорании топлива.

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ (ТЭР) – совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтеперерабатывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.

ТОПЛИВО – вещество, основная составная часть которого углерод, применяемое с целью получения при его сжигании тепловой энергии. По происхождению топливо делится на природное (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина) и искусственное (кокс, моторные топлива, генераторные газы и др.), по агрегатному состоянию – на твердое, жидкое и газообразное. Основная характеристика топлива – теплота сгорания. В связи с развитием техники термин «топливо» стал применяться в более широком смысле и распространился на все материалы, служащие источником энергии (например, ядерное топливо).

УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО – принятая при технико-экономических расчетах единица, служащая для сопоставления тепловой ценности различных видов органического топлива. Теплота сгорания 1 кг условного топлива – 7000 ккал.

ФОТОСИНТЕЗ – процесс, при котором зеленые растения создают пищу (углеводороды) из воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света. Пища является запасом химической энергии внутри растений.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ – предприятие, производящее электрическую и, как правило, тепловую энергию. В зависимости от источника энергии различают ТЭС (топливные электростанции), ГЭС (гидроэлектростанции), АЭС (атомные электростанции).

ЭНЕРГЕТИКА – отраслевой комплекс, занимающийся выработкой, преобразованием, передачей и использованием различных видов энергии.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МАРКЕТИНГ – деятельность на регулируемом рынке электрической и тепловой энергии, направленная на обеспечение баланса интересов производителей, потребителей энергии и регулирующих органов.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ – искусство эффективного управления производством и потреблением топлива и энергии.

ЭНЕРГИЯ – источник деятельных сил и общая количественная мера различных форм движения материи.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ – реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.