Міністерство освіти і науки Уркаїни
Черкаський політехнічний технікум
Семінар
На тему: Нетрадиційні джерела електроенергії
Виконав студент
групи РА 1-1
Фасоля Артем
м.Черкаси
2015
План:
Запровадження
Сонячна енергія
Енергія вітру
Геотермальна енергія
Енергія Світового океану
Енергія біомаси
Укладання
I. Запровадження
Энерговооруженность суспільства – основа його науково-технічного прогресу, база розвитку продуктивних сил. Її відповідність громадським потребам – важливий чинник економічного зростання. Развивающееся світового господарства вимагає постійної нарощування енергоозброєності виробництва. Вона має бути надійна і в розрахунку на віддалену перспективу. Енергетичний криза 1973-1974 рр. в капіталістичних країнах продемонстрував, що цього важко тепер досягти, лише грунтуючись на традиційних джерелах енергії (нафти, вугіллі, газі). Не треба лише змінити структуру їх споживання, а й ширше впроваджувати нетрадиційні, натомість альтернативні джерела енергії. До них відносять сонячну, геотермальную і вітрову енергію, і навіть енергію біомаси, океану та ін. Относят до них зазвичай і атомну енергію. Проте за нинішньому етапі розвитку атомному енергетики це умовним.
На відміну від викопних палив нетрадиційні форми енергії необмежені геологічно нагромадженими запасами. Це означає, що використання і споживання не веде до неминучого вичерпаності запасів.
Основний чинник в оцінці доцільності використання нетрадиційних відновлювальних джерел енергії – вартість виробленої енергії порівняно зі енергією, одержуваної під час використання традиційних джерел. Особливого значення набувають нетрадиційні джерела задоволення локальних споживачів енергії.
Розглянуті у роботі нові схеми перетворення можна поєднати єдиним термінів «экоэнергетика», під яким маються на увазі будь-які методи отримання чистої енергії, які викликають забруднення довкілля.
II. Сонячна енергія
Усього три дні Сонце посилає на Землю стільки енергії, скільки її міститься переважають у всіх розвіданих запасах викопних палив, а й за 1 сік. – 170 млрд. Дж. Більша частина цієї енергії розсіює чи поглинає атмосфера, особливо хмари, і лише третина її сягає земної поверхні. Усю енергію, испускаемая Сонцем, більша за ту її частини, яку Земля, в розмірі 5 млрд. раз. Але така «незначна» величина в 1600 разів більше енергії, яку дають всі інші джерела, разом узяті. Сонячна енергія, падаюча на поверхню одного озера, еквівалентна потужності великої електростанції.
Сонячна енергія - найбільш грандіозний, дешевий, а й, мабуть, найменш використовуваний людиною генератор.
Останнім часом інтерес до проблеми використання сонячної енергії різко зріс. Потенційні можливості енергетики, засновані на використанні безпосереднього сонячного випромінювання, надзвичайно великі.
Використання лише 0,0125% енергії Сонця міг би забезпечити все сьогоднішніх потреб світової енергетики, а використання 0,5% повністю покрити потреби з перспективи. На жаль, навряд чи коли ці велетенські потенційні ресурси вдасться реалізовувати великих масштабах. Тільки дуже невелика частину цієї енергії то, можливо практично використана. Майже таки головною причиною цій ситуації – слабка щільність сонячної енергії. Простий розрахунок показує, що й снимаемая із першого м 2 освітленої сонцем поверхні потужність становить 160 Вт, то тут для генерування 100 тис. кВт потрібно знімати енергію з 1,6 км 2. Жоден з відомих у час способів перетворення може забезпечити економічну ефективність такий трансформації.
Ми вже наголошували про середніх величинах. Доведено, що у високих широтах щільність сонячної енергії становить 80 – 130 Вт/м2, в помірному поясі – 130 – 210, а пустелях тропічного пояса 210 – 250 Вт /м 2. Це означає, що сприятливі умови від використання сонячної енергії перебувають у країнах Африки, Південної Америки, у Японії, Ізраїлі, Австралії, окремими районах США (Флорида, Каліфорнія). У СНД на районах, сприятливих при цьому, живе приблизно 130 млн. людина, зокрема 60 млн. у сільській місцевості.
Однак навіть за найкращих атмосферних умовах (південні широти, чисте небо) щільність потоку сонячного випромінювання не перевищує 250 Вт /м 2. Тому, щоб колектори сонячного випромінювання «збирали» протягом року енергію, необхідну задоволення всіх потреб людства, треба розміщувати їх у території 130 000 км 2. Необхідність використовувати колектори розмірів, ще, тягне у себе значні матеріальні витрати, Найпростіший колектор сонячного випромінювання є зачернений металевий (зазвичай, алюмінієвий) лист, у якому розташовуються труби з що циркулювала у ній рідиною. Нагретая з допомогою сонячної енергії, поглинутою колектором, рідина надходить для прямого використання. За розрахунками виготовлення колекторів сонячного випромінювання площею 1 км 2, вимагає приблизно 10000 тонн алюмінію. Доведені на сьогодні світові запаси цього металу оцінюються 1170000 000 тонн.
З вищевикладеного ясно, існують різні чинники, обмежують потужність сонячної енергетики.
Сонячна енергетика належить до найбільш материалоёмким видам виробництва енергії. Великомасштабне використання сонячної енергії тягне у себе гігантське збільшення потреби у матеріалах, отже, й у трудових ресурсах у видобуток сировини, його збагачення, отримання матеріалів, виготовлення гелиостатов, колекторів, інший апаратури, їх перевезення. Занадто електрична енергія, породжена сонячним промінням, набагато дорожче, ніж отримувана традиційними способами. Вчені сподіваються, що експерименти, які проводять на досвідчених установках і станціях, допоможуть вирішити як технічні, а й економічні проблеми.
Але, тим щонайменше, станции-преобразователи сонячної енергії будують, і вони працюють.
Сонячну радіацію з допомогою гелиоустановок перетворять в теплову чи електричну енергію, зручну для практичного застосування. У південних районах нашої країни створено десятки сонячних установок і систем. Вони здійснюють гаряче водопостачання, опалення та кондиціювання повітря житлових і громадських споруд, тваринницьких ферм і теплиць, сушіння сільськогосподарської продукції, термообробку будівельних конструкцій, підвищення і опріснення минерализованной води та ін.
З 1988 року в Керченській півострові працює Кримська сонячна електростанція. Вона невелика – потужність лише п'ять МВт. Вона без будь-яких викидів в довкілля, що особливо важливо у курортній зоні, і використання органічного палива. Працюючи 2000 годин на рік, станція виробляє 6 млн. кВт електроенергії.
З початку 50-х все років у нашій країні космічні літальні апарати використовують як основне джерело енергоживлення сонячні батареї, які безпосередньо перетворять енергію сонячної радіації у електричну. Вони є практично незамінним джерелом електричного струму в ракети, супутниках і автоматичних міжпланетних станціях.
Освоєння космічного простору дозволяє розробляти проекти солнечно-космических електростанцій для енергопостачання Землі. Ці станції, на відміну земних, як зможуть отримувати більш щільний потік теплового сонячного випромінювання, але й залежить від погодних умов і зміни дні й ночі. Адже космосі Сонце сяє з незмінною інтенсивністю.
Триває вивчення можливостей ширшого використання гелиоустановок: «сонячні» даху на будинків енерго- і теплопостачання, «сонячні» даху автомобілями для підзарядки акумуляторів, «сонячні» ферми у районах тощо.
Учені й енергетики продовжують вести роботу з пошуку нових дешевших можливостей використання сонячної енергії. Виникають нові театральні ідеї, нових проектів.