Получение и преобразование электрической энергии
Энергетические ресурсы планеты
Под энергоресурсами понимаются материальные объекты, в которых сосредоточена возможная для использования энергия. К основным энергоресурсам (то есть, к тем, которые интенсивно используются в настоящее время) относятся: органическое топливо (уголь, нефть, газ), ядерное топливо (тяжелые элементы урана и тория), водоемы (реки, моря).
Энергоресурсы подразделяются на возобновляемые и не возобновляемые. К первым относятся те, которые непрерывно восстанавливаются в природе (вода, ветер) , ко вторым - ранее накопленные в природе, но не образующиеся в новых геологических условиях (каменный уголь, нефть, газ). Природная энергия называется первичной энергией. Энергия, получаемая человеком путем преобразования первичной энергии, - вторичной.
Преобразования первичной энергии осуществляется на энергетических станциях. В названии станции содержится указание на то, какой вид первичной энергии в какую вторичную энергию преобразуется. Гидроэлектростанция преобразует механическую энергию движения воды в электрическую, тепловая электростанция преобразует в электрическую тепловую энергию, образующуюся при сгорании органического топлива,.
Энергетическое производство (получение энергии необходимого вида и снабжение ею потребителей) можно разделить на пять стадий:
- получение и концентрация энергетических ресурсов (добыча органического топлива и его обогащение, создание необходимого напора воды с помощью гидротехнических сооружений);
- передача энергоресурсов к преобразующим энергию установкам (перевозка по суше, воде, перекачка по трубопроводам);
- преобразование первичной энергии энергетических ресурсов во вторичную, в наиболее удобной в данных условиях форме (чаще всего в тепловую и электрическую);
- передача и распределение преобразованной энергии;
- потребление энергии различного рода потребителями как в той форме, в которой она доставлена, так и в еще раз преобразованной.
Распределение энергоресурсов по различным районам земли очень неравномерно и обычно не совпадает с местами их наибольшего потребления. Половина всех нефтяных запасов находится на Среднем и Ближнем Востоке, а потребление энергоресурсов в этих районах более чем в 4 раза меньше среднемирового. В настоящее время 90% всей вырабатываемой энергии потребляет около 30% населения Земли.
В 2000 году мировое потребление энергетических ресурсов распределялось следующим образов:
атомная энергия - 10% (130 тысяч кВтч/год);
природный газ - 20%;
нефть - 30%;
уголь - 28%;
гидроэнергия и другие виды - 12%.
Фактически 90% потребляемых энергоресурсов относятся к не возобновляемым.
Оставшихся мировых запасов этих энергоресурсов по оценкам различных экспертов хватит на 100 - 200 лет (при этом не учитываются запасы ядерного топлива).
В России разведанных запасов нефти около 6 млрд. т. (7% общемирового запаса), а добыча составляет 20% от мировой. В США соответственно - 5% и 14%.
Запасы природного газа в России 15%. Особенность нашей страны заключается в том, что основные месторождения нефти, газа, угля расположены в труднодоступных районах Севера.
Распределение источников э/э в СССР и России.
Европа |
Азия |
|
87% |
12% |
|
До 1910 года |
|
|
85% |
15% |
1955 |
72% |
28% |
1960 |
44% |
56% |
1980 |
Получение электрической энергии
Первая электростанция в Нижнем Новгороде -1882г.
В Санкт-Петербурге – 1883г.
В Берлине - 1884г.