- •Лекция 2. История развития энергопроизводства и энергоиспользования в России и в мире
- •Ископаемый уголь Добыча угля
- •Доказанные запасы угля
- •Уголь в России История добычи угля в России
- •Добыча и запасы угля в России
- •Крупнейшие перспективные месторождения
- •Применение угля
- •Стоимость угля
- •Газификация угля
- •Сжижение угля
- •Уголь в качестве топлива
- •Удельная теплота сгорания угля в сравнении с другими веществами
- •Нефть Исторические сведения о нефти
- •Разработка и применение нефти Добыча нефти
- •Очистка нефти
- •Применение
- •Развитие учения о нефти и нефтепереработке
- •Экономика и промышленность Запасы нефти
- •Цены на нефть и их экономическое значение
- •Нефтяная промышленность в России
- •История отрасли
- •Современная ситуация
- •Экономия и альтернативы конвенциональной нефти
- •Битуминозные (нефтяные) пески
- •Нефть из горючих сланцев
- •Топливо из угля
- •Газовые автомобили
- •Биотопливо
- •Гибридные автомобили Электромобили
- •Природный газ Месторождения природного газа
- •Добыча и транспортировка
- •Транспортировка природного газа
- •Содержание
- •Глава 1. Получение электроэнергии
- •Глава 2. Топливо для производства электроэнергии
- •Глава 3. Устройство ядерных реакторов
- •Глава 4. Обеспечение безопасной работы ядерных реакторов
- •Глава 5. Ядерный топливный цикл
- •Глава 6. Воздействие на среду обитания энергетических установок
- •Введение
- •Глава 1. Получение электроэнергии
- •Немного истории. Почему электрическая?
- •Тепло механическая энергия электрическая энергия
- •Кпд теплового двигателя
- •Глава 2. Топливо для производства электроэнергии
- •Топливные ресурсы
- •Органические невозобновляемые топливные ресурсы
- •Ядерное топливо
- •Прогноз стоимости электроэнергии, вырабатываемой различными способами, в 2005-2010 годах (цент сша/кВт-час)
- •Солнечная энергия
- •Энергия ветра
- •Глава 3. Устройство ядерных реакторов
- •Атомная электростанция (аэс)
- •Виды ядерных реакторов
- •Реакторы на медленных нейтронах
- •Канальные водо-графитовые реакторы
- •Газоохлаждаемые реакторы
- •Реакторы на быстрых нейтронах
- •Реакторы нового поколения
- •Глава 4. Обеспечение безопасной работы ядерных реакторов
- •Радиоактивное излучение в нормальном режиме работы аэс
- •Материалы и конструкции биологической защиты
- •Излучение остановленного реактора
- •Средние индивидуальные годовые дозы облучения населения зоны аэс, мЗв/год
- •Вклад различных источников ионизирующего излучения в годовую дозу, получаемую человеком
- •Наиболее вероятные эффекты при различных значениях доз облучения и мощностей дозы, отнесенные к целому телу
- •Предотвращение аварий на ядерных реакторах
- •Международная шкала ядерных аварий
- •Общая статистика аварий на электростанциях
- •Серьезные аварии на военных, исследовательских и коммерческих ядерных реакторах с 1977 года
- •Некоторые инциденты, связанные с производством энергии на органическом топливе, начиная с 1977 года
- •Более ранние зафиксированные аварии на ядерных реакторах
- •Статистика инцидентов при производстве электроэнергии
- •Глава 5. Ядерный топливный цикл
- •Добыча руды
- •Отработанное ядерное топливо (оят)
- •Ядерные "отходы"
- •Переработка отработанного ядерного топлива
- •Размещение и хранение отходов
- •Глава 6. Воздействие на среду обитания энергетических установок
- •Использование угля как топлива
- •Теплотворная способность различного топлива и коэффициенты выброса co2
- •Международная ядерная безопасность
- •Заключение
- •Электроэнергия
- •Динамика мирового производства электроэнергии по годам
- •Промышленное производство электроэнергии
- •Распределённая энергетика
- •Добыча полезных ископаемых в России
- •Топливно-энергетические полезные ископаемые
- •Нефть и газ
- •История добычи нефти и газа
- •История добычи угля в России
- •История добычи угля
- •Запасы угля в России
- •Крупнейшие перспективные месторождения
- •Трудовые ресурсы и зарплата
- •Тема 3. Современное состояние энерго- и ресурсопроизводства и использования
Заключение
Подведем итоги. Историю человечества можно представить как последовательность необходимых изменений в экономике, причем каждому из этапов соответствует свой уровень энергообеспечения, зависящий от эффективности и доступности способов производства энергии. Это справедливо как для какой-то одной страны, так и для всего общества в целом. Возможность осуществления различных замыслов человека и человечества всегда определялась тем, насколько хватит энергии на реализацию данного замысла. Обеспечение прогресса современной техногенной цивилизации возможно только в условиях расширяющегося производства энергии, что становится одним из серьезнейших факторов, действующих против человека. Если в начале века речь могла идти только о возникновении локальных экологических кризисов, то сегодня серьезные опасения внушает взаимоотношение всего человеческого сообщества с природой в целом. Это проблемы экологии, которые из «умозрительных», «теоретически придуманных», превратились в серьезную и с каждым годом все более актуальную проблему.
Человек непрестанно, в течение многих веков, разведывал все новые запасы органических веществ, которые можно добыть из-под земли, а затем сжечь, превратив их в энергию. Но природные энергоносители – это невозобновляемый ресурс. Кроме того, при сжигании органического топлива образуются миллионы тонн вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу Земли, в тот самый воздух, которым мы дышим.
Сжигание топлива в топках ТЭС непрерывно увеличивает концентрацию двуокиси углерода в верхних слоях атмосферы. Получая свою долю световой энергии от Солнца, Земля рассеивает в пространство некоторую ее часть в виде инфракрасного излучения. Однако загрязненная двуокисью углерода атмосфера гораздо хуже пропускает потоки инфракрасных (тепловых, с невысокими энергиями) фотонов, которые, в результате, остаются вблизи поверхности и приводят к заметному повышению ее средней температуры. Это называется «парниковым эффектом». Подсчитано, что его последствия чрезвычайно опасны и сравнимы лишь с последствиями глобальной ядерной войны. Если даже сократить в два раза объемы использования органического топлива, к 2075 году средняя температура на планете повысится на 3-8 градусов.
Однако развитие промышленности не допускает сокращения выработки энергии. Кроме того, растут социальные запросы человечества. Так что добычу природных энергоносителей и интенсивность их сжигания никак нельзя уменьшить. Как показывают расчеты, «парниковый эффект» может повысить температуру на 10°C в полярных областях и почти на 30°С в экваториальных областях. Последствия этого несложно предсказать: глобальное потепление приведет к повышению уровня морей и океанов, затоплению низин, смещению климатических зон, изменению циклов выпадения осадков и их количества, начнутся резкие колебания погоды, участятся природные катаклизмы.
Каков же выход? Как «сбросить» «одеяло» из СО2? Просто прекратить использовать органические вещества для получения энергии? Но это неприемлемо, поскольку затормозить или остановить прогресс невозможно. Если еще вспомнить, что запасов природного органического топлива хватит всего лет на 50-70, станет ясно, что поиск альтернативных источников энергии – это жизненная потребность для сохранения цивилизации Земли.
ТЭС на традиционных видах топлива уничтожают невосполнимые запасы органических веществ на планете и сжигают атмосферный кислород. Если закрыть все ныне работающие АЭС и заменить их ТЭС, то для этого придется сжечь огромное дополнительное количество органических веществ. В результате этого в атмосферу попадет более двух миллиардов (!) тонн двуокиси углерода, почти 80 миллионов тонн двуокиси серы, 35 миллионов тонн оксидов азота и т.п. Это сильно увеличит парниковый эффект.
В то же время, работа АЭС никак не сказывается на химическом составе воздуха. За более 30 лет регистрации всех возможных факторов радиационной обстановки вблизи нескольких сот АЭС во всем мире никаких изменений естественного радиационного фона не выявлено. Вблизи нормально работающей АЭС максимально возможная годовая доза облучения населения по оценкам специалистов составляет не более 0,01 мЗв. Это всего 1% естественного радиационного фона и в 500 раз ниже допустимого уровня облучения населения.
Вредные отрасли производства принято сопоставлять по частоте несчастных случаев со смертельным исходом. Надежность системы обеспечения радиационной безопасности в атомной промышленности и ядерной энергетике позволяет утверждать, что работа в этих отраслях промышленности минимально опасна для человека. В последнее время по частоте несчастных случаев атомная энергетика занимает место где-то рядом со швейной, пищевой и ткацкой промышленностью. Достаточно сказать, что частота несчастных случаев в металлургии и добыче полезных ископаемых в 5-6 раз выше. Если же сравнивать различные способы производства электроэнергии, то данные официальной статистики говорят, что несчастные случаи на ТЭС происходят более чем в 30 раз чаще, чем на АЭС. Важно и то, что в общем числе несчастных случаев в атомной промышленности доля радиационных аварий не превышает 10%, а остальные несчастные случаи в основном связаны с обычными опасностями при строительстве, пожарах и т.п.
Поэтому можно говорить: производство электроэнергии на атомных электростанциях характеризуется очень высокой степенью надежности и безопасности для персонала, населения и окружающей среды, в отличие от других способов добычи энергии.
