- •Г.Я. Пятибратов история развития и современные проблемы электроэнергетики и электротехники
- •140400 Электроэнергетика и электротехника
- •Оглавление
- •4.3. Задачи и проблемы дальнейшего повышения технического уровня современных 71
- •5. Проблемы и тенденции развития и практики электроэнергетики 76
- •Основные этапы развития электротехники и электроэнергетики
- •Историческая обусловленность возникновения
- •1.2. История становления электротехники
- •1.3. Основные этапы развития электромеханики
- •1.4. История возникновения электропривода
- •Зарождение и начальные этапы развития
- •1.6. Начало электрификации промышленности в России
- •1.7. Основные этапы развития электротехники
- •Значение электротехники и электроэнергетики для технического прогресса
- •Появление и развитие в россии системы высшего образования по электротехнике и электроэнергетике
- •2.1. История появления высшего технического образования в России
- •2.2. Возникновение системы подготовки специалистов по электротехнике и электроэнергетике
- •2.3. Подготовка специалистов по электротехнике и электроэнергетике в Новочеркасском политехническом вузе
- •Развитие теории электротехники и электромеханических систем
- •3.1. Становление теории электромеханических систем
- •3.2. Этапы развития теории электромеханических систем
- •3.3. Современные направления развития теории электромеханических систем
- •4. Проблемы и тенденции развития практики современных электротехнических систем
- •4.1. Задачи совершенствования электротехнических устройств и систем
- •4.2. Направления развития элементной базы электромеханических систем
- •4.2.1. Направления совершенствования механических преобразователей движения
- •4.2.2. Совершенствование конструкций электрических двигателей
- •4.2.3. Совершенствование полупроводниковых преобразователей
- •4.2.4. Развитие микропроцессорных средств управления
- •4.2.5. Совершенствование средств измерения в электротехнике и электроэнергетике
- •4.3. Задачи и проблемы дальнейшего повышения технического уровня современных электромеханических систем
- •Проблемы и тенденции развития и практики электроэнергетики
- •5.1. Общие закономерности развития теории
- •5.2. Взаимообусловленность развития теории
- •5.3. Основные этапы развития электроэнергетики России
- •5.3.1. Начало развития электроэнергетики России
- •5.3. 2. Послевоенное развитие электроэнергетики России
- •5.3.3. Особенности развития современной
- •5.4. Развитие электроэнергетических систем
- •5.4.1. Особенности развития электроэнергетических систем
- •5.4.2. Проблемы развития электроэнергетических систем и пути их решения
- •5.5. Развитие современных электрических сетей
- •Состояние и перспективы развития
- •Современное состояние электроэнергетики России
- •6.2. Задачи развития современной электроэнергетики России
- •6.3. Перспективы развития электроэнергетики России
- •Перспективы и направления развития
- •7.1. Возможности использования имеющихся энергоресурсов в XXI в.
- •7.2. Перспективы использования традиционных источников энергии
- •7.3. Перспективы развития энергетики, использующей возобновляемые источники энергии
- •7.4. Перспективы развития атомной энергетики
- •7.5. Перспективы использования термоядерной энергии
- •Заключение
- •Библиографический список
- •История развития и соременные проблемы электротехники
- •346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
- •346428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
7.3. Перспективы развития энергетики, использующей возобновляемые источники энергии
Энергия ветра, используемая разными странами, удовлетворяет в настоящее время лишь 0,1 % потребности человечества в электричестве, хотя в будущем прогнозируется рост использования этой доли энергии.
В мировую ветроэнергетику в 2010 г. вложено около 70 млрд длл. США, введены ветровые электростанции (ВЭС) общей мощностью 35 ГВт. Основные проблемы добычи энергии ветра заключаются в непостоянстве воздушных потоков. Большая скорость ветра вызывается, в основном, близостью моря или океана, а также на значительной высоте от земной поверхности. Развивая концепцию ВЭС, учёные предлагают добывать энергию ветра на высоте 4,6 км. В этом случае устройства с пропеллерами будут висеть в воздухе и вращать турбины, которые будут вырабатывать электроэнергию и передавать её по кабелям на землю.
В России экономический потенциал ветроэнергетических ресурсов составляет около 0,5 % технического потенциала возобновляемых источников энергии. Однако ветровые электростанции не решат проблему получения электроэнергии как в ближайшее время, так и в будущем.
Солнечная энергия не загрязняет окружающую среду. Солнечные лучи несут на Землю довольно много энергии и получать её довольно просто. Однако непосредственное преобразование энергии солнца в электрическую энергию применяется ещё мало, КПД подобных преобразователей составляет не более 10 %. Основными недостатками использования солнечной энергии являются большая стоимость оборудования и необходимость больших площадей солнечных батарей для сбора значительного количества энергии. В ближайшее время и в будущем применение солнечной энергии будет увеличиваться.
Преобразование тепловой энергии океана. Океанами покрыто 70 % поверхности нашей планеты. Вода является натуральным аккумулятором солнечной энергии. Поэтому получать электричество можно, используя разницу температур поверхностного слоя воды и глубин океана. Это является логичным решением. В настоящее время океанический способ получения электроэнергии на практике ещё не отработан и вряд ли будет применяться в ближайшее время.
Геотермальная энергия является экологически чистой и неисчерпаемой, но для её эффективного использования потребуется бурить скважины на глубину от 40 до 4000 м и более. В этих скважинах должна циркулировать жидкость, которая станет забирать тепло от земли и отдавать её потребителям, например, с применением тепловых насосов. В Германии уже действуют более 30 геотермальных установок мощностью от 100 кВт до 20 МВт. Однако осуществление проектов создания геоТЭС требует существенных финансовых затрат.
7.4. Перспективы развития атомной энергетики
Ядерная энергия, несмотря на все опасности, проявившиеся в 1986 г. в Украине и 2011 г. в Японии, считается важным источником энергии. В настоящее время большинство АЭС работают с использованием урана-235. При этом отходом этих станций является уран-238, который можно использовать для работы энергетических реакторов другого типа. В мире уже имеются АЭС с такими реакторами.
В природе на Земле находится больше урана-238, чем урана-235. Главная проблема использования урана-238 заключается в сложности и большой стоимости АЭС, работающих на таком уране.
В последнее время после аварии на АЭС в Японии проявилась тенденция к уменьшению выработки электроэнергии на АЭС. Некоторые страны приостановили работу атомных электростанций. Тем не менее, многие учёные считают, что атомная энергия будет применяться в ближайшее время и в будущем, особенно в странах, где не хватает других источников энергии.