Использование возобновляемых источников энергии

Гидроэнергетика.Гидроэлектростанции обычно числились сравнимо дешевенькими и экологически незапятнанными источниками энергии. Под воздействием этой иллюзии были сделаны Братская, Красноярская, Енисейская и другие ГЭС. На данный момент толика гидроэлектростанций в выработке электроэнергии составляет 6 %. Сейчас ГЭС и создаваемые при их строительстве водохранилища – это более большие техногенные объекты, расположенные в густо­населенных районах страны. Площадь Использование возобновляемых источников энергии Самарского водохранили­ща составляет 6450 км2, Братского – 5470 км2 (соизмерима с площа­дью, к примеру, Телецкого озера в Горном Алтае), Рыбинского – 4550 км2, Волгоградского – 3120 км2 и т.д.

Регулирование рек в своё время позволило навести воду на орошаемые поля, фабрики, электростанции. Гидроузлы устранили в почти всех районах опасность вешних наводнений. Но, на Использование возобновляемых источников энергии сегодня состояние гидротехнических сооружений близко к нормативному износу, что приводит к ситуации неизменной трагической опасности. При строительстве водохранилищ было изъято из использования много миллионов гектаров пашни, лесов, наилучших заливных лугов, также затопили дороги, селения, монументы культуры, месторождения нужных ископаемых и другие ценные объекты. Просачиваясь в грунт Использование возобновляемых источников энергии, во­да подтапливает и заболачивает необъятные местности, изменяя их ландшафт и локальный климат. Исключительно в европейской части Рф под водохранилища отдано около 18 % посевных площадей.

Горьковатый опыт указывает, что у плотин ГЭС погибает в огром­ных количествах животный и растительный мир рек. «Живая во­да» верхнего бьефа водохранилищ становится «мертвой» в ниж­нем Использование возобновляемых источников энергии бьефе. Долголетние наблюдения молвят о том, что количе­ство рыбы, уничтожаемой на водозаборах ГЭС, неоднократно превосходит то, что дают все рыбные предприятия страны.

Подготовка ложа водохранилищ всегда велась с нарушением требований экологии. По «экономическим» суждениям пол­ная вырубка лесов ложа была «нецелесообразна» и к тому же Использование возобновляемых источников энергии отодвигала сроки ввода ГЭС на пару лет. Только при строительстве Усть-Илимской ГЭС под водой оказалось более 20 млн.м3 древесной породы. После пары лет эксплуатации приходится расплачи­ваться за «экономию»: лес сгнивает, водоемы становятся непригод­ными для всего живого и для судоходства (из-за возникновения бревен на поверхности).

При строительстве Использование возобновляемых источников энергии водохранилищ не были учтены причины скопления донных отложений, которые с учётом восстановительной среды в их за время собственного существования накопили большущего количество токсикантов. Большие зеркала поверхностей водохранилищ с колоссальным испарением воды приводят к изменению климата.

Ветроэнергетика.Ветроэнергетика – преобразование энергии ветра во враща­тельное движение лопастного колеса, в колебания, воспринимае Использование возобновляемых источников энергии­мые пьезоэлектрическими преобразователями, либо в поступа­тельное движение объекта при помощи ветродвижителей (парусов, роторов). Коэффициент полезного деяния ветроустановок дос­тигает 0,25-0,5, что делает их очень многообещающими для ис­пользования.

Основной элемент ветроустановок – колесо. Употребляются самые разные типы колес для ветроустановок с горизонталь­ным либо вертикальным расположением оси.

Припасы энергии ветра на Земле Использование возобновляемых источников энергии неописуемо значительны и по неко­торым оценкам превосходят 80 трлн.кВт-ч в слое воздуха толщи­ной до 500 м. Ветроустановки – древняя разработка для челове­чества. Совершенно не так давно ветряные мельницы были обычным элементом пейзажа в хоть какой стране. К примеру, в Рф в XIX в. было 250 тыс. ветряных Использование возобновляемых источников энергии мельниц, которые производили около 1500 МВт энергии.

Любопытно отметить, что над территорией Рф сосредото­чена значимая часть глобальных ветровых ресурсов. Более многообещающие регионы по ветроэнергетике находятся на Севере и в Поволжье.

Если для первого шага освоения ветроресурсов взять только нижний 200-метровый слой и расположить ВЭУ общей мощностью 3-5 миллиардов Использование возобновляемых источников энергии. кВт (одна установка на 200 км2), то за год можно выра­ботать 10 трлн. кВт-ч электроэнергии, что в 5 раз больше гидро­энергетического потенциала страны. Значимым недочетом энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать изменчивостью ветра в пространстве. Если объе­динить несколько 10-ов больших ветроагрегатов, то средняя их мощность Использование возобновляемых источников энергии будет фактически неизменной. В отличие от рек, пото­ки воздуха не знают «засух» и способны гарантировать надежное энергоснабжение.

Хотя ВЭС принято считать экологически неопасными, одна­ко их эксплуатация выявила ряд отрицательных причин. При работе они генерируют насыщенный инфразвук, который вызы­вает у людей угнетенное состояние, чувство беспокойства и дис­комфорта Использование возобновляемых источников энергии. Исследователи из США установили, что инфразвук от ВЭС не выдерживают ни животные, ни птицы. Таким макаром, территория, где расположены ВЭУ, становится неприменимой для использования в качестве сферы обитания.

Био энергетика.Биоэнергетика базирована на получении биомассы, которая не­посредственно либо после соответственной переработки исполь­зуется в качестве горючего Использование возобновляемых источников энергии. В базе всех вариантов энергетиче­ского использования биомассы лежит явление фотосинтеза, потому что под воздействием солнечной энергии все фотосинтезирующие организмы врубаются в планетарный круговорот углерода. Потому получение энергии в итоге использования биомас­сы фактически не находится в зависимости от того, где добывается биомасса: на суше либо в воде. Выделяют три Использование возобновляемых источников энергии направления получения термический энергии при помощи биомассы:

- конкретно сжигание ее;

- брожение биомассы;

- внедрение таких энергоэлементов, как биогаз либо спирты, извлекаемые в процессе образования биомассы.

Геотермальная энергетика.Посреди возобновляемых энергетических источников одним из более многообещающих и экологически неопасных представля­ется геотермальная энергия, получаемая за счет использования природного тепла недр Использование возобновляемых источников энергии земли. Невзирая на неизменные утраты теплоты, Земля остывает очень медлительно, ее недра будут оста­ваться жаркими еще млрд лет, потому что ядро Земли является источником энергии. Подсчитано, что на глубине до 5 км количе­ство сосредоточенной теплоты неоднократно превосходит энергию, заключенную во всех видах ископаемых энергоресурсов. Глубин­ное тепло можно использовать Использование возобновляемых источников энергии для выработки электроэнергии, отопления, жаркого водоснабжения жилых и промышленных построек, различных технологических нужд.

Различают геотермальные источники с естественными и ис­кусственными теплоносителями. В первом случае в качестве ра­бочего тела в энергетических установках употребляют термальные воды либо пароводяные консистенции естественного проис­хождения. Потенциальные ресурсы естественных геотермальных источников на местности Использование возобновляемых источников энергии Рф эквивалентны 100 млн т ус­ловного горючего в год. Более массивные естественные аккуму­ляторы термический энергии находятся на Камчатке, Сахалине и Курильских островах. Подсчитано, что их потенциал составля­ет 2 тыс. МВт, т.е. эквивалентен годичный экономии 4 млн.т услов­ного горючего.

На Камчатке, у реки Паужетки, на базе жарких подземных Использование возобновляемых источников энергии источников построена и эксплуатируется геотермальная электро­станция (геоТЭС) мощностью 5 МВт.

Почаще употребляют термальные воды неглубокого залегания с температурой 50-100 °С. Так, скважина с дневным дебетом 1500 м3 термальной воды с температурой 60 °С, обеспечивает нужды в го­рячей воде поселка с популяцией 14 тыс. обитателей. В северных широтах подземные термальные Использование возобновляемых источников энергии воды употребляются для отопле­ния жилищ, для целительных целей, для выкармливания овощей и да­же фруктов в особых оранжереях.

В искусственных геотермальных источниках в качестве рабо­чего тела используют жидкость либо газ, которые по пробуренным скважинам циркулируют в толще горных пород, имеющих высо­кие температуры.

Гелиоэнергетика.При получении энергии от Использование возобновляемых источников энергии Солнца методом преобразования ее в другие виды энергии принято выделять наземную и галлактическую гелиоэнергетику.

Как понятно, главным источником всех процессов, происхо­дящих в биосфере, является солнечная энергия, падающая на гори­зонтальную поверхность Земли со средней плотностью 1,36 кВт/м2. Внедрение только 0,01 % общего потока солнечной энергии могло бы вполне обеспечить мировые потребности Использование возобновляемых источников энергии в энергии. Подсчитано, что за год от Солнца на Землю поступает в 10 раз больше энергии, чем ее запасено во всех разведанных ископаемых энергоэлементах.

Солнечная энергия, приходящая к Земле, перераспределяет­ся по двум каналам: отражается в Космос и преобразуется в гео­сферах Земли. Перевоплощенная в геосферах Земли солнечная энергия Использование возобновляемых источников энергии аккумулируется в виде невозобновляемых источников (ископаемые энергоэлементы) либо возобновляемых (растения, ветер, волны и т.д.).

Энергию Солнца конвертируют в термическую при помощи солнечных коллекторов, которые нагревает тот либо другой теплоноситель. В таких гелиоконденсаторных ус­тановках солнечная энергия при помощи отражателей фокусиру­ется на тепловоспринимающую поверхность солнечного коллек­тора. Дальше Использование возобновляемых источников энергии теплоноситель идет на отопление жилых и промыш­ленных построек либо поступает в паровую турбину. 1-ая солнечная электрическая станция в СССР мощностью 5 МВт была по­строена в Крыму.

По оценкам профессионалов, гелиоконденсаторные установки могут сыграть очень важную роль в решении локальных заморочек неких пустынных районов мира и, может быть, даже некото Использование возобновляемых источников энергии­рых южных государств в целом. Но значимый вклад гелиоконденсаторных установок в мировую энергетику неосуществим из-за рассеянности солнечной энергии и необходимости сооружения колоссальных по площади и расходу конструкционных материа­лов фокусирующих отражателей. Такие отражатели занимают бо­лее 10 % площади, занимаемой гелиоконденсаторной станцией, что приводит к изменению коэффициента отражения Использование возобновляемых источников энергии земной по­верхности и, как следствие этого, к нарушению термического баланса региона. Восполнить это явление можно, разместив на тер­ритории станции пассивные отражатели.

Солнечная энергия преобразуется конкретно в электронную при помощи фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), из которых оснащаются солнечные батареи (СБ). В качестве частей прямого преобразования солнечной энергии в электронную используют фотоэлементы Использование возобновляемых источников энергии на базе кремния и арсенида галлия.

Фотоэлектростанции (ФС) употребляются в Калифорнии для перевоплощения солнечной энергии в электричество, что позволяет управляться с пи­ковыми нагрузками, возни­кающими в летние месяцы, когда усиленно работают установки кондиционирования воздуха. Преобразование солнечной энергии в излучение оптического спектра подразумевает ее концентрацию и передачу по светопроводящим каналам Использование возобновляемых источников энергии к потребителю.

Морская энергетика.Морская энергетика базируется на использовании энергии волн, возникающих на поверхности акваторий, морских течений и приливов, также разности температур и солености в различ­ных слоях морской воды.

Волновая энергетика. Волны – обязательное явление на по­верхности хоть какого водоема. Волновая мощность Мирового океана оценивается Использование возобновляемых источников энергии в 2,7 миллиардов.кВт, что составляет около 30 % потребляе­мой в мире энергии. Необходимость размещения волновых электрических станций (ВЭС) определяется региональными особенно­стями и, сначала плотностью приходящей энергии, т.е. ее зна­чением на единицу длины волнового фронта. Многофункциональный механизм работы ВЭС состоит в преобразо­вании возможной энергии волн в кинетическую энергию Использование возобновляемых источников энергии пуль­саций и пульсаций в однонаправленное усилие, которое в даль­нейшем приводит во вращение вал электродвигателя.

Энергетика течений. Одним из многообещающих направлений развития морской энергетики является создание гидроэлектростанций, использующих энергию океанских течений (Гольфст­рима, Куросио и т.д.)

Преобразователи энергии океанских течений зависимо от принципа деяния подразделяют на водяные и большие Использование возобновляемых источников энергии на­сосы. К первым относят обыденное лопастное колесо и разные его модификации: ленточное колесо, снаряженное жесткими ло­пастями либо устройствами типа парашютов, которые автоматиче­ски раскрываются при движении по сгустку.

Преобразователи второго типа представляют сопло Вентури, критичное сечение и срез расширяющейся части, сопла кото­рого соединены Использование возобновляемых источников энергии с атмосферой трубками. В критичном сечении сопла жидкость движется со скоростью, большей скорости входя­щего потока, это делает пониженное давление, вследствие чего воздух засасывается из атмосферы. При выходе из расширяющей­ся части сопла сжатый воздух поступает в напорную трубку, в ко­торой размещена пневмотурбина. При недостающем заглублении преобразователей может быть изменение Использование возобновляемых источников энергии температуры воды вследствие торможения потока и турбулентного смешивания воды, что может негативно сказаться на жителях поверхностных слоев океана

Приливная энергетика. Предпосылкой колебаний уровня Мирового океана является приливообразующая сила, возникающая при гравитационном содействии Земли с Луной и Солнцем. Приливообразующая сила Луны в данной точке земной поверх­ности определяется как разность местной силы Использование возобновляемых источников энергии притяжения Луны и центробежной силы от вращения системы Земля-Луна вокруг общего центра масс.

Внедрение разности температур разных слоев морской воды. Средняя разность температур по Мировому океану на глу­бине 400 м и на поверхности составляет 12 °С. Не считая слоев воды есть перепады температур меж поверхностными слоями воздуха, также Использование возобновляемых источников энергии меж составляющими дно породами и придон­ными водами. Для преобразования энергии, обусловленной перепадом тем­ператур, употребляют системы, построенные:

- по открытому принципу и одноконтурной схеме, когда в качестве рабочего тела применяется морская вода;

- по закрытому принципу и двухконтурной схеме, когда при­меняется промежуточное рабочее тело (фреоны, аммиак, пропан и т.п Использование возобновляемых источников энергии.).

Внедрение градиента солености. В текущее время про­веден широкий круг теоретических исследовательских работ и опытно-конструкторских работ, которые подтвердили возможность соз­дания энергетики, основанной на перепадах солености. Вопрос практического ис­пользования этих систем не до конца исследован.

Водородная энергетика– получение водорода как энергоно­сителя при помощи термохимических и Использование возобновляемых источников энергии электролитических мето­дов, также био процессов. Теплотворная способность водорода как многообещающего энергоэлемента в 3 раза выше, чем углеводородных топлив. Водо­род – экологически незапятнанное горючее, в отличие от обычных видов природного горючего. При сжигании водород преобразуется в водя­ной пар. Единственными вредными соединениями в этих критериях могут стать окислы азота, которые образуются из Использование возобновляемых источников энергии-за окисления атмосферного азота при особо больших температурах горения. Это негативное явление удается сравнимо просто локализовать некими катализаторами. Водород подходящ для использова­ния в качестве не только лишь горючего, да и универсального аккуму­лятора энергии.


ispolzovanie-video-uroka.html
ispolzovanie-vizualnih-svojstv-dlya-gruppirovki-elementov-i-sozdaniya-chetkoj-ierarhii.html
ispolzovanie-voobrazheniya-vo-vremeni.html