Альтернативні та поновлювальні джерела енергії
Викрористання альтернативних та поновлювальних джерел енергії: геліоенергетика, вітроенергетика, гідроенергетика, а також біоенергетика. Переваги та проблеми використання нетрадиційних джерел енергії (НВДЕ) у різних галузях народного господарства.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.11.2010 |
| Размер файла | 240,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Альтернативні та поновлювальні джерела енергії
План:
1. Загальні питання
2. Геліоенергетика
3. Вітроенергетика
4. Гідроенергетика
5. Біоенергетика
Контрольні запитання
1. Загальні питання
Як було наголошено вище, характер взаємодії між людством і природою визначається насамперед людиною і антропогенним впливом на навколишнє середовище. Існуючі моделі розвитку суспільства визначають прямо пропорційну залежність між науково-технічним прогресом (символом економічного стану) і споживанням енергії на душу населення. У країнах Західної Європи воно становить більше трьох умовних тонн вугілля на рік (близько 100 ГДж), у США і Канаді цей показник утричі вищий (300 ГДж), але у більшості країн Африки - у 30-40 разів нижчий.
Проблеми використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) у різних галузях народного господарства почали розв'язуватися з другої половини ХХ ст. До цього спонукали кризові ситуації: світова енергетична криза 1973 р. і Чорнобильська катастрофа 1986 р., які змусили більшість країн переглянути свою енергетичну політику щодо темпів і перспектив практичного застосування НВДЕ.
В загальному випадку під нетрадиційними і поновлюваними джерелами енергії визначають джерела електричної і теплової енергії, що використовують енергетичні ресурси рік, водоймищ і промислових водостоків, енергію вітру, сонця, біомаси, стічних вод, твердих побутових відходів та ін.
Основні джерела поновлюваної енергії :
· сонячне випромінювання;
· гравітаційна взаємодія Сонця, Місяця і Землі, наслідком чого, наприклад, є морські припливи і відливи;
теплова енергія ядра Землі, а також хімічних реакцій і радіоактивного розпаду в її надрах, які проявляються, зокрема, у вигляді геотермальної енергії джерел гарячої води - гейзерів.
Навколишній простір безупинно пронизується потоками енергії від різних джерел. Так, повний потік сонячного випромінювання на Землю дорівнює 1,2-1017 Вт, тобто на одну людину приходиться близько 30 МВТ, що відповідає потужності 10 великих дизель-електрогенераторів.
Важливість використання нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії обумовлена тим, що населення Землі в даний час складає близько 6 млрд людей і зростає приблизно на 2-3 % у рік, при середньому споживанні потужності на душу населення - 0,8 кВт. Національні розходження рівнів спожитої енергії - від 10 кВт у США, 4 кВт - у країнах Європи до 0,1 кВт - у Центральній Африці. Середні темпи росту національного доходу в країнах сучасного світу складають 2-5 % у рік. При цьому щорічне підвищення споживання енергії з урахуванням росту населення повинно бути 4 - 8 %, що неможливо забезпечити без використання нових джерел енергії. Нарощування виробництва енергії такими темпами за рахунок спалювання вуглеводородних палив веде до серйозних екологічних наслідків , зокрема, до парникового ефекту.
Інтерес до НВДЕ у всьому світі зумовлений двома негативними тенденціями розвитку традиційної енергетики: швидким виснаженням природних ПЕР і забрудненням навколишнього середовища. За даними ООН, уже до середини ХХI ст. можливе виснаження таких видів ПЕР як нафта, газ і уран (U238).
Особливу роль у виникненні ПЕР на Землі відіграє Сонце. Сонячна енергія протягом мільйонів років була рушійною силою виникнення родовищ нафти, газу та твердого палива. Одним з основних напрямів нетрадиційної енергетики є використання енергії Сонця прямими і непрямими методами.
Прямі методи використання сонячної енергії ґрунтуються на перетворенні променистої енергії Сонця на електричну і теплову, непрямі - дозволяють використовувати кінетичну і потенційну енергію, що виникає внаслідок сонячного випромінювання з біосфери. Це енергія вітру, біомаси (органічні відходи в господарській діяльності людини, енергетичні плантації), океанів і морів (наприклад, енергія припливів і відпливів, температурного градієнта великих товщ води), гідроенергія (великих та малих річок, що виступають як гідроакумулювальні системи).
Сумарний потенційний внесок усіх НВДЕ у світовий енергетичний баланс до кінця 2000 р. становив майже 10 %. Об'єм використання окремих видів НВДЕ розподілявся так (млн т у. п.): сонячна енергія (на гаряче водопостачання й опалення) - 36; геотермальна енергія - 29; енергія вітру - 7; енергія біомаси - 7; інші види енергії - 7 (усього - 86 млн т у. п.).
Енергетична криза 70-х рр. і усвідомлення наслідків Чорнобильської катастрофи зробили свою справу: світове співтовариство шукає «нову енергію», насамперед, у напрямі використання НВДЕ , об'єм яких до 2020 року повинен скласти 20% (табл.12.1) від загального виробництва (споживання).
Таблиця 12.1 - Виробництво теплової та електричної енергії в країнах ЄС на базі нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії
|
Тип НВДЕ |
Виробництво енергії, млн т н.е. |
Загальні капітальні витрати у 1997-2000 рр., млрд доларів |
Зниження викидів СО2 до 2010 р., млн т/рік |
||
|
1995 |
2010 |
||||
|
Вітроенергетика |
0,350 |
6,90 |
34,56 |
72,0 |
|
|
Гідроенергетика |
26,400 |
30,55 |
17,16 |
48,0 |
|
|
Фотоелектрична енергетика |
0,002 |
0,26 |
10,80 |
3,0 |
|
|
Біомаса |
44,800 |
135,00 |
100,80 |
255,0 |
|
|
Геотермальна енергетика |
2,500 |
5,20 |
6,00 |
5,0 |
|
|
Сонячні теплові колектори |
0,260 |
4,00 |
28,80 |
19,0 |
|
|
Усього |
74,300 |
182,00 |
198,12 |
402,0 |
Примітка. Теплота згорання 1 т нафтового еквівалента (1 т н.е.) - = 41,86 ГДж.
Потреба і можливість розвитку в Україні цього напряму зумовлені наступними причинами:
– дефіцитом традиційних для України ПЕР;
– дисбалансом у розвитку енергетичного комплексу України, орієнтованого, на централізоване електро- і теплопостачання та значне (понад 40 %) виробництво енергії на АЕС. Разом з тим, відсутнє власне виробництво ядерного палива, технології утилізації і переробки відходів АЕС, виробництв для модернізації устаткування діючих АЕС;
– наявністю науково-технічної і промислової бази, придатної для виробництва практично усіх видів устаткування нетрадиційної енергетики;
– сприятливими клімато-метеорологічними умовами для використання основних видів НВДЕ.
Виходячи з географічних, науково-економічних та екологічних факторів для України доцільно розглядати використання таких НВДЕ, як енергія Сонця, вітру, біомаси, малих рік, геотермальна енергія, ресурси яких подано в табл. 12.2.
Використання відновлюваних джерел енергії дозволить знизити споживання дефіцитних для України нафтопродуктів (загальний об'єм приблизно 300 млн т у. п./рік) на 5-6 %, зокрема за рахунок використання геліоресурсів - на 1,7 %, вітроенергії - на 2,8 %; геотермальної енергії - на 0,1 %; біогазу - на 0,2 %; гідроенергії рік - на 0,9 % (великих - 0,6 %, малих - 0,3 %).
Перевагою нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії є їх екологічна безпека та можливість локального використання в будь - якому районі. За даними ЮНЕСКО, приблизно 2 млрд людей на Землі мають обмежений доступ до електропостачання в силу відсутності розвинутих електричних мереж, а 2,4 млрд - до сучасних видів пального для приготування їжі та обігріву помешкань. Тому навіть активні прихильники випереджального розвитку ядерної енергетики у прогнозах на кінець XXІ століття віддають поновлюваної енергії не менш 18 % загального споживання. Це, приблизно, стільки, скільки зараз людство одержує за рахунок викопного палива.
Таблиця 12.2 - Ресурси відновлюваних джерел енергії України
|
Джерело енергії |
Теоретичний потенціал |
Використання на початку ХХІ ст. |
Технічний потенціал |
|||
|
МВт·год на рік |
МВт·год на рік |
т у. п. |
МВт·год на рік |
т у. п. |
||
|
Геліоресурси |
720109 |
81103 |
10103 |
0,13109 |
0,16109 |
|
|
Вітроенергетика |
965109 |
0,8103 |
0,096103 |
0,36109 |
40...70109 |
|
|
Геотермальна енергетика |
5128109 |
0,4103 |
0,049103 |
14109 |
1,7109 |
|
|
Біоенергія с.-г. відходів |
12,5106 |
0,14103 |
0,002103 |
6,1106 |
0,73106 |
|
|
Гідроенергетика, зокрема: |
42,4106 |
10,2106 |
1,22106 |
21,5106 |
2,6106 |
|
|
велика |
25,0106 |
9,7106 |
1,16106 |
15,1106 |
1,8106 |
|
|
мала |
17,4106 |
0,5106 |
0,06106 |
6,4106 |
0,8106 |
Енергетична стратегія України на період до 2030 року, яка передбачає використання нетрадиційних і поновлюваних джерел енергії в наростаючих масштабах. З обліком природних, географічних і метеорологічних умов перевага віддається малим гідроелектростанціям, вітроенергетичним установкам, біоенергетичним установкам, установкам для спалювання відходів рослинництва і побутових відходів, геліоводопідогрівачам. Потенціал цих джерел України оцінюється у 6 % від усієї розрахункової економії палива, що планується одержати за рахунок енергозбереження. При цьому особливо підкреслюється, що вони дають реальну економію палива, відчутний соціальний ефект, значно поменшують негативний вплив енергетики на довкілля. Їх застосування символізує реальний перехід від марнотратної до раціональної економіки.
2. Геліоенергетика
альтернативний поновлювальний джерело енергія нетрадиційний
Сонце є основним джерелом енергії, що забезпечує існування життя на Землі. Унаслідок реакцій ядерного синтезу в його активному ядрі досягаються температури до 107 К. При цьому поверхня Сонця має температуру близько 6000 К. Електромагнітним випромінюванням сонячна енергія передається в космічному просторі і досягає поверхні Землі, з потужністью близько 1,2-1011 Вт. Одержання такої енергії на протязі однієї години досить, щоб задовольнити енергетичні потреби всього населення Земної кулі протягом року. Максимальна щільність потоку сонячного випромінювання, що приходить на Землю, складає приблизно 1кВт/м2. В залежності від місця, часу доби і погоди потоки сонячної енергії міняються від 3 до 30 МДж/м2 у день (для різних населених районів).
Для створення комфортних умов життя одній людині, в середньому, потрібно приблизно 2 кВт на добу, або приблизно 170 МДж енергії. Якщо прийняти ефективність перетворення сонячної енергії в зручну для споживання форму - 10% та потік сонячної енергії - 17 Мдж/м2 у день, то необхідну для однієї людини енергію можна одержати з 100 м2 площі земної поверхні. При середній щільності населення в містах - 500 чоловік на 1км2, на одну людину приходиться близько 2000 м2 земної поверхні. Тобто, досить всього 5% цієї площі, щоб за рахунок сонячної енергії, що знімається з її, задовольнити енергетичні потреби людини.
Для характеристики сонячного випромінювання і взаємодії його з речовиною використовуються наступні основні величини.
Потік випромінювання - енергія, що випромінюється електромагнітними хвилями за одну секунду через одиницю довільної поверхні [Дж/с=Вт]
Щільність потоку випромінювання (енергетична освітленість) - відношення потоку випромінювання до площі поверхні, що опромінюється. Щільність потоку випромінювання від Сонця, що падає на перпендикулярну йому площадку поза земною атмосферою, ще називається сонячною константою .
Коефіцієнт поглинання - відношення потоку випромінювання, що поглинається поверхнею тіла, до потоку випромінювання, який падає на цю поверхню в тому же спектральному інтервалі. Залежить від частоти (довжини хвилі) випромінювання , природи і температури тіла. Тіло, для якого коефіцієнт поглинання дорівнює одиниці, поглинає все падаюче на нього випромінювання і називається абсолютно чорним тілом.
Відбивна здатність тіла - відношення потоку випромінювання, відбитого поверхнею тіла, до потоку, падаючого на його поверхню Для поверхонь, що розсіюють падаюче сонячне випромінювання, цю величину називають альбедо.
Сонячні водопідігрівники (геліоводопідігрівники). Перетворення сонячної енергії в теплову забезпечується за рахунок здатності атомів речовини поглинати електромагнітне випромінювання. При цьому енергія електромагнітного випромінювання перетворюється в кінетичну енергію атомів і молекул речовини, тобто в теплову енергію. Результатом цього є підвищення температури тіла.
Для енергетичних цілей найбільш розповсюджено використання сонячного випромінювання для нагрівання води в системах опалення і гарячого водопостачання. Основним елементом сонячної нагрівальної системи є приймач, у якому відбувається поглинання сонячного випромінювання і передача енергії рідини. Найбільш розповсюджені плоскі (нефокусуючі) приймачі, які дозволяють збирати як пряме, так і розсіяне випромінювання й, у силу цього, здатні працювати також і в хмарну погоду. Вони мають невисоку вартість і є кращими при нагріванні рідин до температур нижче 1000С .
Зупинимось на характеристиці деяких конструкцій сонячної нагрівальної системи:
- відкритий резервуар на поверхні землі (наприклад, басейн) - найпростіший можливий нагрівач води. Підвищення температури води обмежено високим коефіцієнтом відзеркалення поверхні води, тепловіддачею до землі і повітря, витратою частини поглиненого тепла на випар води;
- відкритий резервуар (теплоізольований від землі). Підвищення температури води обмежено високим коефіцієнтом відзеркалення поверхні води, тепловіддачею до повітря, витратою частини поглиненого тепла на випар води;
- чорний резервуар (рідина знаходиться в ємності з чорною матовою поверхнею), звичайно розташовуваної на даху будинку. Втрати тепла на випар відсутні, коефіцієнт поглинання чорної поверхні близький до одиниці. Нагрівачі цього типу недорогі, прості у виготовленні, дозволяють нагрівати воду до температури близько 45°С. Широке поширення одержали в Японії, Ізраїлі;
- чорний резервуар (з теплоізольованим дном). Дозволяє зменшити майже в два - три рази втрати тепла, які мають місце в попередній конструкції. Для досягнення цього досить всього декількох сантиметрів ізолюючого шару (практично, будь-якого пористого матеріалу з розміром пір до 1 мм.), що укладається на дно ємності;
- закриті чорні нагрівачі (ємність нагрівача міститься в контейнер із прозорої для сонячного випромінювання кришкою, кращим матеріалом для якої є скло). Дозволяють виключити тепловіддачу від приймача в повітря, особливо, у вітряну погоду;
- металеві проточні нагрівачі (вода протікає по паралельним трубкам, закріпленим на зачерненій металевій пластині). Звичайно діаметр трубок складає близько 2 см, відстань між ними 20см, товщина пластини 0,3см. Пластину з трубками для захисту від вітру поміщають у контейнер зі скляною кришкою.
Характеристики проточного нагрівача можуть бути поліпшені за рахунок зменшення конвективного переносу між прийомною пластиною і скляною кришкою та радіаційних втрат від пластини, а також використання вакуумірованих приймачів, у яких заповнена рідиною чорна трубка міститься у середині зовнішньої скляної трубки й у просторі між ними створюється вакуум. Останнє виключає конвективный перенос тепла через зовнішню поверхню.
Нагріту в проточному нагрівачі рідину можна використовувати відразу чи запасати. Прокачування нагрітої рідини може здійснюватися як примусово , так і природною циркуляцією (конвекцією). В останньому випадку нагрівач повинний знаходитися нижче нагромаджувача нагрітої води. Швидкість прокачування вибирають такою, щоб температура води підвищувалась приблизно на 40С при кожнім проході через нагрівач.
Перевагою системи з примусовою циркуляцією є: можливість використання існуючих водонагрівальних систем шляхом введення до їх складу приймача сонячного випромінювання і насосу; немає необхідності розташовувати накопичувальну ємність вище приймача. Недолік - залежність від електроенергії, споживаної насосом.
Підігрівники повітря. Сонячне випромінювання можна використовувати для підігріву повітря, просушування зерна, для обігріву будинків. Для останніх у кліматичній зоні України витрачається більше третини усіх первинних енергетичних ресурсів. Часткове розвантаження енергетики, пов'язане з проектуванням чи перебудовою будинків шляхом використання сонячного тепла, дозволяє заощадити значну кількість енергоносіїв систем теплопостачання.
Теплопровідність повітря набагато нижче, ніж води. Тому нагрівачі такого типу виготовляють з шорсткуватими прийомними поверхнями, які мають велику площу теплообміну, що дозволяє за рахунок турбулізації потоку значно підвищити інтенсивність тепловіддачі.
Сонячні системи для одержання електроенергії (сонячні електростанції). Концентрація сонячної енергії дозволяє одержувати температури до 7000С, що досить для роботи звичайного теплового двигуна з прийнятним коефіцієнтом корисної дії. Наприклад, параболічний концентратор з діаметром дзеркала 30 м дозволяє сконцентрувати потужність випромінювання порядку 700 кВт, що дає можливість одержати до 200 кВт електроенергії. Колектор передає сонячну енергію теплоносію (останній у цьому випадку може являти собою водяну пару високої температури), яка направляється в парову турбіну для вироблення електроенергії.
Для створення сонячних електростанцій великої потужності (порядку 10 МВТ) можливі два варіанти: розосереджені колектори і системи з центральною сонячною вежею. Сонячна електростанція з розосередженими колекторами складається з безлічі невеликих концентруючих колекторів, кожний з яких незалежно стежить за Сонцем, передає енергію рідині (теплоносію), яка збирається від усіх колекторів в центральної енергостанції і надходить на турбіну електрогенератора. Сонячна електростанція з центральною вежею складається з плоских дзеркал, які розташовані на великій площі, стежать за Сонцем і відбивають сонячні промені на центральний приймач, розміщений на вершині вежі.
Акумулятори теплової енергії. Застосування описаних нижче стандартних нагрівачів виявляється занадто дорогим для нагрівання великих обсягів рідини до температур 1000С. В цьому випадку ефективне застосування „сонячного ставка” , який являє собою оригінальний нагрівач, де теплозахисною поверхнею є вода.
В „сонячний ставок” (достатньо велику водойму, яка може бути вирита просто в землі) заливається кілька шарів води різного ступеня солоності. Шар найбільшої солоності, товщиною приблизно 0,5 м, розташовується на дні і нагрівається за рахунок сонячного випромінювання, яке поглинається дном водойми.
Таким чином, у неоднорідній водоймі придонний шар води більш солоний, чим шар над ним, і його щільність хоча і зменшується при нагріванні, але залишається вище щільності більш високого шару. Відсутність конвекції, що має місце в даному випадку, веде до того, що придонний шар нагрівається усе сильніше. Використання розчинів, щільність яких підвищується при нагріванні, дозволяє мати стабільні сонячні ставки, в яких досягається рівноважна температура 90°С и вище. Наприклад, сонячний ставок у Эйн - Бореке (Ізраїль) виробляє 150 кВт електроенергії з площі 0,74 га при вартості 0,1 долар США за 1 кВтч.
Пряме перетворення сонячної енергії в електричну (фотоелектричні перетворювачі). Найбільш оптимальним є пряме перетворення сонячної енергії в електричну, що стає можливим при використанні фотоефекту.
Фотоефект - електричне явище, яке відбувається при освітленні речовини, а саме: вихід електронів з металів (фотоелектрична емісія чи зовнішній фотоефект); переміщення зарядів через границю розділу напівпровідників з різними типами провідності (p -n) (вентильний фотоефект); зміна електричної провідності (фотопровідність).
При освітленні границі розділу напівпровідників з різними типами провідності (р-n) між ними встановлюється різниця потенціалів (фото ЕДС). Це явище називається вентильним фотоефектом, на використанні якого засноване створення фотоелектричних перетворювачів енергії (сонячних елементів і батарей).
Сонячні елементи характеризуються коефіцієнтом перетворення сонячної енергії в електричну, котрий є відношенням падаючого на елемент потоку випромінювання до максимальної потужності електричної енергії, що виробляється. Кремнієві сонячні елементи мають коефіцієнт перетворення 10-15 % ,тобто при освітленості 1 кВт/м2 виробляють електричну потужність 1-1,5 Вт з кожного квадратного дециметра .
Типова структура сонячного елемента з p-n переходом зображена на мал. 12.1 і включає до себе: 1 - шар напівпровідника (товщиною 0,2-1,0 мікрон) з n-провідністю; 2 - шар напівпровідника (товщиною 250 - 400 мікронів) з p- провідністю; 3 - додатковий потенційний бар'єр (товщиною 0,2 мкм); 4 - металевий контакт з тильної сторони; 5 - сполучний провідник з лицьовою поверхнею попереднього елемента; 6 - протиотражальне покриття; 7-лицьовий контакт; 8 - провідник з'єднання з контактом наступного елементу. Сонячні елементи з'єднуються послідовно в сонячні модулі, які, в свою чергу, паралельно - в сонячні батареї (рис.12.2.).
Рис.12.1 - Сонячний елемент
Рис. 12.2 - Е - сонячний елемент, М - сонячний модуль, Б - сонячна батарея.
Важливим показником, що характеризує можливість широкого використання фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії в електричну є вартість 1 Вт максимальної потужності, яка на даний час дорівнює 0,8 доларів США. При повній вартості сонячних елементів 4 долари США за 1Вт, допоміжної апаратури - 2 долари США за 1 Вт, опроміненні місцевості 20 МДЖ/м2 у день та довговічності сонячних батарей 20 років вартість електроенергії складе приблизно 16 центів США за 1кВтч (4,4 центи за МДж). Така цілком конкурентноздатна з вартістю електроенергії, що виробляються дизель-генераторами у віддалених районах, де вартість доставки палива й обслуговування різко зростає. Слід очікувати, що в найближчий час сонячні батареї будуть широко використовуватись в освітлювальних системах, системах тепло- і водопостачання, в першу чергу, у сільських місцевостях .
Основними компонентами сонячної енергетичної установки є сонячна батарея з приладами контролю і керування, акумуляторна батарея, інвертор для перетворення постійного струму сонячної батареї в перемінний струм промислових параметрів, що споживається більшістю електричних пристроїв. Незважаючи на нерівномірність добового потоку сонячного випромінювання і його відсутність у нічний час, акумуляторна батарея за рахунок накопичення електрики, яка виробляється сонячною батареєю, дозволяє забезпечити безупинну роботу сонячної енергетичної установки.
3. Вітроенергетика
Вітер - це рух повітряних мас земної атмосфери, викликаний перепадом температур в атмосфері через нерівномірне нагрівання її сонцем. Використання енергії вітру - перетворення енергії сонця в механічну. Пристрої, що в свою чергу, перетворюють енергію вітру в будь - яку іншу (механічну, теплову, електричну), називають вітроенергетичними установками (ВЕУ).
Інтерес до ВЕУ різко зріс після енергетичної кризи 1973 року, коли різко підвищилась ціна на нафтопродукти. З того часу побудовано велику частину вітроустановок з широким використанням досягнень аеродинаміки, механіки, мікроелектроніки для контролю і керування. Вітроустановки потужністю від декількох кіловатів до мегаватів виробляються в Європі, США й інших частинах світу. Велика частина з них використовується для виробництва електроенергії як у складі енергосистеми, так і автономно.
Одна з основних умов при проектуванні вітроустановок - забезпечення захисту від руйнування сильними випадковими поривами вітру. В середньому раз у 50 років у кожній місцевості бувають вітри зі швидкістю, яка у 5-10 разів перевищує середню. Тому вітроустановки проектують з великим запасом міцності, але максимальна проектна потужність визначається для стандартної швидкості вітру, за яку звичайно приймають 12 м/с.
ВЕУ потрібно встановлювати досить високо над місцевими перешкодами, щоб вітровий потік був сильним та однорідним з мінімальними змінами напрямку і швидкості, яка збільшується з висотою над поверхнею Землі. Найкращим місцем для розміщення ВЕУ є гладка куполообразна нічим не затінена височина. Бажано, щоб в радіусі декількох сотень метрів вона була оточена полями чи водяною поверхнею. Як правило, голівки вітроустановок знаходяться на висоті від 5 до 50 м.
Для визначення швидкості Uz на цих висотах використовують апроксимаційну формулу, в яку входить значення стандартної швидкості вітру для даної місцевості U10 на висоті 10 м, а саме , де z, м - висота, а b =0,14 - параметр для відкритих місць . Чим менше значення швидкості, тим менше розрізняється навантаження, що зазнає лопать вітроколеса в нижнім та верхнім положенні. Значення параметра b різні в різну пору року і протягом однієї доби. Тому приведеною вище формулою треба користуватися дуже обачно, особливо для висот більш 50 м.
У районах зі сприятливими вітровими умовами середньорічне виробництво електроенергії вітроустановками складає 25-35 % його максимального проектного значення, термін служби вітроустановок - 15-20 років, а вартість - від 1000 до 1500 доларів США за 1 кВт проектної потужності. Офіційні оцінки можливої частки вітроенергетики в енергетиці, наприклад, у Великобританії і Західній Німеччині, що не передбачають яких-небудь серйозних змін у сформованій інфраструктурі енергоспоживання, складають не менш 20 %.
Автономні вітроустановки дуже перспективні для заміни дизельних електростанцій і опалювальних установок, що працюють на нафтопродуктах, особливо у віддалених районах, і можуть бути призначені для безпосереднього виконання механічної роботи (наприклад, приводу водяного насоса) або для виробництва електроенергії. В останньому випадку вони приводять в дію електрогенератор і разом з ними називаються вітрогенераторами.
Таблиця 12.3 - Сила вітру по шкалі Бофорта та її вплив на вітроустановки та умови роботи.
|
Бали Бофорта |
Швидкість вітру |
Характеристика сили вітру |
Спостережливі ефекти дії |
Вплив вітру на ВЕУ |
Умови для роботи ВЕУ |
|
|
1 |
0,4-1,8 |
Тихий |
Дим з труби ледве відхиляється, на воді з'являються брижі |
- |
Відсутні |
|
|
2 |
1,8 -3,6 |
Легкий |
Вітер відчувається лицем, шелестять листя, на воді виразне хвилювання |
- |
Відсутні |
|
|
3 |
3,6-5,8 |
Слабкий |
Хитається листя на деревах, розгортаються легкі прапори. На окремих хвилях з'являються „баранці” |
Починають обертатися лопати тихохідних ВЕУ |
Погані для всіх установок |
|
|
4 |
5,8-8,5 |
Помірний |
Хитаються тонкі гілки дерев, підіймається пил та клаптики паперів, на воді багато „баранців” |
Починають обертатися колеса всіх ВЕУ |
Гарні |
|
|
5 |
8,5-11 |
Свіжий |
Починають розкачуватись листвяні дерева, всі хвилі в „баранцях” |
Потужність ВЕУ досягає 30% від проектної |
Дуже гарні |
|
|
6 |
11-14 |
Сильний |
Розкачуються великі гілки дерев, гудять телефонні провода, піняться гребні хвиль |
Потужність у розрахунковому діапазоні близька до максимальної |
Сприятливі для міцних малогабаритних установок |
|
|
7 |
14-17 |
Міцний |
Всі дерева розкачуються, з гребенев хвиль зривається піна |
Максимальна потужність |
Крайні допустимі |
|
|
8 |
17-21 |
Дуже міцний |
Ламаються гілки дерев, трудно йти против вітру, з хвиль зриваються клаптики піни |
ВЕУ починають відключатися |
Недопустимі |
|
|
При швидкості вітру 21--34 м/с -- шторм, понад 34 м/с -- ураган. |
Таблица 12.4 - Параметри вітроенергетичних установок різної проектної потужності при швидкості вітру 12 м/с
|
Клас ВЕУ |
Розрахункова (проектна потужність), кВт |
Діаметр вітроколеса, м |
Період обертання, с |
|
|
Малі |
10 25 |
6,4 10 |
0,3 0,4 |
|
|
Середні |
50 100 150 |
14 20 25 |
0,6 0,9 1,1 |
|
|
Великі |
250 500 1000 |
32 49 64 |
1,4 2,1 3,1 |
|
|
Дуже великі |
2000 3000 4000 |
90 110 130 |
3,9 4,8 5,7 |
Принцип дії і класифікація ВЕУ. Як уже було сказано, у вітроенергетичних установках енергія вітру перетворює в механічну енергію робочих органів. Первинним і основним з них є вітроколесо, що безпосередньо приймає на себе енергію вітру і, перетворює її в кінетичну енергію обертання.
Обертання вітроколеса під дією вітру обумовлено тим, що на будь-яке тіло, яке обтікається потоком газу, діє сила Р, яку можна розкласти на дві складові: - уздовж швидкості потоку (силу лобового опору Fo ), і у напрямку, перпендикулярному швидкості потоку, що набігає, піднімальною силою Fп . Величини цих сил залежать від форми тіла, орієнтації його в потоці газу і швидкості. Під дією цих сил вітроколесо приводиться в обертання.
Вітроустановки класифікуються по двох основних ознаках: геометрії вітроколеса і його положенні щодо напрямку вітру. Якщо вісь обертання вітроколеса паралельна повітряному потоку, то установка називається горизонтально-осьовою, якщо перпендикулярна - вертикально-осьовою. Установки, що використовують силу лобового опору , як правило, обертаються з лінійною швидкістю, меншою швидкості вітру, а установки, що використовують підйомну силу, мають лінійну швидкість кінців лопат, яка більше швидкості вітру.
Кожне вітроколесо характеризується:
- o метаємою площею S, тобто площею, що покривається його лопатями при обертанні і дорівнює , де D - діаметр вітроколеса;
- геометричним заповненням, рівним відношенню площі проекції лопат на площину, перпендикулярну потоку, до ометаємої площі (так, наприклад, при однакових лопатях четирилопатне колесо має вдвічі більше заповнення, чим дволопатне),
- коефіцієнтом потужності Ср, який характеризує ефективність використання енергії вітрового потоку та залежить від конструкції вітроколеса;
- коефіцієнтом швидкохідності Z, рівним відношенню швидкості кінця лопаті до швидкості вітру.
При швидкості вітру U та щільності повітря вітроколесо з ометаємою площиною S розвиває потужність , яка пропорційна кубу швидкості вітру. ВЕУ з великим геометричним заповненням вітроколеса розвивають значну потужність при відносно слабкому вітрі, максимум потужності досягається при невеликих обертаннях колеса. ВЕУ з малим заповненням досягають максимальної потужності при великих обертаннях, та потребують більш великого часу при виході на цей режим. Тому перші використовуються у водяних насосах і, навіть, при слабкому вітру зберігають працездатність, а другі - у якості електрогенераторів, де необхідна висока частота обертання.
Виробництво електроенергії ВЕУ. Використання вітроустановок для виробництва електроенергії є найбільш ефективним засобом утилізації енергії вітру. Вимоги до показників частоти та напруги електроенергії, яка виробляється ВЕУ, залежать від особливостей споживачів. Ці вимоги досить тверді при роботі ВЕУ у рамках єдиної енергетичної системи і доволі м'які - при використанні енергії вітроустановок в освітлювальних та нагрівних установках.
Основними елементами вітроелектрогенераторів є : власне вітроустановка, електрогенератор, система керування параметрами генерувальної електроенергії в залежності від змінювання сили вітру та швидкості обертання колеса Для виключення перебоїв в електропостачанні ВЕУ потрібні акумулятори електричної енергії або необхідно запаралелення з електроенергетичним обладнанням інших типів, тому що неминучі періоди безвітря.
Одним із засобів керування електроенергією вітру є випрямлення перемінного струму ВЕУ, а потім перетворення його в перемінний струм з заданими стабілізованими параметрами.
В таблиці 12.5 приведено характеристики вітру і показники ВЕУ, рекомендованих до впровадження.
Таблиця 12.5 -- Вітротехничні показники вітроагрегатів, рекомендованих до впровадження
|
Зональна середньорічна швидкість вітру, м/с |
Діапазон робочих швидкостей вітру ВЕУ, м/с |
Розрахункова швидкість вітру, що відповідає номінальній потужності, м/с |
Орієнтована частка використання ВЕУ, % |
|
|
До 4,5 |
3-20 |
8 |
40 |
|
|
4,5-5,5 |
4-24 |
9 |
30 |
|
|
понад 5,5 |
4-24 |
10-12 |
30 |
4. Гідроенергетика
Загальні положення. Термін "гідроенергетика" визначає галузь енергетики, де використовується енергія потоку води, що рухається, яка перетворюється в механічну або, найчастіше, в електричну. Крім гідроенергетики водяними джерелами енергії є також морські хвилі і припливи.
Гідроенергетика - найбільш розвинута галузь енергетики на поновлюваних ресурсах. Важливо відзначити, що відновлюваність гідроенергетичних ресурсів також забезпечується енергією Сонця. Дійсно, ріки являють собою потоки води, що рухаються під дією сили ваги з більш високих на поверхні Землі місць у більш низькі і зрештою, впадають у Світовий океан. Під дією сонячного випромінювання вода випаровується з поверхні Світового океану, пара її піднімається у верхні шари атмосфери, конденсується в хмари і випадає у виді дощу, поповнюючи джерела рік, що виснажуються. Таким чином, енергія рік є перетворена в механічну енергія Сонця.
В силу тих чи інших змін атмосферних умов цей кругообіг може порушитись (ріки міліють чи висихають, виникають повені та ін.). Для виключення цих обставин на ріках перед гідроелектростанціями будують греблі, формуються водоймища, за допомогою яких регулюється постійний напір і витрати води. Умови експлуатації ГЕС (рівномірний режим роботи при відсутності екстремальних температурних і інших навантажень) сприяють їх багаторічній роботі (50 років і більше). Внаслідок цього вони працюють з високим економічним ефектом, і вартість електроенергії, досить низька (приблизно 4 центи США за 1 кВт) . Електроенергію, яку вироблюють ГЕС, досить легко регулювати, що важливо при її використанні в енергосистемах з великими коливаннями навантаження.
Сумарна потужність гідравлічних турбін зараз зростає в усьому світі приблизно на 5 % у рік, тобто подвоюється кожні 15 років. Потенційні можливості гідроенергетики найбільш великі в Африці, Китаї і Південній Америці, де оцінюються в МВт. Потужність усіх ГЕС на кінець минулого століття складала приблизно 500 000 МВт, велика частина з яких мала потужність більш 10 МВт.
Проблемами гідроенергетики є: збиток, який наноситься навколишньому середовищу (особливо від затоплення великих площ при створенні водоймищ), заілювання гребель, корозія гідротурбін і великі капітальні витрати на спорудження в порівнянні з тепловими електростанціями. Тому у даний час перспективним є використання гідроенергетичних ресурсів малих рік без створення штучних водоймищ.
Основні принципи використання енергії води
Оцінка потужності водяного потоку. Нехай Q - обсяг води, що надходить у робочий орган гідроенергетичної установки в одиницю часу (витрата, в м3/с), H - висота падіння рідини (напір, м ), - щільність води (кг/м3), g - прискорення сили ваги (9,8 м/с2,). Тоді потужність водяного потоку Р визначається по формулі .
Основним робочим органом гідроенергетичної установки, що безпосередньо перетворює енергію води у кінетичну енергію обертання, є гідротурбіна, коефіцієнт корисної дії якої складає до 90%.
Гідротурбіни бувають двох типів:
- активні, робоче колесо яких обертається в повітрі, завдяки потоку води, що натікає на його лопаті;
- реактивні, робоче колесо яких цілком занурено у воду й обертається, в основному, за рахунок різниці тисків перед і за колесом.
В активній гідротурбіні водяний потік перед турбіною за допомогою водовода і сопла формується в струмінь, що направляється на ковші, розташовані по ободу колеса, приводячи його в обертання. ККД реальних турбін коливається від 50 % - для невеликих енергоустановок до 90 % - для великих.
В реактивній гідротурбіні потік води діє на всі лопати турбіни одночасно і практично постійно. Найбільш компактною її конструкцією є пропелерна з переважно осьовим напрямком потоку в робочому колесі. Направляючий апарат на вході турбіни трохи закручує потік, що надходить на робоче колесо, збільшуючи тим самим ККД турбіни.
Сучасні гідроенергетичні установки входять до складу гідроелектростанцій, які використовуються для виробництва електроенергії. Типова гідроелектростанція це - водоймище, водовід, регулятор витрати води, гідротурбіна, електрогенератор, система контролю і керування параметрами генератора, електророзподільна система.
Енергія хвиль і приливів. Величезну кількість енергії можна одержати від морських хвиль. Потужність, що переноситься хвилями на глибокій воді, пропорційна квадрату їх амплітуди і періоду. Тому найбільший інтерес представляють довгоперіодні (період порядку 10 с) хвилі з великою амплітудою (порядку 2 м), які дозволяють знімати з одиниці довжини гребеня в середньому 50-70 кВт/м.
Існує безліч технічних рішень, що дозволяють реалізувати можливість перетворення енергії хвиль в електроенергію. В останні роки інтерес до хвильової енергетики різко підсилився, особливо в Японії, Великобританії, країнах Скандинавії, де експерименти переросли в стадію реалізації. Сучасна тенденція розробки таких установок орієнтована на одиничні модулі помірної потужності (близько 1 МВт) розміром порядку 50 м уздовж фронту хвилі.
У результаті хвильового руху рідини в хвилі одночасно зі зміною положення рівня і нахилу поверхні відбувається зміна кінетичної і потенційної енергії, зміна тиску під хвилею. На основі використання однієї характерної ознаки хвильового руху чи їхньої комбінації вже створена велика кількість різних пристроїв, що поглинають і перетворюють хвильову енергію.
Енергія припливів приховує в собі великі потенційні можливості. Приливні коливання рівня у величезних океанах планети цілком передбачувані і пов'язані с гравітаційним впливом Місяця на водяні масиви Землі. Основні періоди цих коливань - добові (тривалістю близько 24 год) і півдобові (близько 12 год. 25 хв). Різниця між послідовними найвищим і найнижчим рівнями води складає 0,5-10 м (висота припливу). Під час припливів і відливів переміщення водяних мас утворює приливні плини, швидкість яких у прибережних протоках і між островами може досягати 5 м/с.
Перетворення енергії припливів використовувалося для приведення в дію порівняно малопотужних пристроїв ще в середньовічній Англії й Китаї. Із сучасних приливних електростанцій найбільш відома великомасштабна електростанція Ранс потужністю 240 МВт (Бретань, Франція) і невелика, але принципово важлива, дослідна станція потужністю 400 кВт у Кислій Губі на узбережжі Баренцева моря (Росія).
Перетворення теплової енергії океану в механічну. Світовий океан - найбільший природний колектор сонячного випромінювання. У ньому між теплими поверхневими водами, що поглинають сонячне випромінювання, і більш холодними придонними досягається різниця температур у 200С. Це забезпечує безупинно поповнюваний запас теплової енергії, яка принципово може бути перетворена в інші види. Установка, що дозволяє здійснити процес такого перетворення, являє собою теплові машини, що приводяться в дію різницею температур між «холодною» водою, піднятою з глибини океану, і «гарячою», забраною з поверхні. Робоча рідина (робоче тіло) циркулює за замкнутою схемою, відбирає тепло від "гарячої" води в теплообміннику випарника, а в паровій фазі приводить в дію турбіну, що зв'язана з генератором, а потім конденсується в охолоджуваному "холодною" водою конденсаторі.
5. Біоенергетика
Загальні положення. Складний комплекс речовин, з яких складаються рослини і тварини, прийнято називати біомасою, основа якої - органічні сполуки вуглецю. Унікальна роль вуглецю в живій природі обумовлена його властивостями, якими в сукупності не володіє жоден інший хімічний елемент. Між атомами вуглецю, а також між вуглецем і іншими хімічними елементами утворюються міцні хімічні зв'язки, які можуть бути розірвані у відповідних фізіологічних умовах. Органічні сполуки вуглецю в процесі з'єднання з киснем при згорянні чи в процесі природного метаболізму виділяють тепло.
Первісна енергія системи біомаса - кисень виникає в процесі фотосинтезу під дією сонячного випромінювання, що є природним варіантом перетворення сонячної енергії. Доречно згадати, що біомаса є основною вихідною речовиною для утворення викопних палив (торфу, вугілля, нафти, газу). Рослинний матеріал , який накопичувався на протязі мільйонів літ на поверхні Землі, у результаті біохімічного розкладання перероблявся в торф. Торфоутворення і торфонакопичування завершувалися перекриттям торфовища опадами, що утворили породи покрівлі. Далі при відносно невисоких температурах і тиску біохімічні процеси приводили до перетворення торфу в буре вугілля, яке у результаті тривалого впливу підвищених температур і тиску перетворилось в кам'яне вугілля, а останнє - в антрацит. Аналогічним чином з останків морських тварин, нижчих організмів і рослинних залишків, що також протягом мільйонів років накопичувались та піддавалися дії тиску порід, утворилась нафта. Таким чином, в остаточному підсумку біомаса і зв'язані з нею походженням копалини углеводородного палива є не чим іншим, як величезними акумуляторами сонячної енергії.
У перерахуванні на суху масу утворення біологічних матеріалів у біосфері іде зі швидкістю близько тон на рік, при цьому щорічно хімічно зв'язується приблизно 1011 т вуглецю, а споживана сонячна енергія складає Дж/рік (Вт). Потік фотосинтетичної енергії на нашу планету складає близько 250 кВт на людину, що еквівалентно виробленню 100 000 великих атомних електростанцій. З загальної кількості біомаси тільки 0,5% вживається людством у вигляді їжі. Утворення біомаси змінюється в залежності від місцевих умов. На одиниці площі суші її утвориться приблизно в 2 рази більше, ніж на одиниці поверхні моря.
Промислове використання енергії біомаси може бути дуже значним. Наприклад, за рахунок відходів виробництва цукру в країнах, що його поставляють, покривається до 40% потреб у паливі. Застосування біопалива у вигляді дров, гною і бадилля рослин має першочергове значення в домашнім господарстві приблизно 50% населення планети. Але для того щоб розглядати біомасу як поновлюване джерело енергії, необхідно забезпечити її виробництво принаймні на одному рівні зі споживанням. Для людства страшне те, що в даний час витрата деревного палива значно випереджає його відтворення.
Чиста питома енергія, яку можна одержати при спалюванні, коливається від 10 МДж/кг (сира деревина) до 40 МДж/кг (жири, нафтоподібні речовини) і 55 МДж/кг для метану. Теплота згоряння сухої біомаси, що є власне кажучи вуглеводами, складає близько 20 МДж/кг. Концепція Енергетичної програми України до 2030 року передбачає перелік великомасштабних заходів в галузі біоенергетики. Вважається, що застосування біоенергетичних установок по переробці відходів тваринництва дозволить істотно поліпшити екологічний стан поблизу великих тваринницьких комплексів, де зібрана величезна кількість непереробної біомаси. Крім того, можна розраховувати на одержання високоякісних органічних добрив і за рахунок виробництва біогазу забезпечити економію традиційного палива.
Щорічно накопичується велика кількість твердих побутових відходів, які направляються на смітники і сміттяпереробні заводи. Потенційна енергія, укладена в них, еквівалентна сотням тисяч тон умовного палива. Відзначимо, що у світовій практиці одержання енергії з твердих побутових відходів здійснюється в основному спалюванням і газифікацією. У Японії, Данії і Швейцарії спалюється близько 70 %, у Німеччині - 30%, Італії - 25%, США -близько14 %.
Як сировину для одержання рідкого і газоподібного палива можливе застосування біомаси швидкозростаючих рослин і дерев. Для цих цілей вважається доцільним використовувати площі вироблених торф'яних родовищ, не придатні для виростання сільськогосподарських культур, а також площі чорнобильської зони.
Фотосинтез - процес утворення органічних речовин і акумулювання хімічної енергії під дією сонячного випромінювання, відбувається в листі рослин і в інших фотосинтезуючих організмах. Це найважливіший процес, з поновлення енергії, тому що всі живі організми складаються з матеріалу, що одержується в результаті фотосинтезу.
При фотосинтезі відбуваються хімічні реакції, в яких беруть участь вуглець С, водень Н, кисень О и сонячне випромінювання. У результаті фотосинтезу утворюються хімічні сполуки цих елементів, енергія яких більше, ніж енергія вихідних матеріалів, на величину поглиненої сонячної енергії. При наступній взаємодії отриманих речовин з киснем ця енергія вивільняється у виді тепла (приблизно 16 МДж/кг)
При згорянні енергія біопалива розсіюється, але продукти згоряння можуть знову перетворюватися в біопаливо шляхом природних екологічних чи сільськогосподарських процесів. Таким чином, використання промислового біопалива, будучи добре ув'язаним із природними екологічними циклами, може не давати забруднень і забезпечувати безупинний процес одержання енергії. Подібні системи називаються агропромисловими. Схема планетарного кругообігу біомаси наведено на рис. 12.3
Рис. 12.3 - Схема планетарного кругообігу біомаси
Класифікація основних типів енергетичних процесів, пов'язаних з переробкою біомаси:
Термохімічні процеси.
- Пряме спалювання для отримання теплоти.
- Пиролиз. Біомасу нагрівають або в умовах відсутності повітря або за рахунок згоряння деякої її частини при обмеженому доступі повітря чи кисню. Склад продуктів, що виходять при цьому, надзвичайно різноманітний: гази, рідина, олія, деревне вугілля. Зміна складу продуктів пиролизу залежить від температурних умов, типу сировини, що вводиться в процес, способів ведення процесу. Якщо основним продуктом пиролизу є пальний газ, то процес називається газифікацією, а установки для його одержання - газогенераторами. КПД пиролиза визначається як відношення теплоти згоряння похідного палива до теплоти згоряння вихідної біомаси і досягає рівня 80-90 %. Види палива, що одержується в результаті пиролиза, мають трохи меншу сумарну енергію згоряння в порівнянні з вихідною біомасою, але - більшу універсальність застосування: кращу керованість горіння; велику зручність в обертанні і транспортуванні, широкий діапазон можливих устроїв-споживачів, менший вплив на навколишнє середовище при згорянні.
- Гідрогенізація. Здрібнену, що розклалася, або переварену біомасу, наприклад, гній, нагрівають в атмосфері водню до температури близько 6000С при тиску близько 5 МПа (50 атм). Одержувані при цьому пальні гази, переважно метан та етан, при спалюванні дають близько 6 МДж на 1 кг сухої сировини.
Біохімічні процеси.
- Анаеробна переробка. Під час відсутності кисню деякі мікроорганізми здатні одержувати енергію, безпосередньо переробляючи вуглеродоутримуючи складові. При цьому виробляється суміш вуглекислого газу С02, метану СН4 і побіжних газів, що називається біогазом.
- Одержання біогаза. Економічно виправдано, коли відповідний біогазогенератор переробляє існуючі потоки відходів, прикладами яких можуть служити стоки каналізаційних систем, тваринницьких ферм і т.п. Одержання біогаза, що можливо в установках самих різних масштабів, особливо ефективно на агропромислових комплексах, де доцільна реалізація повного екологічного циклу. У таких комплексах гній піддають анаеробному збраживанню. Біогаз використовують для освітлення, приведення в дію машин і механізмів, електрогенераторів, для обігріву приміщень. Оброблені відходи використовуються як високоякісні добрива.
- Спиртова ферментація. Етиловий спирт - летуче рідке паливо, яке можна використовувати замість бензину. Він виробляється мікроорганізмами в процесі ферментації, в якості сировини звичайно використовують цукор.
Агрохімічні процеси.
- Екстракція палив. У деяких випадках рідкі чи тверді різновиди палив можуть бути отримані прямо від тварин чи рослин. Наприклад, сік живих рослин збирають, надрізав шкірку чи стебел стовбурів, зі свіжезрізаних рослин його видавлюють під пресом. Добре відомий подібний процес одержання каучуку.
Контрольні запитання
1. Назвіть основні нетрадиційні та поновлювальні джерела енергії.
2. Яким чином поновлювальні джерела енергії пов'язані з діяльністю Сонця.
3. Геліоенергетика: основні напрями перетворення і використання сонячної енергії.
4. Вітроенергетичні установки: класифікація, основні напрями використання вітрової енергії.
5. Гідроенергетика як головна галузь використання поновлювальної енергії в Україні.
6. Біомаса та біоенергетика. Основні процеси переробки та використання біомаси.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обґрунтування необхідності дослідження альтернативних джерел видобування енергії. Переваги і недоліки вітро- та біоенергетики. Методи використання енергії сонця, річок та світового океану. Потенціальні можливості використання електроенергії зі сміття.
презентация [1,9 M], добавлен 14.01.2011Загальна характеристика основних видів альтернативних джерел енергії. Аналіз можливостей та перспектив використання сонячної енергії як енергетичного ресурсу. Особливості практичного використання "червоного вугілля" або ж енергії внутрішнього тепла Землі.
доклад [13,2 K], добавлен 08.12.2010Використання сонячної енергетики. Сонячний персональний комп'ютер (ПК): перетворення сонячного світла на обчислювальну потужність. Вітроенергетика як джерело енергії для ПК. Комбінована енергетична система. Основні споживачі енергії нетрадиційних джерел.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.01.2012Основні види альтернативних джерела енергії в Україні, технології їх використання: вітряна, сонячна та біогазу. Географія поширення відповідних станцій в Україні. Сучасні тенденції та оцінка подальших перспектив розвитку альтернативних джерел енергії.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.05.2015Загальна характеристика енергетики України та поновлювальних джерел енергії. Потенційні можливості геліоенергетики. Сонячний колектор – основний елемент геліоустановки. Вплив використання сонячної енергії та геліоопріснювальних установок на довкілля.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 30.03.2014Характеристика альтернативних джерел енергії, до яких належать сонячна, вітрова, геотермальна, енергія хвиль та припливів, гідроенергія, енергія біомаси, газу з органічних відходів та газу каналізаційно-очисних станцій. Вторинні енергетичні ресурси.
презентация [3,6 M], добавлен 14.11.2014Загальні вимоги до систем сонячного теплопостачання. Принципи використання сонячної енегрії. Двоконтурна система з циркуляцією теплоносія. Схема роботи напівпровідникового кремнієвого фотоелемента. Розвиток альтернативних джерел енергії в Україні.
реферат [738,1 K], добавлен 02.08.2012Світ шукає енергію. Скільки потрібно енергії. Альтернативні джерела енергії. Вітрова енергія. Енергія річок. Енергія світового океану. Енергія морських течій. Енергія сонця. Атомна енергія. Воднева енергетика. Сучасні методи виробництва водню.
дипломная работа [40,8 K], добавлен 29.05.2008Альтернативні джерела енергії: вода. Енергія води, приливів, гідроенергія. Біологічні і фізичні наслідки будівництва приливних електростанцій. Перспективи вітрової енергетики в Україні. Сонячна енергія та її використання. Перспективи сонячної енергетики.
реферат [21,5 K], добавлен 07.12.2010Загальна характеристика та порівняння ефективності, перспективи подальшого застосування різних видів альтернативної енергії: сонячної та земної теплової, приливів і хвиль, біопалива, атмосферної електрики. Їх сучасний стан і оцінка досягнень видобування.
презентация [671,7 K], добавлен 10.03.2019
