Современные условия использования энергетических установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные условия использования энергетических установок

План

1. Введение

2. Современные условия использования энергетических установок

3. Особенности структуры энергопотребления в Республике Казахстан

4. Нетрадиционные источники энергии в экономике Республике Казахстан

5. Контрольные вопросы

Список рекомендуемой литературы

1. Введение

Существование человека немыслимо без потребления энергии. Уровень развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства, быта человека в значительной степени определяется запасами и использованием энергоресурсов.

Долгое время человек довольствовался скромным источником энергии - собственной мускульной силой, расходуя примерно 8 МДж в сутки. По мере развития цивилизации возрастала потребность в энергии. Однако еще долго основное количество энергии человек получал от домашних животных. Использование энергии рек и создание паросиловых установок в XVIII в по значимости равны открытию электричества и созданию двигателя внутреннего сгорания в XIX в.

Промышленное применение электричества, развитие автомобиле-, тракторо- и самолетостроения вывели человека ХХ в. на совершенно иной уровень энерговооруженности. На человека приходится уже около 103 МДж в сутки.

Вся история развития цивилизации - это поиск более эффективных источников энергии. Известно, что 1 г дров при сгорании дает энергию, в принципе достаточную для того, чтобы обыкновенная электрическая лампочка мощностью 100 Вт горела в течение 1 минуты; 1 г угля обеспечит энергией две такие лампочки; 1 г урана, сгорая в атомном реакторе на медленных нейтронах, дает энергии примерно в 10 млн раз больше. Совершенно иные возможности открываются при управлении термоядерной реакцией. Кроме названных источников, энергию можно получать от ветра, Солнца, Земли.

Источники энергии, используемые человеком, принято делить на возобновляемые и невозобновляемые.

Возобновляемые источники энергии - это источники на постоянно существующих в окружающей среде потоках энергии. Возобновляемая энергия присутствует в окружающей среде в виде энергии, не являющейся следствием целенаправленной деятельности человека. Употребление термина «нетрадиционные источники» в том же значении, что и термина «возобновляемые источники», подчеркивает существенное повышение интереса к ним в последние годы. Ряд авторов, основываясь на известных правилах русского языка, предлагают употреблять термин «возобновляющиеся» источники энергии. Мы считаем, что в основе этих источников лежит энергия солнца, земли и т.п., поэтому вполне возможно применение термина «возобновляемые» источники энергии.

Невозобновляемые источники энергии - это природные запасы веществ и материалов, которые могут использоваться человеком для производства энергии. Основными из них являются уголь, нефть, газ и ядерное топливо. Энергия невозобновляемых источников, в отличие от возобновляемых, в природе находится в связанном состоянии и может освобождаться только в результате целенаправленной человеческой деятельности.

2. Современные условия использования энергетических установок

возобновляемый энергетический ветровой альтернативный

Казахстан постепенно начинает движение в сторону все большего и большего использования возобновляемых источников энергии, в частности, энергии ветра. Потребность этого связана с тем, что слишком большая доля энергии вырабатывается за счет тепловых электростанций.

В настоящее время суммарная установленная мощность электростанций в Казахстане составляет 18 992,7 МВт. Однако, 87,7 % этих мощностей приходится на тепловую энергетику, 12,3 % - на гидроэнергетику, тогда как возобновляемые источники энергии составляют 0,2 %.

Между тем, республика обладает колоссальным ресурсами возобновляемой энергии. По оценкам Министерства энергетики и минеральных ресурсов РК, потенциал альтернативных источников энергии республики превышает 2,7 триллиона киловатт.

В Казахстане давно присматриваются к использованию ветровой энергии, и в этом направлении ведется сотрудничество с Программой развития ООН. В рамках этого сотрудничества в ряде регионов Казахстана устанавливаются метеорологические башни и проводится исследование ветровых ресурсов. Для установки ветровых электростанций требуется провести предварительную оценку скорости ветра на высоте 50-80 метров над землей, что требует установки специальных мачт и оборудования, поскольку обычные метеорологические станции для этой задачи не годятся.

В настоящее время уже составлена предварительная карта ветровых ресурсов Казахстана с разрешением в 9 км. Этого, конечно, недостаточно для установки ветровых станций, но уже вполне достаточно, чтобы оценить перспективы развития ветровой энергетики в различных регионах.

Обычно указываются, что наиболее перспективными районами являются районы Джунгарских ворот и долины р. Или. По ним, как по трубам, действительно дуют ветра со средней скоростью 9 м/с. Однако, сами по себе районы юго-восточного и восточного Казахстана отличаются сравнительно низкой скоростью ветра, в среднем составляющей чуть более 5 м/с.

Наиболее перспективные районы для развития ветровой энергетики - это Северный Казахстан, где почти повсеместно ветер имеет скорость 8-8,5 м/с, в особенности в окрестностях Кокшетау и Павлодара, а также побережье Каспийского моря, где ветер дует с моря примерно с такой же силой. Но и на остальной, огромной части Казахстана, включающей в себя весь запад и всю центральную часть Казахстана, средняя скоростью ветра составляет 7 м/с, повышаясь на горных хребтах до 8 м/с.

Иными словами, ветер наиболее сильно дует именно в наиболее промышленно развитых районах Казахстана, то есть именно там, где имеются наибольшие потребности в электроэнергии.

Ветровые ресурсы Казахстана уже привлекают иностранных инвесторов. Так, корейский консорциум компаний Korea Electric Power Corporation и Samsung C&T Corporation, совместно с Министерством индустрии и новых технологий РК планирует построить электростанций на возобновляемых источниках энергии мощностью до 1 ГВт, причем из них 95% будет приходится именно на ветровые электростанции. На реализацию этого проекта потребуется до 2,8 млрд. долларов.

В принципе, возможности ветровой энергетики Казахстана настолько велики, что развитием собственной отрасли можно и нужно заниматься самостоятельно. Почти каждый город и почти каждая область может добиться существенной прибавки генерирующих мощностей за счет ветровых электростанций, а для ряда регионов, например Актюбинской, Кызылординской, Южно-Казахстанской и Жамбыльской областей - ветровая энергетика должна быть в числе приоритетов, поскольку в этих регионах трудно решить энергетические проблемы за счет тепловой энергетики. В них либо недостаточно запасов топлива, либо запасов воды, или того и другого вместе.

Развитие ветровой энергетики силами иностранных инвесторов всегда будет дорогостоящей задачей, а вырабатываемая энергия будет дорогой, поскольку инвестору нужно будет вернуть свои вложения. Потому Казахстан должен научиться самостоятельно производить оборудование для ветровых электростанций, и даже более того - поставить это производство на поток. Ветровой генератор должен быть доступен каждому селу, аулу или городу, или даже отдельной семье. Аулы избавятся от зависимости от далеко расположенных от них электростанций, от слабых и малонадежных ЛЭП.

Только на основе собственного производства оборудования можно будет создать крупные ветрогенерирующие поля на обширных пустынных и полупустынных территориях, которые все равно для другой хозяйственной деятельности малопригодны. Создав ветровые поля в пустынях, можно будет подвести в эти районы воду, и таким образом создать условия для их заселения и экономического развития.

Ветровая энергетика в Казахстане - это не просто использование возобновляемых источников энергии. Это также мощный инструмент экономического и даже экологического преобразования целых областей.

3. Особенности структуры энергопотребления в Республике Казахстан

Потребности в энергии в будущем будут расти. По оценке экспертов, в развивающихся странах они должны увеличиться второе в ближайшие 30 лет. А их доля в мировом электропотреблении увеличится с 26 % в 1995г. до 40 % в 2020 г. Поэтому дальнейшее расширение энергетической инфраструктуры и удовлетворение потребности в энергии пойдет путем изыскания внутренних инвестиционных возможностей.

Основными потребителями энергии является индустриальный комплекс Казахстана. Затем, по мере убывания,- сельское хозяйство, коммунально-бытовой сектор, транспорт.

Основой дальнейшего развития топливно-энергетического комплекса Казахстана должно явиться энергосбережение, построенное на реализации научно-технических мероприятий. Цель создания комплекса научно-технических мероприятий - это разработка механизма реализации энергосбережения на конкретных предприятиях и у других потребителей энергоресурсов. Также одним из приоритетов развития современного энергетического комплекса является использование нетрадиционных источников энергии.

4. Нетрадиционные источники энергии в экономике Республике Казахстан

В мире существует ряд природных ограничений. Так, если брать оценку количества топлива по трем категориям: разведанные, возможные, вероятные, то угля хватит на 600 лет, нефти - на 90, природного газа - на 50, урана - на 27 лет. Иными словами, все виды топлива по всем категориям будут сожжены за 800 лет. Уже сейчас в ряде стран богатые месторождения выработаны до конца или близки к истощению. Аналогичное положение наблюдается и по другим полезным ископаемым. Если энергопроизводство будет расти сегодняшними темпами, то все виды используемого сейчас топлива будут истрачены через 130 лет, то есть в начале XXII в.

С развитием промышленности - основного потребителя энергетической отрасли, человечество начинает использовать все основные виды ресурсов, так называемые «нетрадиционные» источники энергии. К нетрадиционным источникам энергии относятся источник не применяемые для коммерческого производства, электрической и тепловой энергии - солнечная и геотермальная энергия, гидроэнергия приливов и отливов, ветряная и другие нетрадиционные источники.

Использование этих источников энергии вызвано необходимостью значительных финансовых затрат на разведку новых месторождений, так как часто эти работы связаны с организацией глубокого бурения (в частности, в морских условиях) и другими сложными и наукоемкими технологиями. А также экологическими проблемами, связанными с добычей энергетических ресурсов.

Не менее важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является проблема глобального потепления. Суть ее заключается в том, что двуокись углерода (CO₂), высвобождаемая при сжигании угля, нефти и бензина в процессе получения тепла, электроэнергии и обеспечения работы транспортных средств, поглощает тепловое излучение поверхности нашей планеты, нагретой Солнцем и создает так называемый парниковый эффект.

К нетрадиционным источникам энергии относятся следующие виды:

1. Солнечная энергия

2. Энергия ветра

3. Энергия приливов и отливов

4. Геотермальная энергия

5. Энергия биомассы

6. Водородная энергетика

В связи с принятием «Стратегии индустриально-инновационного развития страны на 2003-2015гг.» перед государственной инвестиционной политикой ставятся принципиально новые задачи. В современных условиях она должна обеспечить переток капиталов в пользу развития несырьевого сектора экономики и в особенности высокотехнологичных и наукоемких производств. Одним из видов таких производств являются нетрадиционные источники энергии.

Сегодня в Казахстане существует возможность использования нескольких видов нетрадиционных источников энергии. К ним относятся: солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия, энергия биомассы, водородная энергетика.

5. Контрольные вопросы

1.Что называют возобновляемые источники энергии?

2.Какие условия необходимы для использования энергетических установок?

3.Главная особенность структуры энергопотребления в Республике Казахстан?

4. Важной причиной необходимости освоения альтернативных источников энергии является?

5.Что относится к нетрадиционным источникам энергии?

Список рекомендуемой литературы

1. Байдельдинов Д.Л. Экологическое право Республики Казахстан. - Алматы, 2004.

2. Мазур И.И. Введение в инженерную экологию. - М.: Высш.шк., 1999

Размещено на Allbest.ru