Альтернативные источники электроэнергии применяемые во Франции. Какие из станций вырабатывающих энергию менее опасныВлияние электричества электростанций на окружающую средуПоявление электричества открыло новую страницу в развитии промышленности, но оно имеет обратную сторону – немалое влияние на окружающую среду. Воздействие электростанций на окружающую среду нельзя определить однозначно. Степень его будет зависеть от разных параметров энергообъекта, но в первую очередь – от его типа. Печальными лидерами по степени негативного воздействия остаются тепловые электростанции. Учитывая тот факт, что практически 63,2% всей электроэнергии вырабатывается на электростанциях этого типа, актуальность вопросов минимизации наносимого вреда и проведения комплексных природоохранных предприятий не вызывает сомнения. Как правило, влияние электростанций на окружающую среду сводят к загрязнению атмосферы. Основными проблемами здесь являются выбросы оксидов серы и азота, зольной пыли, твердых загрязнителей, продуктов сгорания. Нельзя забывать и о том, что ТЭС являются потребителями технической воды, идущей на охлаждение турбин и очистку систем. В процессе такой прочистки вода насыщается растворами соляной кислоты, едкого натра, солей аммония, нефтепродуктами и сбрасывается в естественные водоемы. Влияние электричества – еще одна не менее серьезная проблема, но ее решение не является темой данной статьи. Пути решенияСуществуют эффективные методы, позволяющие снизить вред электростанций на окружающую среду. Один из них – сероочистка топлива или дымовых газов. Существует несколько методов сероочистки топлива, отличающиеся и по степени эффективности, и по необходимым капиталовложениям. Дешевыми методами являются:
При использовании сухих и мокро-сухих методов увеличивается количество кальциевых соединений. В результате система гидрозолоудаления, используемая на большинстве отечественных ТЭС, становится неэффективной. Альтернативой ГЗУ может стать трубный транспорт и трубные конвейеры, но их внедрение требует серьезной реконструкции ТЭС. Эффективность сероочистки более 80% требует использования абсорберов, устанавливаемых после золоуловителей. Дымовые газы промываются в них суспензиями или растворами специальных реагентов:
Высокой эффективности можно добиться, применяя комплексные методы, разработка которых была начата еще советскими учеными. Примером этого может служить озоново-аммиачная установка, позволяющая удалять не только оксиды серы, но и соединения азота. Степень очистки составляет 90 и 70% соответственно. Подобные технологии сегодня активно используют в США. Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. madenergy.ru Итоговый тест "Основы экологии"Итоговый тест к теме « Основы экологии» Развитие практических навыков и умений: систематизировать и обобщить знания об основах экологии; развитие мыслительных способностей учащихся, формирование умений анализировать, обобщать, делать выводы.
а) лекарственные препараты б) лекарственные растения в) конфеты 35. Для растений ресурсами являются: а) вода б) минеральные соли в) солнечная энергия г) органические вещества д) углекислый газ. 36. Назовите источники шума в городе: а) транспорт б) промышленные предприятия в) строительные площадки г) бытовые приборы 37. Экология — наука, изучающая: а) влияние загрязнений на окружающую среду б) влияние загрязнений на здоровье человека в) влияние деятельности человека на окружающую среду г) взаимоотношения организмов между собой и с окружающей их средой обитания 38. Для животных ресурсами являются: а) вода б) органические вещества в) солнечная энергия г) углекислый газ д) кислород 39. Озоновый слой нашей планеты расположен в оболочке, называемой: а) тропосфера б) стратосфера в) ионосфера 40. Кислотные осадки содержат следующие кислоты: а) серную б) азотную в) фосфорную г) соляную 41. Накопление в атмосфере углекислого газа может вызвать: а) климатические сдвиги б) образование ископаемых остатков в) появление озоновых дыр 42. Какова причина возникновения «озоновых дыр»? а) увеличение выбросов углекислого газа б) увеличение выбросов фреонов в) увеличение выбросов пыли в атмосферу 43. К озоноразрушающим веществам относятся: а) углекислый газ б) фреоны в) метан 44. Наиболее типичным для нашей местности является природное сообщество: а) широколиственного леса б) тайги в) смешанного леса 45. Соли ртути попадают в организм человека: а) с растительной пищей б) с рыбными продуктами в) через воздух г) с консервированными продуктами Критерии оценки: 5 баллов – от 1 - 5 ошибок - 90% 4 балла – от 6 - 9 ошибок - 80% 3 балла – от 10-18 ошибок - 60% 2 балла – более 18 ошибок - менее 60% multiurok.ru Альтернативные источники электроэнергии применяемые во ФранцииМы не всегда обращаем внимание, но каждый день расходуем энергию, много энергии. Достаточно проехаться на машине или на автобусе как несколько литров горючего выходит с дымом. Делая покупки мы тоже расходуем энергию, неважно какой это вид покупок, например когда мы покупаем газету, кстати для её изготовления тоже нужна энергия. Вы любите принимать душ или ванную вечером, когда возвращаетесь домой, при этом вы включаете освещение и все возможные радиаторы, в результате ежегодно только один француз расходует 4 тонны горючего. Это один человек, а в масштабе планеты это более глобально, каждый год мы расходуем приблизительно 9,7 миллиардов горючего. Для того чтобы выработать энергию нам нужно горючее, но мы сжигаем также карбон и газ. Горючее является частью органической энергии, его легко использовать, но ресурсы могут исчерпаться. В ходе их сжигания вырабатывается диоксид-карбона, название относится к теме парникового эффекта. Одним из видов энергии является атомная энергия, нет проблем с её запасами и выбросами в атмосферу парникового газа. Но центральные атомные станции производят радиоактивные и очень опасные выбросы в атмосферу, это ещё один вид загрязнения. И наконец, человек использует третий вид энергии — природные элементы: ветер, воду и солнце. Нет выбросов в атмосферу и к тому же это полностью возобновляемые ресурсы, но эта энергия покрывает лишь 14 процентов потребностей энергии на планете. Атомная энергетика 7 процентов, но эта цифра очень отличается от органической энергетики, которая покрывает 79 процентов потребностей планеты. Во Франции первое место принадлежит атомной энергетике, которая достигает 40 процентов, большая часть электричества вырабатывается 20 центральными атомными станциями, результат — меньшее число выбросов парникового газа. Люди большие загрязнители атмосферы, особенно на дорогах, автомобили выбрасывают в атмосферу больше углекислого газа, чем несколько атомных станций, которые работают на карбоне и на горючем. Перед людьми стоит большая задача вырабатывать электричество это возобновляемая энергия, на данный момент это практикуется только во Франции. На сегодняшний день энергия в основном потребляется индустриальными странами, в северном полушарии, в Новой Зеландии и Австралии. Эти страны расходуют 64 процента выработанной на планете энергии, они составляют одну четвертую населения на земли. Противоположная ситуация с южными странами где проживает три четверти земного населения, они потребляют лишь 36 процентов всей энергии, но этот процесс ещё не завершен. Многие южные страны надеются достичь уровня жизни северных стран и расходовать больше энергии, нефть, карбон и газ. Но с другой стороны, северные страны тоже хотят развиваться и потреблять достаточно дешевую энергию, но из-за большого количества потребления энергии её запасы могут закончиться, это в земле, а в атмосфере энергия тоже не остается не тронутой, отсюда и появляется интерес к возобновлению энергоресурсов. Из-за выбросов в атмосферу парниковых газов увеличился парниковый эффект, который влечет за собой потепление на планете. В результате через одно столетие температура повысится от 1,5 до 6 градусов, смешаются сезоны и повысится уровень океанов. В связи с этим богатые страны за исключением Америки обязуются уменьшить количество выбросов парникового газа и наоборот для южных стран преимущество заключается в развитии с помощью нефти. На юге Франции установлено 16 «ветряков» они образовывают целый парк. Для запуска одного «ветряка» скорость ветра должна быть от 10 до 15 километров в час, а при скорости ветра 45-50 километров в час он вырабатывает максимальное количество электричества. Каждый «ветряк» обладает максимальной мощностью в 1,3 МегаВатт. Ватт — это единица, которая позволяет измерить мощность действующего прибора. Один киловатт это одна тысяча ватт, а один мегаватт это один миллион ватт. Иногда говорят о киловатт/часе — это единица которая позволяет измерить количество выработанной или израсходованной энергии. Один киловатт/час это например когда лампочка потребляет 1000 Ватт и светит непрерывно в течении одного часа. Один «ветряк» имеет мощность 1,3 Мегаватта, когда скорость ветра достигает 50 км/час «ветряк» вырабатывает 1,3 Мегаватт/час, но такие условия существуют лишь 2000 часов в год, это мало сравнительно с центральной атомной электростанцией. Некоторые реакторы обладают мощностью 1300 Мегаватт и эта мощность сохраняется на протяжении всего времени. Самые большие «ветряки» достигают высоты в 100 метров, а самые мощные 5 Мегаватт. К сожалению для установки этих устройств тоже требуются полезные ископаемые для их переработки, электрический кабель, различные детали и на все это тоже требуется энергия. Тем не менее, так наносится меньше вреда планете. Несмотря на то, что одной энергии ветра недостаточно, чтобы обеспечить электричеством всю Францию, власти страны используют солнечную энергию. Солнечные батареи используются во всех отдаленных сооружениях. Помимо этого существует геотермальные источники, биомасса и водород. По подсчетам специалистов, если не экономить электроэнергию и потреблять её в таком же количестве, то к 2020 году атмосфера земли загрязнится до критического состояния. gidpostroyki.ru
studfiles.net Самая большая солнечная гелиотермальная электростанция вырабатывает энергию даже ночью.Солнечная энергия по ночам – это уже не фантазии, а реальность. По крайней мере, в Калифорнии, где планируется уже через 5 лет получать не менее 33% всей энергии от ветра и солнца. Штат все более наращивает мощность альтернативных источников энергии с целью обеспечить треть электроэнергии за их счет уже в 2020 году. Не удивительно, что величайшая в мире солнечная гелиотермальная электростанция появилась именно здесь. В настоящее время эта станция уже не является экспериментальной – обычная работающая электростанция. Около 100 гелиотермальных станций уже построены во всем мире, ожидается еще не менее 50. Некоторые из них способны обеспечивать электроэнергией даже по ночам. Ivanpah Solar Electric Generating System, новая солнечная электростанция в Калифорнии, снабжает электричеством 140 000 домов. Расположена она в пустыне Мохаве, не более 3 часов езды к востоку от Лос-Анджелеса. Станцию строили в течение 3 лет, ее стоимость составила 2 млрд 200млн долларов. Здесь вырабатывается чистая энергия, получаемая от солнца. При этом сжигание какого-либо топлива совсем не требуется. Что интересно, вместо широко распространенных солнечных батарей на станции Ivanpah Solar Electric используются обыкновенные зеркала. Таких зеркальных модулей, или гелиостатов, на станции насчитывается 173 тысячи. Каждый модуль представляет собой систему, состоящую из двух больших зеркал (каждое размером с ворота гаража). Зеркала-гелиостаты отражают лучи солнца на вершины высоких башен, которые находятся в центре. Гелиостаты могут вращаться и благодаря этому отражение солнечных лучей на вершины башен происходит непрерывно, пока солнце не уйдет за горизонт.alternativenergy.ru Виды электростанций:альтернативные источники энергии, 9 классТема: Альтернативные источники энергии. Форма проведения: конференция. Внеклассное мероприятие по географии Для 9 класса Автор:учитель географии МБОУ СОШ №6 Г. Новочеркасска Коломыца Е.Г. Цели: актуализировать знаний по теме природопользование и охрана природы, расширить знания о альтернативных источниках энергии, воспитывать бережное, рациональное отношение к природным ресурсам, формировать экологическую культуру. План конференции.
Ход конференции. 1. Сегодня мы проводим занятие на котором выясним положительные и отрицательные стороны альтернативных источников энергии, познакомимся с достижениями других стран в решении проблемы энергетического кризиса, вы узнаете о негативных последствиях хозяйственной деятельности в нашем городе. 2. Человек извлекает из природы необходимые для получения энергии и работы промышленности компоненты. Эти компоненты природные ресурсы. Какие виды природных ресурсов вы знаете? (Исчерпаемые и неисчерпаемые) Как используются исчерпаемые ресурсы? Какие недостатки использования исчерпаемых невозобновимых ресурсов вы можете назвать? Какие ресурсы называются неисчерпаемыми? Как они используются в нашей стране? Какие ресурсы являются альтернативными? Почему их так называют? Во всём мире к использованию нетрадиционных источников энергии проявляется повышенное внимание. Электростанции работающие на этих источниках энергии экологически менее опасны. Поэтому эти природные ресурсы называют альтернативными источниками энергии. 3. •Сейчас 62% электроэнергии даёт людям ископаемое топливо: уголь, нефть и природный газ. За сжигание нам приходится платить- ядовитым смогом в городах, кислотными дождями и глобальными изменениями климата. Неустранимый недостаток: Нефти хватит на 25-30 лет, природного газа на 40-50 лет. •Какими источниками энергии будет пользоваться человек, если топливные ресурсы закончатся? 4. Солнечные электростанции Ветровые электростанции Гидроэлектростанции Геотермальные По ходу работы все учащиеся заполняют таблицу, в которой указывают КПД электростанций, их влияние на окружающую среду. В конце работы делают вывод о перспективах использования альтернативных источников энергии. Рассматривают наиболее перспективные направления развития в нашей стране.
Солнечные электростанции. Все источники энергии, как впрочем и ископаемое топливо, по сути представляют собой преобразованную энергию солнца. С некоторых пор эту энергию используют и напрямую. Гелиоэнергетика развивается в основном в регионах с засушливым климатом, где много свободного пространства и почти круглый год светит солнце. Солнечные станции занимают изрядную площадь и требуют большого количества дорогостоящих материалов, в том числе таких токсичных, как мышьяк, кадмий и селен. СОЛНЦЕ ОТДАЕТ ЗЕМЛЕ ПРИМЕРНО В 15 ТЫСЯЧ РАЗ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ. ЧЕМ НЕОБХОДИМО ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ. Вот уже четверть века исследователи из Фрайбурга ищут разные способы использования этого дара небес. Было время, когда в научном сообществе разработчиков ИСЭ, посмеиваясь, именовали не иначе как «сборищем сумасшедших экологов». А сегодня институт во Фрайбурге по праву считается мировым лидером прикладных исследований в солнечной энергетике. На международных конгрессах по проблемам альтернативной энергетики чуть ли не каждый пятый доклад читают сотрудники ИСЭ. Институту принадлежит мировой рекорд по достигнутому коэффициенту полезного действия солнечных элементов. И теперь молодые физики стремятся попасть в здешние лаборатории, а тех, кто защитил диссертацию в ИСЭ, потом настойчиво зазывают к себе ведущие немецкие компании. И не только потому, что ценят академические достижения этих молодых ученых. Важный принцип институтов, входящих во Фраунгоферское общество, не сосредотачиваться исключительно на теории, не удаляться в «башню из слоновой кости», а ориентироваться на нужды промышленности, уделять как можно больше внимания прикладным исследованиям. Деятельность ИСЭ почти на 80 процентов финансируется за счет коммерческих заказов, и объем их год от года возрастает. Сегодня здесь работает около четырехсот сотрудников больше, чем в любом другом европейском исследовательском центре, занимающемся разработками в области солнечной энергетики. К 2050 году примерно половину потребляемой энергии Германия будет получать за счет использования возобновляемых источников, а половину этих источников составят фотоэлектрические установки и солнечные тепловые электростанции. Так говорится в отчете, который представил правительству Германии бывший руководитель ИСЭ Иоахим Лутер. По мнению ученого, только используя солнечную энергию человечество сумеет уменьшить возрастающие нагрузки на окружающую среду, вызванные ростом потребления ископаемых источников энергии угля, нефти и природного газа. Рынок солнечных технологий стремительно развивается. Все больше стран принимают законы, направленные на развитие новой отрасли энергетики. В 2000-2005 годах производство солнечных элементов в Германии устойчиво прирастало в среднем на 80 процентов. Деньги в солнечные технологии принялись вкладывать и нефтяные концерны, они активно производят фотоэлектрические батареи и элементы. Даже президент США Джордж Буш, который весьма скептически относится ко всей шумихе, поднятой вокруг глобального потепления, признал, что неуклонное повышение температуры на нашей планете, обусловленное промышленной деятельностью человека, становится «серьезной проблемой». ПОКА ХВАЛИТЬСЯ ОСОБО НЕЧЕМ. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОКРЫВАЮТ МЕНЕЕ 0,1 ПРОЦЕНТА МИРОВОЙ ПОТРЕБНОСТИ В ЭНЕРГИИ. Но к 2050 году этот показатель должен вырасти до 25 процентов если удастся существенно снизить стоимость фотоэлектрических модулей. Девять из десяти солнечных элементов, производимых в мире, изготавливают из высокочистого кремния. Степень его чистоты такова, что на один триллион атомов приходится, самое большее, один чужеродный. И хотя кремний - самый распространенный на Земле (после кислорода) химический элемент, на мировом рынке остро чувствуется дефицит кремния «солнечного» качества. Вот почему главная задача, стоящая перед исследователями из ИСЭ, - научиться изготавливать все более тонкие и эффективные солнечные элементы, уменьшая расход материала и одновременно повышая КПД. Солнечные элементы, изготовленные из поликристаллического кремния (он представляет собой не единый кристалл, а многочисленные мелкие кристаллы нерегулярным образом сросшиеся друг с другом), преобразуют в электрическую энергию относительно небольшой процент световой энергии. В июне 2004 года фрайбургским исследователям удалось преодолеть считавшийся тогда недостижимым барьер: коэффициент полезного действия солнечного элемента из поликристаллического кремния составил 20,3%. Это - очередной мировой рекорд, установленный в ИСЭ. Другая возможность повысить эффективность выработки электрического тока - фокусировать солнечный свет с помощью линз (энергоустановка с фотоэлектрическими элементами и линзовыми концентраторами установлена на крыше института во Фрайбурге). Это позволяет в несколько раз уменьшить размер солнечных элементов и заменить кремний более дорогими, но и более эффективными материалами. Фокусировать свет можно лишь в ясную погоду, когда солнечные лучи не рассеиваются облаками. Кроме того, модули с линзовыми концентраторами нуждаются в системах слежения за солнцем: массовая их установка на крышах частных домов - задача не из простых. В Центральной Европе еще долгое время на крышах зданий будут красоваться безконцентраторные кремниевые солнечные батареи. Но их конструкция в скором времени изменится. В одном из отделов ИСЭ уже давно разрабатывают солнечные элементы, для которых потребуется в двадцать раз меньше высокочистого кремния. Тончайший его слой будут напылять на дешевую подложку. По эффективности такой элемент практически не уступает тем, которые используются сейчас. Но заметное снижение стоимости солнечных элементов даст не столько изменение их конструкции, сколько переход к массовому производству. В марте 2006 года в стенах Института солнечных энергосистем открылась настоящая научно-исследовательская «фабрика». Это полностью оборудованная производственная линия, где представители фирм, выпускающих солнечные элементы, могут совместно со специалистами ИСЭ контролировать каждый этап изготовления подобных элементов, совершенствуя технологию «на ходу». В 1985 году в Крыму построили первую в СССР солнечную электростанцию СЭС-5 мощностью 5 МВт В России доля нетрадиционных источников в производстве энергии пока составляет менее 1% (данные 2007 года) Объем солнечной энергии, поступающей за три дня на территорию России превышает годовую выработку электроэнергии в нашей стране Преобразование солнечного света в электрический ток только один из способов использования солнечной энергии. И лишь одно из направлений исследований, которые ведутся в ИСЭ. На плоской крыше институтского здания размещены установки разных типов: испытательный стенд для водонагревательных коллекторов, установка для опреснения морской воды, вращающаяся модель стандартного офиса в натуральную величину. Вращается он потому, что здесь изучают возможности работы в помещениях, освещаемых исключительно дневным светом. Заодно экспериментируют с солнцезащитными системами. Сотрудники ИСЭ исследуют также возможности солнечных термических систем. С их помощью можно наладить эффективное производство электроэнергии прежде всего в пустынях. В традиционных установках такого рода параболические желоба-концентраторы фокусируют солнечный свет и направляют его на трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагреваясь, теплоноситель превращается в пар, который поступает на турбины, аналогичные применяемым на традиционных электростанциях, ну а те уже вращают генераторы. В ИСЭ пытаются заменить эти параболические зеркала более дешевыми линзами Френеля - особым образом расположенными призмами, которые направляют свет в одну точку. Одновременно немецкие инженеры стремятся усовершенствовать конструкцию труб и прежде всего структуру их поверхностей. Так, чтобы они отражали как можно меньше света. Задача - добиться высоких температур при минимальных потерях тепла. Это очень перспективное направление. Даже на современном уровне развития «солнечной» технологии потребности человечества в электрической энергии можно было бы полностью удовлетворить, застроив всего лишь один процент территории Сахары солнечными термическими электростанциями. Еще одно из важных направлений исследований ИСЭ это «солнечная» архитектура. Даже в Германии, которой не приходится особо жаловаться на холодный климат, около 40 процентов всей производимой энергии расходуется на обогрев, кондиционирование и освещение зданий. Сэкономить большую часть этой энергии можно было бы за счет применения так называемой умной архитектуры. В рамках этой концепции все здание рассматривается как объект, принимающий и аккумулирующий солнечную энергию. Ученые из Фрайбурга разработали двойные окна-хамелеоны с покрытием из оксида вольфрама. Если солнце светит слишком ярко, вы нажимаете на кнопку, и в пространство между стеклами начинает поступать газовая смесь. Содержащийся в ней водород вступает в реакцию с оксидом вольфрама, и стекла постепенно начинают приобретать голубоватый оттенок - происходит плавное затемнение. А если падать кислород, вольфрамовое покрытие снова становится прозрачным. Другое изобретение, разработанное сотрудниками ИСЭ - покрытие для стен, содержащее микроскопические гранулы особого парафина, который начинает плавиться уже при 240 С, и таким образом охлаждает помещение. Перспективное направление разработка - солнечных кондиционеров. САМО ЗДАНИЕ ИНСТИТУТА ВО ФРАЙБУРГЕ, ПОСТРОЕННОЕ В 2001 ГОДУ - ПРЕКРАСНЫЙ ОБРАЗЕЦ НОВОЙ "СОЛНЕЧНОЙ" АРХИТЕКТУРЫ, позволяющей заметна сократить расходы энергии. Просторные светлые помещения охлаждаются летом и обогреваются зимой с помощью теплового насоса, забирающего тепло от земли и ей же его отдающего. Контур погружен в грунт на двухметровую глубину, где температура круглый год стабильная -около 1О0С. . Дневной свет сквозь стеклянные участки крыши проникает внутрь здания - эта позволяет экономить на электрическом освещении. Расположение солнечных элементов, встроенных в фасады и крышу, тщательно продумана, поэтому они вырабатывают достаточно энергии, чтобы питать электрические лампы в здании института. Стоя на умной крыше ИСЭ, Айке Вебер рассуждает а планах на будущее. Главная задача, стоящая перед институтом, которым он руководит, - научиться эффективно, использовать в фотоэлектрических системах более дешевый нечистый кремний. Если эта получится, затраты на производство солнечных батарей снизятся в несколько раз. «В будущее можно смотреть с оптимизмом, основания для этого у нас имеются, - говорит Вебер. - пока людям удается использовать лишь малую часть огромного, почти неисчерпаемого потенциала, который заключен в солнечной энергии. Рано или поздно, - эта уже зависит от воли политиков, - эпоха угля и нефти закончится. На Земле начнется эпоха солнечной энергетики. Другого выхода у человечества просто нет". Сайт ИСЭ: www.ise.fraunhofer.de/english/profile/index.hlml Российский центр солнечной энергии: www.inlersolar.ru СОЛНЕЧНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В дополнение к прямому использованию солнечного тепла в регионах с высоким уровнем солнечной радиации ее можно использовать для получения пара, который вырабатывает электроэнергию. Производство солнечной тепловой электроэнергии в крупных масштабах достаточно конкурентноспособно. Промышленное применение этой технологии берет свое начало в 1980-х; с тех пор эта отрасль быстро развивалась. В настоящее время энергокомпаниями США уже установлены солнечных тепловые электростанций в пустыне Мохаве (в американском штате Калифорния) Накоплен 100 летний опыт промышленной эксплуатации. Эта технология является настолько развитой, что, может соперничать с традиционными. В других регионах мира также скоро должны быть начаты проекты по использованию солнечного тепла для выработки электроэнергии. Индия, Египет, Марокко и Мексика разрабатывают соответствующие программы, гранты для их финансирования предоставляет Глобальная программа защиты окружающей среды (GEF). В Греции, Испании и США новые проекты разрабатываются независимыми производителями электроэнергии. По способу производства тепла солнечные тепловые электростанции подразделяют на солнечные концентраторы (зеркала) и солнечные пруды. СОЛНЕЧНЫЕ КОНЦЕНТРАТОРЫ Такие электростанции концентрируют солнечную энергию при помощи линз и рефлекторов. Так как это тепло можно хранить, такие станции могут вырабатывать электричество по мере надобности, днем и ночью, в любую погоду. Большие зеркала - с точечным либо линейным фокусом - концентрируют солнечные лучи до такой степени, что вода превращается в пар, выделяя при этом достаточно энергии для того, чтобы вращать турбину. Фирма "Luz Corp." установила огромные поля таких зеркал в калифорнийской пустыне. Они производят 354 МВт электроэнергии. Эти системы могут превращать солнечную энергию в электричество с КПД около 15 %. Все описываемые технологии, кроме солнечных прудов, для достижения высоких температур применяют концентраторы, которые отражают свет Солнца с большей поверхности на меньшую поверхность приемника. Обычно такая система состоит из концентратора, приемника, теплоносителя, аккумулирующей системы. Этот вид гелиоустановки представляет собой батарею параболических тарелочных зеркал (схожих формой со спутниковой тарелкой), которые фокусируют солнечную энергию на приемники, расположенные в фокусной точке каждой тарелки. Жидкость в приемнике нагревается до 10000 C и непосредственно применяется для производства электричества в небольшом двигателе и генераторе соединенном с приемником. Высокая оптическая эффективность и малые начальные затраты делают системы зеркал/двигателей наиболее эффективными из всех гелиотехнологий. В 1984 году на Ранчо Мираж в штате Калифорния удалось добиться КПД 29%. Солнечное тепло можно сберегать разными способами. Современные технологии включают параболические концентраторы, солнечные параболические зеркала и гелиоэнергетические установки башенного типа. Их можно комбинировать с установками, сжигающими ископаемое топливо, а в некоторых случаях адаптировать для аккумуляции тепла. Основное преимущество такой гибридизации и теплоаккумуляции - это то, что такая технология может обеспечивать диспетчеризацию производства электричества (то есть выработка электроэнергии может производиться в периоды, когда в ней есть необходимость). Гибридизация и аккумулирование тепла могут повысить экономическую ценность производимого электричества и снизить его среднюю стоимость. Геотермальные электростанции. Раскаленные недра нашей планеты могут обогревать поверхность Земли Геотермальная электростанция - это особый тип электростанции, которая преобразует внутреннее тепло Земли в электрическую энергию. В настоящее время, геотермальная энергия является наименее используемой во всем мире. Однако ожидается, что подобное положение вещей в самом скором времени изменится. Нарастающий дефицит органических видов топлива, постоянное увеличение стоимости нефти, и, как следствие, продуктов её переработки, заставляют современный мир обращать все большее внимание на альтернативные источники энергии. В настоящее время геотермальная энергия уже используется в ряде стран, в том числе и в России. Геотермальная энергия - это самый большой энергетический запас на планете, которым располагает человечество. А наряду с её экологической безопасностью, разработка и строительство геотермальных электростанций становится все более актуальным. Схема работы геотермальной электростанции достаточно проста. Вода, через специально пробуренные отверстия, закачивается глубоко под землю, в те слои земной коры, которые естественным образом довольно сильно нагреты. Просачиваясь в трещины и полости горячего гранита, вода нагревается, вплоть до образования водяного пара, и по другой, параллельной скважине поднимается обратно. После этого горячая вода поступает непосредственно на электростанцию, в так называемый теплообменник, и её энергия преобразуется в электрическую. Это происходит посредством турбины и генератора, как и во многих других типах электростанций. В другом варианте геотермальной электростанции, используются при родные гидротермальные ресурсы, Т.е. вода, нагретая до высокой температуры в результате естественных природных процессов. Однако область использование подобных ресурсов значительно ограничена наличием особых геологических районов. В России, например, такими являются Камчатка или район Кавказских минеральных вод. В этом случае в теплообменник поступает уже нагретая вода, выкачанная из земных недр. В другом случае - вода в результате высокого геологического давления, поднимается самостоятельно, через специально пробуренные отверстия. Это, так скажем, общий принцип работы геотермальной электростанции, который подходит для всех их типов. По своему техническому устройству, геотермальные электростанции подразделяются на несколько видов: - геотермальные электростанции на парогидротермах - это электростанции, в которых используется уже нагретая природой вода. - двух контурная геотермальная электростанция на водяном паре. В таких электростанциях имеется специальный двухконтурный парогенератор, позволяющий генерировать «добавочный» пар. Иными словами в «горячей» стороне парогенератора используется геотермальный пар, а на «холодной» его стороне генерируется вторичный пар, полученный из подведенной воды. двухконтурная геотермальная электростанция на низкокипящих рабочих веществах. Область применения таких электростанций - использование очень горячих (до 200 градусов) термальных вод, а также используемой дополнительно воды на месторождениях парогидротерм, о которых было сказано выше. Геотермальные энергетика, и геотермальные электростанции в том числе, является одним из самых перспективных видов получения альтернативных источников энергии. К остальным положительным качествам геотермальной энергии можно отнести «круглосуточный» режим работы, который не зависит от климатических условий, времени года и прочих подобных факторов. Это полностью экологически чистый источник энергии, а его экономическая эффективность во много раз превосходит более традиционные виды получения электроэнергии. Ветровые электростанции. По темпам прироста ветроэнергетика обгоняет все другие альтернативные источники. Ветряки не загрязняют окружающую среду, занимают мало места, недороги и просты в эксплуатации. Сегодня доля ветряных электростанций в общемировой электроэнергетике едва превышает полпроцента, но в отдельных странах она уже сегодня относительно высока. Рекорд принадлежит Дании - там ветряки вырабатывают каждый пятый киловатт-час. Ежегодно общая мощность ветрогенераторов увеличивается в мире на 20-35%, и в прошлом году она достигла 47,6 гигаватт. Но ветер дует с разной силой, и вообще сегодня он есть, а завтра нет, а электричество требуется каждый день. Вода в этом отношении удобнее. Гидроэлектростанции. Реки можно перекрыть плотиной и подавать на генераторы такой поток, который необходим. Гидроэлектростанции дают около 18% мировой электроэнергии. Однако и у них есть свои недостатки: водохранилища заливают плодородные пойменные земли, мешают нересту рыб, подтопляют прилегающие территории и не всегда благоприятно влияют на местный климат. Например, после заполнения Рыбинского водохранилища на окрестных полях перестали вызревать пшеница и лен . В последние годы во многих странах были разработаны бесплотинные ГЭС - по сути дела те же ветряки, экологически чистые, стабильные, бесшумные, работающие на неисчерпаемом ресурсе, почти не влияющие на окружающую среду, их легко демонтировать. Такие конструкции отлично подходят для удаленных или временных поселений в малоосвоенных, богатых водой регионах - например, в Сибири. Мини-ГЭС мощностью в полмега- ватта может обеспечить электричеством хутор, лесной кордон или экспедиционный лагерь. И не нужны дорогие и надежные провода. Минуса- мини-ГЭС можно считать разве что низкую мощность и то, что они привязаны к рекам. Эти установки уже производятся, и любой желающий может их купить. Однако пока их доля в мировой электроэнергетике настолько мала, что даже не учитывается в статистике. Бесплотинные используются в европейских странах. В Финляндии за их счет около 20% спроса на энергоносители Презентация учителя. Другие источники энергии: Вот уж что не зависит от капризов погоды так это атомные станции. Сегодня в разных странах работают более 450 промышленных реакторов, про изводящих около 18% мировой электроэнергии. И хотя запасы урана конечны, теоретически ресурсы ядерного топлива можно увеличить. Загрузив в реактор вместо урана-235 смесь урана-238 и плутония, можно подобрать такой режим реакции, когда вновь возникающих атомов плутония будет больше, чем распадающихся. Получится, что чем дольше топливо горит, тем больше его становится! Работа над созданием таких реакторов размножителей (бридеров) велась во многих странах, но технические и экономические трудности пока преодолеть не удалось. Зато человечество вплотную подошло к заветной мечте, под знаком которой прошел почти весь хх век к использованию термоядерной энергии. В этом году близ французского курортного города Кадараш должно начаться строительство Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER) типа токамак. Слияние легких ядер дает гораздо больше энергии, чем распад тяжелых, и почти не порождает радиоактивного излучения. А главное, сырьем здесь служит изотоп водорода - дейтерий, запасы которого исчерпать практически невозможно. Чтобы в газе началась термоядерная реакция, его нужно разогреть до 100 млн градусов И удержать в таком состоянии хотя бы секунду (подробнее см. GEO NQ11 за 2004 год). Если эта задача будет решена, то остальные источники энергии, скорее всего, отодвинутся на задний план: по мощности все описанные нами установки, а вместе с ними приливные и термальные электростанции, не идут ни в какое сравнение с термоядерным реактором. Килограмм дейтерия способен дать энергии во много миллионов раз больше, чем килограмм органического топлива. Однако нам придется запастись терпением: так даже по самым оптимистическим прогнозам, промышленные термоядерные электростанции появятся не раньше 2030-х годов. • В той же Сибири и других лесных краях логично было бы извлекать энергию еще и из биомассы. Правда, этот источник можно считать возобновляемым лишь при условии, что взамен срубленных деревьев успевают вырастать новые. Опилки, высушенные и спрессованные в специальные гранулы (пеллеты). На электростанциях такое топлив обычно используют не в чистом виде (оно сгорает при низкой температуре, и это снижает эффективность работы станции), а в смеси с углем. По этой причине оценить его вклад в общий энергетический баланс той или иной страны непросто. Тем более что древесина - не единственный вид подходящей биомассы: ферментация пищевых остатков, навоза, соломы дает биогаз, ничем не уступающий природному, а использованный фритюр превращается в дизельное топливо. Эти технологии выгодны вдвойне: они не только производят энергию, но и уничтожают загрязняющие среду или опасные отходы. ПЕРВАЯ ГЭС ЗАРАБОТАЛА В 1882 ГОДУ В США. ЕЕ ЭНЕРГИИ ХВАТАЛО НА 250 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЛАМПОЧЕК. ПЕРВАЯ ВЕТРЯНАЯ УСТАНОВКА ПОЯВИЛАСЬ В ДАНИИ В 1891 ГОДУ. ПЕРВУЮ СОЛНЕЧНУЮ ЭС ПОСТРОИЛ В ЕГИПТЕ ФРЭНК ШУМАН В 1912 ГОДУ. ПЕРВУЮ ПРИЛИВНУЮ ЭС ОТКРЫЛИ ВО ФРАНЦИИ В 1966 ГОДУ. Актуализация знаний:
Альтернативные источники энергии. Ф.И. ученика: Цели: актуализировать знаний по теме природопользование и охрана природы, расширить знания об альтернативных источниках энергии, воспитывать бережное, рациональное отношение к природным ресурсам, формировать экологическую культуру.
Основные вопросы конференции.
Список литературы: журнал «ГЕО» №5,1992 год.
globuss24.ru Укрощение Солнца | Наука и жизньПо существующим оценкам, солнечной энергии, поступающей на Землю каждую минуту, достаточно для того, чтобы удовлетворить годовые текущие потребности человечества в энергии. Без солнечных батарей не обходится ни один космический аппарат, но делали их не только для космоса. В 1970-х годах в СССР такого рода энергетические установки использовали (хотя и не слишком широко) в пустынных районах. Однако до недавнего времени солнечная энергетика воспринималась, скорее, как реверанс в сторону экологов, чем как экономически обоснованный шаг. Что же сдерживало развитие солнечной энергетики и почему сейчас она так динамично растёт?Cолнечный коллектор в Каракумах, 1970-е годы. Фото Игоря Константинова. Солнечная энергетика станет конкурентоспособной в случае, если КПД солнечных электростанций достигнет 25%, срок их службы увеличится до 50 лет, а стоимость установленного киловатта пиковой мощности упадёт ниже 2000 долларов США. Фотоэлемент из поликристаллического кремния. Тонкоплёночные фотоэлементы получили широкое распространение благодаря своей относительно невысокой стоимости. На снимке: установка тонкоплёночных гибких солнечных панелей на крыше дома (Калифорния, США). Фото: Ken Fields (США). Солнечная электростанция «Planta Solar 10» близ Севильи в Испании — первая коммерческая термодинамическая станция башенного типа в мире. 624 больших вращающихся зеркал-гелиостатов производят электричество суммарной мощностью 11 МВт. Прогноз изменения доли фотоэлементов, изготовленных из различных материалов. Источник: Frankl et al. «Technology Roadmap: Solar photovoltaic energy». — International Energy Agency, 2010. Суммарная установленная мощность солнечных коллекторов по странам мира (а) и Евросоюза (б). Источник: Renewables 2010 Global status report. — Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, 2011. ‹ › На протяжении истории человечества базовый энергоноситель, используемый человеком, менялся. Сначала это были энергия воды и ветра, затем, после первой промышленной революции (начавшейся в последней трети XVIII века и длившейся весь XIX век), уголь и нефть. Ещё в недавнем прошлом, в 1970-е годы, преобладал оптимистичный взгляд, что базовым энергоносителем в самое ближайшее время станет ядерная энергия, производство которой тогда быстро нарастало. Но аварии на станциях «Три-Майл-Айленд» в США в 1979 году и особенно Чернобыльской АЭС в СССР в 1986 году показали реальные риски и несовершенство ядерных энергетических технологий. Возникшее тогда экологическое движение видело будущее энергетики в возобновляемых источниках энергии, таких как ветер, солнце, тепло Земли. Сегодня в структуре мировой энергетики уже нельзя выделить базовый энергоноситель: выросла доля газа и возобновляемых источников энергии, снизились доли угля и нефти, нет роста атомной энергетики. Мировая энергетика всё больше диверсифицируется, что способствует развитию конкуренции между различными видами энергии. На фоне угрозы скорого исчерпания запасов углеводородов, роста стоимости их добычи и транспортировки, отсутствия новых технологических прорывов в традиционной энергетике конкурентоспособность возобновляемых источников энергии стала увеличиваться. Эволюция «солнечных» материалов И цена энергии Из всех видов энергетики на основе возобновляемых источников быстрее всего растёт солнечная энергетика. Например, в 2010 году в мире построено 22,7 ГВт (гигаватт) фотоэлектростанций (ФЭС), в том числе в Германии — 7 ГВт, Италии — 5,6 ГВт, Чехии — 1,2 ГВт, Японии — 1 ГВт. Для сравнения: в том же 2010 году в мире завершено строительство трёх АЭС общей мощностью 3 ГВт. По состоянию на март 2013 года суммарная установленная мощность солнечных электростанций (СЭС) в мире достигла 100 ГВт. По оценкам Гринпис, к 2030 году эта величина может составить 1480 ГВт, а к 2050 году — 4600 ГВт. Ускоренный рост солнечной энергетики был бы невозможен без развития электроники, материаловедения, техники. Если ранее единственным материалом для производства солнечных элементов был поликристаллический кремний, то сейчас используют также монокристаллический, аморфный кремний и другие полупроводники. Долгое время стоимость сверхчистого кремния была непозволительно высокой и лишь немного уступала стоимости урана, что было связано с использованием устаревшей хлорсилановой технологии производства кремния. Разработанная около сорока лет назад, она до настоящего времени практически не менялась, сохраняя отрицательные черты химических технологий 1960-х годов — высокую энергоёмкость, низкий выход производимого продукта, в данном случае — кремния, экологически грязное производство. С начала 1970-х годов в СССР, Германии и США занимались разработкой новых технологий получения кремния. В середине 1980-х годов немецкие и американские компании сообщили о создании технологии получения высокочистого «солнечного» кремния, основанной на карботермическом восстановлении особо чистых кварцитов. В 1990-х годах КПД лабораторных образцов кремния, полученных по этой технологии, стал сравним с КПД фотоэлементов из «хлорсиланового» кремния. Первый тонкоплёночный фотоэлемент на основе аморфного кремния (альтернатива дорогостоящим кристаллическим кремниевым элементам) был разработан в 1980-е годы. Благодаря более низкой стоимости тонкоплёночных фотоэлементов их производство стало быстро расти. Помимо кремния в них используют арсенид галлия, теллурид кадмия, диселенид меди и индия. На данный момент кремниевые тонкоплёночные элементы занимают около 80% объёма мирового рынка тонкоплёночных солнечных ячеек, около 18% приходится на плёнки на основе теллурида кадмия и 2% — на тонкоплёночные элементы из селенида меди-индия-галлия. В целом новые технологии позволили существенно удешевить солнечные панели и вместе с ними снизить стоимость вырабатываемого с их помощью электричества. Если в конце 1960-х годов стоимость фотоэлектрической панели составляла около 100 000 долларов США на киловатт мощности, то в настоящее время она колеблется от 2000 до 3000 за кВт установленной мощности. В какой-то степени это было достигнуто за счёт увеличения добычи кремния, среднегодовой темп роста которой составляет 10%. Ещё один путь снижения стоимости солнечных панелей — уменьшение расхода кремния на один мегаватт производимой мощности. Например, с 2006 по 2008 год благодаря введению новых, энергоэффективных технологий расход кремния на 1 ватт установленной мощности снизился с 10 до 8,7 г/Вт. С 2008 года стоимость выработанного фотоэлектрическими панелями мегаватта упала на 60%. Важнейшей задачей солнечной энергетики остаётся повышение КПД фотопреобразования. В настоящее время его среднее значение около 16%. В то же время многие лаборатории мира уже сообщили о достижении КПД прямого преобразования солнечной энергии в электрическую от 34 до 45%. (Теоретический КПД фотоэлектрического преобразования солнечной энергии, по данным академика Ж. И. Алфёрова, 87%.) Учитывая рост масштабов производства солнечных панелей и широкое внедрение технологических новаций в увеличение их КПД, ожидается, что «солнечное» электричество будет неуклонно дешеветь. По прогнозам Европейской ассоциации фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными энергосистемами, упадёт ниже 0,10—0,15 евро за кВт·ч. Превращения солнечного луча У солнечной энергетики есть три главных направления развития — фотоэлектроэнергетика, гелиотермоэнергетика и солнечные коллекторы для теплоснабжения. Фотоэлектроэнергетика реализует метод прямой трансформации солнечной энергии в электрическую с помощью фотоэлектрических преобразователей (ФЭП). Такие фотопреобразователи получили наиболее широкое распространение в мире. Их называют также фотоэлектрическими модулями, солнечными батареями, солнечными модулями. Фотоэлектрические преобразователи обычно комплектуются в модули мощностью до нескольких сотен ватт, которые можно объединять в более крупные батареи. Их используют как для питания энергией отдельных потребителей (автономные системы), так и в электрических сетях. В автономных системах, например на метеорологических станциях, для отдельно стоящих зданий или не обеспеченных энергоснабжением районов они вполне конкурентоспособны и рентабельны. Установленные мощности солнечных модулей, присоединённые к энергосистемам, сосредоточены главным образом в Японии, Германии и США. В гелиотермоэнергетике используют так называемые термодинамические преобразователи. В них солнечная энергия трансформируется сначала в тепло, которое затем преобразуется в механическую энергию и далее — в электрическую. Преобразование солнечной энергии в термодинамических СЭС включает в себя четыре основных этапа. Концентратор воспринимает солнечное излучение и фокусирует его на приёмнике, который поглощает сконцентрированный солнечный свет, преобразует его в тепло и передаёт тепло рабочей жидкости. Нагретая жидкость поступает в систему преобразования энергии. Такие станции могут использоваться как для выработки электроэнергии, так и для теплоснабжения. Солнечные термодинамические станции бывают нескольких типов. В установках башенного типа солнечный свет, отражённый от плоских зеркал, концентрируется на центральном приёмнике. Солнечные электростанции тарельчатого (параболического) типа состоят из отдельных модулей, число которых может достигать нескольких десятков. Модуль включает опору, на которую крепится ферма приёмника и отражателя. Приёмник находится на некотором удалении от отражателя, и в нём концентрируются отражённые лучи солнца. Отражатель представляет собой систему зеркал диаметром 1—2 м в форме тарелок (отсюда название), радиально расположенных на ферме. Ещё один тип термодинамических станций — системы, использующие параболоцилиндрические концентраторы. В фокусе параболы размещается трубка с теплоносителем. Разогретый теплоноситель отдаёт тепло воде в теплообменнике, где вода превращается в пар и поступает на турбогенератор. Одна из разновидностей гелиотермоэлектростанций башенного типа — солнечно-вакуумные электростанции. В них используется перепад температур воздуха у поверхности земли и на некоторой высоте. Участок земли накрывается стеклом, а из середины этой «оранжереи» выступает высокая башня. Солнце, разогревая «оранжерею», создаёт постоянную тягу, и поток воздуха через башню вращает встроенную у её основания турбину с генератором. Чем выше сама башня, тем больше вырабатывается энергии. Преимущество такой системы заключается в том, что она работает практически круглосуточно, так как земля под башней сохраняет тепло, поглощённое в течение дня, и постепенно отдаёт его для работы станции ночью. Впервые такая технология была использована в Испании около 30 лет назад. Система с парником диаметром 244 м и башней высотой 195 м развивала максимальную мощность 50 кВт. Проработала она около 8 лет. В 2010 году в Китае возвели похожую станцию мощностью 0,2 МВт. Солнечно-вакуумная электростанция, построенная в 2006 году в Австралии, с башней высотой 1 км, вырабатывает 1 МВт энергии. Оптимальными условиями для работы термодинамических солнечных электростанций располагают регионы с засушливым или полузасушливым климатом: Южная Европа, Северная и Южная Африка, Ближний Восток, западная Индия, Западная Австралия, северо-восточная Бразилия, северная Мексика и юго-запад США. Крупнейшая на сегодняшний день гелиотермальная электростанция мощностью 300 МВт построена в Испании (провинция Андалузия). В США самые крупные солнечные электростанции находятся в штатах Невада (60 МВт), Калифорния (250 МВт) и Аризона (280 МВт). Для компенсации непостоянства солнечного излучения применяют аккумуляторы тепла или резервное топливо. Солнечные энергоустановки можно использовать и как часть диверсифицированной системы энергоснабжения. Совместимость систем зависит от характеристик кривой нагрузки. В солнечных районах, где пик нагрузки приходится на летние дни (что часто обусловлено кондиционированием воздуха), вклад солнечной энергии в покрытие пиковых нагрузок может быть существенным. Подобные условия характерны для тропических широт. На более высоких широтах, где пиковая нагрузка приходится на зимнее утро, вклад солнечной энергии оказывается незначительным, что требует увеличения резервных мощностей. Преимущество солнечных термодинамических технологий — возможность интеграции в традиционные тепловые электростанции. Например, гелиотермальная электростанция в Неваде дополнена газовым турбогенератором. Это позволяет аккумулировать тепло или надёжную резервную мощность без сооружения отдельных резервных станций и изменений в энергосистеме. Таким образом можно дополнять меняющуюся выходную мощность «солнечной топки» и устойчиво снабжать потребителей электроэнергией. Недостаток таких комбинированных систем — высокая стоимость. Капитальные затраты на строительство и эксплуатацию солнечных термальных электростанций очень велики, а темпы совершенствования технологии ниже, чем для фотоэлектроэнергетики. Солнечные коллекторы для теплоснабжения (гелиотеплоэнергетика) получили очень широкое распространение. На данный момент мировой лидер установленной мощности солнечных коллекторов — Китай. В Европе лидируют Германия, Греция и Австрия. Наибольшая удельная площадь поверхности коллекторов в расчёте на одного жителя отмечается на Кипре — 582 м2, за ним с большим отрывом идёт Австрия — 297 м2. Солнечные коллекторы для теплоснабжения наилучшим образом подходят для локальных систем отопления. Их использование позволяет потребителю не зависеть от центрального теплоснабжения. Главная проблема гелиотеплоэнергетики (как и всей солнечной энергетики) — сохранение тепловой (или электрической) энергии — связана с непостоянством суточного и сезонного колебания приходящего солнечного излучения. Современные системы аккумулирования энергии в отсутствие солнца позволяют выдавать нагрузку лишь в течение нескольких часов. Поэтому перед инженерами стоит задача создания аккумуляторов нового типа с существенно большей ёмкостью. Помимо этого предстоит решить проблему грязных с экологической точки зрения производств и утилизации аккумуляторов. Здесь стоит отметить ещё один часто упоминаемый «экологический» недостаток солнечной энергетики, выдвигаемый её противниками, — значительное отторжение земельных ресурсов под солнечные панели. Однако легко посчитать, что, если даже всю мировую энергетику перевести на солнечную энергию, доля сельхозугодий, занимаемых под энергоустановки, составит менее 2% общей площади (51 млн км2) сельскохозяйственных земель. Действительно, сегодня в мире потребляется примерно 18 млрд т у. т. (тонн условного топлива). На земную поверхность в зависимости от широты места приходит от 0,1 до 0,3 кВт/м2 солнечной энергии. Это эквивалентно 0,1—0,3 т у.т., то есть в среднем 0,2 т у.т. Взяв КПД солнечных станций всего за 10%, получаем, что для производства 18 млрд т у.т. потребуется 0,9 млн км2 земли. Добавим, что солнечную энергетику выгодно развивать в районах с наибольшей инсоляцией, а это в основном непригодные для сельскохозяйственного использования территории. Из пионеров в аутсайдеры Первые солнечные элементы в нашей стране были разработаны полвека назад — специально для космических аппаратов. Помимо научно-технической базы наша страна обладает существенным природным потенциалом для развития солнечной энергетики. Наиболее перспективные с этой точки зрения районы в России — Приморье, юг Сибири и Забайкалье, Северный Кавказ. К примеру, среднегодовое поступление энергии Солнца в Забайкалье выше, чем в Испании. Тем не менее имеющийся технический и природный потенциал солнечной энергетики в России используется крайне скудно. В настоящий момент суммарный объём введённых мощностей солнечной генерации в России, по разным оценкам, не превышает 5 МВт. Мощность крупнейшей в стране фотоэлектростанции, расположенной в Белгородской области, составляет лишь 0,15 МВт. Для сравнения: каждая из трёх крупнейших в мире фотоэлектростанций в США, Китае и Индии имеет мощность более 200 МВт. В соседней с нами Украине, в Крыму, построены фотоэлектростанции мощностью 80 и 100 МВт. В России существуют проекты на несколько десятков «солнечных» мегаватт установленной мощности (для Краснодарского и Ставропольского краёв, Дагестана, Хакасии, Бурятии), но они находятся пока на стадии предварительной разработки. Для полноценного развития солнечной энергетики нужна государственная поддержка. Есть широкий набор механизмов стимулирования отрасли с помощью особых тарифов, льготного налогообложения и т.п., введение которых привело к существенному подъёму отрасли в зарубежных странах. У нас в стране чёткой государственной программы развития возобновляемой энергетики, включая солнечную, пока нет. www.nkj.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
