Перспективы развития энергетики.Альтернативные источники энергии, Природопользование — Реферат

Введение

Геотермальная энергия

Изучение и создание геотермальных циркуляционных систем

Заключение

Список литературы

Содержание

Альтернативная энергетика

Альтернативная 
энергетика

Альтернативная 
энергетика — совокупность перспективных
способов получения энергии, которые распространены,
не так широко, как традиционные, однако
представляют интерес из-за выгодности
их использования и, как правило, низком
риске причинения вреда окружающей среде
в районе.

Ветроэнергетика

  • Автономные ветрогенераторы
  • Ветрогенераторы, работающие параллельно с сетью

Гелиоэнергетика

  • Солнечный водонагреватель
  • Солнечный коллектор
  • Фотоэлектрические элементы

Альтернативная
гидроэнергетика

  • Приливные электростанции
  • Волновые электростанции
  • Мини и микро ГЭС (устанавливаются в основном на малых реках)
  • Водопадные электростанции
  • Аэро ГЭС (конденсация/сбор водяного пара из атмосферы и гидравлический напор 2-3 км)

Геотермальная
энергетика

  • Тепловые электростанции (принцип отбора высокотемпературных грунтовых вод и использования их в цикле)
  • Грунтовые теплообменники (принцип отбора тепла от грунта посредством теплообмена)

Космическая
энергетика

  • Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на орбите Земли. Электроэнергия будет передаваться на землю в форме микроволнового излучения.

Водородная 
энергетика и сероводородная энергетика

  • Водородные двигатели (для получения механической энергии)
  • Топливные элементы (для получения электричества)

Биотопливо

  • Получение биодизеля
  • Получение метана и синтез-газа
  • Получение биогаза

Квантовая
энергетика

  • Квантовые двигатели (для получения тягового усилия из энергии квантов)
  • Квантовые генераторы (для получения электромагнитного излучения из атомов)
  • Квантовые электростанции (для преобразования электромагнитного излучения атомов в электрическую)

Распределённое 
производство энергии

  • Новая тенденция в энергетике, связанная с производством тепловой и электрической энергии.

Альтернативный источник
энергии

Альтернативный 
источник энергии — способ, устройство или сооружение,
позволяющее получать электрическую энергию
(или другой требуемый вид энергии) и заменяющий
собой традиционные источники энергии,
функционирующие на нефти, добываемом
природном газе и угле. Цель поиска альтернативных
источников энергии — потребность получать
её из энергии возобновляемых или практически
неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.
Во внимание может браться также экологичность
и экономичность.

Классификация источников

         Тип источников

                 
Преобразуют в энергию

Ветряные

движение воздушных масс

Геотермальные

тепло планеты

Геотермальные

электромагнитное излучение
солнца

Гидроэнергетические 

движение воды в реках 
или морях

Биотопливные

теплоту сгорания возобновляемого 
топлива (например, спирта)

Перспективы

   На возобновляемые
(альтернативные) источники энергии 
приходится всего около 5 % мировой 
выработки электроэнергии в 2021
г. Речь идет прежде всего о геотермальных
электростанциях (ГеоТЭС), которые вырабатывают
немалую часть электроэнергии в странах
Центральной Америки, на Филиппинах, в
Исландии; Исландия также являет собой
пример страны, где термальные воды широко
используются для обогрева, отопления.

   Приливные электростанции
(ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах
— Франции, Великобритании, Канаде, России,
Индии, Китае. Солнечные электростанции
(СЭС) работают более чем в 30 странах. В
последнее время многие страны расширяют
использование ветроэнергетических установок
(ВЭУ). Больше всего их в странах Западной
Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды),
в США, в Индии, Китае. Дания получает 25
% энергии из ветра. В качестве топлива
в Бразилии и других странах все чаще используют
этиловый спирт.

   Перспективы использования 
возобновляемых источников энергии 
связаны с их экологической 
чистотой, низкой стоимостью эксплуатации 
и ожидаемым топливным дефицитом
в традиционной энергетике.

  По оценкам Европейской 
комиссии к 2020 году в странах 
Евросоюза в индустрии возобновляемой 
энергетики будет создано 2,8 миллионов 
рабочих мест. Индустрия возобновляемой 
энергетики будет создавать 1,1 % ВВП. Россия
может получать 10 % энергии из ветра.По
сравнению с США и странами ЕС использование
возобновляемых источников энергии (ВИЭ)
в России находится на низком уровне. Сложившуюся
ситуацию можно объяснить доступностью
традиционных ископаемых энергоносителей,
а также слабой озабоченностью экологической
обстановкой в стране властей, бизнеса
и населения. Один из основных барьеров
для строительства крупных электростанций
на ВИЭ — отсутствие положения о стимулирующем
тарифе, по которому государство покупало
бы электроэнергию, производимую на основе
ВИЭ (feed-in tariff).

Инвестиции

   Согласно отчёту 
ООН, в 2008 году во всём мире 
было инвестировано $140 млрд в проекты,
связанные с альтернативной энергетикой,
тогда как в производство угля и нефти
было инвестировано $110 млрд.

   Во всём мире 
в 2008 году инвестировали $51,8 млрд
в ветроэнергетику, $33,5 млрд в солнечную
энергетику и $16,9 млрд в биотопливо. Страны
Европы в 2008 году инвестировали в альтернативную
энергетику $50 млрд, страны Америки — $30
млрд, Китай — $15,6 млрд, Индия — $4,1 млрд.

Распространение

   В мае 2009 года 13
% электроэнергии в США были 
произведены из возобновляемых 
источников энергии. 9,4 % электроэнергии 
было выработано на гидроэлектростанциях,
около 1,8 % были получены из 
энергии ветра, 1,3 % из биомассы, 0,4
% из геотермальных источников и
0,3 % от энергии солнца. В Австралии в 2009
году 8 % электроэнергии вырабатывается
из возобновляемых источников.

Вывод

Я считаю, что альтернативная
энергетика как основа эффективного развития
мировой экономики – это ни что иное как
мечты борцов за экологию. Впрочем, даже
если учебники не врут в рамках мирового
заговора, нефть кончится не так быстро,
как это обещают. Дело в том, что существует
так называемая «нетрадиционная» нефть.
К примеру, на территории США, в штатах
Колорадо, Юта и Вайоминг, расположено
месторождение нефтесодержащей скальной
породы кероген. Его объемы в пересчете
на традиционную «жидкую» меру оцениваются
в 800 миллиардов баррелей — это в три раза
превышает разведанные нефтяные запасы
Саудовской Аравии. Залежи нефтяных песков
в Канаде и Венесуэле оценивают в 3400 миллиардов
баррелей. Понятно, что перегонять бензин
легче, а значит, дешевле и выгоднее, из
жидкой нефти. Однако в случае исчерпания
мировых запасов жидких углеводородов
и дальнейшего подорожания барреля нефтедобывающие
компании вполне могут начать вгрызаться
в твердую нефть.

Содержание

1) Направления альтернативной
энергетики

1.1) Ветроэнергетика

1.2) Гелиоэнергетика

1.3) Альтернативная гидроэнергетика

1.4) Геотермальная энергетика

1.5) Космическая энергетика

1.6) Водородная энергетика и
сероводородная энергетика

1.7) Биотопливо

1.8) Квантовая энергетика

1.9) Распределённое производство
энергии

2) Альтернативный источник
энергии

3) Классификация источников

4) Перспективы

5) Инвестиции

6) Распространение

7) Вывод

8) Литература

                 
Реферат

на тему  «Альтернативная 
энергетика»

по дисциплине «Современные
технологии»

                                                            
Выполнил студент 1 курса

                                                                     
Группы 0503А

                                                                     
Коршунов В.А.

Литература

1. Голицын М. В. Альтернативные 
энергоносители. – М.:Наука,2004.-159 с.

2. Агеев В. А. Нетрадиционные 
и возобновляемые источники энергии 
(курс лекций)

3. Обрезков В. И. Гидроэнергетика. 
– М.:Энергоиздат,1981.-608 с.

4. Коробков В. А. Преобразование 
энергии океана. – Л.:Судостроение,1986.

Альтернативная энергетика | образовательная социальная сеть

Региональный этап Всероссийского конкурса творческих работ  студентов, обучающихся по программам среднего профессионального образования, «Зелёные технологии»

Номинация: Возобновляемые источники энергии

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Вологда, 2021

Тема:  Альтернативная энергетика

Цель проекта: Изучить возобновляемые источники энергии и понять принцип их работы; раскрыть выгоды использования альтернативных источников энергии, способствовать популяризации альтернативных источников энергии.

Задачи проекта:

  1. Изучить литературу и  выяснить, какие существуют источники энергии в наше время.
  2. Изучить альтернативные источники энергии и понять принцип их работы.
  3. Создать простой источник энергии в домашних условиях, на основе бросового материала.
  4. Рассчитать затраты на использование солнечных батарей при освещении колледжа.

Актуальность данной темы  обусловлена тем, что современные наиболее используемые источники электроэнергии — это гидро- , тепло- и атомные электростанции, но они не экологичны. Альтернативная энергетика, построенная на использовании возобновляемых источников энергии, может стать той путеводной звездой, которая решит проблему экологии и исчерпаемости топливных ресурсов.

Проблема заключается  в том, чтобы найти способы и пути развития альтернативной энергетики в России.

Форма представления проекта: реферат, презентация.

Содержание.

  1. Введение.
  2. Виды возобновляемых источников энергии.

2.1. Гидротермальная.

2.2. Солнечные батареи.

2.3. Ветроэнергетика.

2.4. Теплонасосные установки.

2.5. Биоэнергетика.

2.6. Геотермальная энергетика.

2.7. Космическая энергетика.

2.8. Водородная энергетика.

2.9. Нестандартные источники энергии.

        3.  Практическая часть

        3. 1. Расчет затрат на использование солнечных батарей при освещении   колледжа.

         3.2. «Простой источник энергии в домашних условиях»

    4. Заключение.

1. ВВЕДЕНИЕ.

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии. Возобновляемые источники энергии — встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Альтернативный источник энергии — заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, вызывающий парниковый эффект и глобальное потепление. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Рефераты:  реферат - Альтернативная энергетика как лекарство для экологии.

Ученые предостерегают, что разведанных запасов органического топлива при нынешних темпах роста энергопотребления хватит всего на 70-130 лет. Именно такие умозаключения лишний раз подтверждают необходимость скорейшего перехода к альтернативной электроэнергетике.

Классификация источников:

1)​ Ветряные (движение воздушных масс)

2)​ Геотермальные (тепло планеты)

3)​ Солнечные (электромагнитное излучение солнца)

4)​ Гидроэнергетические (движение воды в реках и морях)

5)​ Биотопливные (теплота сгорания возобновляемого топлива)

2. ВИДЫ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ.

2.1. Гидротермальная энергия.

   Еще в конце 20-х гг. человечество начало использовать  гидротермальную энергию, т.е. энергию, источником которой служит разница температур морской воды из верхних и нижних горизонтов.

Достоинства:

1)​ Использование возобновляемой энергии.

2)​ Очень дешевая электроэнергия.

3)​ Работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу.

4)​ Быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции.

Недостатки:

1)​ Затопление пахотных земель.

2)​ Строительство ведется там, где есть большие запасы энергии воды.

3)​ На горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов.

4)​ Сокращенные и нерегулируемые попуски воды из водохранилищ по 10-15 дней приводят к перестройке уникальных пойменных экосистем по всему руслу рек, как следствие, загрязнение рек, сокращение трофических цепей, снижение численности рыб, элиминация беспозвоночных водных животных, повышение агрессивности компонентов гнуса (мошки) из-за недоедания на личиночных стадиях, исчезновение мест гнездования многих видов перелетных птиц, недостаточное увлажнение пойменной почвы, негативные растительные сукцессии (обеднение фитомассы), сокращение потока биогенных веществ в океаны.

   2.2. Солнечные батареи.

    Солнечная энергия – это кинетическая энергия излучения, образующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Поскольку её запасы практически неистощимы, ее относят к возобновляемым энергоресурсам. Ныне солнечная энергетика широко применяется в случаях, когда малодоступность других источников энергии в совокупности с изобилием солнечного излучения оправдывает её экономически.

Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения.

1. Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов.

2. Гелиотермальная энергетика — нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение, и использование тепла.

3. «Солнечный парус» может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию.

4. Термовоздушные электростанции.

5. Солнечные аэростатные электростанции.

    Это и есть принцип действия энергетической башни: лучи солнца концентрируются в одном пункте соответственно расположенными зеркалами. Эти зеркала поворачиваются на протяжении дня, чтобы следовать за солнцем в его небесном пути. Они отражают солнечные лучи и фокусируют их на энергетической башне, где огромная концентрация энергии заставляет воду кипеть и превращаться в пар. Пар по трубам поступает в турбину на Землю, вращает ее и вырабатывает электричество.

    Солнечные пруды – еще более дешевый способ улавливать солнечную энергию. Искусственный водоем частично заполняется очень соленой водой (рассол), поверх которого находится пресная вода. Плотность такой воды гораздо выше, поэтому она остается на дне и с верхним слоем почти не смешивается. Солнечные лучи без помех проходят через пресную воду, но поглощаются рассолом, превращаясь при этом в тепло. Верхний слой действует как изоляция, не позволяя нижнему остывать. Иными словами, в солнечных прудах используется тот же принцип, что и в парниках, только земля и стекло заменены соответственно соленой и пресной водой.

Достоинства:

1)​ Общедоступность и неисчерпаемость источника.

2)​ Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки:

1)​ Зависимость от погоды и времени суток.

2)​ Как следствие необходимость аккумуляции энергии.

5)​ Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.

6)​ Нагрев атмосферы над электростанцией.

2.3. Ветроэнергетика.

   Ветровая энергия — огромная энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры – от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения.

   Принцип работы ветроустановок очень прост: лопасти, которые вращаются за счет силы ветра, через вал передают механическую энергию к электрогенератору. Тот в свою очередь вырабатывает электрическую энергию. Чтобы как-то компенсировать изменчивость ветра, сооружают огромные «ветреные фермы». Ветродвигатели стоят рядами на обширном пространстве и работают на единую сеть. На одном краю «фермы» может дуть ветер, на другом в это время тихо. Ветряки нельзя ставить слишком близко, чтобы они не загораживали друг друга. Поэтому ферма занимает много места. Такие фермы есть в США, во Франции, в Англии, а в Дании «ветряную ферму» разместили на прибрежном мелководье Северного моря: там она никому не мешает и ветер устойчивее, чем на суше.

Достоинства:

1)​ Экологически-чистый вид энергии (ветрогенератор мощностью 1 МВт сокращает ежегодные выбросы в атмосферу 1800 тонн СО2, 9 тонн SO2, 4 тонн оксидов азота).

2)​ Эргономика (ветровые электростанции занимают мало места и легко вписываются в любой ландшафт, а также отлично сочетаются с другими видами хозяйственного использования территорий).

3)​ Возобновляемая энергия (энергия ветра, в отличие от ископаемого топлива, неистощима).

4)​ Ветровая энергетика — лучшее решение для труднодоступных мест (для удалённых мест установка ветровых электрогенераторов может быть лучшим и наиболее дешёвым решением).

Недостатки:

1)​ Нестабильность (нет гарантии получения необходимого количества электроэнергии; на некоторых участках суши силы ветра может оказаться недостаточно для выработки необходимого количества электроэнергии).

2)​ Относительно невысокий выход электроэнергии (ветровые генераторы значительно уступают в выработке электроэнергии дизельным генераторам, что приводит к необходимости установки сразу нескольких турбин; кроме того, ветровые турбины неэффективны при пиковых нагрузках).

3)​ Высокая стоимость (стоимость установки, производящей 1 мега-ватт электроэнергии, составляет 1 миллион долларов).

   4) Опасность для дикой природы (вращающиеся лопасти турбины   представляют опасность для некоторых видов живых организмов; согласно статистике, лопасти каждой установленной турбины являются причиной гибели не менее 4 особей птиц в год).

2.4. Теплонасосные установки.

Тепловой насос – это источник энергии для системы отопления и горячего водооснабжения, а также одновременно может служить источником для системы кондиционирования.

    Основное отличие теплового насоса от традиционных генераторов тепловой энергии заключается в том, что при производстве тепла до 80 % энергии извлекается из окружающей среды. Тепловой насос получает тепловую энергию из грунта, скальной породы или озера, накопленную за теплое время года. Принцип действия теплонасосной установки основан на том, что при подводе низкопотенциальной теплоты в испаритель происходит процесс кипения рабочего тела, пары которого сжимаются в компрессоре с повышением энтальпии и температуры. В конденсаторе теплота фазового перехода рабочего тела передается технологии, теплоносителю. В дроссель-клапане снижаются температуpa и давление рабочего тела, поступающего обратно в испаритель.

    Теплонасосные установки классифицируют: по принципу работы — на термомеханические, использующие процессы повышения и понижения давления рабочего тела; электромагнитные, использующие постоянные или переменные электрические или магнитные поля.

    Термомеханические теплонасосные установки разделяют на компрессорные (парожидкостные, газожидкостные и газовые), сорбционные (абсорбционные и адсорбционные) и струйные (инжекторные и вихревые с замкнутым и разомкнутым контурами).

    К электромагнитным теплонасосным установкам относят термоэлектрические системы, магнитокалорические(трансформация теплоты осуществляется последовательным намагничиванием и размагничиванием парамагнетиков или ферромагнитных тел), термомагнитные (используется эффект Эттингсхаузена при совместном действии на полупроводники магнитного и электрического полей) и электрокалорические (основаны на действии электрического поля на сегнетоэлектрики); Основной недостаток теплонасосных установок состоит в том, что при слишком большой разнице между температурой на улице и в доме, тепловой насос теряет эффективность.

Рефераты:  реферат найти Получение витаминов и коферментов биотехнологическими методами

Среднее время окупаемости теплонасосов составляет 4-6 лет, при сроке службы по 15-20 лет до капитального ремонта.

2.5. Биоэнергетика.

    К этому понятию относится все, что так или иначе связано с получением в промышленных масштабах энергии из различного возобновляемого сырья биологического происхождения. Такое сырье и его производные обычно называют биотопливом. Биотопливо бывает твердым, жидким или газообразным и может изготавливаться из самого разного сырья, такого как:

— древесные отходы, различного происхождения;

— отходы сельскохозяйственного производства (лузга, шелуха, солома, тростник);

— бытовые отходы, канализационные стоки;

— специально выращиваемой топливной древесины и т.д.

Основными источниками российской энергетической биомассы являются:

— органические отходы агропромышленного комплекса;

— органические отходы лесопромышленного комплекса;

— отходы городов (сточные воды и твердые бытовые отходы);

— торф;

— энергетические плантации;

— биогазификация остаточной нефти.

    Из всего многообразия биотоплива в России наиболее распространенным являются топливные гранулы (пеллеты). Они получается из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Представляет собой цилиндрические гранулы стандартного размера. Топливные гранулы — экологически чистое топливо с содержанием золы.

Достоинства:

1)​  Производство биотоплива осуществляется с помощью самых разнообразных органических материалов. Опираясь на это преимущество можно сказать, что такой вид альтернативной энергии может быть доступен каждому и кстати в любой стране и регионе в независимости от того какие там условия (климат, рельеф и многое другое).

2)​  Производство биотоплива в виде топливные брикеты производство поможет решить очень важную проблему окружающей среды, как утилизация мусора. Ведь имеются большие перспективы на решение такой экологически важной проблемы. О ней уже много лет думают большое количество людей, в том числе и ученые всего мира.

Недостатки:

1)​ Многие ученые беспокоятся о том, что уничтожение лесов нанесет очень большой вред окружающей среде. Но, как известно биотопливо производится не только с помощью деревьев, которые проходят такую процедуру, как сушка пиломатериалов.

2)​ Также некоторые ученые утверждают, что если выращивать большое количество разнообразных растений для производства, то это может привести к истощению плодотворности нашей планеты. Впоследствии многие страны третьего мира могут просто-напросто умереть с голода.

2.6. Геотермальная энергетика.

    Направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях.

    Если солнечная энергия падает на нас с неба, то геотермальная находится у нас под ногами. Поток этой энергии огромен. На земле довольно много мест, где имеются термальные источники и большие температурные градиенты. Это часть районов России (Камчатка, Карпаты, Кавказ), Исландии, Новой Зеландии и США, а также других стран, имеющих на своей территории горные массивы.

    Все геоТЭС используют естественные термальные воды с температурой от 90 до 200°С и давлением пара от 3 до 6 МПа. Используется эффект резкого падения давления в потоке воды, выходящей на поверхность, Вода при этом вскипает и превращается в пар из-за резкого падения давления. Пар после отделения от воды в сепараторе направляется в турбогенератор. ГеоТЭС значительно экономичнее других типов электростанций, капитальные затраты на их строительство составляют примерно 1/3 от ТЭС, они могут работать без обслуживающего персонала в автоматическом режиме, стоимость энергии на 1/3 меньше, чем на станциях другого типа.

    Но геотермальные районы, как правило, сейсмически активны и удалены от потребителя, термальные воды обычно сильно минерализованы и коррозионно-активны, также геоТЭЦ представляют и экологическую опасность, если они работают на закачиваемой воде, т.к. возникает проблема хранения и переработки отработанных вод, насыщенных солями.

    В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин.

Достоинства:

1)​ Возобновляемый источник энергии (во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время).

2)​ Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.

3)​ Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.

4)​ Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.

5)​ Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды.

Недостатки:

1)​ Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.

2)​ Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре, плохого выбора места или чрезмерной закачки воды в породу через нагнетательную скважину.

3)​ Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно.

4)​ Стоимость установки геотермальной электростанции велика.

2.7. Космическая энергетика.

    Вид альтернативной энергетики, предусматривающий использование энергии Солнца для выработки электроэнергии, с расположением энергетической станции на земной орбите или на Луне.

    Система предполагает наличие аппарата-излучателя, находящегося на геостационарной орбите. Предполагается преобразовывать солнечную энергию в форму, удобную для передачи (СВЧ, лазерное излучение), и передавать на поверхность в «концентрированном» виде. В этом случае на поверхности необходимо наличие «приёмника», воспринимающего эту энергию.

Достоинства:

1) Высокая эффективность из-за того, что нет атмосферы, выработка энергии не зависит от погоды и времени года.

2) Практически полное отсутствие перерывов так как на геостационарной орбите спутник будет освещен солнцем 24 часа в сутки.

3) В космосе нет проблемы с весом или коррозии металлов из-за отсутствия атмосферы.

Недостатки:

1) Высокая стоимость.

2) Большие потери энергии при передаче (при передаче энергии на поверхность Земли будет потеряны 40-50 %).

2.8.  Водородная энергетика.

    Водород самый простой и легкий из всех химических элементов, можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды. Во вселенной содержится 92% водорода, а 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород — неисчерпаемое топливо

   Но как же используют водород как топливо сегодня? В настоящее время существует множество методов промышленного производства водорода. Можно выделить несколько наиболее распространенных способов получения водорода.

    Достоинства:

1) Водород обладает очень высокой теплотворной способностью.

2) Водород можно транспортировать и распределять по трубопроводам, как природный газ.

2.9. Нестандартные источники энергии.

1. Электростанция, работающая от шотландского виски.

Helius Energy построила первую в мире электростанцию, которая работает от побочных продуктов дистилляции шотландского виски. Ведь при этом процессе остается огромное количество углеводных и белковых масс, которые и можно, сжигая, преобразовывать в энергию.

2. Футбольный мяч Soccket.

Компания Soccket Inc. создала футбольный мяч, который одновременно является и небольшой электростанцией, вырабатывающей энергию в те моменты, когда футболисты бьют по объекту ногой. Несколько часов игры, и работа светодиодной лампы на целый вечер обеспечена!

3. OTEC-электростанция у берегов Китая.

Уже несколько десятилетий существует технология, позволяющая вырабатывать энергию на основе разницы между температурой воды на поверхности океана и в его глубинах.

4. Турбина в кровеносных сосудах.

Ученые из университета в швейцарском городе Берн разработали миниатюрные турбины, которые, будучи помещенными в кровеносные сосуды человека, будут давать энергию для работы его электрического кардиостимулятора.

Рефераты:  реферат найти Правовые основы деятельности прокуратуры Российской Федерации

5. VolcanElectric Mask – небоскреб, получающий энергию от вулкана.

В рамках конкурса eVolo 2021 группой китайских архитекторов был представлен проект небоскреба VolcanElectric Mask, который должен расположиться на склоне вулкана. Энергию для функционирования это здание будет получать из раскаленной магмы, подступающей к поверхности Земли.

6. Энергия из турникетов в общественном транспорте.

Японская компания East Japan Railway Company, один из лидеров пассажирских перевозок в Стране Восходящего Солнца, решила оснастить каждый свой турникет генератором электроэнергии. Так что пассажиры, проходящие через них, сами того не осознавая, будут вырабатывать электричество.

7. Giraffe Street Lamp – качели, которые питают фонарь энергией.

Giraffe Street Lamp – это качели, катаясь на которых, каждый человек сможет сделать мир немного ярче и светлее. Эти качели являются одновременно и генератором электричества для уличного фонаря, с которым они совмещены. У него есть и сторонний источник энергии, питающий лампы в то время, когда объект находится в состоянии покоя.

8. Энергия ветра с деревьев.

 Каждый наблюдал, как деревья качающиеся на сильном ветру. Вибрацию ствола при этом можно трансформировать в электричество с помощью преобразователей. Количество энергии от одного дерева небольшое – около двух вольт. Но если преобразовать обычный лес на электростанцию, тогда можно получать большую мощность.

9. Батарейки из грязи.

Ученые из Гарварда создали батарейку, основным элементом которой является грязь. Внутри нее живут бактерии, которые выделяют энергию. Авторы говорят, что такие микробактериальные топливные ячейки могут быть дешевым источником энергии и пригодиться в регионах с плохим энергоснабжением. Ведь конструкция такой батареи очень проста – это многолитровое ведро, наполненное соленой водой. В нее погружены катод с анодом, а также растворенные грязь и песок. Последний выступает в роли барьера для ионов соленой воды.

3.  ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

3.1 Расчет затрат на использование солнечных батарей при освещении колледжа.

   Произведем расчеты для БПОУ ВО «Вологодский строительный колледж».   Солнечные панели будут устанавливаться только для питания освещения главного корпуса. Для этого посмотрим техническую характеристику солнечной монокристаллической панели FSM-30М:

– мощность: 30 Вт;

– напряжение холостого хода: 22,3 В;

– напряжение при работе на нагрузку: 18 В;

– ток при работе на нагрузку: 1,66 А;

– размеры: 450х550х30 мм;

– рабочий диапазон температур: от –40°С до 85°С;

– цена: 2800 руб.

Площадь здания равна – 840Перспективы развития энергетики.Альтернативные источники энергии, Природопользование - Реферат. Потребляемая энергия равна 4,63  Перспективы развития энергетики.Альтернативные источники энергии, Природопользование - Реферат. То есть, 3889,2 Вт на  здание. Таким образом, колледжу понадобится около 130 батарей.

Для полной замены энергопотребления, через солнечные батареи, потребуется 130 модулей. Из расчета и имеющейся площади крыши – колледж может разместить 48 модулей. Это позволит обеспечить частичное энергопотребление. Следует учесть, что занятия в колледже идут в основном в первую половину дня, наиболее солнечную, что не требует большого количества солнечных батарей.

Солнце – неисчерпаемый источник энергии. Солнечные батареи могут размещаться на любой доступной поверхности здания. Также, данный вид энергии является полностью экологически чистым. Однако, его необходимо сочетать с другими видами альтернативной энергетики.

3.2. Простой источник энергии в домашних условиях.

1) Лимоны.

Оборудование: Лимоны -4 шт., медная проволока, скрепки для бумаги, вольтметр.

План работы:

1. Противоположные концы проволоки зачистил на расстоянии 2-3 см.

2. В лимоны вставил скрепки, прикрутил к ним проволоку

3.Два свободных конца проволоки присоединил к вольтметру

Вывод: 3 лимона дают достаточно напряжения, чтобы стрелка вольтметра поднялась на несколько делений.

2) Уксусная кислота 70%.

Оборудование: уксусная кислота, формочки для льда, вольтметр

План работы: наполнил формочки уксусом, соединил формочки медной проволокой и подключил амперметр.

Вывод: уксусная кислота также способствует в выработке энергии

3) Картофель.

Взял один клубень картофеля и измерил напряжение. Затем разрезал клубень пополам, ложкой в одной из половинок сделал ямку. Туда положил зубную пасту, смешанную с содой. Соединил две половинки картофеля и измерил напряжение.

Вывод: практически без увеличения массы, было увеличено напряжение . Я создал своего рода биотопливо. Этим доказал, что при смешивании определённых компонентов, можно добиться увеличения напряжения.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

   Энергия — это движущая сила любого производства. Тот факт, что в распоряжении человека оказалось большое количество относительно дешевой энергии, в значительной степени способствовало индустриализации и развитию общества. Однако в настоящее время при огромной численности населения и производство, и потребление энергии становится потенциально опасным. Наряду с локальными экологическими последствиями, сопровождающимися загрязнением воздуха и воды, эрозией почвы, существует опасность изменения мирового климата в результате действия парникового эффекта. Человечество стоит перед дилеммой: с одной стороны, без энергии нельзя обеспечить благополучия людей, а с другой — сохранение существующих темпов ее производства и потребления может привести к разрушению окружающей среды, серьезному ущербу здоровья человека.

Охрана окружающей среды – одна из наиболее актуальных проблем современности. От ее решения зависит будущее всего человечества.

Главные надежды в решении острейших экологических и ресурсных проблем возлагаются сегодня на технологические прорывы. В современных условиях растет актуальность перехода к «зелёным технологиям», обеспечивающих поддержку экологически безвредных производств.

   В своей работе я изучил особенности альтернативной энергетики, узнал о разных возобновляемых источниках альтернативной энергии и создал один из них. Моя работа только первый шаг в изучении данной проблемы. Но мои исследования можно и сейчас использовать в повседневной жизни.

Литература.

1. Голицын М. В. Альтернативные энергоносители. – М.: Наука,2004.-159 с.

2.     Агеев В. А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии (курс лекций).

3. Интернет: http://ru.wikipedia.org

          4. Дегтярев К. Биоэнергия без фантастики / К. Дегтярев, А. Соловьев // Наука и жизнь. 2021.  №6. С. 50-56.

         5. Развитие рынка биотоплива в мире и в Российской Федерации [Электронный ресурс].  – Режим доступа: http://www.biogas-rcb.ru/files/helpful/Biofuels-Market-Development-in-Russia-and-Worldwide.pdf.  –   Загл. с экрана.

Выдержка из текста

В тоже время тенденции развития общества требуют резкого повышения эффективности использования природных ресурсов, принятия новых нетрадиционных решений, способных в кратчайшие сроки и с минимальными затратами решить проблемы нехватки электроэнергетических мощностей, уменьшить вредную нагрузку на окружающую среду и провести модернизацию энергетики в соответствии с требованиями XXI века.

В настоящее время человечество все еще располагает достаточными энергетическими ресурсами для удовлетворения своих интересов, но эти природные ресурсы энергии распределены неравномерно, разрабатываются и потребляются не лучшим образом. Топливо и энергия постоянно дорожают.

Кроме того, каждый вид альтернативной энергии обладает собственными недостатками применительно к российской действительности (финансовыми, географическими, техническими и проч.).

С другой стороны, альтернативная энергетика имеет несомненные преимущества, среди которых важнейшими являются :

При подготовке дипломной работы были задействованы такие источники как:

1. книги по теме альтернативные источники энергии и энергосбережение – для понимания структуры и сущности вопроса,

2. периодические издания — журналы, в основном, «Мировая энергетика» и «Экология и жизнь» за 2009-2021гг., дающие представление о новейших достижениях в области энергетики,

Список источников информации

1.Валов М.И. Системы солнечного теплоснабжения. – М.: Изд-во МЭИ, 1991.

2.Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования возобновляющихся энергоисточников. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1991.

3.Дворов И.М. Геотермальная энергетика. – М.: Наука, 1976.

4.Калашников Н.П. Альтернативные источники энергии. – М.: Знание, 1987.

5.Лабунов Д.А. Физические основы энергетики. – М.: Изд-во МЭИ, 2000.

6.Мировая энергетика: Прогноз развития до 2020 года: Пер. с англ. – М.: Энергия, 1980.

7.Радионова И.А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Просвещение, 2005.

8.Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

список литературы

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий