Содержание

Введение
1 Энергетические ресурсы
2. Тепловые электрические станции
3. Гидроэнергетические станции
4. Атомные энергетические станции
5. Солнечные батареи (СЭС)
6. Ветровые электростанции (ВЭС)
7. Геотермальные электростанции (ГеоГЭС)
Заключение
Список использованных источников

Внимание!

Если вам нужна помощь с работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

Подробнее Гарантии Отзывы

Введение

Потребности человечества в ресурсах и энергии  значительно быстро растут, чем  численность населения. И это утверждение движет научно-техническим прогрессом, который требует жертв, так, например  с 1951 года по 1980 год численность населения увеличилась, а  вместе с этим увеличилась и потребность  в электроэнергии в 13.1 раз.

За последние годы при обсуждении проблем, связанных с защитой окружающей среды, все чаще звучат со слова «энергия», «энергетика». Действительно, энергетика является одной из наиболее крупномасштабных отраслей промышленного производства. При этом энергетика является одним из источников отрицательного воздействия на окружающую среду .

Воздействия энергетики на окружающую среду  чрезвычайно разнообразно и определяется в основном типом энергоустановок. Кроме различного вида загрязнения окружающей среды, в том числе и теплового, внешнее воздействие энергетики  проявляются еще и в том , что из пользования изымаются большие площади земель , особенно при сооружении гидроэлектростанций .

В реферате рассмотрены основные особенности воздействия на окружающую среду электростанций традиционных типов, которые используются сегодня при крупномасштабном производстве электроэнергии.

1. Энергетические ресурсы

В настоящее время свои энергетические потребности человечество удовлетворяет в основном за счет углесодержащих видов топлива (каменного угля, нефти, газа, дров, сланцев, торфа) и урана.

Разведанные запасы каменного угля оцениваются в 1280 млрд. т. Прогнозируемые (неразведанные) запасы нефти 100-120 млрд. т, угля — 3860 млрд.т, газа – 400 трлн. т, в то время как добыча нефти – 3 млрд.т. в год, газа – 2 трлн.т. в год.

Закажите работу от 200 рублей

Если вам нужна помощь с работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

Подробнее Гарантии Отзывы

Таким образом, при современном уровне добычи нефти и газа их запасы кончатся после 2050г. В общем производстве энергии на 1996 г. На долю нефти приходилось 40%, угля – 28%, газа – 23%. АЭС создавали 7% энергии, прочие источники – 2.6%. легко видеть, что нефть и газ дают примерно 2/3 потребляемой в мире энергии и являются основой экономики современного общества.

Запасы урана U 235, который используется в качестве топлива для реакторов на тепловых нейтронах, будут исчерпаны через 50 лет. Использование реакторов на быстрых нейтронах позволит применять в качестве топлива U 238, запасы, которого огромны       [4].

Альтернативные источники энергии – энергия ветра, солнца, геотермальная энергия, энергия течений пока вносят небольшой вклад в мировое производство энергии. Важную роль в жизни населения развивающихся стран играют дрова.

Различные оценки показывают, что имеющиеся на земле ресурсы топлива достаточны для обеспечения потребностей человечества в ХХIв.

При сжигании топлива реализуется первичная (тепловая) энергия, которая может быть преобразована в электрическую с определенным коэффициентом полезного действия (40-44% на тепловых электростанциях, где сжигается углесодержащее топливо, и 30-33% на атомных электростанциях). Выработка одновременно электрической энергии и горячей воды на теплоэлектроцентралях повышает КПД использования первичной энергии до 80%.

Электрическая энергия – основа современной цивилизации. Во всем мире она рассматривается в качестве самого предпочтительного промежуточного вида энергии, универсального (легко преобразуется в любых количествах в тепло, свет, механическую энергию и т.п.), передаваемого на значительном расстоянии и вызывающего наименьшее загрязнение окружающей среды в местах потребления. Подавляющее большинство машин и устройств, которые использует человечество, содержат электрические цепи и соответствующие узлы, работа которых невозможна без электрической энергии.

В жизни современного общества последствия отключения электроэнергии подобны катастрофе. Такая катастрофа произошла 9 ноября 1965г. На территории США и Канады. За 11 мин.на площади в 200 тыс. кв. метров отключилось электричество, на которой расположены такие гигантские города как Нью-Йорк, Бостон, Монреаль и многие другие, полностью отключилось электричество. На 12ч. Улицы погрузились во мрак, остановились поезда метро, в которых находились более 1 млн. чел, электропоезда, троллейбусы, из-за отключения светофоров нарушилось автомобильное движение. Самолеты не могли совершить посадку на погруженные в темноту аэродромы. Остановились все фабрики и заводы, застыл металл в электропечах, отключились лифты небоскребов     [2].

Нужна работа? Есть решение!

Более 70 000 экспертов: преподавателей и доцентов вузов готовы помочь вам в написании работы прямо сейчас.

Подробнее Гарантии Отзывы

Энергетика является одной из наиболее крупномасштабных отраслей промышленного производства. Это основа развития всех отраслей промышленности, определяющих прогресс в целом.

Вместе с тем самым серьезным фактором загрязнения природной среды являются добыча и использование ископаемых энергоносителей, прежде всего нефти, угля и природного газа, обеспечивающего более 90% мировой потребности в энергии.

Воздействие систем производства, передачи и использования энергии на окружающую среду проявляется в таких процессах и явлениях как:

1. изъятие территорий для добычи топлива, размещений электростанции и линий электропередачи, захоронение отходов;

2. загрязнение атмосферы и литосферы продуктами сгорания (выбросы в атмосферу, шлаки, радиоактивные отходы и т.д.);

3. тепловое загрязнение – сброс тепловой энергии электростанции в окружающую среду и повышение температуры среды;

4. электромагнитное загрязнение – создание электрических, магнитных и электромагнитных полей;

Скидка 100 рублей на первый заказ!

Акция для новых клиентов! Разместите заказ или сделайте расчет стоимости и получите 100 рублей. Деньги будут зачислены на счет в личном кабинете.

Подробнее Гарантии Отзывы

5. радиоактивное загрязнение;

6. затопление полезных территории( в случае гидроэлектростанции);

7. воздействие на климат;

8. воздействие на флору и фауну;

9. наведенная сейсмичность – возникновение землетрясения  при создании электроустановок, в первую очередь гидроэлектростанции.

2. Тепловые электрические станции

Тепловыми электростанциями  (ТЭС) производится основная часть вырабатываемой электрической энергии. В России, например , на тепловых станциях сосредоточено примерно 80 – 82 % всего производства электроэнергии. На это расходуется около 25 % всего добываемого топлива. Принимая во внимание объем производства электроэнергии , становится ясно, что именно ТЭС должны представлять основной объект для внимательного изучения с целью выявления и снижения отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду.

В ТЭС используют топливо с высоким содержанием сернистых соединений, образующийся сернистый газ в конечном итоге превращается при взаимодействии с парами воды в стойкую серную кислоту, которая представляет угрозу водоемам, вызывает активную коррозию металлических сооружений в близлежащих районах.

Защита атмосферы от основного источника загрязнений ТЭС – сернистого ангидрида- осуществляется прежде всего путем рассеивания в более высоких слоях  воздушного бассейна. Для этого сооружаются дымовые трубы высотой 180 , 250 и даже 320 метров.   Радикальное средство сокращения выбросов сернистого альдегида – выделение серы из топлива до его сжигания на ТЭС.  В настоящее время известны два способа обработки топлива:

— химическая адсорбция

-каталитическое окисление

Эти два способа позволяют улавливать около 90 % сернистого ангидрида.

Угольная промышленность — важное звено энергетического комплекса. 3/4 угля используется в промышленности, на тепловых электростанциях как топливо, а также как технологическое сырье и топливо в металлургии и химической промышленности

Основными направлениями негативного воздействия угольной промышленности являются следующие:

— изъятие из землепользования и нарушение земель;

— истощение водных ресурсов и нарушение гидрологического режима подземных и поверхностных вод;

Закажите работу от 200 рублей

Если вам нужна помощь с работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

Подробнее Гарантии Отзывы

— загрязнение подземных и поверхностных водных объектов сбрасываемыми в них производственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами предприятий и населенных пунктов;

— загрязнение воздушного бассейна твердыми и газообразными вредными веществами при применении существующих технологических процессов добычи, переработки и сжигания твердого топлива;

— загрязнение земной поверхности отходами добычи и обогащения угля и сланца;

— деятельность предприятий отрасли способствует ухудшению качества атмосферного воздуха (многочисленные котельные, дымящиеся терриконы и т. д.).

Существует три вида применения видов топливных ресурсов, а именно:

1) твердое топливо

При сжигании твердого топлива в атмосферу поступают летучая зола с частицами недогоревшего топлива, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива. Летучая зала в некоторых случаях содержит в себе кроме нетоксичных составляющих и более вредные примеси. Так в золе донецких антрацитов содержится мышьяк, а в золе Экибастузского месторождения – свободная двуокись кремния;

2) жидкое топливо (мазуты)

При сжигании  жидких топлив с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают : серный ангидрид, окислы азота , газообразные и твердые продукты неполного сгорания , соединения ванадия , солей натрия , а также вещества удаляемые с поверхности котлов  при их очистке

(Однако доля использования жидкого топлива в энергетике за последнее время существенно снижается);

Закажите работу от 200 рублей

Если вам нужна помощь с работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

Подробнее Гарантии Отзывы

3) природный газ

При сжигании природного газа существенным загрязнителем окружающей среды является окислы азота, при этом выброс окислов азота на 20 % ниже , чем при сжигании угля, поэтому  природный газ считается наиболее экологически чистым видом энергетического топлива.

3. Гидроэнергетические станции

Важное место в энергетике занимают гидроэлектростанции (ГЭС). Выработка электроэнергии на ГЭС обходится относительно дешево.

Экологически эти станции почти безвредны, но приносят большой ущерб при затоплении обширных территорий. Только на территории России водохранилищами ГЭС было затоплено около 90 тыс.км2 земель или примерно 0.5 м2 на каждый 1 кВт/ч. Для предотвращения затопления земель приходилось строить вдоль естественных берегов рек специальные дамбы.

Крупные водохранилища оказывают некоторое, а в ряде случаев и значительное влияние на локальные климатические условия. Так, в долине Енисея на сотни километров ниже краснодарской ГЭС зимой устанавливаются густые холодные туманы. Причиной их возникновения является сброс через турбины электростанции относительно теплых донных вод  водохранилища. Поэтому, несмотря на сильные морозы, на расстоянии до 250 км. Ниже плотины, Енисей не замерзает, и долина оказывается, окутана густым холодным туманом. Туман держится несколько месяцев и создает крайне неблагоприятные условия для жизни и хозяйственной деятельности людей в зимнее время.

Многие крупные водоемы находятся во влажной лесной зоне. Вокруг них часто происходит заболачивание земель и расширение существующих болот.

В степной зоне и зоне полупустынь создание водохранилищ может сопровождаться заселением почв.

Ниже плотин уменьшается продолжительность и высота половодий, что приводит к деградации лугов и пойменных почв, гибели ряда растительных сообществ.

Скидка 100 рублей на первый заказ!

Акция для новых клиентов! Разместите заказ или сделайте расчет стоимости и получите 100 рублей. Деньги будут зачислены на счет в личном кабинете.

Подробнее Гарантии Отзывы

Водоемы на равнинных реках замедляют скорость обмена воды в их бассейнах. Соответственно происходит замедление скорости движения подземных вод, что в свою очередь, влияет на их химизм.

4. Атомные энергетические станции

Атомная энергетика в России и за рубежом характеризуется быстрыми темпами развития. Если в 1954 году в Обнинске была пущена первая в мире атомная электростанция ( АЭС ) мощностью 5000 кВт, то уже в 1975 году в мире работало более 130 АЭС   общей мощностью 83 млн. кВт

В 1986 году большие надежды в решении многих экологических проблем, связанных с энергетикой, возлагались на атомные станции. Широкое применение ядерной  энергетики позволяет экономить невозобновимые топливные ресурсы.

По вопросу экологического воздействия АЭС на окружающую среду  существуют различные мнения, зачастую противоречивого характера. Однако не вызывает сомнения тот факт, что эксплуатация АЭС позволяет снизить уровень загрязнения окружающей среды компонентами, характерными для работы тепловых станций – СО2 , SО2, NОX, пылевидными частицами м т.д. Основными факторами загрязнения среды являются радиационные показатели. Это радиация от охлаждающей воды, активированные пылевидные частицы, находящиеся в сфере воздействия излучения.

АЭС при нормальной работе практически не загрязняют, окружающую среду. Облучение от воздействия АЭС в радиусе 80 км в 6000 раз меньше дозы облучения, получаемой от естественного радиоактивного фона. Кроме того, в отношении радиационной безопасности АЭС более благоприятны, чем электростанции, работающие на угле. Так, доза облучения, получаемая в результате выбросов АЭС, в 5—40 раз меньше дозы, вызванной выбросами ТЭЦ аналогичной мощности. Поэтому замена угольных ТЭЦ исправно работающими атомными станциями многократно улучшает радиационную обстановку в районах крупных электростанций.

Сложные экологические проблемы возникают не только при авариях, но и при нормальной работе АЭС. К их числу относится проблема длительного и безопасного хранения высокоактивных отходов ядерной энергетики, исключающего распространение антропогенной радиации в пределах биосферы. С каждым годом количество радиоактивных отходов растет. Они сохраняют свою активность в течении многих столетий. Долгоживущие изотопы, образующиеся на ядерных станциях в качестве отходов, должны быть на сотни лет изолированы от живых организмов, от свободно перемещающихся масс воды и воздуха. При организации хранения таких отходов необходимо учитывать комплекс природных факторов и условий.

В настоящее время учеными разработан  способ захоронения радиоактивных отходов с помощью гидравлического разрыва, при котором в слое глинистого сланца пробуривается скважина до горизонтов, расположенных ниже грунтовых вод. В скважину под давлением нагнетается вода, что приводит к образованию в сланцах серии трещин. После этого радиоактивные вещества в  цементном растворе под огромным давлением вводятся в трещины. Такой способ на сотни лет устраняет возможность распространения радиоактивных веществ даже при землетрясении.

Скидка 100 рублей на первый заказ!

Акция для новых клиентов! Разместите заказ или сделайте расчет стоимости и получите 100 рублей. Деньги будут зачислены на счет в личном кабинете.

Подробнее Гарантии Отзывы

С работой АЭС связана также проблема теплового загрязнения водоемов. Большое количество воды, используемой при работе АЭС, сбрасывается в водоемы в нагретом состоянии. Водоемы, служащие для охлаждения отработанной воды, занимают значительные площади. При большом числе АЭС трудно найти свободные или малоценные земли для создания подобных водоемов. Поэтому в большинстве случаев нагретые воды сбрасываются непосредственно в реки.

5. Солнечные батареи (СЭС)

Солнечная энергия обладает неоспоримыми преимуществами перед традиционными органическим и ядерным горючим. Это исключительно чистый вид энергии, который не загрязняет окружающую среду, а само ее использование не связано ни с какой биологической опасностью. Использование солнечной энергии в больших масштабах не нарушает сложившегося в эволюции энергетического баланса нашей планеты. Это практически неисчерпаемый источник энергии. Использование солнечного тепла — наиболее простой и дешевый путь решения отдельных энергетических проблем. Подсчитано, что в США для обогрева помещений и горячего водоснабжения расходуется около 25% производимой в стране энергии. В северных странах, в том числе и в России, эта доля заметно выше. Между тем, значительная доля тепла, необходимого для этих целей, может быть получена посредством улавливания энергии солнечных лучей. Эти возможности тем значительнее, чем больше прямой солнечной радиации поступает на поверхность Земли.

Отопление и горячее водоснабжение как низкотемпературные процессы преобразования солнечной энергии в теплоту могут быть осуществлены сравнительно простыми техническими средствами. Солнечные водонагреватели начинают использоваться для целей тепло- и горячего водоснабжения индивидуальных потребителей в южных климатических зонах.

Наиболее распространено улавливание солнечной энергии коллекторами. В простейшем виде- это поверхности темного цвета для улавливания тепла и приспособления для его накопления и удержания. Коллекторы помещаются в прозрачную камеру, которая действует по принципу парника.

Еще более просты нагревательные системы пассивного типа. Циркуляция теплоносителей здесь осуществляется в результате конвекционных токов: нагретый воздух или вода поднимается вверх, а их место занимают более охлажденные теплоносители. Примером такой системы может служить помещение с обширными окнами, обращенными к солнцу, и хорошими изоляционными свойствами материалов, способными длительно удерживать тепло.

6. Ветровые электростанции (ВЭС)

Ветровые  электростанции — традиционно самые древние. Их мощности могут колебаться  от совсем маленьких до очень мощных 5МВт.  Но,  несмотря на всю их экологичность у них есть свои отрицательные стороны.

Ветряки распугивают птиц и зверей, нарушая их естественный образ жизни, а при большом их скоплении на одной площадке могут существенно исказить естественное движение воздушных потоков с непредсказуемыми последствиями. Во многих странах, в том, числе в Ирландии, Англии и других, жители неоднократно выражали протесты против размещения ВЭС вблизи населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий, а в условиях густо населенной Европы это означает — везде.

Было выдвинуто предложение о размещении систем ветряков в открытом море. Так, в Швеции разработан проект, согласно которому предполагается в Балтийском море недалеко от берега установить 300 ветряков. На их башнях высотой 90 м будут вращаться двухлопастные пропеллеры с размахом лопастей 80 м. Стоимость строительства только первой сотни таких гигантов потребуется более 1 млрд., а вся система, на строительство которой уйдет минимум 20 лет, обеспечит производство всего 2% электроэнергии от уровня потребления в Швеции в настоящее время. Это пока проектируется, но в настоящее время в Швеции начато строительство одной ВЭС мощностью 200 кВт на расстоянии 250 м от берега, которая будет передавать энергию на землю по подводному кабелю. Аналогичные проекты были и у нас: предлагали устанавливать ветряки и на акватории Финского залива, и в Крыму.

Помимо сложности и дороговизны подобных проектов, их реализация создала бы серьезные помехи судоходству, рыболовству, а также оказала бы все те же вредные экологические воздействия, о которых говорилось ранее. Поэтому и эти планы вызывают движения протеста.

Скидка 100 рублей на первый заказ!

Акция для новых клиентов! Разместите заказ или сделайте расчет стоимости и получите 100 рублей. Деньги будут зачислены на счет в личном кабинете.

Подробнее Гарантии Отзывы

Неприятным побочным эффектом использования ветряков для сторонников экологически чистого хозяйства оказались биологические последствия. Союзы охраны природы отмечают, что многие перелетные птицы вынуждены менять свои маршруты, избегая ветряных парков — мельницы отпугивают птиц. В ряде случаев положение сложилось настолько серьезное, что местные экологи вынуждены были поставить вопрос о временном закрытии установок или о переводе их на более гибкий режим работы с учетом сезонных перемещений птиц.

7. Геотермальные электростанции (ГеоГЭС)

В данном случае источником тепла являются разогретые воды, содержащиеся в недрах земли. В отдельных районах такие воды изливаются на поверхность в виде гейзеров (например, на Камчатке). Геотермальная энергия может использоваться как в виде тепловой, так и для получения электричества.

Ведутся также опыты по использованию тепла, содержащегося в твердых структурах земной коры. Такое тепло из недр извлекается посредством закачки воды, которую затем используют так же, как и другие термальные воды.

Уже в настоящее время отдельные города или предприятия обеспечиваются энергией геотермальных вод. Это, в частности, относится к столице Исландии — Рейкьявику. В начале 80-х годов в мире производилось на геотермальных электростанциях около 5000 МВт электроэнергии (примерно 5 АЭС). В России значительные ресурсы геотермальных вод имеются на Камчатке, но используются они пока в небольшом объеме. В бывшем СССР за счет этого вида ресурсов производилось толь­ко около 20 МВт электроэнергии.

Достоинства использования глубинного тепла земли очевидны. ГеоТЭС может функционировать десятки лет, используя практически неугасаемые тепловые котлы. Себестоимость электроэнергии, получаемой таким образом, несмотря на значительные первоначальные затраты, вполне сравнима с той, которую мы имеем на тепловых и атомных электростанциях. Кроме того, ГеоТЭС не наносит урона экологии, не загрязняет выбросами окружающую среду.

Использование тепла земных недр весьма перспективно с позиций охраны окружающей среды. В настоящее время во многих странах мира для выработки электроэнергии и отопления зданий, подогрева теплиц и парников используется тепло горячих источников. Речь идет об огромных резервах экологически чистой тепловой энергии, о возможности с большим экономическим эффектом заменить до 1,5 млн. т органического топлива в важнейших отраслях, включая сельское и коммунальное хозяйства.

Геотермальные электростанции по компоновке, оборудованию, эксплуатации мало отличаются от традиционных ТЭС и практически не вызывают экологических последствий. Температура месторождений геотермальных вод Камчатки доходит до 257°С, глубина залегания —1200 м. Выявленные в этом районе тепловые ресурсы могли бы обеспечить работу геотермальных электростанций общей мощностью 350—500 МВт.

Нужна работа? Есть решение!

Более 70 000 экспертов: преподавателей и доцентов вузов готовы помочь вам в написании работы прямо сейчас.

Подробнее Гарантии Отзывы

Заключение

Экономические и экологические соображения требуют всемерной и повсеместной экономии энергоресурсов. Такая экономия позволит уменьшить расходы на производство продукции, сохранить энергоресурсы для будущих поколений, уменьшить загрязнение окружающей среды.

Приведем несколько примеров энергосберегающих технологий. Более половины этих энергии производимой в США, потребляют электромоторы. Использование современных электродвигателей с микропроцессорным управлением, позволило бы сэкономить 20% потребляемой электроэнергии. Улучшение теплоизоляции домов, позволило бы уменьшить примерно в 50% энергию, затрачиваемую на их обогрев. Такие меры принимают в США, Швеции и других странах.  Использование экономичных люминесцентных или натриевых ламп, вместо ламп накаливания, примерно в 4 раза уменьшает затрачиваемую электрическую энергию.

В целом, потребление энергии в развитых странах, при использовании энергосберегающих технологий, может быть снижено в 1.5 раза (на 30%)

Список использованных источников

1. Наумов, А.В. Солнечные электростанции сегодня и завтра: / А.В.Наумов, В.В.Задде// Энергия: экономика, техника, экология: Ежемес. научно-попул. И общ.- полит. ил. Журнал.- М.: Наука, 2006.- №6.- стр. 8.
2. Гарин, В.М., Клёнова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. Серия «Учебники для технических вузов» /. В.И.Колесников.- Ростов н/Д: Феникс, 2001.-стр. 23 — 24.
3. Козлов, В.Б. Энергетика и природа. Изд.: Мысль, 1982.- стр. 45 — 46.
4. Энергетика: история, настоящее и будущее.- Т.З.Развитие тепловой и ядерной энергетики.- Киев, 2008.-стр. 12.
5. Солнечные батареи [Электронный ресурс]. Режим доступа свободный : http: //ru.wikipedia./-Загл. с экрана.
6. Стерман, Л.С. Тепловые и атомные электростанции: Учебник для вузов / Л.С.Стерман, В.М.Лавыгин, С.Г.Тишин.- М.: Энергоатом, 1995.- стр. 55.
7. Морозов, Т.Г. Экономическая география России: Учеб. пособие для вузов/ Под редакцией Т.Г.Морозовой.- М.: ЮНИТИ-ДАНА.- 2004.- стр. 34-36.
8. Ильиных, И.И. Гидроэлектростанции: Учебник для техникумов.-2е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатом, 1988.- стр. 67-69.
9. Безруких, П.П. Экономические проблемы нетрадиционной энергетики.-М.:1995.- стр.-16.