2.
Нетрадиционные источники
энергии
Солнечная
энергия.
Существуют
два пути использования энергии
Солнца: непосредственное преобразование
солнечной энергии в электрическую
(при помощи фотоэлектрасских элементов)
или тепловую (с последующим использованием
и качестве технологического тепла или
для получения электроэнергии).
Преимущество
первого пути - быстрое преобразование
прямой и рассеянной солнечной радиации
в электроэнергию, не требующее сложнейшей
системы механизмов слежения зеркал
за Солнцем. Второй путь позволяет использовать
солнечную энергию не только для
получения электроэнергии, но и для
других целей (отопление домов, теплиц
и т. п.). Однако у обоих путей
есть общий существенный недостаток:
Солнце светит не всегда.Поэтому важнейшая
проблема развития гелиоэнергетики —
аккумулирование энергии. По мнению специалистов,
наиболее эффективным носителем энергии
может стать водород (получаемый на гелиоустановках
путем электролиза воды), который в дальнейшем
может быть преобразован к электроэнергию.
Очень ценно, что этот технологический
процесс абсолютно экологически чист.
Развитию солнечной энергетики препятствует
потребность к большой площади для размещения
фотоэлементов или зеркал. Это затрудняет
ее развитие в странах с высокой плотностью
населения и промышленной застройки.Тепловая
энергия океана
Последние
десятилетие характеризуется определенными
успехами в использовании тепловой
энергии океана. Так созданы установки
мини - ОТЕС и ОТЕС -1 .В августе 1979 г. вблизи
Гавайских островов начала работать теплоэнергетическая
установка мини - ОТЕС.Установка мини -
ОТЕС смонтирована на барже. Под ее днищем
помещен длинный трубопровод для забора
холодной воды. Трубопроводом служит полиэтиленовая
труба длиной 700 м с внутренним диаметром
50 см. Трубопровод прикреплен к днищу судна
с помощью особого затвора, позволяющего
в случаи необходимости ого быстрое отсоединение.
Полиэтиленовая труба одновременно используется
и для заякоривания системы труба - судно.
Оригинальность подобного решения не
вызывает сомнений, поскольку якорные
постановки для разрабатываемых ныне
более мощных систем ОТЕС являются весьма
серьезной проблемой.Новые станции ОТЕС
на мощность во много десятков и сотен
мегаватт проектируются без судна. Это
- одна грандиозная труба, в верхней части
которой находится круглый машинный зал,
где размещены все необходимые устройства
для преобразования анергии. Верхний конец
трубопровода холодной воды расположится
в океане на глубине 25-50 м. Машинный зал
проектируется вокруг трубы на глубине
около 100 м. Там будут установлены турбоагрегаты,
работающие на парах аммиака, а также все
остальное оборудование. Масса всего сооружения
превышает 300 тыс. т. 3.
Энергия приливов и
отливов. Истинный ход прилива и отлива
весьма сложен. На него влияют особенности
движения небесных тел, характер береговой
линии. глубина воды, морские течения и
ветер. Советский инженер Бернштейн разработал
удобный способ постройки блоков ПЭС,
буксируемых на плаву в нужные места, и
рассчитал рентабельную процедуру включения
ПЭС в энергосети в часы их максимальной
нагрузки потребителями. Его идеи проверены
на ПЭС, построенной в 1968 году в Кислой
Губе около Мурманска; своей очереди ждет
ПЭС на 6 млн. кВт в Мезенском заливе на
Баренцевом море.4.
Энергия ветра. Идея преобразования
энергии ветра в электрическою возникла
в конце Х1Хв.В СССР первая ветровая электростанция
(ВЭС) мощностью ' 00 кВт была построена
в 1931 г. у города Ялта в Крыму. Тогда это
была крупнейшая ВЭС в мире. Среднегодовая
выработка станции составляла 270 МВт. час.
В 1942 г. станция была разрушена.При использовании
энергии ветра не загрязняется атмосфера.
Ветровая энергия доступна везде. Ее не
надо добывать и транспортировать - ветер
сам поступает к ветродвигателю, установленному
на его пути. Однако надо учитывать два
его существенных недостатка. Первый -
ветры дуют непостоянно, а это требует
сооружения аккумуляторов энергии, что
значительно удорожает себестоимость
электроэнергии. Второй - энергия ветра
чрезвычайно рассеянна, и при сооружении
равных по мощности солнечных и ветровых
электростанций для последних потребуется
в 5 раз больше площади .Учитывая технологические
особенности ветровых электростанций,
можно сказать, что оптимально их использование
для обеспечения нужд малых потребителей
(сельскохозяйственной фермы, полевого
стана и пр.). Мощные ветровые установки
строят обычно в районах с постоянно дующими
ветрами (на морских побережьях, в мелководных
прибрежных зонах). Такие установки уже
используют в РФ.5.
Энергия биомассы. В качестве топлива
может использоваться биомасса, включающая
растения, отходы сельского хозяйства,
городские отходы. Содержание ее в биосфере
– 800 млрд т, причем ежегодно возобновляются
200 млрд т (это соответствует 100 млрд т нефти).В
энергических целях энергию биомасса
используют двояко: биологическая и термохимическая
конверсия. К первой относятся процессы
брожения. С их помощью можно получить
биогаз, водород, этанол, бутанол, ацетон,
органические кислоты. Термохимические
процессы – это пиролиз, т.е. разложение
сырья, главным образом древесины, без
доступа воздуха при температуре 450-5500
С на древесный уголь, метанол, уксусную
кислоту, горючий газ, а также газификация
– сжигание твердой биомассы в присутствии
воздуха при температуре 900-15000 С. В результате
получаются те же продукты, что и при пиролизе.6.
Геотермальная энергия.Говоря просто
геотермальная энергия - это энергия внутренних
областей Земли. Геотермальная энергия
может быть использована двумя основными
способами - для выработки электроэнергии
и для обогрева домов, учреждений и промышленных
предприятий. Есть два пути использования
внутреннего тепла Земли. Первый применяют
в настоящее время: бурят скважину до пласта
термальных вод, извлекают их на поверхность
и используют для получения электроэнергии
или как теплоноситель. Второй путь -пока
слабо исследованная область геотермальной
энергетики: это отвод тепла от раскаленных
горных пород. Закачивая в эти горизонты
воду, можно получать пар или перегретую
воду под давлением и использовать их
для получения электроэнергии. Первая
подобная установка мощностью 7500 кВт действует
в Каса Дьябло (США) Большое достоинство
геотермальной энергетики - ее практически
полная безвредность для окружающей среды.