Tradicionalna energija in njene značilnosti. Velika enciklopedija nafte in plina

Energija

Energija- področje človekove gospodarske dejavnosti, skupek velikih naravnih in umetnih podsistemov, ki služijo preoblikovanju, distribuciji in uporabi vseh vrst energetskih virov. Njegov namen je zagotoviti proizvodnjo energije s pretvarjanjem primarne, naravne, energije v sekundarno, na primer v električno ali toplotno energijo. V tem primeru proizvodnja energije najpogosteje poteka v več fazah:

Energetika

Elektroenergetika je podsistem energetike, ki zajema proizvodnjo električne energije v elektrarnah in njeno dostavo porabnikom po daljnovodu. Njegov osrednji element so elektrarne, ki jih običajno razvrščamo glede na vrsto uporabljene primarne energije in vrsto pretvornikov, ki se za to uporabljajo. Treba je opozoriti, da je prevlada ene ali druge vrste elektrarn v posamezni državi odvisna predvsem od razpoložljivosti ustreznih virov. Elektroenergetika se deli na tradicionalno in nekonvencionalen.

Tradicionalna elektroenergetika

Značilnost tradicionalne elektroenergetike je njeno dolgo in dobro obvladovanje, ki je prestalo dolgo preizkušnjo v najrazličnejših obratovalnih pogojih. Glavnino električne energije po svetu pridobivajo prav v tradicionalnih elektrarnah, njihova enotska električna moč pogosto presega 1000 MW. Tradicionalno elektroenergetiko delimo na več področij.

Termalna energija

V tej panogi se električna energija proizvaja v termoelektrarnah ( TPP), ki za to uporabljajo kemično energijo fosilnih goriv. Razdeljeni so na:

Termoenergetika v svetovnem merilu prevladuje med tradicionalnimi vrstami, 39% svetovne električne energije se proizvaja na osnovi nafte, 27% - na premog, 24% - na plin, to je le 90% celotne proizvodnje vseh elektrarn na svetu. Energetska industrija držav sveta, kot sta Poljska in Južna Afrika, skoraj v celoti temelji na uporabi premoga, Nizozemska pa na plinu. Delež termoenergetike je zelo visok na Kitajskem, v Avstraliji in Mehiki.

vodna energija

V tej industriji se električna energija proizvaja v hidroelektrarnah ( hidroelektrarna), za to uporablja energijo vodnega toka.

Hidroenergija je prevladujoča v številnih državah – na Norveškem in v Braziliji vsa električna energija poteka na njih. Na seznamu držav, v katerih delež hidroelektrarn presega 70 %, jih je več deset.

Nuklearna energija

Panoga, v kateri elektriko proizvajajo jedrske elektrarne ( NPP), ki za to uporabljajo energijo jedrske verižne reakcije, najpogosteje uran.

Po deležu jedrskih elektrarn v proizvodnji električne energije prednjači Francija, okoli 80 %. Prevladuje tudi v Belgiji, Republiki Koreji in nekaterih drugih državah. Vodilne v svetu proizvodnje električne energije v jedrskih elektrarnah so ZDA, Francija in Japonska.

Netradicionalna energetika

Večina področij netradicionalne elektroenergetike temelji na precej tradicionalnih načelih, vendar so primarna energija v njih viri lokalnega pomena, kot so veter, geotermalna energija, ali viri, ki so v razvoju, kot so gorivne celice ali viri, ki lahko uporabiti v prihodnosti, kot je termonuklearna energija. Značilnosti netradicionalne energije so njihova prijaznost do okolja, izjemno visoki kapitalski stroški gradnje (na primer za sončno elektrarno z močjo 1000 MW je potrebno pokriti območje približno 4 km² z zelo dragimi stroški. ogledala) in nizko močjo enote. Smeri netradicionalne energije:

• Instalacije gorivnih celic

Pomemben koncept lahko izpostavite tudi zaradi njegove množičnosti - majhna moč, ta izraz trenutno ni splošno sprejet, skupaj s pogoji lokalne energije, porazdeljena energija, avtonomna energija in itd. Najpogosteje se tako imenujejo elektrarne z močjo do 30 MW z enotami z enotsko močjo do 10 MW. Sem spadajo tako okolju prijazne vrste energije, ki so navedene zgoraj, kot majhne elektrarne na fosilna goriva, kot so dizelske elektrarne (med malimi elektrarnami je velika večina, na primer v Rusiji - približno 96%), plinske batne elektrarne. plinske turbine z nizko močjo, ki delujejo na dizelsko in plinsko gorivo.

Elektrika mreže

Električno omrežje- sklop razdelilnih postaj, razdelilnih naprav in daljnovodov, ki jih povezujejo, namenjenih za prenos in distribucijo električne energije. Električno omrežje omogoča oddajanje električne energije iz elektrarn, njen prenos na daljavo, transformacijo električnih parametrov (napetost, tok) na transformatorskih postajah in njeno distribucijo po ozemlju do neposrednih električnih sprejemnikov.

Električna omrežja sodobnih elektroenergetskih sistemov so večstopenjski, to pomeni, da gre elektrika veliko število transformacije na poti od virov električne energije do njenih porabnikov. Za sodobna električna omrežja so značilni tudi večmodni, ki ga razumemo kot raznoliko obremenitev omrežnih elementov v dnevnem in letnem kontekstu ter obilico načinov, ki nastanejo, ko se različni omrežni elementi postavijo v redna popravila in med njihovimi nujnimi zaustavitvami. Zaradi teh in drugih značilnosti sodobnih električnih omrežij so njihove strukture in konfiguracije zelo zapletene in raznolike.

Oskrba s toploto

življenje sodobni človek povezana s široko uporabo ne le električne, ampak tudi toplotne energije. Da bi se človek dobro počutil doma, v službi, na katerem koli javnem mestu, morajo biti vsi prostori ogrevani in opremljeni z topla voda za gospodinjske namene. Ker je to neposredno povezano z zdravjem ljudi, so v razvitih državah ustrezni temperaturni pogoji v različnih vrstah prostorov urejeni s sanitarnimi pravili in standardi. Takšne pogoje je v večini držav sveta mogoče doseči le s stalno oskrbo ogrevalnega objekta ( toplotni sprejemnik) določeno količino toplote, ki je odvisna od zunanje temperature, za kar se največkrat uporablja topla voda s končno temperaturo za porabnike okoli 80-90 °C. Tudi za različne tehnološke procese industrijskih podjetij, ti industrijska para s tlakom 1-3 MPa. V splošnem primeru oskrbo katerega koli objekta s toploto zagotavlja sistem, ki ga sestavljajo:

• vir toplote, kot je kotlovnica;
• ogrevalno omrežje, na primer iz cevovodov tople vode ali pare;
• sprejemnik toplote, na primer baterije za ogrevanje vode.

Daljinsko ogrevanje

Značilnost daljinskega ogrevanja je prisotnost obsežnega ogrevalnega omrežja, iz katerega se napajajo številni porabniki (tovarne, zgradbe, stanovanjski prostori itd.). Za daljinsko ogrevanje se uporabljata dve vrsti virov:

• Toplotne in elektrarne ( SPTE), ki lahko proizvajajo tudi elektriko;
• Kotlovnice, ki so razdeljene na:
  • Ogrevanje vode;
  • Steam.

Decentralizirana oskrba s toploto

Sistem za oskrbo s toploto se imenuje decentraliziran, če sta vir toplote in hladilno telo praktično združena, tj ogrevalno omrežje zelo majhna ali odsotna. Takšna oskrba s toploto je lahko individualna, ko se v vsaki sobi uporabljajo ločene grelne naprave, na primer električne, ali lokalno, na primer ogrevanje zgradbe z lastno majhno kotlovnico. Običajno toplotna moč takšnih kotlovnic ne presega 1 Gcal / h (1,163 MW). Moč toplotnih virov individualne oskrbe s toploto je običajno precej majhna in je določena s potrebami njihovih lastnikov. Vrste decentraliziranega ogrevanja:

• Majhne kotlovnice;
• Električni, ki je razdeljen na:
  • neposredno;
  • kopičenje;

Ogrevalno omrežje

Ogrevalno omrežje- to je kompleksna inženirska in gradbena struktura, ki služi za prenos toplote s hladilno tekočino, vodo ali paro, od vira, SPTE ali kotlovnice do porabnikov toplote.

Energetsko gorivo

Ker večina tradicionalnih elektrarn in virov oskrbe s toploto pridobiva energijo iz neobnovljivih virov, je problematika pridobivanja, predelave in dostave goriva v energetiki izjemno pomembna. Tradicionalna energija uporablja dve bistveno različni vrsti goriva.

organsko gorivo

plinasto

zemeljski plin, umetni:

• plavžni plin;
• Proizvodi destilacije olja;
• Plin za podzemno uplinjanje;

tekočina

Naravno gorivo je olje, produkti njegove destilacije se imenujejo umetni:

Trdna

Naravna goriva so:

Rastlinsko gorivo:

• lesni odpadki;

Umetna trdna goriva so:

Jedrsko gorivo

Uporaba jedrskega goriva namesto organskega je glavna in temeljna razlika med jedrskimi elektrarnami in termoelektrarnami. Jedrsko gorivo se pridobiva iz naravnega urana, ki se pridobiva:

• V rudnikih (Francija, Niger, Južna Afrika);
• V odprtih kopih (Avstralija, Namibija);
• In-situ metoda izpiranja (ZDA, Kanada, Rusija).

Energetski sistemi

Napajalni sistem (napajalni sistem)- v splošnem smislu celota energetski viri vseh vrst ter metode in sredstva za njihovo proizvodnjo, transformacijo, distribucijo in uporabo, ki zagotavljajo oskrbo potrošnikov z vsemi vrstami energije. Energetski sistem vključuje sisteme električne energije, oskrbe z nafto in plinom, premogovništvo, jedrsko energijo in druge. Običajno so vsi ti sistemi združeni po vsej državi v en sam energetski sistem, po več regijah pa v enotne energetske sisteme. Kombinacija ločenih sistemov oskrbe z energijo v en sam sistem se imenuje tudi medsektorska kompleks goriva in energije, predvsem zaradi medsebojne zamenljivosti različne vrste energija in energetski viri.

Pogosto elektroenergetski sistem v ožjem smislu razumemo kot skupek elektrarn, električnih in toplotnih omrežij, ki so med seboj povezani in povezani s skupnimi načini neprekinjenega proizvodnih procesov transformacije, prenosa in distribucije električne in toplotne energije, kar omogoča centralizirano upravljanje takšnega sistema. IN sodobni svet porabniki se oskrbujejo z električno energijo iz elektrarn, ki so lahko v bližini porabnikov ali pa so od njih oddaljene na znatne razdalje. V obeh primerih se prenos električne energije izvaja preko daljnovodov. Pri oddaljenih porabnikih od elektrarne pa mora biti prenos izveden na povišani napetosti, med njimi pa je treba zgraditi povečevalne in padajoče transformatorske postaje. Preko teh transformatorskih postaj so s pomočjo električnih vodov elektrarne med seboj povezane za vzporedno delovanje na skupnem bremenu tudi preko toplotne točke s pomočjo toplovodov le na precej krajših razdaljah povezujejo termoelektrarne in kotlovnice. Kombinacija vseh teh elementov se imenuje elektroenergetski sistem, s takšno kombinacijo obstajajo pomembne tehnične in ekonomske prednosti:

• znatno zmanjšanje stroškov električne energije in toplote;
• znatno povečanje zanesljivosti oskrbe potrošnikov z električno energijo in toploto;
• povečanje učinkovitosti delovanja različnih vrst elektrarn;
• zmanjšanje zahtevane rezerve moči elektrarn.

Tako velike prednosti pri uporabi energetskih sistemov so privedle do tega, da so do leta 1974 samostojne elektrarne proizvedle le manj kot 3 % celotne količine električne energije na svetu. Od takrat se je moč energetskih sistemov nenehno povečevala in iz manjših so nastajali močni integrirani sistemi.

Opombe

1. E.V. Ametistova zvezek 1, ki ga je uredil prof. A.D. Trukhnia // Osnove sodobne energetike. V 2 zvezkih. - Moskva: Založba MPEI, 2008. - ISBN 978 5 383 00162 2
2. To je moč ene instalacije (ali napajalne enote).
3. Razvrstitev Ruske akademije znanosti, ki še vedno velja za precej pogojno
4. Gre za najmlajšo smer tradicionalne elektroenergetike, ki je stara nekaj več kot 20 let.
5. Podatki za leto 2000.
6. Litva je bila do nedavnega zaprtja svoje edine jedrske elektrarne Ignalina poleg Francije vodilna tudi po tem kazalniku.
7. V.A.Venikov, E.V.Putyatin Uvod v specialnost: Elektrika. - Moskva: podiplomska šola, 1988.
8. Energija v Rusiji in po svetu: težave in možnosti. M.: MAIK "Nauka/Interperiodika", 2001.
9. Te koncepte je mogoče razlagati različno.
10. Podatki za leto 2005
11. A.Mikhailov, doktor tehničnih znanosti, prof., A.Agafonov, doktor tehničnih znanosti, prof., V.Saidanov, Ph.D., izr. Mala elektroenergetika v Rusiji. Razvrstitev, naloge, uporaba // Novice elektrotehnike: Informativno-referenčna izdaja. - Sankt Peterburg, 2005. - št. 5.
12. GOST 24291-90 Električni del elektrarne in električnega omrežja. Izrazi in definicije
13. Pod splošnim uredništvom prir. RAS E.V. Ametistova Zvezek 2, ki sta ga uredila prof. A. P. Burman in prof. V. A. Stroev // Osnove sodobne energetike. V 2 zvezkih. - Moskva: Založba MPEI, 2008. - ISBN 978 5 383 00163 9
14. Na primer, SNIP 2.08.01-89: Stanovanjske stavbe ali GOST R 51617-2000: Stanovanjske in komunalne storitve. Splošne specifikacije. v Rusiji
15. V nekaterih državah to morda ni potrebno, odvisno od podnebja.
16. http://www.map.ren21.net/GSR/GSR2012.pdf
17. Približno 9 mm v premeru in 15-30 mm v višino.
18. T.Kh.Margulova Jedrske elektrarne. - Moskva: Založba, 1994.
19. Napajalni sistem- članek iz Velike sovjetske enciklopedije
20. GOST 21027-75 Energetski sistemi. Izrazi in definicije
21. Ne več kot nekaj kilometrov.
22. Uredila S. S. Rokotyan in I. M. Shapiro Priročnik za načrtovanje energetskih sistemov. - Moskva: Energoatomizdat, 1985.

Poglej tudi

Energija strukturo po proizvodih in panogah

Energetika: elektrika

Tradicionalno Toplotna elektrarne Kondenzacijska elektrarna (CPP) Soproizvodnja toplote in električne energije (SPTE) vodna energija Hidroelektrarna (HE) Črpalna elektrarna (ČHE) Atomsko Jedrska elektrarna (JE) Plavajoča jedrska elektrarna (FNPP) alternativa Geotermalna Geotermalne elektrarne (GeoTPP) vodna energija Male hidroelektrarne (MHE) Elektrarne na plimovanje (TE) Elektrarne na valove Osmotske elektrarne Vetrna energija Vetrne elektrarne (VE) sončna Sončne elektrarne (SPE) vodik Vodikove elektrarne Tovarne na gorivne celice Bioenergija Bioelektrarne (BioTES) malaja Dizelske elektrarne Plinske elektrarne. Male plinskoturbinske elektrarne. Bencinske elektrarne

Tradicionalna elektroenergetika

Tradicionalna elektroenergetika je že nekaj sto let dobro obvladana in dokazana na tem področju. različni pogoji delovanje. levji delež Električna energija se v svetu proizvaja v tradicionalnih termoelektrarnah (TE).

Termalna energija

V termoenergetiki se proizvodnja električne energije izvaja v termoelektrarnah z zaporedno pretvorbo naravne energije organskega goriva v toploto in električno energijo. TE se delijo na:

Parna turbina;

plinska turbina;

kombinirani cikel.

Termoenergetika v svetu zavzema vodilno vlogo med drugimi vrstami. 39 % vse električne energije na svetu se proizvede iz nafte, 27 % iz premoga in 24 % iz plina.

Na Poljskem in v Južni Afriki energija večinoma temelji na zgorevanju premoga, na Nizozemskem pa na plinu. Velik delež toplotne energije v državah, kot so Kitajska, Avstralija in Mehika.

Osnovna oprema termoelektrarne so sestavni deli kotla, turbine in generatorja. Pri zgorevanju goriva v kotlu se sprošča toplotna energija, ki se pretvori v vodno paro. Energija vodne pare pa vstopi v turbino, ki se vrti in spremeni v mehansko energijo. Generator to rotacijsko energijo pretvori v električno energijo. Toplotno energijo lahko uporabljamo tudi za potrebe porabnika.

Termoelektrarne imajo svoje prednosti in slabosti.
Pozitivni dejavniki:
- relativno prosta lokacija, povezana z lokacijo virov goriva;
- sposobnost proizvodnje električne energije ne glede na sezonska nihanja.
Negativni dejavniki:
- TE ima nizek izkoristek, natančneje le okoli 32 % energije naravnih virov se pretvori v električno energijo;
- viri goriva - so omejeni.
- negativen vpliv na okolju.

Hidravlična moč

V hidroenergetiki se električna energija proizvaja v hidroelektrarnah (HE), ki pretvarjajo energijo vodnega toka v električno energijo.

Hidroelektrarne proizvajajo eno najcenejših vrst električne energije, vendar imajo precej visoke stroške gradnje. Hidroelektrarne so ZSSR omogočile velik preskok v industriji v prvih 10 letih njenega nastanka.

Glavna pomanjkljivost HE je sezonskost njihovega dela, kar je za industrijo zelo neprijetno.

Obstajajo tri vrste hidroelektrarn:
- Hidroelektrarne. Gradnja hidravličnih objektov je omogočila preoblikovanje naravnih vodnih virov reke v umetne vodne vire, ki se nato pretvorijo v turbini v mehansko energijo, ki se nato uporabi v generatorju, ki se spremeni v električno energijo.

Postaje za plimovanje. Tu se uporablja morska voda. Zaradi plimovanja se gladina morij spreminja. V tem primeru val včasih doseže 13 metrov. Med temi nivoji se ustvari razlika, ki ustvarja pritisk vode. Toda plimni val se pogosto spreminja, zaradi česar se spreminjata tako tlak kot moč postaj. Njihova glavna pomanjkljivost je prisilni način: takšne postaje zagotavljajo moč ne takrat, ko je to potrebno za potrošnika, ampak glede na naravne razmere, in sicer: od oseke in oseke vodne gladine. Omeniti velja tudi visoke stroške gradnje takih postaj.

Hidroakumulacijske elektrarne. Zgrajen s cikličnim gibanjem enake količine vode med različnimi nivoji bazenov. Kadar je ponoči malo povpraševanja po električni energiji, voda kroži iz spodnjega bazena v zgornjega, pri tem pa se uporablja odvečna energija, proizvedena ponoči. Podnevi, ko se poraba električne energije močno poveča, se voda iz zgornjega rezervoarja spušča skozi turbine navzdol in se pri tem pretvarja v elektriko. Na podlagi tega pristopa črpalne elektrarne omogočajo zmanjševanje koničnih obremenitev.

Velja poudariti, da so HE zelo učinkovite, saj izkoriščajo obnovljive vire in so relativno enostavne za upravljanje, njihov izkoristek pa dosega več kot 80 %. Zato je njihova elektrika najcenejša. Vendar pa je gradnja hidroelektrarne dolgoročna in zahteva vložek velikih kapitalskih naložb in, kar je pomembno, škoduje favni vodnih teles.

Nuklearna energija

Pri jedrski energiji se električna energija proizvaja v jedrskih elektrarnah (JE). Ta vrsta postaje uporablja jedrsko verižno reakcijo urana za pridobivanje energije.

Prednosti jedrskih elektrarn pred drugimi vrstami elektrarn:
- ne onesnažujejo okolja (razen v primeru višje sile)
- ne zahtevajo vezave na vir surovin
- nahaja se skoraj povsod.

Slabosti jedrskih elektrarn pred drugimi vrstami elektrarn:
- nevarnosti jedrskih elektrarn v vseh vrstah višje sile: nesreče zaradi potresov, orkanov itd.
- stari modeli blokov so potencialno nevarni za onesnaženje ozemlja s sevanjem zaradi pregrevanja reaktorja.
- težave pri odlaganju radioaktivnih odpadkov.

Po proizvodnji električne energije v jedrskih elektrarnah je Francija vodilna (80 %). Visok je tudi njihov delež v ZDA, Belgiji, na Japonskem in v Republiki Koreji.

Netradicionalna energetika

Zaloge nafte, plina, premoga niso neskončne. Narava je potrebovala milijone let, da je ustvarila te rezerve, porabili pa jih bodo v samo sto letih.

Kaj se zgodi, ko zmanjka zalog goriva (nafte in plina)?

glavni viri alternativna energija:
- energija malih rek;
- energija oseke in oseke;
- energija sonca;
- vetrna energija;
- geotermalna energija;
- energija gorljivih odpadkov in emisij;
- energija sekundarnih ali odpadnih virov toplote in drugo.

Pozitivni dejavniki, ki vplivajo na razvoj teh elektrarn:
- nižji stroški električne energije;
- možnost lokalnih elektrarn;
- Obnovljivost netradicionalnih virov energije;
- izboljšanje zanesljivosti obstoječih energetskih sistemov.

Značilnosti alternativne energije so:
- okoljska čistoča,
- zelo velika vlaganja v njihovo izgradnjo,
- nizka moč enote.

Glavne smeri netradicionalne energije:
Male HE;
Vetrna energija;
Geotermalna energija;;

Bioenergetske instalacije (instalacije na biogorivo);
energija sonca;

Instalacije gorivnih celic

Vodikova energija;

Termonuklearna energija.

Vsa obstoječa področja energetike lahko razdelimo na zrela, razvijajoča se in v fazi teoretičnega preučevanja. Nekatere tehnologije so na voljo za implementacijo tudi v zasebnem gospodarstvu, druge pa je mogoče uporabiti le v okviru industrijske podpore. Preglejte in ocenite sodobni pogledi elektroenergetike je možno z različnih pozicij, vendar so univerzalni kriteriji ekonomske upravičenosti in proizvodne učinkovitosti temeljnega pomena. Koncepti uporabe tradicionalnih in alternativnih tehnologij pridobivanja energije se danes v teh parametrih v mnogih pogledih razlikujejo.

Tradicionalna energija

To je široka plast uveljavljenih sektorjev toplotne in električne industrije, ki zagotavlja približno 95 % svetovnih porabnikov energije. Vir se proizvaja na posebnih postajah - to so termoelektrarne, hidroelektrarne, jedrske elektrarne itd. Delajo z že pripravljeno surovinsko bazo, v procesu predelave katere se ustvari ciljna energija. Obstajajo naslednje stopnje proizvodnje energije:

• Proizvodnja, priprava in dostava surovine v objekt za proizvodnjo ene ali druge vrste energije. To so lahko procesi pridobivanja in obogatitve goriva, zgorevanja naftnih derivatov itd.
• Prenos surovin v enote in sklope, ki neposredno pretvarjajo energijo.
• procesov iz primarnega v sekundarni. Ti cikli niso prisotni na vseh postajah, vendar se lahko na primer za udobje dostave in poznejšo distribucijo energije uporabljajo različne oblike - predvsem toplota in elektrika.
• Vzdrževanje končne pretvorjene energije, njen prenos in distribucija.

V končni fazi se vir pošlje končnim potrošnikom, ki so lahko tako veje nacionalnega gospodarstva kot navadni lastniki stanovanj.

Termoenergetika

Najpogostejši energetski sektor v državi proizvede več kot 1000 MW z uporabo premoga, plina, naftnih derivatov, nahajališč skrilavca in šote kot predelanih surovin. Ustvarjena primarna energija se nadalje pretvarja v električno energijo. Tehnološko imajo takšne postaje veliko prednosti, ki določajo njihovo priljubljenost. Ti vključujejo nezahtevnost delovnih pogojev in enostavnost tehnične organizacije delovnega toka.

Termoenergetski objekti v obliki kondenzacijskih naprav in soproizvodnje toplote in električne energije se lahko gradijo neposredno na območjih pridobivanja porabnega vira ali kjer se nahaja odjemalec. Sezonska nihanja ne vplivajo na stabilnost postaj, zaradi česar so tovrstni viri energije zanesljivi. Toda termoelektrarne imajo tudi slabosti, ki vključujejo uporabo izčrpnih virov goriva, onesnaževanje okolja, potrebo po priključitvi velikih količin delovna sredstva in itd.

vodna energija

Hidravlične strukture v obliki energetskih postaj so zasnovane za proizvodnjo električne energije kot rezultat pretvorbe energije vodnega toka. to je tehnološki proces generacija je zagotovljena s kombinacijo umetnih in naravnih pojavov. Med delovanjem postaja ustvari zadosten pritisk vode, ki se nato usmeri na lopatice turbine in aktivira električne generatorje. Hidrološke vrste energije se razlikujejo po vrsti uporabljenih enot, konfiguraciji interakcije opreme z naravnimi vodnimi tokovi itd. Glede na kazalnike učinkovitosti lahko ločimo naslednje vrste hidroelektrarn:

• Majhna - proizvedejo do 5 MW.
• Srednje - do 25 MW.
• Zmogljiv - več kot 25 MW.

Uporablja se tudi razvrstitev glede na moč vodnega pritiska:

• Nizkotlačne postaje - do 25 m.
• Srednji tlak - od 25 m.
• Visok tlak - nad 60 m.

Prednosti hidroelektrarn so okoljska čistost, ekonomska razpoložljivost (brezplačna energija), neizčrpnost delovnega vira. Hkrati hidravlične konstrukcije zahtevajo velike začetne stroške za tehnično organizacijo skladiščne infrastrukture in imajo tudi omejitve glede geografske lokacije postaj - le tam, kjer reke zagotavljajo zadosten pritisk vode.

V nekem smislu je to podvrsta toplotne energije, vendar so v praksi kazalniki delovanja jedrskih elektrarn za red velikosti višji od termoelektrarn. Rusija uporablja polne cikle proizvodnje jedrske energije, kar omogoča ustvarjanje velikih količin energetskih virov, vendar obstajajo tudi velika tveganja uporabe tehnologij predelave uranove rude. Zlasti razpravo o vprašanjih varnosti in popularizacijo nalog te industrije izvaja ANO "Informacijski center za jedrsko energijo", ki ima predstavništva v 17 regijah Rusije.

Reaktor ima ključno vlogo pri izvajanju procesov pridobivanja jedrske energije. To je enota, zasnovana za podporo reakcijam cepitve atomov, ki jih spremlja sproščanje toplotne energije. Obstajajo različne vrste reaktorjev, ki se razlikujejo po vrsti uporabljenega goriva in hladilne tekočine. Najpogosteje uporabljena konfiguracija je z lahkovodnim reaktorjem, ki kot hladilno sredstvo uporablja navadno vodo. Uranova ruda je glavni predelovalni vir v energetskem sektorju. Zaradi tega so jedrske elektrarne običajno zasnovane tako, da reaktorje postavijo blizu nahajališč urana. Danes v Rusiji deluje 37 reaktorjev, katerih skupna proizvodna zmogljivost je približno 190 milijard kWh/leto.

Značilnosti alternativne energije

Skoraj vsi viri alternativne energije se odlikujejo po finančni dostopnosti in prijaznosti do okolja. Pravzaprav se v tem primeru predelani vir (nafta, plin, premog itd.) nadomesti z naravno energijo. To je lahko sončna svetloba, vetrni tokovi, zemeljska toplota in drugi naravni viri energije, z izjemo hidroloških virov, ki zdaj veljajo za tradicionalne. Koncepti alternativne energije obstajajo že dolgo, vendar do danes zavzemajo majhen delež v skupni svetovni oskrbi z energijo. Zamude v razvoju teh panog so povezane s težavami v tehnološki organizaciji procesov proizvodnje električne energije.

Toda kaj je razlog za aktiven razvoj alternativne energije danes? V veliki meri potreba po zmanjšanju stopnje onesnaženosti okolja in okoljskih problemov nasploh. Prav tako se lahko človeštvo v bližnji prihodnosti sooči z izčrpanjem tradicionalnih virov, ki se uporabljajo za proizvodnjo energije. Zato se kljub organizacijskim in ekonomskim oviram vedno več pozornosti posveča projektom razvoja alternativnih oblik energije.

geotermalna energija

Eden najpogostejših v Življenjski pogoji. Geotermalna energija nastaja v procesu akumulacije, prenosa in transformacije notranje toplote Zemlje. V industrijskem obsegu se podzemne kamnine vzdržujejo na globinah do 2-3 km, kjer lahko temperatura preseže 100 °C. Glede individualna prijava geotermalni sistemi, potem se pogosteje uporabljajo površinski akumulatorji, ki se nahajajo ne v globinskih vrtinah, ampak vodoravno. Za razliko od drugih pristopov k pridobivanju alternativne energije skoraj vsi viri geotermalne energije v proizvodnem ciklu delujejo brez koraka pretvorbe. Se pravi primarni termalna energija v enaki obliki in dostavljeno končnemu uporabniku. Zato se uporablja koncept geotermalnih ogrevalnih sistemov.

sončna energija

Eden najstarejših konceptov alternativne energije, ki uporablja fotovoltaične in termodinamične sisteme kot opremo za shranjevanje. Za izvedbo fotoelektrične metode generiranja se uporabljajo pretvorniki energije svetlobnih fotonov (kvantov) v električno energijo. Termodinamične instalacije so bolj funkcionalne in lahko zaradi sončnih tokov proizvajajo tako toploto z elektriko kot mehansko energijo za ustvarjanje pogonske sile.

Sheme so precej preproste, vendar je pri delovanju takšne opreme veliko težav. To je posledica dejstva, da so za sončno energijo načeloma značilne številne značilnosti: nestabilnost zaradi dnevnih in sezonskih nihanj, odvisnost od vremena, nizka gostota svetlobnih tokov. Zato je v fazi načrtovanja sončnih kolektorjev in baterij veliko pozornosti namenjeno preučevanju meteoroloških dejavnikov.

Energija valov

Proces generiranja električne energije iz valov nastane kot posledica transformacije energije plime. V središču večine tovrstnih elektrarn je bazen, ki je organiziran bodisi med ločevanjem ustja reke bodisi z blokiranjem zaliva z jezom. V oblikovani pregradi so urejeni prepusti s hidravličnimi turbinami. Ko se nivo vode med plimovanjem spreminja, se lopatice turbine vrtijo, kar prispeva k proizvodnji električne energije. Deloma je ta vrsta energije podobna, vendar ima mehanika interakcije s samim vodnim virom pomembne razlike. Valovne postaje se lahko uporabljajo na obalah morij in oceanov, kjer se gladina dvigne do 4 m, kar omogoča proizvodnjo moči do 80 kW/m. Pomanjkljivost takšnih struktur je v dejstvu, da prepusti motijo ​​izmenjavo svežega in morska voda, kar negativno vpliva na življenje morskih organizmov.

Druga metoda pridobivanja električne energije, ki je na voljo za uporabo v zasebnih gospodinjstvih, za katero je značilna tehnološka preprostost in ekonomska dostopnost. Obdelani vir je kinetična energija zračne mase, vlogo akumulatorja pa opravlja motor z vrtečimi se lopaticami. Običajno se v vetrni energiji uporabljajo generatorji električnega toka, ki se aktivirajo kot posledica vrtenja navpičnih ali vodoravnih rotorjev s propelerji. Povprečna gospodinjska postaja te vrste lahko proizvede 2-3 kW.

Energetske tehnologije prihodnosti

Po mnenju strokovnjakov bo do leta 2100 skupni delež premoga in nafte v svetovni bilanci približno 3%, kar naj bi termonuklearno energijo premaknilo v vlogo sekundarnega vira energetskih virov. Na prvem mestu naj bi bile sončne postaje in novi koncepti pretvorbe vesoljske energije na podlagi brezžičnih prenosnih kanalov. Procesi oblikovanja naj bi se začeli že leta 2030, ko bo nastopilo obdobje opuščanja virov ogljikovodikov in prehoda na »čiste« in obnovljive vire.

Obeti za rusko energetiko

Prihodnost domače energetike je povezana predvsem z razvojem tradicionalnih načinov preoblikovanja naravnih virov. Ključno mesto v industriji bo morala zavzeti jedrska energija, a v kombinirana različica. Infrastrukturo jedrskih elektrarn bo treba dopolniti z elementi hidrotehnike in sredstvi za predelavo okolju prijaznih biogoriv. Ni zadnje mesto v možnih razvojnih možnostih za sončne baterije. V Rusiji še danes ta segment ponuja veliko privlačnih idej - zlasti plošče, ki lahko delujejo tudi v zimski čas. Baterije pretvarjajo energijo svetlobe kot take, tudi brez toplotne obremenitve.

Zaključek

Sodobni objekti postavljajo največje države pred izbiro med močjo in okoljsko čistostjo proizvodnje toplote in električne energije. Večina razvitih alternativnih virov energije z vsemi svojimi prednostmi ne more v celoti nadomestiti tradicionalnih virov, ki jih je posledično mogoče uporabljati še nekaj desetletij. Zato mnogi strokovnjaki energijo prihodnosti predstavljajo kot nekakšno simbiozo različnih konceptov pridobivanja energije. Poleg tega se nove tehnologije ne pričakujejo le na industrijski ravni, ampak tudi v gospodinjstvih. V zvezi s tem lahko opazimo gradientno-temperaturni in biomasni princip proizvodnje energije.

Splošne značilnosti sodobne proizvodnje energije

Energija – področje družbene proizvodnje, ki zajema pridobivanje energetskih virov, proizvodnjo, transformacijo, prenos in uporabo različnih vrst energije. Energetska industrija vsake države deluje v okviru ustreznih ustvarjenih energetskih sistemov.

Napajalni sistem – celota energetskih virov; vse vrste, metode in sredstva njihove proizvodnje, transformacije, distribucije in uporabe, ki zagotavljajo oskrbo potrošnikov z vsemi vrstami energije.

Napajalni sistem vključuje:

· elektroenergetski sistem;

· sistem za oskrbo z nafto in plinom;

sistem premogovništva;

· Nuklearna energija;

netradicionalna energija.

Od vseh naštetih je elektroenergetski sistem najbolj zastopan v Republiki Belorusiji.

elektroenergetski sistem- sklop medsebojno povezanih shem in načinov opreme in naprav za proizvodnjo, pretvorbo in dostavo električne energije končnim porabnikom. Elektroenergetski sistem vključuje električne postaje, transformatorske postaje, daljnovode, centre odjema električne energije.

Energija je ena izmed oblik gospodarjenja z naravo. V prihodnosti je s tehnološkega vidika tehnično možna količina prejete energije praktično neomejena, vendar ima energija precejšnje omejitve v smislu termodinamičnih (toplotnih) meja biosfere. Razsežnosti teh omejitev so blizu količini energije, ki jo asimilirajo živi organizmi biosfere v povezavi z drugimi energetskimi procesi, ki potekajo na površju Zemlje. Povečanje teh količin energije bo verjetno katastrofalno ali pa bo imelo vsaj kritičen vpliv na biosfero.

Najpogosteje v sodobni energetiki ločimo tradicionalno energijo, ki temelji na uporabi organskega in jedrskega goriva, ter netradicionalno energijo, ki temelji na uporabi obnovljivih in neizčrpnih virov energije. .

Tradicionalni energetski sektor se v glavnem deli na elektro in termo industrijo.

Najprimernejša vrsta energije je električna, ki jo lahko štejemo za osnovo civilizacije. Pretvorba primarne energije v električno se izvaja v elektrarnah: termoelektrarne, hidroelektrarne, jedrske elektrarne.

Pri tem poteka proizvodnja vitalne energije in njena dobava porabnikom proizvodnja energije, v katerem lahko poudarimo pet stopenj:

1. Pridobivanje in koncentracija energetskih virov : pridobivanje in obogatitev goriva, koncentracija vodnega tlaka s pomočjo hidravličnih objektov itd.;

2. Prenos energetskih virov v obrate za pretvorbo energije ; izvaja se s transportom po kopnem in vodi ali črpanjem po cevovodih vode, nafte, plina itd.;

3. Pretvarjanje primarne energije v sekundarno , ki ima najprimernejšo obliko za distribucijo in porabo v danih pogojih (običajno v električno in toplotno energijo);

4. Prenos in distribucija pretvorjene energije ;

5. Poraba energije , izvedeno tako v obliki, v kateri je dostavljeno potrošniku, kot v spremenjeni obliki.

Porabniki energije so: industrija, promet, kmetijstvo, stanovanjske in komunalne storitve, gospodinjstva in storitveni sektor.

če skupna energija porabljene primarne energije vzamemo za 100 %, potem bo uporabne energije le 35–40 %, ostalo se izgubi, večina pa je v obliki toplote.

MINISTRSTVO ZA ŠOLSTVO REPUBLIKE BELORUSIJE

EE "BELORUSKA DRŽAVNA EKONOMSKA UNIVERZA"

Oddelek za tehnologijo GP

POVZETEK

po disciplinah: Osnove varčevanja z energijo

na temo: Primarna energetska klasifikacija

FMK, 3. letnik, RMP-1 Ya.O. Gamlinskaja

Preveril P.G. Dobrijan

1. Razvrstitev primarne energije

Primarna energija je oblika energije v naravi, ki ni bila podvržena procesu umetne transformacije. Primarno energijo lahko pridobivamo iz neobnovljivih<#"justify">Energija, neposredno pridobljena v naravi (energija goriva, vode, vetra, toplotna energija Zemlje, jedrska), in ki jo lahko pretvorimo v električno, toplotno, mehansko, kemično imenujemo primarni. V skladu s klasifikacijo energetskih virov na podlagi izčrpnosti lahko razvrstimo tudi primarno energijo. Slika 1 prikazuje shemo primarne energetske klasifikacije.

Slika 1. Primarna energetska klasifikacija

Pri razvrščanju primarne energije oddajajo tradicionalno in nekonvencionalen vrste energije. Tradicionalne vrste energije vključujejo tiste vrste energije, ki jih človek že vrsto let široko uporablja. Da ne tradicionalne vrste energije vključujejo tiste vrste, ki so se začele uporabljati relativno nedavno.

Tradicionalne vrste primarne energije vključujejo: organsko gorivo (premog, nafta itd.), rečne hidroelektrarne in jedrsko gorivo (uran, torij itd.).

Energija, ki jo oseba prejme po pretvorbi primarne energije na posebnih napravah - postajah, imenovani sekundarni (električna energija, energija pare, topla voda itd.).

2. Tradicionalna energija in njene značilnosti

Tradicionalni energetski sektor se v glavnem deli na elektro in termo industrijo.

Najprimernejša vrsta energije je električna, ki jo lahko štejemo za osnovo civilizacije. Pretvorba primarne energije v električno se izvaja v elektrarnah: termoelektrarne, hidroelektrarne, jedrske elektrarne.

Proizvodnja potrebne vrste energije in dobava le-te potrošnikom poteka v procesu proizvodnje energije, ki jih lahko razdelimo na pet stopenj:

Pridobivanje in koncentracija energetskih virov.

Prenos energetskih virov v naprave, ki pretvarjajo energijo.

Pretvarjanje primarne energije v sekundarno.

Prenos in distribucija pretvorjene energije.

Poraba energije se izvaja tako v obliki, v kateri je dostavljena potrošniku, kot v transformirani obliki.

Porabniki energije so: industrija, promet, kmetijstvo, stanovanjske in komunalne storitve, gospodinjstva in storitveni sektor.

Če skupno energijo uporabljenih primarnih energetskih virov vzamemo za 100%, bo koristna energija le 35-40%, ostalo se izgubi, večina pa je v obliki toplote.

3. Alternativna energija in njene značilnosti

Glavni dejavnik rasti proizvodnje energije je rast prebivalstva in napredek v kakovosti življenja družbe, ki je tesno povezana s porabo energije na prebivalca. Zdaj je za vsakega prebivalca Zemlje 2 kW, priznan standard kakovosti pa je 10 kW (v razvitih državah). Tako razvoj energije iz neobnovljivih virov močno omejuje prebivalstvo planeta. Vendar pa lahko že v 75 letih prebivalstvo Zemlje doseže 20 milijard ljudi. To kaže, da je že zdaj treba razmišljati o zmanjšanju stopnje rasti prebivalstva za približno polovico, na kar civilizacija sploh ni pripravljena. Bližajoča se energetska in demografska kriza je očitna. To je še en močan argument v prid razvoju netradicionalne energije.

Številni strokovnjaki za energetiko menijo, da je edini način za premagovanje krize obsežna uporaba obnovljivih virov energije: sončne, vetrne, oceanske ali kot jih imenujemo tudi netradicionalne. Res je, mlini na veter in vodo so znani že od nekdaj in so v tem smislu najbolj tradicionalni.

Uporaba tradicionalnih energetskih virov poleg absorpcije kisika povzroča znatno onesnaževanje okolja. Omejeni energetski viri, vpliv njihove uporabe na sestavo atmosferskega zraka in drugi negativni vplivi na okolje (nastajanje odpadkov, motnje zemeljske skorje, podnebne spremembe) povzročajo po vsem svetu povečano zanimanje za netradicionalne vire energije, med katere spadajo : sončna energija; vetrna energija; geotermalna energija; energija oceanov in morij v obliki akumulirane toplote, morski tokovi, morski valovi, plimovanje, uporaba alg, kmetijski in komunalni odpadki, biomasa.

Ekonomska primerjava elektrarn drugačen tip(na 1991leto) je prikazano v tabeli 3.1.

Tabela 3.1

Ekonomska primerjava elektrarn različnih tipov

Stroški tipične konstrukcije elektrarn, USD/kwcost ustvarjene energije, centov/kWHCHP na premogu1000 - 14005.2 - 6.3NPP2000 - 35003.6 - 4.5HPP1000 - 25002.1 - 6VPP300 - 10004,7 - 7,2) 1000 - 35005 - 9. 000 000 lOlfrom od 13000 lOlfrom 15,2) iz 13000 lfOm 15Solar (SES)

Šteje se, da je ekonomsko izvedljiva gradnja elektrarn s specifičnimi kapitalskimi stroški do 2000 USD/kW.

Specifične zmogljivosti netradicionalnih obnovljivih virov energije (NOVE) za primerjavo in primerjavo s tradicionalnimi viri so prikazane v tabeli 3.2.

Tabela 3.2

Specifične zmogljivosti netradicionalnih obnovljivih virov energije

Moč vira, W/m 2Opomba Sonce 100 - 250 Veter 1500 - 5000 Pri hitrosti 8-12 m/s, morda več, odvisno od hitrosti vetra Geotermalna toplota 0,06 Veter oceanski valovi 3000 W/rm mLahko doseže 10000 W/rm. mZa primerjavo: Motor z notranjim zgorevanjem Turboreaktivni motor Jedrski reaktor Približno 100 kW/l Do 1 MW/l Do 1 MW/l

Ko govorimo o obnovljivih virih energije, je treba opozoriti tudi, da mnogi od njih zahtevajo porabo naravnih virov energije na enoto proizvedene električne energije in zagotavljanje njihovega delovanja (tabela 3.3).

Tabela 3.3

Energetske zahteve za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov

Vrsta elektrarne Naravni vir Poraba energije na enoto proizvedene električne energije, rel. enote Tovarna na biomaso 0,82 - 1,13 Geotermalna elektrarna 0,08 - 0,37 Hidroelektrarna majhne moči velike moči 0,03 - 0,12 0,09 - 0,39 Sončna fotonapetostna elektrarna: zemeljski satelit 0,47 0,11 - 0,48 Sončna termoelektrarna (ogledala) 0,15 - 0,24 Plimarska postaja 0,07 Vetrna6 elektrarna 0,0 - 1,92 Valovna postaja 0,3 - 0,58

Vetrna energija.vetrna energija - to je prejem mehanske energije iz vetra z njeno kasnejšo pretvorbo v električno energijo. Obstajajo vetrne turbine z navpično in vodoravno osjo vrtenja. Vetrno energijo lahko uspešno izkoriščamo pri hitrosti vetra 5 m/s ali več. Slaba stran je hrup.

Uradne ocene možnega deleža vetrne energije v obstoječi strukturi porabe električne energije v državah, kot sta Združeno kraljestvo in Nemčija, lahko služijo kot vodilo pri določanju tehničnega potenciala Republike Belorusije. Delež vetrne energije v teh državah je ocenjen na 20 %.

Potencial vetrne energije v svetu je ogromen. Teoretično bi ta energija lahko zadostila vsem potrebam Evrope. Zaradi nedavnega inženirskega napredka pri izdelavi vetrnih generatorjev, ki lahko delujejo pri nizkih hitrostih, je uporaba vetra ekonomsko upravičena. Vendar pa omejitve pri gradnji vetrnih elektrarn, zlasti v strnjenih območjih, bistveno zmanjšujejo potencial tega energenta.

Stroški vetrne energije se znižajo za 15 % letno in že danes lahko konkurirajo na trgu, predvsem pa imajo možnosti za nadaljnje zniževanje, v nasprotju s stroški energije, ki jo proizvedejo jedrske elektrarne (slednja se poveča za 5% v letu); Vendar stopnja rasti vetrne energije trenutno presega 25 % na leto. Uporaba vetrne energije v različnih stanjih se krepi, kar potrjuje tabela 3.4.

Sončna energija - prejemanje energije od sonca. Obstaja več tehnologij za pridobivanje sončne energije. Fotovoltaični generatorji za neposredno pretvorbo energije sončnega sevanja, sestavljeni iz večjega števila zaporedno in vzporedno povezanih elementov, se imenujejo sončni kolektorji .

Tabela 3.4

Razvoj vetrne energije v državah

Država Zmogljivost vetrnih elektrarn, danih v obratovanje leta 1995, MWSkupna obratovalna moč vetrnih elektrarn od leta 1996, MW

Pridobivanje električne energije iz sončnih žarkov ne povzroča škodljivih izpustov v ozračje, tudi proizvodnja standardnih silicijevih sončnih celic povzroča malo škode. Toda obsežna proizvodnja večplastnih celic z uporabo eksotičnih materialov, kot sta galijev arzenid ali kadmijev sulfid, prinaša škodljive emisije.

Solarni paneli zavzamejo veliko prostora. Vendar so v primerjavi z drugimi viri, kot je premog, povsem sprejemljivi. Poleg tega je mogoče sončne celice postaviti na strehe, ob avtocestah in jih uporabiti tudi v puščavah, bogatih s soncem.

Lastnosti sončnih kolektorjev omogočajo, da se nahajajo na precejšnji razdalji, modularne modele pa je mogoče enostavno prevažati in namestiti na drugo mesto. Zato sončne celice, ki se uporabljajo na podeželju in v oddaljenih območjih, zagotavljajo cenejšo elektriko. In seveda je po vsem svetu več sončnih žarkov kot drugih virov energije.

Glavni razlog za zadrževanje uporabe solarnih panelov je njihova visoka cena, ki se bo zaradi razvoja učinkovitejših in cenejših tehnologij verjetno v prihodnosti znižala. Ko se bo cena proizvodnje sončne energije izenačila s ceno energije iz zgorevanja goriva, se bo ta še bolj razširila in od začetka 90. stopnja rasti sončne energije je 6 % na leto, svetovna poraba nafte pa raste za 1,5 % na leto.

V Združenem kraljestvu prebivalci podeželja pokrivajo potrebe po toplotni energiji za 40-50 % z uporabo sončne energije.

V Nemčiji (blizu Düsseldorfa) je bila testirana solarna naprava za ogrevanje vode s kolektorsko površino ​​65 m 2. Obratovanje elektrarne je pokazalo, da je povprečni prihranek toplote, porabljene za ogrevanje, znašal 60 %, v l. poletno obdobje- 80-90 %. Za nemške razmere si lahko 4-članska družina zagotovi toploto, če ima energetsko streho s površino 6-9 m2. .

Sodobni sončni kolektorji lahko zadostijo potrebam kmetijstva v topla voda v poletnem obdobju za 90%, v prehodnem obdobju - za 55-65%, pozimi - za 30%.

Največja skupna površina nameščenih sončnih kolektorjev se nahaja v: ZDA - 10 milijonov m2 2, Japonska - 8 milijonov m 2, Izrael - 1,7 milijona m 2, Avstralija - 1,2 milijona m 2. Trenutno 1 m 2sončni kolektor proizvaja električno energijo:

· 4,86-6,48 kW na dan;

· 1070-1426 kWh na leto.

Ogreje vodo na dan:

420-360 l (pri 30°C);

210-280 l (pri 40°C);

130-175 l (pri 50°C);

90-120 l (pri 60°C).

Prihranki na leto:

· električna energija - 1070-1426 kWh;

· referenčno gorivo - 0,14-0,19 ton;

· zemeljski plin - 110-145 nm3 ;

premog - 0,18-0,24 tone;

· lesno gorivo - 0,95-1,26 ton.

Površina sončnih kolektorjev je 2-6 milijonov m 2zagotavlja proizvodnjo 3,2-8,6 milijarde kWh energije in prihrani 0,42-1,14 milijona ton ekvivalenta goriva. ton na leto.

Bioenergija - To je energija, ki temelji na uporabi biogoriv. Vključuje uporabo rastlinskih odpadkov, umetno gojenje biomase (alge, hitro rastoča drevesa) in proizvodnjo bioplina. Bioplin je mešanica gorljivih plinov (približna sestava: metan - 55-65 %, ogljikov dioksid - 35-45 %, primesi dušika, vodika, kisika in vodikovega sulfida), ki nastane pri biološki razgradnji biomase ali organskih gospodinjskih odpadkov.

Biomasa - najcenejša in največja oblika shranjevanja obnovljive energije. Izraz "biomasa" se nanaša na vse materiale biološkega izvora, odpadke organskega izvora. Biomasa bo na Zemlji, dokler bo na njej obstajalo življenje. Letno povečanje organske snovi na Zemlji je enakovredno proizvodnji takšne količine energije, ki je desetkrat večja od letne porabe energije celotnega človeštva na sedanji stopnji.

Vire biomase, značilne za našo republiko, lahko razdelimo v več glavnih skupin:

Proizvodi naravne vegetacije (les, lesni odpadki, šota, listje itd.).

Človeški odpadki, vključno s proizvodnimi dejavnostmi (trdni gospodinjski odpadki, industrijski proizvodni odpadki itd.).

Kmetijski odpadki (gnoj, piščančji iztrebki, stebla, vršički itd.).

Posebej pridelane visoko donosne poljščine in rastline.

Predelava biomase v gorivo poteka v treh smereh.

Najprej:biokonverzija ali razgradnja organskih snovi rastlinskega ali živalskega izvora v anaerobnih (brez dostopa zraka) pogojih s posebnimi vrstami bakterij s tvorbo plinastega goriva (bioplin) in / ali tekočega goriva (etanol, butanol itd.).

Drugič:termokemična pretvorba (piroliza, uplinjanje, hitra piroliza, sinteza) trdnih organskih snovi (les, šota, premog) v "sintezni plin", metanol, sintetični bencin, oglje.

Tretjič:sežiganje odpadkov v kotlih in pečeh posebnih izvedb. V svetu z energetsko predelavo sežgejo na stotine milijonov ton tovrstnih odpadkov. Stisnjeni briketi iz papirja, kartona, lesa, polimerov so po kurilni vrednosti primerljivi z rjavim premogom.

Mala hidroelektrarna.Trenutno ni priznanih enotnih kriterijev za razvrščanje HE med male hidroelektrarne. V naši državi je običajno, da štejemo male hidroelektrarne z močjo od 0,1 do 30 MW, medtem ko je uvedena omejitev premera rotorja hidravlične turbine do 2 m in enote moči hidroelektrarne. - do 10 MW. V kategorijo mikro HE se uvrščajo HE z instalirano močjo manjšo od 0,1 MW.

Male hidroelektrarne v svetu trenutno doživlja tretji krog v zgodovini svojega razvoja.

primarna energija gorivo term

4. Druge vrste netradicionalne energije

geotermalna energija - pridobivanje energije iz notranje toplote Zemlje. Razlikovati med naravno in umetno geotermalno energijo – iz naravnih toplotnih virov in iz črpanja vode, drugih tekočin ali plinastih snovi v Zemljino drobovje (»suha« in »mokra« geotermalna energija). Ta vrsta energije se pogosto uporablja za gospodinjske namene in ogrevanje rastlinjakov.

vesoljska energija - sprejemanje sončne energije na posebnih geostacionarnih satelitih Zemlje z ozko usmerjenim prenosom energije na zemeljske sprejemnike.

Na teh satelitih se sončna energija pretvarja v električno energijo in se v obliki elektromagnetnega žarka ultravisoke frekvence prenaša do sprejemnih postaj na Zemlji, kjer se pretvori v električna energija.

Morska energijatemelji na energiji oseke in oseke (Kislogubskaya ES na polotoku Kola), morskih tokov in temperaturnih razlik v različnih plasteh morske vode. Včasih se imenuje energija valov. Do zdaj je morska energija nedonosna zaradi uničujočega učinka morske vode na opremo.

Nizkotemperaturna energija - pridobivanje energije z uporabo nizkotemperaturne toplote zemlje, vode in zraka oziroma razlike v temperaturah njihovih različnih plasti.

"Hladna" energija - metode za pridobivanje nosilcev energije s pomočjo fizikalno-kemijskih procesov, ki potekajo med nizke temperature ah in podobne tistim, ki se pojavljajo v rastlinah.

Nadzorovana termonuklearna reakcija.Fiziki se ukvarjajo z obvladovanjem nadzorovane termonuklearne reakcije za fuzijo težkih vodikovih jeder s tvorbo helija. Pri takšni povezavi se sprosti ogromna količina energije, veliko več kot pri cepitvi uranovih jeder.

Dokazano je, da se glavnina energije Sonca in zvezd sprosti ravno pri sintezi svetlobnih elementov. Če je mogoče izvesti nadzorovano fuzijsko reakcijo, se bo pojavil neomejen vir energije.

Zelo obetavne so elektrarne, ki pretvarjajo eno vrsto energije v drugo na netradicionalne načine z visokim izkoristkom.

Veliko zanimanje je namenjeno neposredni pretvorbi kemične energije organskega goriva v električno energijo – ustvarjanju gorivne celice. Nizka temperatura ( t=150°С) gorivne celice s tekočim elektrolitom (koncentrirane raztopine žveplove ali fosforne kisline in alkalij KOH). Gorivo v celicah je vodik, oksidant je kisik iz zraka.

Potekajo dela za ustvarjanje elektrarn, ki uporabljajo energijo gravitacije, vakuuma, nizke temperature okolja za ogrevanje prostorov po principu toplotne črpalke ("obrnjeni hladilnik", katerega zamrzovalni del je postavljen na ulico).

mentorstvo

Potrebujete pomoč pri učenju teme?

Naši strokovnjaki vam bodo svetovali ali nudili storitve mentorstva o temah, ki vas zanimajo.
Oddajte prijavo navedite temo prav zdaj, da izveste o možnosti pridobitve posvetovanja.