ЭНЕРГЕТИКА Энергетика отрасль промышленности, охватывающая выработку, передачу и сбыт потребителям электрической и тепловой энергии. Вместе с добычей, переработкой и передачей энергоресурсов (полезных ископаемых и их производных, используемых в качестве топлив), образует топливно-энергетический комплекс.
Электроэнергетика Электроэнергетикой называют процесс производства, передачи и сбыта потребителям электрической энергии. К электроэнергетике относятся: 1.Тепловая электроэнергетика преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлив, в электрическую энергию; 2. Ядерная энергетика на практике часто рассматривается как подвид тепловой электроэнергетики. В ней тепловая энергия, преобразуемая затем в электрическую, выделяется не при сжигании органического топлива, а при делении атомных ядер в реакторе; 3.Гидроэнергетика преобразование кинетической энергии естественного водяного потока в электроэнергию 4.«Альтернативная» энергетика перспективные виды электрогенерации, пока не получившие широкого распространения, такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергетика;
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ Линии электропередач различных уровней напряжения (в России от 0,4 до 1050 кВ). Делятся на воздушные и кабельные. Различают передачу на высоком (от 110 кВ и выше), среднем (0,4110 кВ) и низком (0,4 кВ, в том числе В напряжение в бытовой сети в России) напряжении. Обычно передачу на высоких напряжениях называют транспортом электроэнергии, на низких и средних - распределением; Энергосбыт организация продаж электроэнергии конечным потребителям. В годах энергосбытовая деятельность в России была выделена в отдельный бизнес (отдельные юридические лица).
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ Теплоснабжение (теплоэнергетика) это процесс выработки и передачи потребителям тепловой энергии. Бывает децентрализованное (индивидуальное и местное) и централизованное (от котельных и ТЭЦ). В России основным теплоносителем в отопительных сетях является химически подготовленная вода, которая практически вытеснила перегретый пар (хотя в быту до сих пор часто используют словосочетание «паровое отопление»). Тепловая энергия вырабатывается как совместно с электроэнергией на ТЭЦ (т. н. комбинированная выработка, или теплофикация), так и на чисто тепловых станциях. Передаётся потребителям по утеплённым трубопроводам в основном подземным, но иногда и наземно- надземным. Перед подачей конечному потребителю вода доводится до нормативной температуры в водогрейных котлах на централизованных тепловых пунктах (ЦТП)ТЭЦ
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ Несомненным остается факт крайней актуальности экологии в настоящее время и важнейшей задачей является экологическое воспитание человечества, с которым связывается бережное отношение к природе, культурному наследию, социальным благам. Энергетика - это та отрасль производства, которая развивается невиданно быстрыми темпами. Если численность населения удваивается за лет, то в производстве и потреблении энергии это происходит через каждые лет. При таком соотношении темпов роста населения и энергетики, энерговооруженность лавинообразно увеличивается не только в суммарном выражении, но и в расчете на душу населения. Очевидно, что эта отрасль производства оказывает огромное влияние на окружающую среду и живые организмы
Элементы 40 K 238 U и 226 Ra 210 Pb и 210 Pо 232 Th Доля выброса 4,0 ГБк1,5 ГБк5,0 ГБк1,5 ГБк ДЫМОВЫЕ ВЫБРОСЫ ТЭС В АТМОСФЕРУ СОДЕРЖАТ Годовые выбросы от угольной ТЭС мощностью 1000 МВт: Виды CO 2 Окись серыОкись азотаТвёрдых частиц Токсичных металлов Количество в год7 млн.т тыс. тонн 25 тыс. тонн20 тыс. т400 тонн
ПРОБЛЕМА ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ И ДЕФИЦИТА КИСЛОРОДА Выброс углекислого газа: При сжигании 1 тонны угляПриродного газавсего Выброс CO 2 2,76 т 1,62 т 7 млн. т Потребление кислорода: При сжигании 1 тонны угляПриродного газа всего Потребление O 2 2,3 т2,35 т500 млн.т
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА МОЖЕТ ВЫЗВАТЬ РЯД ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ Строительство энергообъектов, использующих возобновляемые источники энергии, может вызвать ряд серьезных экологических проблем - на землях, которые идеально подходят для строительства солнечных электростанций, может начаться истощение водных ресурсов, сообщает экологический интернет-портал EcоGeek. В частности, подобные конфликты между солнечными проектами и сохранением водных ресурсов все чаще стали возникать в Калифорнии. Солнечная электростанция требует большого количества воды для охлаждения, в то время как в засушливых районах, где они строятся, водные ресурсы невелики. Мощные солнечные станции могут использовать свыше 500 миллионов галлонов (около двух миллиардов литров) воды в год и в пустынях Калифорнии в настоящее время насчитывается 35 таких крупных проектов.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ Ухудшение качества воды; В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды. Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п.
ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ АМУРСКОЙ ОБЛ. И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЭКОЛОГИЮ В Амурской области для снабжения населения электроэнергией используются четыре гидроэлектростанции: Бурейская, Зейская, Нижне-Бурейская, Нижнезейская ГЭС. 1.Гидроэлектростанции наносят колоссальный ущерб рыбному промыслу. 2.Водохранилища повышают влажность воздуха, способствуют изменению ветрового режима в прибрежной зоне, атак же температурный и ледяной режим водостока.
АМУРСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ Энергоисточники филиала Установленная электрическая мощность, МВт Установленная тепловая мощность, Гкал/час Благовещенская ТЭЦ Райчихинская ГРЭС102238,1 Действует на территории Амурской области. Основные виды деятельности – производство тепловой и электрической энергии, транспортировка теплоэнергии, ее реализация населению и юридическим лицам. В филиал входят две электростанции.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ. разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т. п.) в местах добычи руд (особенно при открытом способе);. изъятие значительных объемов вод из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность цветения, возрастают явления теплового стресса у гидробионтов;. не исключено радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.
ПУТИ УСТРАНЕНИЯ Рациональное и эффективное энергопотребление. Отходить от старых стандартов (тепловые электростанции, гидроэнергетика, атомная энергетика) и переходить к новым экологичным (ветровые, приливные, геотермальные, биоэнергетические, водородные, солнечные). Устанавливать очистные системы. Контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ.
ВЫВОД: В заключение можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые). С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода и какие имеются возможности для его сокращения.
Электроэнергетикой называют процесс производства, передачи и сбыта потребителям электрической энергии. К электроэнергетике относятся: В части генерации: Тепловая электроэнергетика - преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлив, в электрическую энергию; Ядерная энергетика на практике часто рассматривается как подвид тепловой электроэнергетики. В ней тепловая энергия, преобразуемая затем в электрическую, выделяется не при сжигании органического топлива, а при делении атомных ядер в реакторе; Гидроэнергетика - преобразование кинетической энергии естественного водяного потока в электроэнергию; «Альтернативная» энергетика - перспективные виды электрогенерации, пока не получившие широкого распространения, такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергетика; В части передачи: Линии электропередач различных уровней напряжения (в России - от 0,4 до 1050 кВ). Делятся на воздушные и кабельные. Различают передачу на высоком (от 110 кВ и выше), среднем (0,4-110 кВ) и низком (0,4 кВ, в том числе 110-380 В - напряжение в бытовой сети в России) напряжении. Обычно передачу на высоких напряжениях называют транспортом электроэнергии, на низких и средних - распределением; Трансформаторное хозяйство (подстанции) - служат для перехода с одного уровня напряжения на другой; Энергосбыт - организация продаж электроэнергии конечным потребителям. В 2004-2007 годах энергосбытовая деятельность в России была выделена в отдельный бизнес (отдельные юридические лица).
Экологический кризис энергетики
Основные составляющие проблемы:
1.Экологические проблемы тепловой энергетики
2.Экологические проблемы гидроэнергетики
3.Экологические проблемы ядерной энергетики
4.Проблема электромагнитного загрязнения
окружающей среды
5.Влияние энергетики на литосферу
Сжигание топлива - не только основной источник энергии,
но и важнейший поставщик в среду загрязняющих
веществ.
Можно считать, что тепловая энергетика оказывает
отрицательное влияние практически на все элементы
среды, а также на человека, другие организмы им их
сообщества. Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее
обитателей в большей мере зависит от вида используемых
энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом
является природный газ, далее следует нефть (мазут),
каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.
Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми
отходами ТЭС - золой и шлаками ТЭС - существенный
источник подогретых вод, которые используются здесь как
охлаждающий агент.Экологические проблемы гидроэнергетики
Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с
отчуждением значительных площадей плодородных (пойменных)
земель под водохранилища.
Считается, что в перспективе мировое производство энергии на ГЭС
не будет превышать 5% от общей.
Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные
процессы. Например, в засушливых (аридных) районах, испарение
с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой
поверхности суши в десятки раз. С повышенным испарением
связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных
явлений.Проблемы ядерной энергетики
Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как
наиболее перспективная. До середины 80-х годов человечество в ядерной
энергетике видело один из выходов из энергетического тупика. При
нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в среду
крайне незначительны. В среднем они в 2-4 раза меньше, чем от
ТЭС одинаковой мощности.
По различным данным, суммарный выброс продуктов деления от
содержащихся в реакторе составил от 3,5% (63 кг) до 28% (50 т). Для
сравнения отметим, что бомба, сброшенная на Хиросиму, дала только
740 г радиоактивного вещества. После аварии на Чернобыльской АЭС
отдельные страны приняли решение о полном запрете на строительство
АЭС. В их числе Швеция, Италия, Бразилия, Мексика.
В процессе ядерных реакций выгорает лишь 0,5-1,5% ядерного топлива.
Неизбежный результат работы АЭС - тепловое загрязнение.Проблема электромагнитного загрязнения окружающей среды
Огромную актуальность приобретает проблема воздействия на человека
электромагнитных полей различного диапазона. По объективным причинам
человеческий организм не в состоянии адаптироваться к техногенному
электромагнитному излучению и, возможно, не имеет соответствующих
адаптационных механизмов. Эта проблема уже получила название
электромагнитного смога.
Главный вопрос в том, какие излучения являются для человека полезными, а
какие, наоборот, вредными
Все окружающие ЭМП можно поделить на две группы: искусственные или
техногенные, вызванные промышленной деятельностью человека, и
естественные, вызванные наличием у Земли собственного магнитного поля
(МП).Влияние на литосферу
Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к
пределам, переход которых может вызвать необратимые процессы
почти по всей поверхностной части земной коры. В процессе
преобразования литосферы человек (по данным на начало 90-х гг.)
извлек 125 млрд. т угля, 32 млрд. т нефти, более 100 млрд. т других
полезных ископаемых.
Поиски подходящих мест для глубокого окончательного
захоронения отходов в настоящее время ведутся в нескольких
странах. Существует проект создания международного
хранилища высокоактивных РАО. В качестве возможных мест
захоронения предлагаются местности в Австралии и РоссииВывод:
Сложившуюся ситуацию с воздействием топливно-энергетического комплекса на
окружающую среду, особенно с учетом низкого уровня энергоэффективности экономики
правомерно характеризовать как энерго-экологическое неблагополучие. Воздействие
отраслей ТЭК на природу недопустимо велико, продолжение сложившихся тенденций
угрожает широкомасштабными нарушениями экологического равновесия, массовым
угнетением естественных экосистем. В настоящее время особенно остро стоит задача свести к
минимуму отрицательное влияние энергетики на экологию с тем, чтобы максимально
обезопасить организм человека от вредных воздействий.
Экологические проблемы тепловой энергетики Выполнила ученица 10 класса Соболева Регина МКОУ «Масловская СОШ» Новоусманский район Воронежская область
За счет сжигания топлива (включая уголь, дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. Доля тепловых источников уменьшается до 80-85% в производстве электроэнергии. При этом в промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используются в основном для обеспечения нужд транспорта. Например, в США (данные на 1995 г.) нефть в общем энергобалансе страны составляла 44%, а в получении электроэнергии - только 3%.
Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии (52%). В Китае доля угля в получении электроэнергии близка к 75%, в то же время в России преобладающим источником получения электроэнергии является природный газ (около 40%), а на долю угля приходится только 18% получаемой энергии, доля нефти не превышает 10 %.
В мировом масштабе гидроресурсы обеспечивают получение около 5-6% электроэнергии, атомная энергетика дает 17-18% электроэнергии. Причем в ряде стран она является преобладающей в энергетическом балансе (Франция - 74%, Бельгия -61%, Швеция - 45%).
Сжигание топлива - не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50% двуокиси серы, 35% - окислов азота и около 35% пыли.
Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности.
В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния -1,5 млн. доз.
Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.
Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.
Хотя в настоящее время значительная доля электроэнергии производится за счет относительно чистых видов топлива (газ, нефть), однако закономерной является тенденция уменьшения их доли. По имеющимся прогнозам, эти энергоносители потеряют свое ведущее значение уже в первой четверти XXI столетия.
Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии в течение 200-300 лет. Возможная добыча углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7 триллионов тони. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а, следовательно, и в загрязнении среды.
Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы в основном в виде пирита, сульфата, закисного железа и гипса. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС - золой и шлаками.
Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. тонн мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны заметно изменить баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков; а, попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.
Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз.
Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и шлаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.
Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы СО, составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. т/год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы.
ТЭС - существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные и т. п.).
http:// www.bestreferat.ru/referat-62399.html http://images.yandex.ru/yandsearch?text= тепловые%20электростанции& stype = image&lr =193&noreask=1&source=wiz http://images.yandex.ru/yandsearch?text= гидроресурсы& uinfo =ww-1263-wh-916-fw-1038-fh-598-pd-1 http://images.yandex.ru/yandsearch?text= Получение%20энергии%20с%20помощью%20угля& uinfo =ww-1263-wh-916-fw-1038-fh-598-pd-1 http://images.yandex.ru/yandsearch?text= выбрасывание%20машинами%20газов& uinfo =ww-1263-wh-916-fw-1038-fh-598-pd-1 http://images.yandex.ru/yandsearch?text= ТЭС& uinfo =ww-1263-wh-916-fw-1038-fh-598-pd-1 http://images.yandex.ru/yandsearch?text= использование%20нефти& uinfo =ww-1263-wh-916-fw-1038-fh-598-pd-1 http://images.yandex.ru/yandsearch?text= использование%20природного%20газа& uinfo =ww-1263-wh-916-fw-1038-fh-598-pd-1 Использованные ресурсы и литература