ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ. Энергосбережение и экология реферат

Реферат - Облик энергосбережения - Экология

Виталий ПРОХОРОВ, профессор кафедры отопления и вентиляции МГСУ

Проблема энергосбережения всегда сопутствовала энергопотреблению

Все последние годы в России интенсивно обсуждается проблема энергосбережения, в том числе в системах отопления и других системах инженерного оснащения зданий.

Принимаются решения, утверждаются нормативные документы как всероссийского, так и регионального предназначения. Принят закон РФ об энергосбережении. Проводятся бесчисленные совещания и научно-технические советы, «круглые столы» и академические чтения, съезды и симпозиумы, научно-практические конференции и выставки, ну и конечно, «саммиты». Во множестве выпускаются журналы, публикуются статьи и книги. Защищаются диссертации. Привлекаются зарубежные организации и эксперты.

И само собой разумеется, создаются многочисленные новые контролирующие органы и организации, с большими правами, например, по части запретов и штрафов, и одновременно — проведения работ по «хоздоговорам» между контролирующими и контролируемыми, вооруженные импортными дорогостоящими приборами, транспортом, обучающим персоналом, консультантами, экспертами, компьютерами, программами, специальными методиками, предписаниями и … непреодолимыми психологическими установками.

А кто из специалистов, или просто пытливых обывателей, засомневается в обоснованности, к примеру утвержденных СНиПов или региональных норм по энергосбережению в зданиях, или энергетического паспорта здания, того объявляют ретроградом, его работы – не соответствующими «перспективным интересам государства и общества» и опирающимися на «устаревшие технические решения» и зовущими «вернуться в прошлое» и «оставаться в плену отсталых представлений».

У авторов означенных определений в публикациях не возникает сомнения насчет качества нового, а именно, что оно может быть ухудшенным старым или просто ошибочным, т.е. наносить энерго-экономический ущерб государству.

Рассмотрим некоторые попытки решения обозначенной проблемы, начиная с прошлого и не проходя мимо «новизны» и «полезности» настоящего.

Человек заботится об экономии энергии с первых дней своего зарождения, а об экономии топлива – с момента обретения огня.

В первые тысячелетия тепловая энергия тратилась исключительно на обогрев людей и их жилища (отопление совместно с естественной вентиляцией), приготовление пищи и горячей воды. И было, конечно, небезразлично сколько носить дров для этих целей.

При этом сами жилища оборудовались в соответствии с природно-климатическими воздействиями на них окружающей среды и ресурсными возможностями обитающих в конкретном географическом месте людей.

Поэтому, как мы теперь говорим, удельная тепловая характеристика жилищ, конструкции, энергосберегающие и гигиенические свойства ограждений, источников и передатчиков тепла, топливных устройств, систем греющих и вентилирующих каналов с их регулирующими органами подчинялись не только общим закономерностям но и всегда несли отпечаток климатической обстановки расположения и сложившихся технологических традиций.

С появлением промышленности потребность в энергоносителях высокого качества и одновременно в их экономном расходовании резко возросла, поскольку в разумном обществе объем потребления и экономия энергии сущностно едины. Это вызвало к жизни новые научные разработки.

Еще в 18 веке, в 1745 году М.В. Ломоносов пишет диссертацию «О причине теплоты и холода», а через три года формулирует «всеобщий закон природы»- закон сохранения материи и движения.

Вслед за этим он же исследовал баланс действующих сил и расход энергии при «вольном» т.е. гравитационном, естественном «движении» вентиляционного воздуха «на шахтах и рудниках примеченном». Таким образом он оставил последователям научные основы естественной (наиболее энергоэкономичной) вентиляции, энергетика которой покоится на разностях температур, влажности и высот неразрывного потока воздуха.

Важный вклад в топливо сбережение при отоплении зданий был сделан Н.А. Львовым, обобщенный (в работе 1795 года «Русская пиростатика или употребление испытанных уже печей и каминов»). В первой половине 19 века массированные потребности в энергии и ее экономии вызвали разработку теории тепловых машин (С. Карно), описание закона сохранения энергии (Ю.Р. Майер, Дж. Джоуль, Г. Гельмгольц). Возникло ответвление науки – Термодинамика. Были сформулированы три ее фундаментальных принципа («начала»), имеющие непосредственное отношение к инженерным системам.

«Первое» — выражение закона сохранения энергии в виде балансов тепла и потоков энергоносителей.

«Второе» (Р. Клаузиус, У. Томсон) – учет необратимых потерь даже в идеализированных процессах передачи тепла (теплопотери в зданиях), Дж. Гиббс – метод термодинамических потенциалов (передача влаги в материалах и конструкциях).

И «третье» (В. Нернст) – свойство вырождения термодинамических функций и тепловой энергии тел в области температур вблизи абсолютного нуля.

Все это позволило точно вычислять как полезно потребляемую, так и безвозвратно теряемую доли тепловой энергии (за счет внешнего рассеивания и за счет необратимых внутренних потерь при любом теплообмене), т.н. эксергию и анергию.

Уже в конце 19 – начале 20 веков Д.И. Менделеев сделал научно обоснованные выводы о необходимости беречь ископаемое топливо, особенно газ, утверждая, что «сжигать газ это все равно, что топить печи ассигнациями». После Д.И. Менделеева, уже в наше время, как известно, нашими «ассигнациями» отапливается Запад.

А В.И. Вернадским были оценены экологические последствия тепловых и газовых выбросов в атмосферу, тепловых и химических выбросов в воды и грунт и найдены допустимые границы промышленной и добывающей деятельности человека, не вредящие самому его будущему, а строго регламентированные и находящиеся в согласии с природой.

И ни у кого из великих предков не было волюнтаристски составленных формул и коэффициентов.

Так что наше научно-техническое прошлое в части культуры потребления и сбережения энергии, так же, как и природы представляется отнюдь не темным царством.

И было бы хорошо, чтобы все современные инженеры, а также чиновники с их скорыми послушниками и помощниками, сбросили рекламную повязку с глаз, изучили его в силу своих возможностей, обратясь к объективной ситуации, и стремились бы из «зияющих высот» настоящего к новым научным «сияющим вершинам», по своему уровню хотя бы напоминающим уже отдаленные временем научные вершины прошлого.

Оптимизировать тепловые процессы в системах отопления и вентиляции, где главным критерием является минимум энергозатрат у нас обучены со студенческой скамьи все специалисты. Занимаются этим все и всегда. Поэтому разработанные и введенные нормы по строительной теплотехнике выглядят согласно народной поговорке: «Кто умеет, тот делает, кто не умеет – тот учит, как надо делать».

Энергетический кризис, имевший место на Западе в 70-х — начале 80-х годов до нас не дошел, мощная государственная программа по энергосбережению в СССР была выполнена: были разработаны все необходимые общепромышленные системы и оборудование для утилизации тепла вентиляционного выбросного воздуха, а в каждой отрасли промышленности, буквально для каждого цеха – конструктивные схемы и оборудование утилизации тепла, выделяемого технологическими аппаратами и печами. Были также разработаны теплонасосные системы, а также системы теплоснабжения с использованием солнечной, геотермальной и ветровой энергии.

К сожалению, все эти результаты оказались заброшенными. Отдельные исключения держатся на энтузиастах. Так вентиляционные теплоутилизаторы чаще всего не применяются в строительстве и реконструкции зданий, как в государственном, так и в частном секторах экономики. Даже в Москве.

Новый энергетический кризис, произошедший на Западе в последние 10 лет, уже ощущается и в России. Реакцией на него у нас стало, в частности, массовое и не всегда добровольное применение дорогостоящего зарубежного оборудования, автоматики, приборов учета тепловой энергии и теплоизоляционных материалов.

В подкрепление этого процесса были разработаны: измененный, по существу новый СНиП «Строительная теплотехника», Московские нормы «Энергосбережение в зданиях» и многие другие документы и публикации, неоднозначно воспринятые научной и инженерной общественностью. В первую очередь вследствие своей антирыночной, волюнтаристской сущности.

Развернувшаяся дискуссия, казалось, завершится большой и аргументированной публикацией, в которой в числе ряда положений показано, что традиционные, образованные тысячелетней эволюцией, выверенные климатом, геологией и географией естественные материалы для стен, в том числе массовые отечественные местные и наиболее экологичные дерево (рубленный дом) и кирпич из обожженной глины, поставлены измененным СНиП вне закона.

Но сей результат знаменателен тем, что он уже выходит за рамки только энергосбережения – это цивилизационное отторжение материалов и конструкций русского национального зодчества. Что для всякого здравомыслящего гражданина России странно. Результат этот, безусловно, требует более тщательного изучения задачи, во всей ее полноте. Следует либо отыскать доказательства и объяснения правомерности таковых нормативов, либо наоборот, их неправомерности и тогда найти аргументы, выстраивающие логику необходимости их отмены. Иначе и мы попадем под классическое определение А.С. Пушкина: «Дикость, подлость и невежество не уважают прошедшего, пресмыкаясь перед одним настоящим».

К чему относить понятие «экономия энергии в зданиях».

Какой бы жаркой ни была дискуссия вокруг энергосбережения в зданиях, она до сих пор ведётся в основном по вопросу принятия в заранее заданных значений (нигде не указывается кем и почему именно таких) минимальных термических сопротивлений ограждающих конструкций здания и тех или иных величин инфильтрации наружного воздуха, неизбежно участвующего в естественной вентиляции помещений. На чем и построен ряд нормативных документов.

Эти данные, полученные в результате расчетов теплопотерь в процессе проектирования по фрагментам ограждающих конструкций, суммируются и приводят к определению тепловой мощности систем отопления зданий.

Изначально предначертаны и возможные проценты «энергосбережения», которыми авторы норм активно оперируют и в литературе, и на уровнях управленческих.

Однако теряется факт, что сама система отопления – лишь одна из нескольких теплопотребляющих систем здания, к тому же потребляющих и электроэнергию.

Даже в простейшем примере здания – жилом доме городского типа существует, по крайней мере, еще система горячего водоснабжения с соизмеримым годовым потреблением тепла. Имеют место также затраты энергии на пищеприготовление (газ, электроэнергия ), электроосвещение, электропривод бытовой техники, электропитание информационной техники и др.

В гражданских и промышленных зданиях добавляются не менее крупные слагаемые затрат энергии на механическую вентиляцию и кондиционирование воздуха.

Поэтому оперировать процентами только на одно слагаемое, говоря, что это экономия энергии в здании в целом, есть подмена тезиса в дискуссии и некорректность математическая.

На самом деле проценты экономии энергии в зданиях от повышения их теплозащиты будут совсем другими.

Наглядным примером этой подмены является предписанная в МГСН форма энергетического паспорта здания. Она никак не обоснована, и не логична, если учесть весь комплекс энергопотребляющих систем. Форма паспорта построена на раздутом, многочисленном дроблении теплопотерь на мелкие составляющие (что является лишь предметом проектного расчета). Это создает избыток второстепенной информации и не дает аналитически полного представления об энергозатратах и энергосбережении в системах обеспечения воздушно-теплового микроклимата, системах светового микроклимата и санитарно-технических системах (горячее водоснабжение, пылеуборка, влажная уборка помещений).

Скороговоркой намеченные в энергопаспорте строчки по составляющим энергозатрат (кроме теплопотерь) также мало что дают, хотя бы по отсутствию связи с паспортами на вентиляционные системы, практикуемые у нас с начала 20 века.

Задача более полного представления энергопотребления зданием достаточно трудоемка и требует как постановочно-методических, так и серьезных научно-исследовательских работ, например в части интегрированного вычисления и отображения расходов разнородных энергоносителей, а также единого и энергоэкономичного управления физически разными энергопотоками.

Общетеоретическая постановка задачи и соответствующие формулы были представлены автором настоящих строк.

На этой основе, в качестве первого приближения, считаем возможным ограничиться только доступными данными по отоплению, механической вентиляции, кондиционированию воздуха и горячему водоснабжению, которые можно получить в процессе их реального проектирования и проектной оптимизации. При оценках годовых расходов энергии используем достаточно простой и освоенный аппарат расчета по ГСОП. В действительности интегральные значения величин потребления тепла описываются более сложными зависимостями и требуют более громоздких исходных данных и вычислительных процедур.

www.ronl.ru

Реферат - Экологические аспекты энергетики и энергосбережения

Экологические аспекты энергетики и энергосбережения

Новыми источниками энергии, которые позволили бы заменить существующие, являются энергия солнца, ветра, вод, термоядерного синтеза и других источников.

Солнце как источник тепловой энергии — это практически неисчерпаемый источник энергии. Ее можно использовать прямо (посредством улавливания техническими устройствами) или опосредствованно через продукты фотосинтеза, круговорот воды, движение воздушных масс и другие процессы, которые обусловливаются солнечными явлениями.

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 Латвии, 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.

Наиболее распространено улавливание солнечной энергии посредством различного вида коллекторов. В простейшем виде это темного цвета поверхности для улавливания тепла и приспособления для его накопления и удержания. Оба блока могут представлять единое целое. Коллекторы помещаются в прозрачную камеру, которая действует по принципу парника. Имеются также устройства для уменьшения рассеивания энергии (хорошая изоляция) и ее отведения, например, потоками воздуха или воды.

Еще более просты нагревательные системы пассивного типа. Циркуляция теплоносителей здесь осуществляется в результате конвекционных токов: нагретый воздух или вода поднимаются 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. Для уменьшения перегрева днем и теплоотдачи ночью используются шторы, жалюзи, козырьки и другие защитные приспособления. В данном случае проблема наиболее рационального использования солнечной энергии решается через правильное проектирование зданий. Некоторое удорожание строительства перекрывается эффектом использования дешевой и идеально чистой энергии.

Целенаправленное использование солнечной энергии пока не велико, но интенсивно увеличивается производство различного рода солнечных коллекторов. В США сейчас действуют тысячи подобных систем, хотя обеспечивают они пока только 0,5% горячего водоснабжения.

Очень простые устройства используют иногда в парниках или других сооружениях. Для большего накопления тепла в солнечное время суток в таких помещениях размещают материал с большой поверхностью и хорошей теплоемкостью. Это могут быть камни, крупный песок, вода, щебенка, металл и т.п. Днем они накапливают тепло, а ночью постепенно отдают его. Такие устройства широко используются в тепличных хозяйствах.

Преобразование солнечной энергии в электрическую возможно посредством использования фотоэлементов, в которых солнечная энергия индуцируется в электрический ток безо всяких дополнительных устройств. Хотя КПД таких устройств невелик, но они выгодны медленной изнашиваемостью вследствие отсутствия каких-либо подвижных частей. Основные трудности применения фотоэлементов связаны с их дороговизной и занятием больших территорий для размещения. Проблема в какой-то мере решаема за счет замены металлических фотопреобразователей энергии эластичными синтетическими, использования крыш и стен домов для размещения батарей, выноса преобразователей в космическое пространство и т.п.

В тех случаях, когда требуется получение небольшого количества энергии, использование фотоэлементов уже в настоящее время экономически целесообразно. В качестве примеров такого использования можно назвать калькуляторы, телефоны, телевизоры, кондиционеры, маяки, буи, небольшие оросительные системы и т.п.

В странах с большим количеством солнечной радиации имеются проекты полной электрификации отдельных отраслей хозяйства, например сельского, за счет солнечной энергии. Получаемая таким путем энергия, особенно с учетом ее высокой экологичности, по стоимости оказывается более выгодной, чем энергия, получаемая традиционными методами.

Солнечные станции подкупают также возможностью быстрого ввода в строй и наращивания их мощности в процессе эксплуатации простым присоединением дополнительных батарей-солнцеприемников. В Калифорнии построена гелиостанция, мощность которой достаточна для обеспечения электроэнергией 2400 домов.

Второй путь преобразования солнечной энергии в электрическую связан с превращением воды в пар, который приводит в движение турбогенераторы. В этих случаях для энергонакопления наиболее часто используются энергобашни с большим количеством линз, концентрирующих солнечные лучи, а также специальные солнечные пруды. Сущность последних заключается в том, что они состоят из двух слоев воды: нижнего с высокой концентрацией солей и верхнего, представленного прозрачной пресной водой. Роль материала, накапливающего энергию, выполняет солевой раствор. Нагретая вода используется для обогрева или превращения в пар жидкостей, кипящих при невысоких температурах.

Солнечная энергия в ряде случаев перспективна также для получения из воды водорода, который называют «топливом будущего». Разложение воды и высвобождение водорода осуществляется в процессе пропускания между электродами электрического тока, полученного на гелеустановках. Недостатки таких установок пока связаны с невысоким КПД (энергия, содержащаяся в водороде, лишь на 20% превышает ту, которая затрачена на электролиз воды) и высокой воспламеняемостью водорода, а также его диффузией через емкости для хранения.

В биомассе концентрируется ежегодно меньше 1% потока солнечной энергии. Однако эта энергия существенно превышает ту, которую получает человек из различных источников в настоящее время и будет получать в будущем.

Самый простой путь использования энергии фотосинтеза — прямое сжигание биомассы. В отдельных странах, не вступивших на путь промышленного развития, такой метод является основным. Более оправданной, однако, является переработка биомассы в другие виды топлива, например в биогаз или этиловый спирт. Первый является результатом анаэробного (без доступа кислорода), а второй аэробного (в кислородной среде) брожения.

Имеются данные, что молочная ферма на 2 тысячи голов способна за счет использования отходов обеспечить биогазом не только само хозяйство, но и приносить ощутимый доход от реализации получаемой энергии. Большие энергетические ресурсы сконцентрированы также в канализационном иле, мусоре и других органических отходах.

Спирт, получаемый из биоресурсов, все более широко используют в двигателях внутреннего сгорания. Так, Бразилия с 70-х годов значительную часть автотранспорта перевела на спиртовое горючее или на смесь спирта с бензином — бензоспирт. Опыт использования спирта как энергоносителя имеется в США и других странах.

Для получения спирта используется разное органическое сырье. В Бразилии это в основном сахарный тростник, в США — кукуруза. В других странах — различные зерновые культуры, картофель, древесная масса. Ограничивающими факторами для использования спирта в качестве энергоносителя являются недостаток земель для получения органической массы и загрязнение среды при производстве спирта (сжигание ископаемого топлива), а также значительная дороговизна (он примерно в 2 раза дороже бензина).

Для России, где большое количество древесины, особенно лиственных видов (береза, осина), практически не используется (не вырубается или оставляется на лесосеках), весьма перспективным является получение спирта из этой биомассы по технологиям, в основе которых лежит гидролиз. Большие резервы для получения спиртового горючего имеются также на базе отходов лесопильных и деревообрабатывающих предприятий.

В последнее время в литературе появились термины «энергетические культуры», «энергетический лес». Под ними понимаются фитоценозы, выращиваемые для переработки их биомассы в газ или жидкое горючее. Под «энергетические леса» обычно отводятся земли, на которых по интенсивным технологиям за короткие сроки (5-10 лет) выращивается и снимается урожай быстрорастущих видов деревьев (тополя, эвкалипты и др.).

В целом же биотопливо можно рассматривать как существенный фактор решения энергетических проблем если не в настоящее время, то в будущем. Основное преимущество этого ресурса — его постоянная и быстрая возобновимость, а при грамотном использовании и неистощимость.

Ветер, как и движущаяся вода, являются наиболее древними источниками энергии. В течение нескольких столетий эти источники использовались как механические на мельницах, пилорамах, в системах подачи воды к местам потребления и т.п. Они же использовались и для получения электрической энергии, хотя доля ветра в этом отношении оставалась крайне незначительной.

Интерес к использованию ветра для получения электроэнергии оживился в последние годы. К настоящему времени испытаны ветродвигатели различной мощности, вплоть до гигантских. Сделаны выводы, что в районах с интенсивным движением воздуха ветроустановки вполне могут обеспечивать энергией местные потребности. Оправдано использование ветротурбин для обслуживания отдельных объектов (жилых домов, неэнергоемких производств и т.п.). Вместе с тем стало очевидным, что гигантские ветроустановки пока не оправдывают себя вследствие дороговизны сооружений, сильных вибраций, шумов, быстрого выхода из строя. Более экономичны комплексы из небольших ветротурбин, объединяемых в одну систему.

Гидроресурсы продолжают оставаться важным потенциальным источником энергии при условии использования более экологичных, чем современные, методов ее получения. Например, крайне недостаточно используются энергетические ресурсы средних и малых рек (длина от 10 до 200 км). В прошлом именно малые и средние реки являлись важнейшим источником получения энергии. Небольшие плотины на реках не столько нарушают, сколько оптимизируют гидрологический режим рек и прилежащих территорий. Их можно рассматривать как пример экологически обусловленного природопользования, мягкого вмешательства в природные процессы. Водохранилища, создававшиеся на малых реках, обычно не выходили за пределы русел. Такие водохранилища гасят колебания воды в реках и стабилизируют уровни грунтовых вод под прилежащими пойменными землями. Это благоприятно сказывается на продуктивности и устойчивости как водных, так и пойменных экосистем.

Имеются расчеты, что на мелких и средних реках можно получать не меньше энергии, чем ее получают на современных крупных ГЭС. В настоящее время имеются турбины, позволяющие получать энергию, используя естественное течение рек, без строительства, плотин. Такие турбины легко монтируются на реках и при необходимости перемещаются в другие места. Хотя стоимость получаемой на таких установках энергии заметно выше, чем на крупных ГЭС, ТЭС или АЭС, но высокая экологичность делает целесообразным ее получение.

Большими энергетическими ресурсами обладают водные массы морей и океанов. К ним относится энергия приливов и отливов, морских течений, а также градиентов температур на различных глубинах. В настоящее время эта энергия используется в крайне незначительном количестве из-за высокой стоимости получения. Это, однако, не означает, что и в дальнейшем ее доля в энергобалансе не будет повышаться.

В мире пока действуют две-три приливно-отливные электростанции. Однако, кроме высокой стоимости энергии, электростанции такого типа нельзя отнести к высокоэкологичным. При их строительстве плотинами перекрываются заливы, что резко изменяет экологические факторы и условия обитания организмов.

В океанических водах для получения энергии можно использовать разности температур на различных глубинах. В теплых течениях, например в Гольфстриме, они достигают 20°С. В основе принципа лежит применение жидкостей, кипящих и конденсирующихся при небольших разностях температур. Теплая вода поверхностных слоев используется для превращения жидкости в пар, который вращает турбину, холодные глубинные массы — для конденсации пара в жидкость. Трудности связаны с громоздкостью сооружений и их дороговизной. Установки такого типа находятся пока на стадии испытаний.

Несравнимо более реальны возможности использования геотермальных ресурсов. В данном случае источником тепла являются разогретые воды, содержащиеся в недрах земли. В отдельных районах такие воды изливаются на поверхность в виде гейзеров. 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). Из стран бывшего СССР значительные ресурсы геотермальных вод имеются лишь в России на Камчатке, но используются они пока в небольшом объеме. В бывшем СССР за счет этого вида ресурсов производилось только около 20 МВт электроэнергии.

Современная атомная энергетика базируется на расщеплении ядер атомов на два более легких с выделением энергии пропорционально потере массы. Источником энергии и продуктами распада при этом являются радиоактивные элементы. С ними связаны основные экологические проблемы ядерной энергетики.

Еще большее количество энергии выделяется в процессе ядерного синтеза, при котором два ядра сливаются в одно более тяжелое, но также с потерей массы и выделением энергии. Исходными элементами для синтеза является водород, конечным — гелий. Оба элемента не оказывают отрицательного влияния на среду и практически неисчерпаемы.

Результатом ядерного синтеза является энергия солнца. Человеком этот процесс смоделирован при взрывах водородных бомб. Задача состоит в том, чтобы ядерный синтез сделать управляемым, а его энергию использовать целенаправленно. Основная трудность заключается в том, что ядерный синтез возможен при очень высоких давлениях и температурах около 100 млн. °С. Отсутствуют материалы, из которых можно изготовить реакторы для осуществления сверхвысокотемпературных (термоядерных) реакций. Любой материал при этом плавится и испаряется.

Ученые пошли по пути поиска возможностей осуществления реакций в среде, не способной к испарению. Для этого в настоящее время испытываются два пути. Один из них основан на удержании водорода в сильном магнитном поле. Установка такого типа получила название ТОКАМАК (Тороидальная камера с магнитным полем). Такая камера разработана в российском институте им. Курчатова. Второй путь предусматривает использование лазерных лучей, за счет которых обеспечивается получение нужной температуры, в места концентрации которых подается водород.

Несмотря на некоторые положительные результаты по осуществлению управляемого ядерного синтеза, высказываются мнения, что в ближайшей перспективе он вряд ли будет использован для решения энергетических и экологических проблем. Это связано с нерешенностью многих вопросов и с необходимостью колоссальных затрат на дальнейшие экспериментальные, а тем более промышленные разработки.

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.

Список использованных источников

1. Барышев В., Трутаев В. Источник энергии — в ее экономии // Белор. думка. 1997.

2. Герасимов В.В. Основные направления развития энергетики Республики Беларусь // Нестор-вестник-НВ. 1997.

3. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. — Мн.: БГЭУ, 2002. — 198 с.

4. Стандартизация энергопотребления — основа энергосбережения / П.П. Безруков, Е.В. Пашков, Ю.А. Церерин, М.Б. Плущевский // Стандарты и качество. 1993.

www.ronl.ru

Реферат - Энергосбережение в современном мире

Реферат на тему:

«Энергосбережение в современном мире».

ученица 11 «М» класса

средней школы №126 г. Минска

Баранова Виктория

2010 г.

В современном мире условием сохранения и развития цивилизации на Земле стало обеспечение человечества достаточным количеством топлива и энергии. Ограниченность запасов традиционно топливно-энергетических ресурсов заставила обратиться к энергосбережению как одному из основных элементов современной концепции развития мировой энергетики.

Не возобновляемые источники энергии: торфа, угля, нефти, природного газа.

Возобновляемые источники энергии: твердая биомасса и животные продукты, промышленные отходы, гидроэнергия, геотермальная энергия, солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов морских волн и океана.

Энергосбережение

Энергосбережение означает рациональное энергоиспользование во всех звеньях преобразования энергии – от добычи первичных энергоресурсов до потребления всех видов энергии конечными пользователями.

Мероприятия по энергосбережению могут быть разными. Один из самых действенных способов увеличения эффективности использования энергии – применение современных технологий энергосбережения.

Технологии энергосбережения не только дают значительное уменьшение расходов на энергетические затраты, но и имеют очевидные экологические плюсы.

Основные направления эффективного энергопотребления

Энергосбережение на предприятии: технологии и новые возможности.

К сожалению, энергосбережение на предприятиях, как правило, оставляет желать лучшего. На большинстве фабрик и заводов установлены высоко мощные электродвигатели, расходующие до 60% больше энергии, чем это необходимо. Для оптимизации процесса применяются электроприводы со встроенными функциями снижения энергопотребления. Благодаря гибкому изменению частоты их вращения в зависимости от нагрузки энергосбережение может составить 30-50%.

Сокращение тепловых потерь и энергосбережение в зданиях разного назначения.

Более 30% всех энергоресурсов тратится на отопление жилых, офисных и производственных зданий. Поэтому технологии энергосбережения в зданиях разного назначения неэффективны без снижения непродуктивных потерь тепла.

Важнейшим мероприятием по энергосбережению в зданиях станут также установка батарей отопления с автоматической регуляцией. Применение систем вентиляции, имеющих функцию повторного использования тепловой энергии, позволят сберечь еще больше энергии.

В последние годы появилась новые технологии энергосбережения – пассивные дома, по сути обогреваемые за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами. По экономичности такие жилища в 10 раз превосходят типовые «хрущевки». При массовом строительстве пассивных домов потенциал энергосбережения составит не меньше 30-40% энергопотребления страны. Теперь рассмотрим лестницы, коридоры, склады и другие помещения такого же типа. Энергосбережение достигается за счет не постоянного использования освещения. Лестницей в многоэтажном доме пользуются крайне редко. В таких условиях лучше использовать светильники с датчиками движения, которые последовательно включают лампы по мере движения человека или светильники, которые включаются по звуку.

Энергосбережение в школе: долгосрочный вклад в будущее.

Успешность мероприятий по энергосбережению невозможна без массового распространения информации об экономии энергии среди широких масс населения. В настоящее время в нашей стране запускаются кампании по внедрению технологий энергосбережения в зданиях разного назначения: не только на предприятиях, но и, например, в школах. Энергосбережение в школе имеет огромный потенциал. С детства, привыкнув к бережному отношению к электроэнергии, в будущем нынешние школьники смогут совершить прорыв в энергосбережении во всей стране. В современных школах активно внедряются экологические программы, выпускаются пособия, проводится обучение, внеклассные занятия, конкурсы на лучшие проекты на тему «Энергосбережение» и т.д. Все эти меры позволяют нам почувствовать уверенность в благополучном экологическом будущем нашей планеты.

Современные технологии энергосбережения

Роторно-пульсационные установки для отопления и горячего водоснабжения.

Такие генераторы позволяют нагревать воду, инициируя в ней за счет высоких скоростей вращения ротора (5 000 об/мин.) физико-химические процессы, сопровождающиеся большим выделением тепловой энергии. Ротор аппарата приводится во вращение при помощи электродвигателя. Данные тепловые генераторы обладают высокой эффективностью, коэффициент преобразования энергии составляет около 100%. Причем, чем выше мощность установки, тем выше ее эффективность за счет увеличения удельной поверхности ротор-статор.

Minмощность теплового генератора — 5 кВт,

Max — ограничена только доступной мощностью электродвигателя и выделенной мощностью у потребителя.

Такие тепловые генераторы используются для горячего водоснабжения, для автономного отопления зданий и сооружений.

Преимущества роторно-пульсационного нагревателя:

Относительная дешевизна по сравнению с котельными установками.

Малые габариты установки и простота монтажа к действующей системе отопления.

Автоматическое управление позволяет оборудованию работать без присутствия персонала.

Не требуется специальная водоподготовка.

В сравнении с газовой котельной, не требуется выделения лимитов на газ.

Отсутствуют выбросы продуктов горения, то есть, генератор является экологически чистым.

Значительная экономия средств и быстрый срок окупаемости, в случае замены центрального отопления (от теплосетей) и горячего водоснабжения на гидротеплогенератор.

Принцип работы роторно-пульсационного генератора.

Принцип работы роторно-пульсационного генератора заключается в прокачке жидкости через систему ротор-статор, где линейные скорости потока жидкости достигают 50-100 м/сек и, за счет больших растягивающих напряжений, приводят к возникновению в жидкости кавитационных процессов, обеспечивающих ее разогрев.

Суть процессов роторно-пульсационного генератора.

Суть процессов состоит в возникновении и схлопывании пузырьков, содержащих пар или газ при адиабатическом нагреве вплоть до 10000 С. Происходит генерация тепла самой жидкостью, без теплообменных поверхностей обеспечивает очень эффективный процесс разогрева. КПД гидротеплогенератора (отношение полученной тепловой энергии к затраченной электрической энергии) близок к единице.

www.ronl.ru

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

«Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет»

Кафедра медицинской и биологической физики

РЕФЕРАТ По дисциплине «Основы энергосбережения»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Студент гр. № 20 ___________________ Е. А. Зябченко

подпись, дата

Витебск, 2014

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………..3

1 Главная часть……………………………………………………………………………………4

1.1 Причины развития энергосбережения……………………………………………4

1.1.1 Ограниченность невозобновляемых источников энергии………..4

1.1.2 Неопределённость перспектив развития ядерной энергетики 4

1.1.3 Неопределённость перспектив развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии………………………………………………………………6

1.1.4 Энергетика как загрязнитель биосферы………………………………….7

1.2 Методы ликвидации загрязнений биосферы………………………………..12

1.3 Препятствия энергосбережения…………………………………………………..13

1.3.1 Отсутствие бытовой культуры………………………………………………13

1.3.2 Применение тарифов……………………………………………………………13

1.3.3 Отсутствие средств на реализацию……………………………………….13

1.3.4 Незаинтересованность бытовых организаций во внедрении приборов учёта……………………………………………………………………………………………….14

1.4 Экологически безопасные источники энергии……………………………..14

1.4.1 Океанические воды…………………………………………………………….14

1.4.2 Геотермальные источники………………………………………………….14

1.4.3 Синтез водорода…………………………………………………………………15

1.4.4 Использование сред, неспособных к испарению………………….15

Заключение……………………………………………………………………………………….16

Список литературы……………………………………………………………………………17

Введение

Как и все живые организмы, человек издавна использует природу себе во благо, беря от неё всё необходимое для жизнедеятельности. С ходом времени сообразно с развитием человека менялись и его нужды. Не так давно он начал использовать органические вещества в качестве топлива (нефть была известна как топливо ещё за 600 лет до н. э.). В. И. Вернадский отмечал, что в древности использовалось 18 элементов биосферы, в 17 веке – 25, в 18 – 29, в 19 – 31, а в начале 20 – 69. На сегодняшний день используются все элементы природы.

С развитием науки и техники люди стали всё больше интересоваться, какое влияние они оказывают на свою среду обитания. Вследствие этого интереса появилось множество новых научно-технических направлений, в частности энергосбережение.

Энергосбережение (экономия энергии) – реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование и экономное расходование топливно-энергетических ресурсов, на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

В странах СНГ наиболее насущным является бытовое энергосбережение и в сфере ЖКХ и АПК.

Сегодня энергосбережение играет важную роль в жизни в первую очередь по экономическим причинам: топливно-энергетические ресурсы планеты сокращаются значительно быстрее, чем возобновляются –, но также большое значение имеет изучение изменений окружающей среды, связанных с потреблением человеком энергии.

Главная часть

1.1 Причины необходимости развития энергосбережения

Необходимость проведения и постоянного развития политики энергосбережения диктуется целым рядом обстоятельств:

1.1.1 Ограниченность невозобновляемых источников энергии

Ограниченность невозобновляемых источников энергии, прежде всего запасов природного газа, нефти, угля, на использовании которых в основном строится сегодняшняя система энергообеспечения. В настоящее время потребление первичной энергии в мире составляет 10 млрд. тонн условного топлива. Несмотря на некоторое замедление, темпы прироста энергопотребления остаются довольно высокими и самые оптимистичные прогнозы в части обеспеченности людей органическим топливом дают всего несколько десятков лет относительно «безбедного» энергообеспечения общества. Значит, энергообеспечение может растянуть период адаптации общества к новому режиму, когда на смену скудеющим запасам топлива придут другие источники энергии.

1.1.2 Неопределённость перспектив развития ядерной энергетики

Неопределённость перспектив развития ядерной энергетики. Широкое использование делящихся материалов для производства электрической и тепловой энергии на АЭС и АСТ может отодвинуть время наступления энергетического кризиса, связанного с исчерпанием запасов органического топлива, за пределы обозримого будущего: существующая база ядерной энергетики и запасы делящихся материалов таковы, что страны СНГ могут быть обеспечены с избытком. Подобный ход развития энергетики сдерживается последствиями Чернобыльской катастрофы и стоящими в одном с ней ряду авариями на ядерных объектах других стран, например, Виндскейл (Великобритания, 1957) и Тримайл-Айленд (США, 1979). [4] Только по состоянию на начало девяностых на 400 АЭС в мире произошло порядка 30 крупных и мелких аварий. Априорная аварийность ядерных объектов – основной аргумент противников быстрого развития ядерной энергетики.

1.1.3 Неопределённость перспектив развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии

Неопределённость перспектив развития нетрадиционных возобновляемых источников энергии (малая гидроэнергетика, энергия биомассы, ветра, солнечная энергия, низкопотенциальное тепло).

В таблице №1 представлен потенциал таких источников энергии, выраженный в млн. т. условного топлива. Нетрадиционные источники энергии с потенциалом в 271,4 млн. т. обеспечивают 2,7% от сегодняшнего потребления энергии. Теоретически реализуемые 9882,6 млн. т. могут покрывать 10 млрд. т. топлива, в котором мы нуждаемся.

Потенциал нетрадиционных возобновляемых источников энергии, млн. т. условного топлива

Ресурсы	Валовой потенциал	Технический потенциал	Экологический потенциал
Малая гидроэнергетика	360,4	124,6	65,2
Геотермальная энергия	40×106	2950	115
Энергия биомассы	10×103	53	35
Энергия ветра	26,5×103	4400	22
Солнечная энергия	6,0×106	2240	4,24
Низкопотенциальное тепло	525	115	30
Итого	46×106	9882,6	271,4

Нетрадиционные источники не так уж безобидны экологически. Так, ветровые электрические станции являются помехой для воздушного сообщения, для распространения радиоволн, нарушаются пути миграции птиц, естественная циркуляция воздушных потоков. Возбуждаемые ВЭС низкочастотные звуковые колебания опасны для человека. Эксплуатация геотермальных источников сопряжена с просадкой грунта и риском стимулирования землетрясений, с интенсивным загрязнением водных объектов, выбросом вредных газов. Значительные экологические издержки характерны и для других нетрадиционных источников энергии. И в целом очевидно, что вместе с использованием новых видов энергии возникают и новые виды экологических последствий, которые могут привести к изменениям природных условий в глобальных масштабах и которые в полной мере себе трудно представить.

1.1.4 Энергетика как загрязнитель биосферы

Одним из обстоятельств, предопределяющих необходимость энергосбережения, является то, что энергетика – один из главных загрязнителей биосферы. Так, в СНГ на её долю приходится 30% загрязнений атмосферы, в США – 20%, суммарная доля загрязнений, приходящаяся на энергетику и транспорт, составляет 70% [5]

Объекты энергетики загрязняют атмосферу, землю и воду вредными выбросами дымовых газов и сточными водами электростанций, сбросами большого количества теплоты, расходуя значительное количество водных и земельных ресурсов, подвергая биосферу вредному воздействию радиации, связанной с эксплуатацией атомных электростанций, электромагнитных полей линий электропередачи.

Основные объекты воздействия на окружающую среду – электростанции. Они различаются в экологическом отношении, такие виды первичных источников энергии, как органическое топливо, ядерное топливо, пироэнергия, солнечная энергия, энергия ветра, приливов волн, геотермальная энергия. В этих условиях ветрозаменяемость электростанций обеспечивает возможность маневрирования их составом и размещением в целях снижения отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду с учётом состояния природы и экологических характеристик электростанций.

Хорошо отлаженная в организационно-правовом отношении политика энергосбережения приводит к уменьшению трат энергетических ресурсов и к соответствующему уменьшению отрицательного воздействия энергетической отрасли на биосферу.

Экологически вредным фактором, напрямую связанным с объёмом энергопотребления предприятия, отрасли, народного хозяйства в целом, является тепловое загрязнение. Другие экологически вредные факторы связаны с уровнем энергопотребления опосредованно. Так, уровень загрязнения атмосферы летучей золой ТЭС предопределяется не только мощностью последней, но и технологией сжигания топлива, качеством устройств пылеулавливания и рассеивания выбросов. В части фактора теплового загрязнения с большой степенью достоверности сожно считать, что объёмы потребления энергопотребителем топлива, горячей воды, пара одновременно являются и объёмами теплвого загрязнения прилегающего района. Динамика теплового загрязнения в мире от энергетических производств:

Показатель	1972г.	1986г.	2000г.
Мощность потока теплового загрязнения, млн. МВт	6,0	9,6	32,0
Отвод тепла в окружающую среду, млн. Гкал	45200	72300	241000

Температура, пожалуй, важнейший из абиотических факторов, влияющих на процессы в мире микроорганизмов, на выживание животных. Последнее сегодня особенно актуально для водной фауны и флоры, поскольку по сложившейся технологии сброса избыточного тепла значительная его часть отводится в водоёмы, что при относительно малом объёме поверхностных вод (средний расход планетарного поверхностного стока составляет 1,24*103 км3/с) приводит к их значительному подогреву.

Однако менее очевидные эффекты могут иметь более серьёзные последствия. Например, влияние температуры на репродуктивную функцию организмов. Так, форели необходимы низкие температуры воды летом для формирования нормальных жизнеспособных икринок. Взрослые особи способны выжить в тёплой воде, но они не могут размножаться. Другой пример: повышение температуры может вызвать появление насекомых из яиц раньше, чем в обычных, без нагрева, условиях. Затем они погибают, так как пищи для них ещё нет. В перспективе такие эффекты могут стать более губительными, чем непосредственная гибель от перегрева воды. Температура может оказывать воздействие на структуру всего водного сообщества. Например, изменение температуры может изменить конкурентные позиции различных видов. В целом повышение температуры ведёт к упрощению водных сообществ, то есть число различных видов уменьшается, хотя количество представителей может быть велико. В исследованиях показано, что при 31 градусе число видов уменьшалось вдвое, чем при 26 градусах, при повышении температуры до 34 исчезли ещё 24 вида. По-видимому, такие экосистемы гораздо менее устойчивы, чем исходная более сложная экосистема.

Проблема теплового загрязнения имеет два измерения: глобальное и локальное. Можно допустить, что в глобальном масштабе это загрязнение (уровень 2000 г.) пока не велико и составляет лишь 0,019% (1,68*105 млн. МВт) от поступающей на Землю солнечной радиации, то есть ситуация находится в рамках правила одного процента. Правда, для глобальных систем, таких, как биосфера, их энергия не может превзойти уровень примерно 0,2% от поступающей солнечной радиации без катастрофических последствий. Но ожидаемая в 2000 г. антропогенная энергия (32 млн. МВт) пока ещё меньше энергии фотосинтеза (100 млн. МВт), хотя по порядку величины фактически достигла данного принципиального порога. [3]

Гораздо более впечатляющи локальные очаги теплового загрязнения в промышленных районах. Так, плотность потока антропогенного тепла от Земли на территории ФРГ в среднем составляет 1,6 Вт/м2 (в 1973 33% этого тепла приходилось на коммунальную сферу, 25% – на электрические станции, 29% – на промышленность, 13% – на транспорт), в Вестфалии – 4,5 Вт/м2, в Руре – 17 Вт/м2. в Берлине – 22 Вт/м2. В центре Манхеттена – 630 Вт/м2, в зоне бумажной фабрики – 2000 Вт/м2, на угольной ТЭС – 1000-2400 МВт/м2. Заметим, что максимальная плотность потока солнечной радиации вблизи поверхности Земли составляет 935 Вт/м2. Значит, тепловое загрязнение по ФРГ в среднем составляет 0,17% от падающей на Землю радиации, а на отдельных территориях (в Руре, например) достигает 2%. На основании этих данных легко представить, какого уровня достигнет тепловое загрязнение Земли, если все страны будут продвигаться к уровню энергопотребления, достигнутому в ФРГ. Тем более, что существуют мнения, что пороговой величиной для антропогенной энергии является величина в 0,1% от падающей на Землю солнечной радиации.

В большинстве промышленных стран установлены пределы теплового загрязнения. Они относятся, как правило, к режимам водоёмов, так как по сложившейся технологии отвода тепловых отходов водоёмы принимают основную часть сбросного тепла и наиболее страдают от теплового загрязнения. В Европе принято, что вода водоёма не должна подогреваться больше чем на 3 градуса по сравнению с естественной температурой водоём. В США нагрев воды в реках не должен повышать 3, а в озёрах 1,3 градуса, в прибрежных водах морей и океанов 0,8 летом и 2 в остальное время. В России, согласно правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, действующих с 1975 года, температура воды в водоёмах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения не должна повышаться более чем на 3 градуса по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца за последние 10 лет.

В настоящее время около 30% энергопотребления приходится на электроэнергетику, 35% – на отопление и горячее водоснабжение, 30% – на технологическое потребление тепла. Согласно статистике, из всех тепловых сбросов 18% приходится на отходы использования тепла, 22% – на отопление и горячее водоснабжение, 42% – на теплоконденсацию на ТЭС. Первый и третий виды сбросов, как правило, отводят непосредственно в атмосферу, второй и четвёртый – через систему водяного охлаждения. Заметим, что внедрение установки Геллера позволяет отвести значительную часть потока теплового загрязнения от водоёмов и направить её в атмосферу. Хотя общий поток теплового загрязнения биосферы при этом остаётся неизменным, тепловая нагрузка на водоёмы ощутимо уменьшается и облегчается участь водных сообществ. Так, в Нарвском водохранилище при сбросе подогретых на 8-10 градусов вод тепловое загрязнение охватывает зону радиусом 10 км. В реках тепловое загрязнение, связанное с повышением температуры на 8-10 градусов, сохраняется неизменным примерно на расстоянии 2 км вниз по течению, затем температура начинает снижаться.

Если говорить о масштабах теплового загрязнения атмосферы, то показательны такие оценки: от промышленного центра с населением 2 млн. человек, с электростанциями суммарной мощностью 4600 МВт и нефтехимическими заводами шлейф тепловых загрязнений распространяется на 80-120 км при ширине зоны загрязнения 50 км и высоте около 1 км.

Менее известен и другой ингредиент выброса технологического процесса – закись азота. Она наблюдается свыше ста лет и за это время не разложилась и лишь накапливается в атмосфере без каких-либо изменений. Из-за активного сжигания топлива концентрация ее возросла в десятки раз, а поскольку этот газ является парниково-образующим, то это усиливает эффект потепления планеты. На всем пути своего перемещения в стратосферу он оказывает отрицательное воздействие на весь живой мир земного шара.

Среди всех продуктов сгорания самый наибольший объем составляют оксиды азота. [1]

Его содержание в атмосфере неуклонно с возрастающей скоростью растет и увеличилось уже почти на 20%. Это повлекло потепление общего климата. Тому много примеров. Так, на российском побережье Северного Ледовитого океана в последние годы вечная мерзлота начинает оттаивать со скоростью 7-8 км/год, а в Норильске (кстати упомянуть, признанным самым загрязненным городом Земли) проседают фундаменты домов. За текущие десятилетия ледники Кавказа уменьшили свою массу более чем на 40%. А прошлым летом у берегов Антарктиды был обнаружен самый большой за всю историю человечества айсберг длиною порядка 170 км [2]

Самое большое количество углекислого газа поступает от промышленности США (36%). Далее следует Россия (17,4%), Япония (8,5%), Германия (7,4%) и т.д. Киотское соглашение большинства государств мира приняло решение к 2010 году снизить почти на 6% суммарный выброс парникообразующего газа. Квоты на ограничения разделились неодинаково – от 8% для Австрии, Бельгии, Германии, Литвы, Франции и др., 7% для США и 6% для Японии, Польши, Канады и т.д. Сокращение выбросов СО2 адекватно уменьшению выработки дополнительной энергии в основном тепловой и электрической. Здесь понятие "энергосбережение" и экологические аспекты встретились и объединились с коммерческой выгодой.

1.2 Методы ликвидации загрязнения биосферы

В проблеме теплового загрязнения присутствует и, по-видимому, будет присутствовать такой аспект: всегда стремиться найти полезное применение тепловым отходам, а не просто сбрасывать тепло. Ниже приведены некоторые достаточно привлекательные способы утилизации тепловых отходов электростанций:

Орошение сельскохозяйственных земель
Использование в тепличном хозяйстве
Подогрев воды за счёт электростанций для предупреждения осаждения солей на стенках трубопроводов
Поддержание северных морских гаваней в свободном ото льда состоянии
Перегонка мазута и других тяжёлых нефтепродуктов
Аквакультура выращивания теплолюбивых рыб в северных районах
Получение дополнительно электроэнергии с помощью теплоэлементов
Подогреваемые пруды для водоплавающей птицы
Ликвидация туманов и очистка посадочных и рулевых дорожек при обеспечении безопасности в аэропортах
Защита окружающей среды от виброакустических загрязнений [3]

1.3 Препятствия энергосбережения

1.3.1 Отсутствие бытовой культуры

Одним из препятствий к осуществлению энергосбережения в быту на постсоветском пространстве является отсутствие массовой бытовой культуры энергосбережения вследствие длительного советского периода низких цен на энергоносители в прошлом.

1.2.2 Применение тарифов

В современный период широко распространена практика применения для населения низких тарифов социальной направленности на многие виды ресурсов: электроэнергия, газ, горячее и холодное водоснабжение, центральное отопление –, также снижающая заинтересованность потребителей в экономии энергоресурсов.

1.3.3 Отсутствие средств на реализацию

Отсутствие средств у предприятий ЖКХ на реализацию энергосберегающих программ, низкая доля расчётов по индивидуальным приборам учёта и применение фиксированных нормативов. Например, при расчёте оплаты без приборов учёта по установленному нормативу у потребителя возникает противоположный сбережению мотив к расточительности. При фиксированном тарифе каждая лишняя потреблённая единица ресурса (кубометр газа или горячей воды) удешевляет потребителю удельную стоимость ресурса.

1.3.4 Незаинтересованность сбытовых организаций во внедрении приборов учёта

Незаинтересованность сбытовых организаций в повсеместном внедрении приборов. Расчёт потребления энергии и других ресурсов по приборам учёта (счётчики газа, горячей и холодной воды, тепла) в большинстве случаев невыгоден для сбытовых организаций. Приобретение и монтаж индивидуальных приборов учёта в большинстве случаев осуществляется за счёт конечного потребителя, что также сдерживает их внедрение.

1.4 Экологически безопасные источники энергии

1.4.1 Океанические воды

В океанических водах для получения энергии можно использовать разности температур на различных глубинах. В теплых течениях, например, в Гольфстриме, они достигают 20°С. В основе принципа лежит применение жидкостей, кипящих и конденсирующихся при небольших разностях температур.

Теплая вода поверхностных слоев используется для превращения жидкости в пар, который вращает турбину, холодные глубинные массы – для конденсации пара в жидкость. Трудности связаны с громоздкостью сооружений и их дороговизной. Установки такого типа находятся пока на стадии испытаний. [8]

1.4.2 Геотермальные источники

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). Из стран бывшего СССР значительные ресурсы геотермальных вод имеются лишь в России на Камчатке, но используются они пока в небольшом объеме. В бывшем СССР за счет этого вида ресурсов производилось только около 20 МВт электроэнергии. [7]

1.4.3 Синтез водорода

1.4.4 Использование сред, неспособных к испарению

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С развитием технологий человек всё больше задумывается над тем, как он влияет на окружающую среду. Энергосбережение, будучи одной из насущных сфер жизни на данный момент, тоже имеет отношение к экологической обстановке, в частности её ухудшение является одной из причин, по которым энергосбережение актуально сегодня. Соответственно с развитием альтернативных путей получения энергии меняется и их влияние на биосферу.

В этой работе я рассмотрела влияние энергетики на биосферу и несколько из возможных источников экологически чистой энергии, подробно рассказала о тепловом загрязнении окружающей среды как непосредственно относящемся к энергетике. Для более полного рассмотрения проблем, приведённых мной, требуется изучать их не в разрезе конкретного промежутка времени, а в динамике. Разумеется, для решения такого важного вопроса, как влияние энергетики на окружающую среду, необходим значительно более глубокий анализ ситуации. Кроме того, источники, использованные мной, довольно стары, тогда как экологическая ситуация сегодня меняется с каждым годом. Также информация, найденная в интернете, может быть недостоверной. Однако мой реферат может заинтересовать представленным в нём материалом и побудить к дальнейшему, более детализированному изучению проблем, существующих на данный момент, и поиску пути их решения.

Список использованной литературы

1) Барышев В., Трутаев В. Источник энергии – в ее экономии // Белор. думка. 1997.

2) Герасимов В.В. Основные направления развития энергетики Республики Беларусь // Нестор-вестник-НВ. 1997.

3) Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, 2002. – 198 с.

4) Стандартизация энергопотребления – основа энергосбережения / П.П. Безруков, Е.В. Пашков, Ю.А. Церерин, М.Б. Плущевский // Стандарты и качество. 1993.

5) Реввель П. Реввель Ч. Среда нашего обитания. В 4-х книгах – Кн. 3. Энергетические проблемы человечества: Пер. с англ. – М. Мир, 1995.

6) Басуров В. Н. Возможности уменьшения эмиссии СО2 за счёт использования возобновляемых источников энергии в условиях глобального изменения природной среды и климата. – Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. – М. ВИНИТИ, 1996.

7) Влияние термального загрязнения вод на водные организмы. Fish und Umwelt. – 1976, №2.

8) Langford T. E. Экология и охлаждающие воды электростанций. 9 the World Energy Conf., Detroit. – 1974 – Trans. Vol. 3.1., 9 the W. H. White, T. A. Anderson, D. L. Blumental – Science – 1976 – Vol. 194, № 4261.

kursak.net