Плюсы и минусы электростанций различных типов: их преимущества и недостатки, разновидности, классификация

Содержание

их преимущества и недостатки, разновидности, классификация

Электростанцией называется комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенный для выработки электрической энергии. То есть, электростанции преобразуют различные виды энергий в электрическую. Наиболее распространенными типами электростанций являются:

  •  гидроэлектростанции;
  • тепловые;
  • атомные.

Гидроэлектростанция (ГЭС)

Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, преобразующая энергию движущейся воды в электрическую энергию. Устанавливаются ГЭС на реках. При помощи плотины создается перепад высот воды (до и после плотины). Возникающий напор воды приводит в движение лопасти турбины. Турбина приводит в действие генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

В зависимости от мощности вырабатываемой электроэнергии, гидроэлектростанции подразделяются на: малые (до 5 МВт), средние (5-25 МВт) и мощные (свыше 25 МВт). По максимально используемому напору они делятся на: низконапорные (максимальный напор - от 3 до 25 м), средненапорные (25-60 м) и высоконапорные (свыше 60 м). Также ГЭС классифицируют по принципу использования природных ресурсов: плотинные, приплотинные, деривационные и гидроаккумулирующие.

выработка дешевой электроэнергии

использование возобновляемой энергии

простота управления

быстрый выход на рабочий режим

ГЭС не загрязняют атмосферу

привязанность к водоемам

возможное затопление пахотных земель

пагубное влияние на экосистему рек

ГЭС можно строить только на равнинных реках (из-за сейсмической опасности гор)

Тепловая электростанция (ТЭС) вырабатывает электроэнергию за счет преобразования тепловой энергии, полученной в результате горения топлива. Топливом на ТЭС является: природный газ, уголь, мазут, торф или горячие сланцы.

В результате горения топлива в топках паровых котлов, происходит преобразование питательной воды в перегретый пар. Этот пар с определенной температурой и давлением по паропроводу подается в турбогенератор, где и происходит получение электрической энергии.

Тепловые электростанции подразделяются на:

  • газотурбинные;
  • котлотурбинные;
  • комбинированного цикла;
  • на базе парогазовых установок;
  • на основе поршневых двигателей.

Котлотурбинные ТЭС, в свою очередь делятся на конденсационные (КЭС или ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Преимущества теплоэлектростанций

малые финансовые затраты;

высокая скорость строительства;

возможность стабильной работы вне зависимости от сезона.

работа на невозобновляемых ресурсах;

медленный выход на рабочий режим

получение отходов

Недостатки ТЭС

Атомная электростанция (АЭС) — станция, в которой получение электроэнергии (или тепловой энергии) происходит за счет работы ядерного реактора. За 2015 год все АЭС мира выработали почти 11% электроэнергии.

Ядерный реактор при работе передает энергию теплоносителю первого контура. Этот теплоноситель поступает в парогенератор, где нагревает воду второго контура. В парогенераторе происходит преобразование воды в пар, который поступает в турбину и приводит в движение электрогенераторы. Пар после турбины поступает в конденсатор, где охлаждается водой из водохранилища. В качестве теплоносителя первого контура используется, в основном, вода. Однако, для этой цели можно использовать еще свинец, натрий и другие жидкометаллические теплоносители. Количество контуров АЭС может быть разным.

АЭС классифицируются по типу используемого реактора. В атомных электростанциях используются два вида реакторов: на тепловых и на быстрых нейтронах. Реакторы первого типа подразделяются на:

  • кипящие,
  • водоводяные,
  • тяжеловодные,
  • газоохлаждаемые,
  • графито-водные.

В зависимости от вида получаемой энергии, атомные электростанции бывают двух типов:

  • Станции, предназначенные для выработки электроэнергии.
  • Станции, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии (АТЭЦ).

Преимущества атомных электростанций:

  • независимость от источников топлива;
  • экологическая чистота;

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Главный недостаток станций этого типа - тяжелые последствия в случае аварийных ситуаций.

Кроме перечисленных электростанций еще бывают:

  • дизельные,
  • солнечные,
  • приливные,
  • ветровые,
  • геотермальные.

их преимущества и недостатки, разновидности, классификация. Преимущества гидравлических электростанций

Электростанцией называется комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенный для выработки электрической энергии. То есть, электростанции преобразуют различные виды энергий в электрическую. Наиболее распространенными типами электростанций являются:

— гидроэлектростанции;
— тепловые;
— атомные.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, преобразующая энергию движущейся воды в электрическую энергию. Устанавливаются ГЭС на реках. При помощи плотины создается перепад высот воды (до и после плотины). Возникающий напор воды приводит в движение лопасти турбины. Турбина приводит в действие генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

В зависимости от мощности , гидроэлектростанции подразделяются на: малые (до 5 МВт), средние (5-25 МВт) и мощные (свыше 25 МВт). По максимально используемому напору они делятся на: низконапорные (максимальный напор — от 3 до 25 м), средненапорные (25-60 м) и высоконапорные (свыше 60 м). Также ГЭС классифицируют по принципу использования природных ресурсов: плотинные, приплотинные, деривационные и гидроаккумулирующие.

Преимуществами гидроэлектростанций являются: выработка дешевой электроэнергии, использование возобновляемой энергии, простота управления, быстрый выход на рабочий режим. Кроме того, ГЭС не загрязняют атмосферу. Недостатки: привязанность к водоемам, возможное затопление пахотных земель, пагубное влияние на экосистему рек. ГЭС можно строить только на равнинных реках (из-за сейсмической опасности гор).


Тепловая электростанция (ТЭС) вырабатывает электроэнергию за счет преобразования тепловой энергии, полученной в результате горения топлива. Топливом на ТЭС является: природный газ, уголь, мазут, торф или горячие сланцы.

В результате горения топлива в топках паровых котлов, происходит преобразование питательной воды в перегретый пар. Этот пар с определенной температурой и давлением по паропроводу подается в турбогенератор, где и происходит получение электрической энергии.

Тепловые электростанции подразделяются на:

— газотурбинные;

— котлотурбинные;

— комбинированного цикла;

— на базе парогазовых установок;
— на основе поршневых двигателей.

Котлотурбинные ТЭС , в свою очередь делятся на конденсационные (КЭС или ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Преимущества теплоэлектростанций

— малые финансовые затраты;

— высокая скорость строительства;

— возможность стабильной работы вне зависимости от сезона.

Недостатки ТЭС

— работа на невозобновляемых ресурсах;

— медленный выход на рабочий режим;

— получение отходов.


Атомная электростанция (АЭС)

— станция, в которой получение электроэнергии (или тепловой энергии) происходит за счет работы ядерного реактора. За 2015 год все почти 11% электроэнергии.

Ядерный реактор при работе передает энергию теплоносителю первого контура. Этот теплоноситель поступает в парогенератор, где нагревает воду второго контура. В парогенераторе происходит преобразование воды в пар, который поступает в турбину и приводит в движение электрогенераторы. Пар после турбины поступает в конденсатор, где охлаждается водой из водохранилища. В качестве теплоносителя первого контура используется, в основном, вода. Однако, для этой цели можно использовать еще свинец, натрий и другие жидкометаллические теплоносители. Количество контуров может быть разным.

АЭС классифицируются по типу используемого реактора. В атомных электростанциях используются два вида реакторов: на тепловых и на быстрых нейтронах. Реакторы первого типа подразделяются на: кипящие, водоводяные, тяжеловодные, газоохлаждаемые, графито-водные.

В зависимости от вида получаемой энергии, атомные электростанции бывают двух типов:

Станции, предназначенные для выработки электроэнергии.

Станции, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии (АТЭЦ).

Преимущества атомных электростанций:

— независимость от источников топлива;

— экологическая чистота;

Главный недостаток станций этого типа — тяжелые последствия в случае аварийных ситуаций.

Кроме перечисленных электростанций еще бывают: дизельные, солнечные, приливные, ветровые, геотермальные.

Электрические станции являются важнейшей частью жизни каждого человека, поскольку они преобразуют энергию в электроэнергию. Одна станция представляет собой целый комплекс мероприятий, искусственных и естественных подсистем, которые служат для превращения и распределения всех видов источников энергии. Весь процесс можно разделить на несколько этапов:

  1. Процесс добычи и переработки первичного источника энергии.
  2. Доставка на электростанцию.
  3. Процесс превращения первичной энергии во вторичную.
  4. Распределение вторичной (электрической или между потребителями.

Электроэнергетика включает в себя производство энергии на станции и последующую ее доставку по линиям электропередач. Такие важнейшие элементы данной цепочки, как электрические станции различаются по типу первичных источников, которые доступны в данном регионе.

Рассмотрим некоторые виды преобразовательных процессов подробнее, а также достоинства и недостатки каждого из них.

Относятся к группе традиционной энергетики и занимают значительную долю выработки электроэнергии мирового масштаба (приблизительно 40%). Достоинства и недостатки ТЭС приведены в следующей таблице:

Используют в качестве первичного источника энергии например, водохранилища и реки. Достоинства и недостатки ГЭС также сведены в таблицу.

Атомные электростанции (АЭС) - комплекс установок и мероприятий, предназначенных для которая выделяется в результате деления атомных ядер, в тепловую, а далее и в Важнейшим элементом данной системы является а также комплекс сопутствующих устройств. В таблице ниже приведены достоинства и недостатки АЭС.

Не менее важным этапом становится транспортировка топливных ресурсов к электростанции. Этот процесс может быть осуществлен несколькими способами, у каждого из которых есть свои достоинства и недостатки. Рассмотри основные способы транспортировки:

  • Водный транспорт. Доставка осуществляется при помощи танкеров и бункеровщиков.
  • Автомобильный транспорт. Транспортировка осуществляется в цистернах. Возможность перевозить только жидкое или газообразное топливо определяет существующие достоинства и недостатки автомобильного транспорта.
  • Железнодорожный транспорт. Доставка в цистернах и открытых вагонах на большие расстояния.
  • Подвесные и редко используются и только на очень короткие расстояния.

Недостатки гидроэлектростанций

  • Большие водохранилища затопляют значительные участки земли, которые могли бы использоваться с другими целями. Целые города становились жертвами водохранилищ, что вызывало массовые переселения, недовольство и экономические трудности.
  • Разрушение или авария плотины большой ГЭС практически неминуемо вызывает катастрофическое наводнение ниже по течению реки.
  • Сооружение ГЭС неэффективно в равнинных районах.
  • Протяженная засуха снижает и может даже прервать производство электроэнергии. ГЭС.
  • Уровень воды в искусственных водохранилищах постоянно и резко меняется. На их берегах строить загородные дома не стоит!
  • Плотина снижает уровень растворенного в воде кислорода, поскольку нормальное течение реки практически останавливается. Это может привести к гибели рыбы в искусственном водохранилище и поставить под угрозу растительную жизнь в самом водохранилище и вокруг него.
  • Плотина может нарушить нерестовый цикл рыбы. С этой проблемой можно бороться, сооружая рыбоходы и рыбоподъемники в плотине или перемещая рыбу в места нереста с помощью ловушек и сетей. Однако это приводит к удорожанию строительства и эксплуатации ГЭС.

Вопрос

С учетом всех проблем использования природного топлива и ядерной энергии для производства электричества почему бы не сооружать больше гидроэлектростанций? В мире огромное количество рек. Разве не стоит строить как можно больше гидростанций?

Ответ

Большинство мест для строительства гидроэлектростанций уже используются. Количество плотин и водохранилищ, которые можно построить на реке, ограниченно. Энергия, отбираемая электростанцией у реки, уже не может использоваться ниже по течению. Если на реке построить слишком много электростанций, неминуемы экономические конфликты, связанные с распределением энергии.

Традиционно источником дешевой электрической энергии являются гидроэлектростанции (ГЭС). В них энергетический потенциал огромных масс воды преобразуется в электроэнергию.

Что такое ГЭС и как они работают

Чаще всего для них на реках сооружаются плотины , благодаря которым образуются огромные хранилища водного ресурса. При этом река, на которой предполагается строить электростанцию, должна быть полноводной, чтобы наверняка круглогодично обеспечивать водой турбины электрогенераторов. Кроме того, она должна иметь максимально большой уклон. Идеальным вариантом для строительства ГЭС являются образуемые руслами рек каньоны.

Создаваемая для размещения станции плотина и другие гидротехнические сооружения обеспечивают нужный напор водяного потока, вращающего лопасти гидротурбин и роторы электрогенераторов. Помимо использования напора воды для производства электроэнергии может использоваться естественный ток водяного потока, называемый деривацией. Иногда одновременно используется оба варианта энергии воды.

Необходимое электростанции оборудование для выработки электроэнергии монтируется непосредственно в помещении гидроэлектростанции. Там в отдельных залах устанавливаются агрегаты, которые напрямую преобразуют силу водяного потока в механическую энергию турбин, а затем в электроэнергию.

Кроме того ГЭС должна быть оснащена другим различным оборудованием, с помощью которого организуется контроль работы станции, управление нею. Нормальная работа станции невозможна без устройств, которые распределяют и трансформируют электроэнергию, множества других систем.

Какими они бывают

В соответствии с генерируемой мощностью ГЭС принято делить на категории. Это связано с расходом воды и силой ее напора, а также эффективностью установленных на станции генераторов и водяных турбин. Станции, дающие 25 и более МВт, считаются мощными. К среднемощностным относят те, которые производят менее 25 МВт. Производительность станций, относящихся к маломощным, не превышает 5 МВт.

ГЭС бывают высоконапорными, когда вода поступает с высоты свыше 60 м, среднего напора высотой от 25 м и низконапорными, где высота воды может быть от трех до 25 метров. Их турбины располагаются в железобетонных или стальных камерах. У них могут быть разные конструкции и технические параметры, связанные с показателями рабочего напора воды.

На станциях высокого напора эксплуатируются радиально-осевые и ковшовые турбины. Их устанавливают в специальных спиралевидных камерах из металла. Радиально-осевые и поворотнолопастные турбины применяют преимущественно на станциях, где средние показатели напора. Низконапорные ГЭС в основном оборудуются турбинами с поворачивающимися лопастями.

В зависимости от схемы использования водных ресурсов ГЭС подразделяются на:

  1. Русловые.
  2. Приплотинные.
  3. Деривационные.
  4. Гидроаккумулирующие.

В первом варианте плотиной река перегораживается полностью. Уровень воды в ней поднимается на проектную высоту. С нее вода сбрасывается прямо к гидротурбинам. Такая станция удобна там, где русло реки сужается, и на реках, протекающих через горы.

В приплотинной схеме также присутствует плотина, однако производственный корпус ГЭС располагается в нижней ее части. Здесь давление воды сильнее, чем в русловом варианте. Это требует сооружения специальных напорных тоннелей для ее подвода к турбинам.

В станциях деривационного типа вода протекает непосредственно через здание ГЭС, где установлены турбины.

Позволяют аккумулировать гидроэнергию для использования ее в периоды пиковых нагрузок гидроаккумулирующие ГЭС. В ненапряженном режиме, например, ночью ее гидротурбины функционируют как насосы, перекачивая воду в верхнее водохранилище. Когда появляются пиковые нагрузки, вода из него направляется в трубопровод, подающий ее на лопасти турбин.

Достоинства гидроэлектростанций

Строительство и эксплуатация гидроэлектростанций сопровождается дискуссиями относительно их плюсов и минусов.

Положительным фактором подобного производства электроэнергии является возобновление используемых природных ресурсов . В результате стоимость полученной таким образом электрической энергии существенно ниже, чем на прочих видах электростанций, Например, на ГЭС России она вдвое меньше, чем на тепловых.

Гидростанции гибки в управлении. С помощью их турбин можно регулировать мощность станции от минимальной до предельной. При этом отличие от тепловых и некоторых других станций они способны быстро набирать рабочую мощность с минимальных показателей.

Функционирование ГЭС не сопровождается вредными загрязнениями воздуха. К положительным факторам можно и отнести влияние их водохранилищ на формирование более умеренных климатических показателей в соответствующем регионе.

Строительство плотин и образование улучшают судоходство, влияют на увеличение рыбных запасов в них, способствуют рыбоводству.

Их минусы

Критики ГЭС обоснованно указывают на проблемы, в первую очередь экологические , которые вызываются их появлением. Прежде всего, это затопление больших массивов сельскохозяйственных угодий, в том числе плодородных земель. Оставшаяся пойменная почва теряет влагу. Исчезают многие виды растительности. В результате в моря и океаны меньше попадает ценных биогенных веществ.

Ограниченные или останавливаемые пропуски воды на плотинах вынуждают видоизменяться уникальным экологических системам в руслах и поймах рек. В результате реки мелеют и загрязняются, сокращается численность рыб, исчезают их некоторые виды. Плотины порой препятствуют нересту проходных рыб, заставляя местные рыбхозяйства приспосабливаться к новым условиям. Некоторые беспозвоночные и другие водные животные исчезают с одновременным появлением обилия мошек. Многие перелетные птицы лишаются привычных мест гнездования.

При проектировании станций и их строительстве приоритет отдается только местностям, располагающим большими водными запасами. Они зачастую находятся намного дальше от потребителей, чем ТЭС. При этом другие факторы не всегда учитываются. Представляют потенциальную опасность ГЭС на горных реках, которые порой сооружаются в районах с высокой сейсмической опасностью.

Указывается на значительно большие капитальные затраты по сравнению с сооружением тепловых станций. При сооружении плотин нужны огромные затраты на строительство шлюзов для перевода судов на нужный уровень воды.

Одним из основных достоинств объектов малой гидроэнергетики является экологическая безопасность. В процессе их сооружения и последующей эксплуатации вредных воздействий на свойства и качество воды нет. Водоемы можно использовать и для рыбохозяйственной деятельности, и как источники водоснабжения населения. Однако и помимо этого у микро и малых ГЭС немало достоинств. Современные станции просты в конструкции и полностью автоматизированы, т.е. не требуют присутствия человека при эксплуатации. Вырабатываемый ими электрический ток соответствует требованиям ГОСТа по частоте и напряжению, причем станции могут работать как в автономном режиме, т. е. вне электросети энергосистемы края или области, так и в составе этой электросети. А полный ресурс работы станции - не менее 40 лет (не менее 5 лет до капитального ремонта). Ну а главное - объекты малой энергетики не требуют организации больших водохранилищ с соответствующим затоплением территории и колоссальным материальным ущербом.

При строительстве и эксплуатации МГЭС сохраняется природный ландшафт, практически отсутствует нагрузка на экосистему. К преимуществам малой гидроэнергетики - по сравнению с электростанциями на ископаемом топливе - можно также отнести: низкую себестоимость электроэнергии и эксплуатационные затраты, относительно недорогую замену оборудования, более длительный срок службы ГЭС (40-50 лет), комплексное использование водных ресурсов (электроэнергетика, водоснабжение, мелиорация, охрана вод, рыбное хозяйство).

Многие из малых ГЭС не всегда обеспечивают гарантированную выработку энергии, являясь сезонными электростанциями. Зимой их энергоотдача резко падает, снежный покров и ледовые явления (лед и шуга) так же, как и летнее маловодье и пересыхание рек могут вообще приостановить их работу. Сезонность малых ГЭС требует дублирующих источников энергии, большое их количество может привести к потере надежности энергоснабжения. Поэтому во многих районах мощность малых ГЭС рассматривается не в качестве основной, а в качестве дублирующей.

У водохранилищ малых ГЭС, особенно горных и предгорных районов, очень остро стоит проблема их заиления и связанная с этим проблема подъема уровня воды, затоплений и подтоплений, снижения гидроэнергетического потенциала рек и выработки электроэнергии. Известно, например, что водохранилище Земонечальской ГЭС на реке Куре было заилено на 60% в течение 5 лет.

Для рыбного хозяйства плотины малых ГЭС менее опасны, чем средних и крупных, перекрывающих миграционные пути проходных и полупроходных рыб и перекрывающих нерестилища. Хотя в целом создание гидроузлов не устраняет полностью урон рыбному стаду на основных реках, т.к. речной бассейн - это единая экологическая система и нарушения ее отдельных звеньев неизбежно отражаются на системе в целом.

Сравните преимущества и недостатки электростанций разных типов.

На днях мой почемучка озадачил очередным вопросом: "Папа, а что такое электростанция?" Я пообещал, что вечером расскажу, а сам приступил к подготовке, решив рассказать о 3 основных типах этих сооружений. Судя по реакции — буквально открытый рот :), мой рассказ оказался интересным, поэтому решил дать полный ответ и здесь.

Атомная электростанция

Принцип работы заключается в преобразовании тепла, что выделяет реактор, в электрическую энергию. Это достаточно сложный процесс, и характеризуется следующими преимуществами:

  • незначительные затраты топлива — нескольких тонн хватает на годы;
  • высокий показатель КПД — 79%;
  • невысокая стоимость электроэнергии;
  • невысокие затраты на строительство;
  • низкий уровень загрязнения окружающей среды;
  • не оказывает влияния на усиление парникового эффекта.

Этот тип имеет определенные недостатки:

  • остро стоит проблема утилизации отходов топлива;
  • огромный разрушительный потенциал в случае аварий.

Тепловая электростанция

Принцип работы основан на преобразовании энергии тепловой в электрическую посредством сжигания топлива. При этом, нагретая вода преобразовывается в чрезвычайно перегретый пар, что с высоким давлением устремляется к турбинам. Этот тип характеризуется следующим:

  • самый дешевый тип станций;
  • КПД 32%
  • можно применять разнообразное сырье.

Из недостатков можно выделить следующее:

  • дорогая себестоимость электроэнергии;
  • загрязняют окружающую среду;
  • в генерации применяются невозобновимые ресурсы;
  • медленная смена режима работы.

Гидроэлектростанция

Принцип работы таких станций основан на преобразовании энергии воды. Устанавливаются по течению рек, где создаются специальные плотины с перепадом высот, что создает определенный напор воды. Турбины передают крутящий момент на генераторы, которые и вырабатывают электричество. Этот тип обладает рядом преимуществ:

  • дает возможность регулировать стоки рек;
  • немногочисленный персонал;
  • плотины, по сути, являются мостами;
  • экономичность;
  • КПД до 95%;
  • просты в управлении;
  • отсутствует загрязнение среды.

Из недостатков можно выделить следующее:

  • продолжительное строительство;
  • затопление огромных площадей;
  • изменение гидрологического режима;
  • можно построить лишь в определенном месте.

1.3. Преимущества и недостатки электростанций, факторы размещения

Преимущества и недостатки ТЭС Преимущества: 1. Используемое топливо достаточно дешево. 2. Требуют меньших капиталовложений. 3. Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. 4. Занимают меньшую площадь по сравнению с гидроэлектростанциями. 5. Стоимость выработки электроэнергии меньше, чем у дизельных электростанций.

Недостатки: 1. Загрязняют атмосферу. 2. Более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с гидроэлектростанциями.

Преимущества и недостатки ГЭС Преимущества: - использование возобновляемой энергии; - очень дешевая электроэнергия; - работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу; - быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции.

Недостатки: - затопление пахотных земель; - строительство ведется там, где есть большие запасы энергии воды; - на горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов.

Преимущества и недостатки АЭС Преимущества: - Отсутствие вредных выбросов; - Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной электростанции аналогичной мощности; - Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно; - Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок; - Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Недостатки: - Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению; - Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах; - При низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелы; - Большие капитальные вложения.

Преимуществами ПЭС является экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.

Достоинствами геотермальной энергии можно считать практическую неисчерпаемость ресурсов, независимость от внешних условий, времени суток и года, возможность комплексного использования термальных вод для нужд теплоэлектроэнергетики и медицины. Недостатками ее являются высокая минерализация термальных вод большинства месторождений и наличие токсичных соединений и металлов, что исключает в большинстве случаев сброс термальных вод в природные водоемы.

Ветряные электростанции (ВЭС)

Достоинства ВЭС: - не загрязняют окружающую среду вредными выбросами; - ветровая энергия, при определенных условиях может конкурировать с невозобновляемыми энергоисточниками; - источник энергии ветра — природа — неисчерпаема.

Недостатки: - ветер от природы нестабилен; - ветряные электростанции создают вредные шумы в различных звуковых спектрах; - ветряные электростанции создают помехи телевидению и различным системам связи; - ветряные электростанции причиняют вред птицам, если размещаются на путях миграции и гнездования.

Принципы и факторы размещения электроэнергетики.

Принципы размещения производства представляют собой исходные научные положения, которыми руководствуется государство в своей экономической политике.

Основные принципы развития электроэнергетики. 1. Концентрация производства электроэнергии путем строительства крупных районных электростанций, использующих дешевое топливо и гидроресурсы.

2. Комбинирование производства электроэнергии и теплоты (теплофикация городов и индустриальных центров).

3. Широкое освоение гидроресурсов с учетом комплексного решения задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения.

4. Развитие атомной энергетики (особенно в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом).

5. Создание энергосистем, формирование высоковольтных сетей.

Электроэнергетика характеризуется быстрыми темпами роста и высоким уровнем централизации (районные электростанции производят свыше 90% электроэнергии в стране). На размещение производительных сил влияют энергоэкономические условия: обеспеченность района энергетическими ресурсами, величина запасов, качество и экономические показатели. Факторами размещения принято считать совокупность условий для наиболее рационального выбора места размещения хозяйственного объекта, группы объектов, отрасли или конкретной территориальной организации структуры хозяйства республики, экономического района, ТПК. Непосредственное воздействие на размещение промышленности оказывает сравнительно небольшое число факторов: сырьевой, топливно-энергетический, водный, рабочей силы, потребительский и транспортный.

"Топливно-энергетический комплекс. Проблемы развития электроэнергетики в России"

Цели урока:

  1. Продолжить формирование у школьников представлений и знаний об основных межотраслевых комплексах и отраслях экономики России;
  2. Развить и углубить знания девятиклассников о топливно-энергетическом комплексе;
  3. Рассмотреть основные типы электростанций, их характерные черты и особенности, достоинства и недостатки;
  4. Проанализировать особенности размещения по территории страны электростанций различного типа;
  5. Познакомить учащихся с основными проблемами электроэнергетики - экономическими, экологическими, социальными;
  6. Сформировать у учащихся представление о перспективах развития электроэнергетики и путях решения стоящих перед ней проблем;
  7. Продолжить формирование у школьников умения работать с различными источниками географической информации;
  8. Формирование у учащихся умения работать на компьютере.
  9. Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

    Научно-методическое содержание урока: ТЭС, их приоритетное развитие и размещение. Крупнейшие ГЭС. Экологические, экономические и социальные последствия строительства ГЭС в разных регионах. Преимущества и недостатки АЭС, особенности их размещения. Крупнейшие АЭС России. Единая энергетическая система России.

    Геономенклатура: крупнейшие ТЭС: Сургутская, Костромская, Рефтинская; крупнейшие ГЭС: Волжский каскад, Красноярская, Саянская, Братская, Усть-Илимская; крупнейшие АЭС: Санкт-Петербургская, Нововоронежская, Ленинградская, Белоярская, Кольская; ЕЭС России.

    Оборудование: урок проводится в компьютерном классе, экономическая карта РФ, компьютерная презентация: "Электроэнергетика России", практическая работа с использованием компьютерных технологий, стенгазеты по Северной ТЭЦ, выполненные после экологической экскурсии на предприятие, раздаточный материал: "Основные потребители электроэнергии в России", опорные конспекты (рабочие листы).

    ХОД УРОКА

    I. Организация учащихся.

    П. Этап обобщения и систематизации.

    1) Закрепление и обобщение знаний о проблемах развития электроэнергетики в России.

    А) Вводное слово учителя и просмотр презентации: "Электроэнергетика России". В ходе просмотра вспоминаем основные понятия по теме, делаем выводы.

    • Сегодня, ребята, у нас урок обобщения знаний по теме ТЭК и мы попробуем вместе с вами решить проблемы развития электроэнергетики в России. Работать вы будете в опорных конспектах (так называемых рабочих листах). Запишите в них число (дату), а тема уже есть, прочитайте её. Наш урок начнём с просмотра компьютерной презентации по данному вопросу и проверим ваше домашнее задание, ваши знания.
    • Включите компьютеры, войдите в презентацию по электроэнергетике, нажмите F5 - показ слайдов (при ошибке: Ctrl - Z - вернуть назад)

    - Итак, сейчас мы наглядно посмотрим, подведём итог:

    Презентация.

    Слайд № 1. Название: Электроэнергетика России.

    - Дайте определение ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА. Какими свойствами она обладает, какие процессы в себя включает?

    (Для перехода к следующему слайду нажмите пробел или щелкните левой кнопкой мыши)

    Слайд № 2. - Какое место в мире занимает Россия по производству электроэнергии? Сделайте вывод.

    Слайд №3. - Какие основные типы электростанций существуют *в России?

    Назовите основные электростанции. (Покажите их на экономической карте Российской Федерации).

    Слайд №4. - Какую долю выработки электроэнергии имеет каждый тип электростанций?

    Слайд №5. - Какие виды топлива используют ТЭС для выработки электроэнергии?

    Слайд № 6. - Как работают ГЭС?

    Слайд №7. - Какое месторождение урана является в России самым крупным?

    Слайд № 8. - Какую энергию используют нетрадиционные типы электростанций? Как работают геотермальные электростанции?

    - Подведём итог: Что такое энергосистема? Для чего необходимо объединение в энергосистему? Как называется эта система в России? Что в себя включает?

    Слайд № 9. - А теперь посмотрите на размещение по территории России основных, крупнейших электростанций. В какой части страны они преобладают и почему?

    - Назовите приливную электростанцию и геотермальную. Конец показа. Закройте презентацию.

    - Кто, по-вашему, является главным потребителем электроэнергии в России?

     (краткий анализ таблицы - раздаточного материала: "Основные потребители электроэнергии в России").

     Ну а теперь после просмотра и краткого обзора мы перейдём к оценке экономико-географических достоинств и недостатков различных типов электростанций.

    Б) Учащиеся вместе с учителем оценивают экономико-географические достоинства и недостатки различных типов электростанций и составляют систематизированную таблицу. На основе составления этой таблицы идёт обобщение и систематизация знаний.

    - Заполните таблицу:

    Экономико-географические достоинства (+) и недостатки (-) основных видов электростанций:

    Типы электростанций

    Достоинства (+)

    Недостатки (-)

    ТЭС

    Могут размещаться как в районах добычи топлива, так и в районах потребления. Перевод большинства ТЭС на природных газ.

    Экологически "грязные", особенно работающие на угле, торфе и мазуте (выбросы вредных веществ в атмосферу). Работают на исчерпаемом виде топлива. "Парниковый эффект".

    ГЭС

    Использование неисчерпаемого энергоресурса. Высокий кпд -92-94% (для сравнения у АЭС и ТЭС - около 33%). Экономичность, простота управления. Относительно экологически чистое производство.

    Затопление обширных площадей под водохранилища, особенно на равнинах, подтопление окружающих территорий и изменение ландшафтов. Накопление загрязнений в водохранилищах.

    АЭС

    Потребление малых количеств энергоносителя (при расходе 1 кг урана выделяется теплота, эквивалентная сжиганию 2,5 тыс. т угля). Размещаются в районах потребления энергии, районах с острой нехваткой электроэнергии. Дешевизна энергии, небольшие затраты на строительство, универсальность размещения.

    Потенциальная опасность ядерной катастрофы, особенно в густонаселённых районах. Проблема захоронение РАО и ОЯТ (радиоактивных .отходов и отработанного ядерного топлива). АЭС наносят меньший вред окружающей среде, чем ТЭС или ГЭС (требуют меньше воздуха для разбавления выбросов, не выделяют серу, свинец и др. вредные вещества, не приводят к усилению парникового эффекта)

    В) Учащиеся знакомятся с докладом на тему "Северная ТЭЦ", выполненным после экологической экскурсии на предприятие, а также просматривают и анализируют стенгазеты по этой теме.

    Вопросы к докладу:

    • Как вы думаете, какой вид топлива является главным энергоносителем в России и почему? (Газ - огромные месторождения по территории России).
    • Чем отличается ТЭС от ТЭЦ?
    • Какие проблемы могут быть на Северной ТЭЦ? Как они решаются?

    - А с какими проблемами сталкивается в своём развитии современная электроэнергия России вообще? (Исчерпаемость - поэтому в перспективе больше использовать альтернативную энергетику и нетрадиционные источники энергии).

    Затем учащиеся вместе с учителем называют главные проблемы электроэнергии России и записывают их в рабочие листы.

    Основные проблемы электроэнергетики:

    1. Работа ТЭС на исчерпаемом виде топлива;
    2. Сокращается прирост мощностей;
    3. Не производится замена, модернизация работающего оборудования;
    4. Ядерные катастрофы на АЭС;
    5. Проблема загрязнения окружающей среды.

    2) Формирование знаний о перспективах развития электроэнергетики в России.

    Перспективы развития электроэнергетики в России:

    1. Создание современных очистных сооружений.
    2. Осуществление стратегии безопасного развития АЭС в России.
    3. Строительство мини-ГЭС малой мощности с незначительной зоной затопления и отказом от гигантских плотин на крупных реках.
    4. Замена одних видов топлива другими.
    5. Проведение энергосберегающей политики.
    6. Замена традиционных источников электроэнергии альтернативными.

    3) Практическая работа: "Нанесение на контурную карту основных электростанций России". (Дети делятся на группы.) Работа выполняется на компьютерах.

    Презентация. Практическая работа.

    Презентация. Ответы к практической работы.

    - А сейчас я предлагаю Вам выполнить практическую работу на компьютерах, закрепить ваши знания по размещению основных электростанций по территории России.

    - Используя подготовленный шаблон к/к с нанесёнными значками трёх типов электростанций (ТЭС, ГЭС, АЭС), перенесите названия электростанций из условных знаков на карту "Размещение основных электростанций на территории РФ".

    После выполнения задания работу сохранить: выбрать файл -> сохранить как -> стереть, написать фамилию и имя -> сохранить.

    4) Обобщение знаний о структуре ТЭК.

    - В конце урока или дома (см. по времени) составить самостоятельно схему, отображающую все составные части (структуру) ТЭК.

    III. Подведение итогов. Оценка деятельности учащихся.

    Сегодня на уроке мы обобщили наши знания по теме: "Топливно-энергетический комплекс", выявили плюсы и минусы в работе электростанций разного типа, нашли проблемы в развитии электроэнергетики России и разработали пути решения этих проблем. За устную работу я ставлю оценки следующим ученикам. .. А за практическую работу я объявлю оценки на следующем уроке.

    IV. Домашнее задание:

    Параграфы 21, 22, 23. Повторить основные определения понятий по теме: "Топливно-энергетический комплекс" и подготовится к географическому диктанту. (Заполнить схему).

    Плюсы и минусы тепловых электростанций (ТЭС)

    Тепловые электростанции представляют собой устройство, специализация которого основывается на вырабатывании электроэнергии. Электроэнергия производится путём преобразования и в ходе переработки тепловой энергии. теплота образуется при сгорании топливного ресурса, которым могут быть разновидности горючих ископаемых. Способность преобразовывать энергию природных ресурсов в электроэнергию делает ТЭС неотъемлемой частью жизни любого современного человека.

    Маломощные тепловые электростанции широко используются в различных областях. Например, они могут обогревать и подавать электроэнергию в школы и бассейны, клиники и спортивные комплексы. Их можно использовать для создания нормальных рабочих условий во времянках и вагончиках при строительстве, в других областях народного хозяйства.

    У данных электростанций масса плюсов и очень мало минусов. Мини теплоэлектростанции состоят из нескольких приборов и работа их полностью автоматизирована. Также ТЭС может работать на любом виде топлива, что позволяет использовать ее в любых условиях.

    Самым основным плюсом в работе данной техники можно считать то, что оно позволяет не зависеть от роста цен на тепло и электроносители и иметь свою независимую мини теплоэлектростанцию. Это возможность экономить средства, выделяемые на это практически на 100%.

    Возможности оборудования практически безграничны, ведь может обеспечивать, по сути, любое помещение по разряду не хуже централизованных сетей, а обойдется намного дешевле. Первоначальные затрат быстро окупятся и расходы будут минимальными лишь на топливо для ТЭЦ. Причем его тоже можно варьировать в зависимости от условий эксплуатации, выбирая более дешевый вариант.

    Мини ТЭС

    Преимущества ТЭС

    • Сравнительно низкий ценовой показатель теплового ресурса, использующегося в ходе работы ТЭС, в сравнении с ценовыми категориями аналогичного ресурса, применяемого на атомных электростанциях.
    • Строительство ТЭС, а также доведение объекта до состояния активной эксплуатации задействует меньшее привлечение денежных средств.
    • ТЭС может территориально быть расположена в любой географической точке. Организация работы станции данного типа не потребует привязывания местонахождения станционной установки в непосредственной близости с определёнными природными ресурсами. Топливо может доставляться к станции из любого места мира с помощью автомобильного или железнодорожного видов транспорта.
    • Сравнительно небольшой масштаб ТЭС позволяет производить их установку в условиях стран, где земля является в силу малой территории ценным ресурсом, к тому же существенно снижается процент земельной площади, попавшей в зону отчуждения и вывода из нужд сельского хозяйства.
    • Стоимость топлива, вырабатываемого ТЭС, по сравнении с аналогичным дизельным, будет дешевле.
    • Вырабатываемая энергии не зависит от сезонного колебания мощности, что свойственно ГЭС.
    • Обслуживание и эксплуатационный процесс ТЭС характеризуются простотой.
    • Технологический процесс возведения ТЭС массово освоен, что даёт возможность для их быстрого строительства, существенно экономящего при этом временные ресурсы.
    • При завершении срока службы ТЭС их достаточно легко подвергнуть утилизации. Инфраструктурное подразделение ТЭС более долговечно по сравнению с основным оборудованием, представленным котлами и турбинами. Системы водоснабжения и теплоснабжения способны ещё длительный период времени после окончания срока службы сохранять свои качественные и технологические характеристики, они могут функционировать дальше после замены турбин и котлов.
    • В ходе работы происходит выделение воды и пара, что может быть задействовано для организации отопительного процесса или в иных технологических задачах.
    • Являются производителями около 80-ти % всей электроэнергии страны.
    • Одновременная выработка электроэнергии и осуществление тепловой подачи при длительном сроке эксплуатации делают ТЭС экономичными системами.

    Недостатки ТЭС

    • Нарушение экологического равновесия и загрязнение атмосферы в процессе выброса в неё дыма и копоти, сернистых и азотистых соединений в большом количестве. Деятельность ТЭС способна спровоцировать явление «парникового эффекта» и прохождение кислотных дождей. Кроме того, создание и передача электроэнергии приводят к электромагнитному загрязнению окружающей среды.
    • В связи с добычей для эксплуатирования и функционирования ТЭС большого количества угля возникает нужда в шахтах, при создании которых происходит нарушение естественного природного рельефа.
    • Нарушение теплового баланса водоёмов, который происходит в процессе сброса ТЭС охлаждающей воды, что приводит к повышению температурных показателей.
    • Вместе с загрязняющими атмосферу газами ТЭС производит выброс некоторых веществ, принадлежащих к группе радиоактивных, содержание которых в большей или меньшей степени прослеживается в топливе.
    • В ходе эксплуатации ТЭС используются те природные ресурсы, естественное возобновление которых невозможно, поэтому количество этих ресурсов постепенно уменьшается.
    • Наличие сравнительно низкой экономичности.
    • ТЭС сложно справляются с необходимостью принимать участие в покрытии переменной части суточного графика электрической нагрузки.
    • Способность ТЭС работать на привозном топливе содержит в себе проблему, связанную с точной организацией процесса поставки топливных ресурсов.
    • Работа ТЭС влечёт за собой более высокие расходы по их обслуживанию по сравнению с ГЭС.

    В каких случаях выбирают данное оборудование

    Когда затраты на передачу или производство электроэнергии высоки и бюджет организации или частного лица не может их осилить. Если централизованные системы по подаче тепла и электричества не могут осилить дополнительно возведенные или введенные в эксплуатацию площади.

    Когда количества электричества просто недостаточно для бесперебойной работы современного оборудования и приборов. Либо оно имеет низкое качество. Также нельзя забывать про экологическую составляющую оборудования, которое позволяет выделять в атмосферу вредных веществ.

    Универсальность и экономичность

    Электростанции могут работать на дровах или угле, газе, дизельном топливе. Обычно дизельное топливо применяется редко в виду его дороговизны и вредных выделений. Есть несколько модификаций данных установок и различают:

    1. Турбины, работающие на пару.
    2. Газовые турбины.
    3. Газопоршневые генераторы.

    Выбор ТЭС зависит от необходимой мощности для потребителя. Самыми популярными считаются газопоршневые, однако, их мощность всего 80 мВт.

    Абсолютные выгоды на фоне кризиса

    В целом плюсов значительно больше, чем минусов, и для некоторых предприятий и учреждений приобретение мини ТЭС отличный выход из положения, особенно, если город растет, а возможностей прокладывать тепло и электро сети, нет. Либо они загружены настолько, что в любом случае подачи тепла или света будет недостаточно. Также это может стать отличным решением в загородной зоне, где вообще нет централизованной подачи тепла и электроэнергии, но жилье, тем не менее, строится. Особенно оценят возможности таких установок и рабочие, которые ремонтируют трассы и дороги, буровики, нефтяники, которые передвигаются по стране, но у них нет возможности каждый раз подключаться к централизованной подаче света и тепла.

    Возможно, ТЭС пригодится военным гарнизонам, которые несут службу далеко от городков, с полным обеспечением комфортных условий. Словом данное оборудование может стать незаменимым в областях, где особенно ценится возможность получить полноценное тепло, электричество и даже холодный воздух для кондиционеров при необходимости. Небольшое оборудование можно легко транспортировать специальным транспортом и использовать по мере необходимости.

    Будут выгодны данные ТЭС и предпринимателям, которые занимают площади в гаражах, складах, и не подключены к централизованному теплу, а свет используют по высоким городским тарифам. Это поможет существенно сэкономить на материальных затратах при работе и позволить не зависеть от монополистов тепла и света.

    Идеальные возможности мини версии ТЭС могут соперничать разве что с крупными образцами ТЭС или гидроэлектростанциями, однако мобильность и автоматизированность небольшого оборудования перевешивает в любом случае.

    Выводы

    В связи с тем, что проблема энергетики актуальны для современности, встаёт вопросы об организации обеспечения населения электроэнергией, не допуская при этом существенных финансовых и временных затрат при сохранении благоприятной экологической обстановки. Одним из вариантом решения поставленной задачи становится строительство и эксплуатация ТЭС.

    Похожие записи

    Преимущества и недостатки гидроэлектростанций | Энергия

    Преимущества гидроэлектростанций

    • Работа ГЭС не сопровождается выделением угарного газа и углекислоты, окислов азота и серы, пылевых загрязнителей и других вредных отходов, не загрязняет почву. Некоторое количество тепла, образующегося из-за трения движущихся частей турбины, передается протекающей воде, но это количество редко бывает большим.
    • Вода — возобновляемый источник энергии. По крайней мере до тех пор, пока ручьи и реки не пересохнут. Гидрологический цикл (круговорот воды в природе) пополняет источники потенциальной энергии за счет дождей, снегопадов и водостока.
    • Производительность ГЭС легко контролировать, изменяя скорость водяного потока (объем воды, подводимый к турбинам).
    • Водохранилища, сооружаемые для гидростанций, можно использовать в качестве зон отдыха, порой вокруг них складывается поистине захватывающий пейзаж.
    • Вода в искусственных водохранилищах, как правило, чистая, так как примеси осаждаются на дне. Эту воду можно использовать для питья, мытья, купания и ирригации.

    Недостатки гидроэлектростанций

    • Большие водохранилища затопляют значительные участки земли, которые могли бы использоваться с другими целями. Целые города становились жертвами водохранилищ, что вызывало массовые переселения, недовольство и экономические трудности.
    • Разрушение или авария плотины большой ГЭС практически неминуемо вызывает катастрофическое наводнение ниже по течению реки.
    • Сооружение ГЭС неэффективно в равнинных районах.
    • Протяженная засуха снижает и может даже прервать производство электроэнергии. ГЭС.
    • Уровень воды в искусственных водохранилищах постоянно и резко меняется. На их берегах строить загородные дома не стоит!
    • Плотина снижает уровень растворенного в воде кислорода, поскольку нормальное течение реки практически останавливается. Это может привести к гибели рыбы в искусственном водохранилище и поставить под угрозу растительную жизнь в самом водохранилище и вокруг него.
    • Плотина может нарушить нерестовый цикл рыбы. С этой проблемой можно бороться, сооружая рыбоходы и рыбоподъемники в плотине или перемещая рыбу в места нереста с помощью ловушек и сетей. Однако это приводит к удорожанию строительства и эксплуатации ГЭС.

    Вопрос

    С учетом всех проблем использования природного топлива и ядерной энергии для производства электричества почему бы не сооружать больше гидроэлектростанций? В мире огромное количество рек. Разве не стоит строить как можно больше гидростанций?

    Ответ

    Большинство мест для строительства гидроэлектростанций уже используются. Количество плотин и водохранилищ, которые можно построить на реке, ограниченно. Энергия, отбираемая электростанцией у реки, уже не может использоваться ниже по течению. Если на реке построить слишком много электростанций, неминуемы экономические конфликты, связанные с распределением энергии.

    Плюсы и минусы 10 видов энергии

    Некоторые источники энергии чище других. Однако все они оказывают влияние на окружающую среду. Вы будете удивлены, увидев, что при производстве деталей некоторые зеленые технологии могут загрязнять и увеличивать парниковый эффект больше, чем традиционные источники энергии.

    Это означает, что нам необходимо инвестировать в технологии, наименее загрязняющие окружающую среду, как при производстве деталей, так и при эксплуатации, и сочетать их с технологиями, которые, например, улавливают CO2 из окружающей среды и / или источника выбросов.Технологии, которые являются чистыми в процессе эксплуатации, но оказывают большое влияние на окружающую среду в процессе производства (особенно в отношении выбросов сильнодействующих парниковых газов), нуждаются в дополнительных исследованиях, прежде чем они будут широко приняты.

    Кроме того, тщательный анализ того, как наша планета будет выглядеть после полного внедрения этих технологий, имеет первостепенное значение, чтобы будущие поколения не оказались в тупике.

    Ниже приводится список некоторых плюсов и минусов различных типов энергии.

    1. Биотопливная энергия

    Плюсов:
    • Изготовлено из различных источников (этанол, биодизель, биомасса, древесная щепа, бытовые отходы и др.)
    • Загрязняет меньше, чем ископаемое топливо при сжигании
    • Производить дешевле, чем ископаемое топливо
    • Возобновляемый источник энергии
    • Возможен выпуск любой страны
    Минусы:
    • Выбросы включают CO2, CO и серу.
    • Биодизель создает больше оксида азота, чем дизельное топливо из нефти
    • Зола от биотоплива может содержать вредные металлы, такие как кадмий и свинец
    • Большое количество энергии и воды необходимо для выращивания сельскохозяйственных культур, производства удобрений и пестицидов и преобразования растений в биотопливо.
    • Менее эффективен, чем ископаемое топливо
    • Большая часть энергии, используемой для производства биотоплива, поступает из ископаемого топлива
    • Несмотря на меньший углеродный след, биотопливо увеличивает его воздействие за счет выращивания и сбора урожая, а также уничтожения лесов для посадки сельскохозяйственных культур
    • В настоящее время затраты на производство превышают затраты на ископаемое топливо

    2. Угольная энергия

    Плюсов:
    • Достаточно и недорого
    • Технология «чистого угля» позволяет удалять вредные вещества до того, как они попадут в окружающую среду.
    Минусы:
    • Воздействие на окружающую среду
    • Может потенциально загрязнять воздух, почву и водоемы
    • При сжигании угля выделяются CO2, SO2, токсичные тяжелые металлы, кадмий, мышьяк и ртуть
    • «Чистый уголь» предполагает затраты
    • Источник угля ограничен
    • Побочные продукты добычи угля включают мышьяк, SO2, селен и ртуть

    3.Геотермальная энергия

    Плюсов:
    • Возобновляемый ресурс
    • Создает меньшее количество компонентов CO2 и серы, чем ископаемое топливо
    • Отлично подходит для отопления и охлаждения
    • Не сжигает топливо
    • Занимает мало места на суше
    • Надежный и предсказуемый источник энергии
    Минусы:
    • В крайних случаях геотермальные электростанции могут вызвать землетрясения
    • Большие авансовые затраты
    • Устойчиво только при правильном управлении резервуарами

    4.Гидроэнергетика

    Плюсов:
    • Не загрязняет воду и воздух
    • Возобновляемый, надежный, гибкий
    Минусы:
    • Силы переселения людей и животных
    • Может изменять температуру и расход воды
    • Может вызывать низкий уровень растворенного кислорода в воде
    • Нарушение мест обитания в реках и популяций рыб
    • Может образовывать метан
    • Дорого
    • Пострадало от засухи

    5.Нефтяная энергия

    Плюсов:
    • Зрелая техника
    • Надежный
    Минусы:
    • Бурение нарушает среду обитания диких животных
    • Воздействует на ландшафт за счет удаления растительности и увеличения эрозии, что приводит к оползням и наводнениям
    • Выбрасывает CO2, CO и другие загрязнители воздуха
    • При гидроразрыве образуется метан
    • Разливы нефти, городские стоки, естественные просачивания оказывают воздействие на животных
    • Загрязняет воду
    • Неправильная утилизация масел
    • Невозобновляемая

    6.Солнечная энергия

    Плюсов:
    • Обильный, возобновляемый и устойчивый источник
    • Не загрязняет воздух и воду
    • Доступно по всему миру
    • Бесшумный
    • Низкие эксплуатационные расходы
    Минусы:
    • Высокие первоначальные инвестиции
    • Прерывистый
    • Производство солнечных панелей выделяет гексафторэтан (C2F6), трифторид азота (NF3) и гексафторид серы (SF6), которые являются очень сильными парниковыми газами (на 100-летнем временном горизонте их способность удерживать дополнительное тепло в атмосфере с течением времени составляет примерно в 12 200, 17 200 и 22 800 раз больше, чем у CO2, соответственно) [1]
    • Для некоторых солнечных элементов требуются дорогие и редкие материалы, такие как селенид меди, индия, галлия (CIGS) и теллурид кадмия (CdTe).
    • Требуется большое пространство

    7.Ядерная энергия

    Плюсов:
    • Незначительные выбросы углерода
    • Эффективнее и надежнее ископаемого топлива
    • Низкие эксплуатационные расходы
    Минусы:
    • Сильное воздействие на окружающую среду
    • Образует радиоактивные отходы
    • Ядерные аварии могут иметь серьезные последствия для здоровья
    • Высокие начальные затраты
    • Уран - конечный невозобновляемый ресурс
    • Цель террористической деятельности
    • Использовать большое количество воды для производства пара и охлаждения системы
    • Сточные воды электростанций могут содержать загрязняющие вещества

    8.Энергия ветра

    Плюсов:
    • Чистый источник энергии
    • Не загрязняет воздух и воду
    • Возобновляемая и устойчивая энергия
    • Топливо бесплатно и доступно по всему миру
    • Образует незначительное загрязнение воздуха или воды. Производство и установка турбины - единственные технологические операции, на которых выделяются парниковые газы
    • Экономия места
    • Низкие эксплуатационные расходы
    • Большой потенциал для электроснабжения домов
    Минусы:
    • Прерывистый и непредсказуемый
    • Может привести к гибели летучих мышей и птиц
    • Высокие первоначальные инвестиции
    • Шум и визуальное загрязнение
    • Биологические воздействия

    9.Приливная энергия

    Плюсов:
    • Не выделяет парниковые газы
    • Возобновляемая
    • Предсказуемый
    • Эффективен даже на низких оборотах
    • Длительный срок службы
    • Служит защитой побережья от опасных приливов во время штормов
    Минусы:
    • Воздействие на окружающую среду, потенциально схожее с воздействием плотин гидроэлектростанций
    • Периодический источник энергии (~ 10 ч / сутки)
    • Может нарушить естественное движение / миграцию рыб
    • Дорого и не рентабельно
    • Необходимо быть близко к берегу
    • Это новая технология, требующая дополнительных исследований и большого финансирования.
    • В настоящее время не может конкурировать с ископаемым топливом

    10а.Энергия водорода из парового риформинга метана

    Плюсов:
    • Дешевле, чем водородная энергия электролиза
    Минусы:
    • Выбрасывает CO2, NO2 и SO2, загрязняющие воздух
    • Метан может просочиться в атмосферу, что приведет к более сильному парниковому эффекту, чем при использовании CO2.
    • Менее эффективен, чем сжигание метана

    10б. Энергия водорода от электролиза

    Плюсов:
    • Низкоуглеродная технология, если электричество для электролиза поступает из возобновляемых источников с низким уровнем выбросов CO2
    Минусы:
    • Менее эффективен, чем батареи
    • Высокоуглеродная технология, если электричество для электролиза получают из ископаемого топлива
    • КПД топливных элементов составляет 40% - 60%

    Источники:
    • (1) Калифорнийский совет по воздушным ресурсам; «Потенциал глобального потепления парниковых газов»; Получено с: https: // ww2.arb.ca.gov/ghg-gwps 12 января 2020 г.
    • (2) Фонд «Соедините нас»; «14 основных преимуществ и недостатков приливной энергии», 3 июля 2018 г .; Получено с https://connectusfund.org/14-main-advantages-and-disadvantages-of-tidal-energy, 21 ноября 2019 г.
    • (3) Сохранение энергии в будущем; «Плюсы и минусы атомной энергетики»; Получено с https://sciencing.com/about-6134607-nuclear-energy-vs–fossil-fuel.html, 21 ноября 2019 г.
    • (4) Сохранение энергии в будущем; «Что такое биотопливо»; Получено с: https: // www.conserve-energy-future.com/advantages-and-disadvantages-of-biofuels.php 10 января 2020 г.
    • (5) Энергетическая информативность; «Плюсы и минусы геотермальной энергетики»; Получено с https://energyinformative.org/geothermal-energy-pros-and-cons/ 21 ноября 2019 г.
    • (6) Энергетическая информативность; «За и против ископаемого топлива»; Получено с https://energyinformative.org/fossil-fuels-pros-and-cons/, 9 января 2020 г.
    • (7) Energyme; «Воздействие на окружающую среду по источникам», 2015 г .; Получено с: https: // energy4me.org / 20 ноября 2019 г.
    • (8) PR News Wire; «Солнечные элементы, связанные с парниковыми газами, более чем в 23 000 раз хуже, чем углекислый газ, согласно Новой книге, Зеленые иллюзии», 4 июня 2012 г .; Получено с: https://www.prnewswire.com/news-releases/solar-cells-linked-to-greenhouse-gases-over-23000-times-worse-than-carbon-dioxide-according-to-new-book -green-illusions-156961625.html 10 января 2020 г.
    • (9) Energyme; «За и против солнечной энергии», 29 июня 2012 г .; Получено с: https: // energyinformative.org / solar-energy-pros-and-cons / # associated-with-density 22 ноября 2019 г.
    • (10) Forbes; «Каковы плюсы и минусы использования водорода для производства электроэнергии?», 8 мая 2018 г .; Источник: https://www.forbes.com/sites/quora/2018/05/08/what-are-the-pros-and-cons-of-using-hydrogen-to-generate-electricity/#2e7cec5334f5 на 22 ноября 2019 г.
    • (11) Regoli, N; «13 плюсов и минусов угольной энергетики», 2019; Получено с https://vittana.org/13-pros-and-cons-of-coal-energy 22 ноября 2019 г.
    • (12) Коалиция за возобновляемые ресурсы; «За и против ветроэнергетики», 2 декабря 2016 г .; Получено с: https: // www.Renewableresourcescoalition.org/wind-energy-pros-cons/ 22 ноября 2019 г.
    • (13) Коалиция за возобновляемые ресурсы; «Преимущества и недостатки энергии биомассы», 9 декабря 2016 г .; Получено с: https://www.renewableresourcescoalition.org/biomass-energy-advantages-disadvantages/, 10 января 2020 г.
    • (14) Общество дикой природы; «7 причин, по которым бурение на нефть и газ вредно для окружающей среды», 9 августа 2019 г .; Получено с https://www.wilderness.org/articles/blog/7-ways-oil-and-gas-drilling-bad-environment, 21 ноября 2019 г.
    • (15) Инженерный корпус армии США; «Экологичность: гидроэнергетика Корпуса чистая, надежная, эффективная, гибкая, возобновляемая и устойчивая», 29 марта 2013 г .; Получено с: https: // www.usace.army.mil/Media/News-Archive/Story-Article-View/Article/478053/going-green-corps-hydropower-is-clean-reliable-efficient-f flexible-renewable-and/ 10 января 2020 г.

    Поделитесь с коллегами

    Какое влияние оказывает источник энергии?

    Немногие темы энергетики обсуждаются так активно, как атомная энергетика.Для некоторых ядерная энергия - это недостаточно используемый источник энергии. Дешевая в производстве и низкоуглеродистая, они говорят, что атомная энергия должна составлять большую часть мирового энергобаланса по мере перехода от ископаемого топлива к низкоуглеродным и возобновляемым источникам энергии.

    Для других ядерная энергия так же плоха, если не хуже, чем ископаемое топливо. Они утверждают, что потенциал ядерной катастрофы, такой как Чернобыль и Фукусима, перевешивает положительные стороны ядерной энергетики, равно как и чрезмерные затраты и сложность утилизации образовавшихся ядерных отходов.

    Pro - Низкоуглеродистый

    В отличие от традиционных ископаемых видов топлива, таких как уголь, ядерная энергетика не производит выбросов парниковых газов, таких как метан и CO 2 .

    Группа защиты ядерной энергии Всемирная ядерная ассоциация обнаружила, что средние выбросы ядерной энергии составляют 29 тонн CO 2 на гигаватт-час (ГВтч) произведенной энергии.Это выгодно отличается от возобновляемых источников, таких как солнечная энергия (85 тонн на ГВтч) и ветер (26 тонн на ГВтч), и даже более выгодно с ископаемыми видами топлива, такими как бурый уголь (1054 тонны на ГВтч) и уголь (888 тонн на ГВтч).

    Ядерная энергия производит примерно столько же или меньше выбросов, что и возобновляемые источники, поэтому может считаться экологически чистым источником энергии.

    Con - Если что-то пойдет не так…

    Сторонники антиядерной кампании будут упоминать о трех крупных ядерных авариях последнего времени: Три-Майл-Айленд в 1979 году, Чернобыль в 1986 году и совсем недавно на Фукусиме в 2011 году.

    Несмотря на все принятые меры безопасности на этих атомных станциях, различные факторы привели к их обрушению, которое имело разрушительные последствия для окружающей среды и местных жителей, которые были вынуждены покинуть пострадавшие районы.

    По официальным данным, число погибших в Чернобыле составило 54 человека, хотя это постоянно оспаривается, и Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) установило цифру в 4000 прогнозируемых смертей в долгосрочной перспективе. Стоит ли потенциал ядерной энергетики риска мощных утечек радиации, массовых эвакуаций и миллиардов, потраченных на ремонт?

    Pro - Непрерывно

    Президент США Дональд Трамп, как известно, осудил энергию ветра за ее непостоянство, сказав: «Когда ветер перестанет дуть, это конец вашей электрической энергии.«Постоянная критика возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, заключается в том, что они производят энергию только тогда, когда дует ветер или светит солнце.

    Тематические отчеты
    Беспокоитесь ли вы о темпах инноваций в вашей отрасли?
    Отчет

    GlobalData по темам TMT за 2021 год расскажет вам все, что вам нужно знать о темах подрывных технологий и о том, какие компании лучше всего могут помочь вам в цифровой трансформации вашего бизнеса.

    Узнать больше

    Nuclear, однако, не работает с перебоями, поскольку атомные электростанции могут работать без перебоев в течение года и более без перебоев или технического обслуживания, что делает их более надежным источником энергии.

    Con - Ядерные отходы

    Одним из побочных эффектов ядерной энергетики является количество образующихся ядерных отходов.Было подсчитано, что в мире ежегодно образуется около 34 000 м 3 ядерных отходов, на разложение которых уходят годы.

    Антиядерная экологическая группа Гринпис опубликовала в январе 2019 года отчет, в котором подробно описывается то, что она называет «кризисом» ядерных отходов, для которого «нет решения на горизонте». Одним из таких решений стал бетонный «гроб» ядерных отходов на острове Рунит, который начал взламываться и потенциально выделять радиоактивный материал.

    Pro - Дешево в эксплуатации

    Атомные электростанции дешевле в эксплуатации, чем их угольные или газовые конкуренты.Было подсчитано, что даже с учетом таких затрат, как управление радиоактивным топливом и утилизация атомных станций, стоит от 33 до 50% угольной электростанции и от 20 до 25% газовой электростанции с комбинированным циклом.

    Количество произведенной энергии также превосходит большинство других форм. По оценкам Министерства энергетики США, для замены атомной электростанции мощностью 1 ГВт потребуется 2 ГВт угля или 3–4 ГВт из возобновляемых источников для выработки того же количества электроэнергии.

    Con - Дорого построить

    Первоначальные затраты на строительство АЭС высоки.Стоимость недавнего виртуального испытательного реактора в США выросла с 3,5 до 6 миллиардов долларов наряду с огромными дополнительными расходами на содержание объекта.

    Южная Африка отказалась от планов добавить 9,6 ГВт ядерной энергии к своему энергобалансу из-за стоимости, которая оценивалась где-то между 34-84 млрд долларов. Таким образом, хотя атомные станции дешевы в эксплуатации и производят недорогое топливо, первоначальные затраты отталкивают.

    Связанные компании

    WEYTEC

    Высокотехнологичные решения для энергетики

    28 августа 2020

    ESI Eurosilo

    Расширенные решения для хранения сыпучих материалов

    28 августа 2020

    Четыре основных источника энергии: их плюсы и минусы |

    RP Siegel часто вносит свой вклад в Triple Pundit, веб-сайт, посвященный инициативам в области устойчивого развития, ориентированным на «людей, планету, прибыль.«Недавно Triple Pundit опубликовал серию статей Сигеля, в которых исследуются преимущества и недостатки четырех широко используемых источников энергии, которые подпитывают американскую промышленность.

    Будь то ископаемое топливо или возобновляемая энергия, каждый источник представляет собой уникальный набор проблем. Существует множество сложных вопросов, которые противоречат любому простому объяснению. Из уважения к созданию «большой картины» в этой информативной серии статей мы позволим маркерам нацеливаться на наиболее важные темы, связанные с каждым ресурсом. Вот краткий обзор основных моментов из серии со ссылками на оригинальные статьи, в которых Сигель исследует воздействие на окружающую среду и экологические преимущества всех четырех источников энергии.

    Clean Coal: за и против

    Плюсы

    • Обильное предложение, сосредоточенное в промышленно развитых странах (США, Россия, Китай, Индия).
    • Относительно недорого.
    • Постоянная мощность. Хорошее использование. Высокий коэффициент загрузки.
    • Значительная существующая инфраструктура. Зрелая индустрия.

    Минусы

    • Уголь невозобновляемый. Есть конечный запас.
    • Уголь
    • содержит наибольшее количество CO2 на БТЕ, что является крупнейшим фактором глобального потепления.
    • Угледобывающая промышленность оказывает серьезное воздействие на окружающую среду, социальную сферу, здоровье и безопасность.
    • Разрушение окружающей среды вокруг угольных шахт.

    Солнечная фотовольтаика: за и против

    Плюсы

    • Чистая энергия. Нет горения. Отсутствие выбросов парниковых газов при использовании.
    • Неиссякаемое и обильное «топливо»
    • В наличии почти везде
    • Хорошо подходит для распределительного поколения

    Минусы

    • Прерывистый источник.Недоступно ночью или под облаками.
    • Сравнительно высокая стоимость, особенно с хранилищем
    • Требуется инвертор для выработки переменного тока
    • Требуется хранилище или подключение к сети для непрерывного круглосуточного использования

    Природный газ: за и против

    Плюсы

    • Широко используется, на сегодняшний день на его долю приходится 21% мирового производства энергии
    • Инфраструктура доставки уже существует
    • Конечное оборудование уже широко распространено
    • Широко используется для выработки электроэнергии, а также тепла
    • Самое чистое из ископаемых видов топлива
    • Выбрасывает на 45% меньше CO2, чем уголь
    • Выбрасывает на 30% меньше CO2, чем масло

    Минусы

    • Невозобновляемое топливо, поставка не подлежит замене тысячелетиями
    • При сгорании выделяет углекислый газ
    • Содержит 80-95% метана, сильнодействующего парникового газа (ПГ)
    • Взрывоопасно, потенциально опасно
    • Концентрированные источники требуют передачи и транспортировки на большие расстояния
    • Требуются протяженные трубопроводы для транспортировки по суше
    • Хранится и распространяется под высоким давлением

    Ядерная энергия: за и против

    ПРОФИ

    • Низкий уровень выбросов двуокиси углерода (и других парниковых газов) в атмосферу при производстве электроэнергии.
    • Низкие эксплуатационные расходы (относительно).
    • Известная, разработанная технология, «готовая» к продаже.
    • Крупные генерирующие мощности, способные удовлетворить промышленные и городские потребности (в отличие от технологий с низким энергопотреблением, таких как солнечная энергия, которые могут удовлетворить только местные, жилые или офисные потребности, но не могут генерировать электроэнергию для тяжелого производства).

    Минусы

    • Высокие затраты на строительство из-за сложных систем и процедур радиационной защиты.
    • Необходимы высокие субсидии для строительства и эксплуатации, а также гарантии по кредитам.
    • Субсидии и инвестиции могут быть потрачены на другие решения (например, системы возобновляемой энергии).
    • Общеизвестные риски аварии.
    • Цель для терроризма (как и все централизованные источники энергии).

    Сообщение навигации

    Каковы основные плюсы и минусы гидроэнергетики?

    Гидроэнергетика - один из самых дешевых и старых методов производства энергии, что делает ее конкурентоспособным источником возобновляемой энергии.

    Гидроэлектроэнергия имеет множество преимуществ и недостатков.

    В связи с постоянно растущим спросом на возобновляемые источники энергии для питания нашей планеты мы смотрим на плюсы и минусы гидроэнергетики.

    Гидроэнергетические технологии в целом подразделяются на четыре категории - обычные (плотины), гидроаккумулирующие, русловые и прибрежные морские (приливные).

    После постройки гидроэлектростанции она не производит прямых отходов и имеет значительно более низкий уровень выбросов парниковых газов по сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе.

    В настоящее время на гидроэлектроэнергию приходится шестая часть мирового производства электроэнергии, а это, по оценкам, 31.Ввод мощности 5 гигаватт (ГВт) в 2016 году.

    На долю одного только Китая приходилось почти треть мировых гидроэнергетических мощностей, и в 2016 году он добавил около 11,74 ГВт новых мощностей, в результате чего его совокупная установленная мощность составила 331 ГВт.

    Она лидирует в мире по мощности гидроэнергетики, за ней следуют США, Бразилия, Канада, Индия, Япония и Россия, на которые в совокупности приходилось более 60% установленной мощности в конце 2016 года.

    Плотина Гранд-Кули (Источник: Бюро мелиорации США / Википедия)

    Hydroelectric Power: Профи

    Возобновляемый

    Гидроэнергетика считается возобновляемой, потому что она использует воду Земли для производства электроэнергии.

    Благодаря естественному круговороту воды вода возвращается на землю и никогда не иссякает.

    Количество производимой гидроэлектроэнергии может изменяться в результате засухи и снижения уровня воды, но это сезонно.

    Чисто и безопасно

    В отличие от ископаемого топлива, биомассы и ядерной энергии, гидроэлектроэнергия является экологически чистым альтернативным источником энергии.

    Поскольку плотины гидроэлектростанций не используют топливо, они не выделяют парниковые газы или токсины в окружающую среду.

    В результате гидроэнергетика занимает видное место в планах экологически чистой энергетики многих стран.

    гибкий

    Гидроэнергетика - это гибкий источник электроэнергии, поскольку гидроэлектростанции можно быстро наращивать и уменьшать для удовлетворения меняющихся потребностей в энергии.

    Кроме того, по сравнению с газовыми турбинами или паровыми установками время пуска гидротурбин намного меньше.

    Гидроагрегаты также служат в качестве резервных для негидрогенераторов.

    Экономичный источник энергии

    Несмотря на высокие первоначальные затраты на строительство, гидроэлектроэнергия является конкурентоспособным по стоимости источником энергии.

    Гидроэлектростанции требуют низкой стоимости обслуживания и эксплуатации. Поскольку у них мало частей, растения нуждаются в минимальной замене.

    Кроме того, плотины, как правило, рассчитаны на долгосрочное использование и поэтому способны вырабатывать гидроэлектроэнергию в течение среднего срока службы 50–100 лет.

    Плотина Трех ущелий в Китае (Источник: Википедия)

    Подходит для промышленного применения

    В то время как большинство гидроэлектростанций снабжают электроэнергией общедоступные сети, некоторые из них будут построены для обслуживания конкретных промышленных предприятий.

    Специальные гидроэлектростанции часто строятся для подачи большого количества электроэнергии для алюминиевых электролизеров.

    Другое применение

    Водохранилища, созданные в результате гидроэнергетических проектов, часто сами по себе становятся туристическими достопримечательностями.

    Озеро, которое образуется за плотиной, можно использовать в рекреационных целях, например, для занятий водными видами спорта и проведения досуга, таких как рыбалка и катание на лодках, а вода озера также может использоваться для целей ирригации и аквакультуры.

    Крупные гидроэлектростанции могут контролировать наводнения, поскольку они могут накапливать огромное количество воды.

    Гидроэнергетика: минусы

    Высокие первоначальные капитальные затраты

    Строительство гидроэлектростанций и плотин может быть невероятно дорогостоящим, независимо от типа здания, из-за проблем с логистикой.

    Кроме того, проекты требуют длительного времени для завершения и еще долго придется эксплуатировать, чтобы окупить деньги, потраченные на строительство.

    Риски отказа

    Поскольку плотины сдерживают большие объемы воды, нестандартная конструкция, стихийные бедствия или саботаж, а также чрезмерный приток воды могут иметь катастрофические последствия для поселений и инфраструктуры ниже по течению.

    Эти сбои не только влияют на энергоснабжение, но также влияют на флору, фауну и другие формы жизни.

    Выбросы метана

    Водохранилища и гидроэлектростанции часто считаются экологически безопасными, но плотины гидроэлектростанций способствуют глобальному потеплению больше, чем предполагалось ранее.

    Исследователи обнаружили, что растительный материал в затопленных районах начинает гнить и разлагаться в анаэробной среде.

    Это приведет к выбросу значительного количества диоксида углерода и метана, что приведет к увеличению уровня загрязнения.

    Гидроэлектростанции выбрасывают значительное количество углекислого газа и метана (Источник: Википедия)

    Может привести к засухе

    Одним из основных недостатков строительства гидроэлектростанций является возникновение местных засух.

    Общая стоимость энергии рассчитывается в зависимости от наличия воды, и засуха может потенциально повлиять на это, в результате чего люди не получат необходимую им электроэнергию.

    Ущерб экосистеме и потеря водно-болотных угодий

    Большие водохранилища, связанные с традиционными гидроэлектростанциями, вызывают затопление обширных территорий вверх по течению от плотин, иногда разрушая леса в низинах и речных долинах, болота и луга.

    Гидроэлектростанции также могут навредить окружающим водным экосистемам как выше, так и ниже по течению от участка.

    Поскольку турбинные ворота часто открываются с перебоями, перебои с естественным водным потоком могут иметь большое влияние на речную экосистему и окружающую среду.

    На рыбу в реке может влиять слив воды из плотины, а также на рыбу, которая находится в плотине.

    Животные, такие как птицы, журавли и другие водные птицы, а также некоторые виды растений процветают в болотистой среде обитания.

    Однако из-за строительства гидроэлектростанции эти места обитания будут разрушены.

    Переселение из-за опасности наводнения

    Местное население, живущее ниже по течению, может стать уязвимым для наводнений из-за возможных сильных водотоков, которые могут быть выпущены из плотин.

    В результате люди вынуждены переезжать, чтобы облегчить строительство плотин, необходимых для выработки электроэнергии.

    По оценкам Всемирной комиссии по плотинам в 2000 году, плотины физически переместили 40-80 миллионов человек во всем мире.

    Плюсы и минусы ядерной энергии: это безопасно?

    Когда вы слышите слова «ядерная энергия», о чем вы думаете? Возможно, на ум приходит образ ядерной бомбы или кризиса ядерной энергетики, такого как Чернобыль или Фукусима.Если это ваш образ ядерной энергетики, вы можете быть удивлены, узнав, что ядерная энергия на самом деле считается одной из самых экологически чистых форм производства энергии в мире. С меньшими выбросами и большей эффективностью у ядерной энергии есть много плюсов и минусов, которые следует учитывать.

    Существуют также проблемы при производстве ядерной энергии, включая расходы, безопасность, отходы, безопасность и многое другое. Узнайте больше о плюсах и минусах ядерной энергии, чтобы лучше понять этот источник энергии и то, как он может принести пользу нашему миру в будущем.

    Что такое атомная энергия?

    Прежде чем мы перейдем к плюсам и минусам ядерной энергии, полезно узнать, что такое ядерная энергия и как она создается. Ядерная энергия создается в процессе расщепления атомов, в частности атомов урана. Когда атом расщепляется, он становится двумя меньшими и более легкими атомами. Поскольку энергия не исчезает просто так, «потерянная» масса превращается в тепло, которое используется для производства электричества. Атомные электростанции просто обеспечивают контролируемую среду для протекания этих реакций.

    Профи в атомной энергетике

    У ядерной энергии много плюсов и минусов, и важно понимать обе стороны, чтобы понять, на что способен этот энергетический ресурс. Знание плюсов и минусов ядерной энергии поможет вам решить для себя, является ли этот энергетический ресурс хорошим решением для наших будущих энергетических потребностей и для планеты.

    1. Низкая стоимость эксплуатации

    После первоначальной стоимости строительства ядерная энергия имеет то преимущество, что является одним из наиболее экономически эффективных энергетических решений.Стоимость производства электроэнергии из ядерной энергии намного ниже, чем стоимость производства энергии из газа, угля или нефти, если только эти ресурсы не расположены рядом с электростанцией, которую они поставляют. Ядерная энергия также имеет дополнительное преимущество, поскольку она сталкивается со сравнительно низкими рисками инфляции затрат - в отличие от традиционных ископаемых видов топлива, цены на которые регулярно меняются.

    2. Надежный источник энергии

    Хотя некоторые источники энергии зависят от погодных условий, например, солнечная и ветровая энергия, ядерная энергия не имеет таких ограничений.Неважно, не дует ли ветер или сегодня пасмурный день. Атомные электростанции практически не подвержены влиянию внешних климатических факторов и вырабатывают предсказуемую и стабильную выработку энергии. Атомная электростанция, работающая на полную мощность, может производить энергию без остановок в течение всего года, что обеспечивает хорошую окупаемость инвестиций, поскольку нет задержек в производстве энергии.

    Атомные электростанции надежны еще и потому, что у нас на планете достаточно урана для выработки энергии на следующие 70-80 лет.Хотя это может показаться ненадолго, это больше, чем, по оценкам, хватит на многие виды ископаемого топлива, и существуют другие источники ядерной энергии, которые исследуются для работы на атомных электростанциях.

    3. Энергия стабильной базовой нагрузки

    Вы можете этого не осознавать, но ядерная энергия широко используется в Америке. Фактически, он составляет около 20% всей электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах. Этот эффективный источник энергии поступает из 98 ядерных энергетических реакторов, расположенных в 30 различных штатах США.S. Стабильное производство электроэнергии, создаваемой атомными электростанциями, означает, что ее можно идеально использовать в сочетании с другими формами возобновляемой энергии.

    Например, ветряные турбины вырабатывают значительное количество энергии, когда дует ветер. Когда дует ветер, атомные станции могут снизить выработку энергии. И наоборот, когда ветер не дует и требуется больше энергии, можно отрегулировать ядерную энергию, чтобы компенсировать недостаток энергии ветра (или солнца).

    4.Производит с низким уровнем загрязнения

    Когда дело доходит до загрязнения, ясно, что у ядерной энергии есть свои плюсы и минусы, и не волнуйтесь, мы коснемся вопроса ядерных отходов чуть позже. Однако общий объем загрязнения от атомной электростанции довольно низок по сравнению с производством энергии из ископаемого топлива. Текущее потребление ядерной энергии уже снижает выбросы более чем на 555 миллионов метрических тонн ежегодно. Это сокращение выбросов парниковых газов является отличным показателем того, как переход на ядерную энергию может помочь уменьшить наше влияние на глобальное изменение климата в долгосрочной перспективе.

    5. Достаточное количество топлива

    Как и ископаемое топливо, уран, используемый для питания атомных электростанций, находится в ограниченном количестве. Однако наших запасов урана, по оценкам, хватит еще на 80 лет, в то время как у ископаемого топлива срок службы гораздо более ограничен. После промышленной революции мы последовательно и постоянно истощаем наши запасы ископаемого топлива. Если мы продолжим потреблять ископаемое топливо и будем продолжать увеличивать наше потребление по мере роста населения мира, по оценкам, у нас закончится нефть к 2052 году, газа в 2060 году и угля к 2088 году.

    Конечно, нам еще предстоит сделать больше открытий по ископаемому топливу, но их меньше и они находятся дальше, чем когда-либо, и в конечном итоге закончатся. Переход на уран может дать нам дополнительное время, необходимое для поиска лучших и более чистых возобновляемых источников энергии. Кроме того, некоторые страны, такие как Индия, Китай и Россия, уже работают над использованием более экологичного и более распространенного тория для питания ядерных реакторов. Если мы перейдем на торий, у нас будет еще более 80 лет или топливо.Однако, если ученым удастся превратить ядерный синтез в реальность, теоретически у нас никогда больше не останется электричество. Превращение ядерной энергии в устойчивую энергетику требует использования реакторов-размножителей и ядерного синтеза, чтобы поддерживать нас в обозримом будущем.

    6. Обладает высокой плотностью энергии

    В нашем списке плюсов и минусов ядерной энергетики этот плюс весьма впечатляет. Ядерное деление (процесс, используемый для производства ядерной энергии) высвобождает гораздо большее количество энергии, чем простое сжигание ископаемого топлива, такого как газ, нефть или уголь.Насколько эффективнее? Ядерное деление производит энергию почти в 8000 раз эффективнее, чем традиционные ископаемые виды топлива. Это значительная плотность энергии. Поскольку ядерная энергия более эффективна, она требует меньше топлива для питания станции и, следовательно, создает меньше отходов.

    Минусы ядерной энергии

    В нашем списке плюсов и минусов ядерной энергетики мы рассмотрели, что делает ядерную энергетику отличным вариантом для удовлетворения наших потребностей в электроэнергии в будущем.Тем не менее, у ядерной энергетики есть недостатки, о которых следует помнить при рассмотрении вопроса о том, является ли этот источник энергии лучшей формой экологически чистой энергии для нашего будущего. Вот некоторые из основных минусов ядерной энергетики.

    1. Дорогое строительство

    Несмотря на то, что атомные электростанции относительно недороги в эксплуатации, их строительство невероятно дорогое, а стоимость продолжает расти. С 2002 по 2008 год сметная стоимость строительства атомной электростанции выросла с 2–4 миллиардов долларов до 9 миллиардов долларов, а во время строительства электростанции часто превышают их сметные затраты.Помимо расходов на строительство электростанции, атомные станции должны также выделять средства на защиту производимых ими отходов и хранить их в охлаждаемых конструкциях с соблюдением процедур безопасности. Все эти затраты делают ядерную энергетику довольно дорогой.

    2. Несчастные случаи

    Одна из первых вещей, о которой думает большинство людей, когда слышит об атомной электростанции, - это катастрофа в Чернобыле. Хотя мы не знаем точно, сколько людей погибло в результате аварии на Чернобыльской АЭС, по оценкам, в регионе от долгосрочного воздействия радиации погибло до 10 000 человек.Кризис на АЭС Фукусима в 2011 году показал, что независимо от того, насколько безопасны атомные электростанции, аварии могут происходить и происходят.

    3. Производит радиоактивные отходы

    Хотя производство ядерной энергии не приводит к выбросам, при этом образуются радиоактивные отходы, которые необходимо надежно хранить, чтобы не загрязнять окружающую среду. Хотя радиация может показаться пугающей, мы постоянно подвергаемся воздействию небольшого количества радиоактивности космических лучей или радона в воздухе, которым мы дышим.В небольших количествах радиация не вредна, но радиоактивные отходы производства ядерной энергии невероятно опасны.

    Хранение радиоактивных отходов - серьезная проблема, стоящая перед атомными электростанциями. Поскольку нет возможности уничтожить ядерные отходы, текущее решение - надежно запечатать их в контейнерах и хранить глубоко под землей, где они не могут загрязнить окружающую среду. Надеемся, что по мере совершенствования технологий мы найдем более эффективные способы хранения радиоактивных отходов в будущем.

    4. Воздействие на окружающую среду

    Атомные электростанции оказывают большее влияние на окружающую среду, чем просто отходы, которые они производят. Добыча и обогащение урана не являются экологически безопасными процессами. Открытая добыча урана безопасна для горняков, но оставляет после себя радиоактивные частицы, вызывает эрозию и даже загрязняет близлежащие источники воды. Подземная добыча не намного лучше и подвергает горняков воздействию большого количества радиации при производстве радиоактивной пустой породы во время добычи и обработки.

    5. Угроза безопасности

    Ядерная энергетика представляет собой уникальную угрозу нашей национальной безопасности, поскольку основана на ядерной энергии. Террористы могут нацеливаться на атомные электростанции с намерением вызвать катастрофу, а уран, используемый для производства энергии, может быть превращен в ядерное оружие, если он попадет в чужие руки. По этим причинам безопасность ядерных материалов и атомных электростанций чрезвычайно важна.

    6. Ограниченный запас топлива

    Могут быть некоторые важные плюсы и минусы ядерной энергии, но одно из наиболее важных соображений, о которых следует помнить, заключается в том, что ядерная энергия зависит от урана и тория для производства энергии.Если мы не сможем найти способ создать ядерный синтез или построить реакторы-размножители до того, как наши поставки иссякнут, мы не сможем производить энергию с помощью атомных электростанций, которые мы построили для будущего. В конце концов, ядерная энергетика - это лишь временное решение с очень высокой ценой.

    Устойчивое будущее

    Информация о плюсах и минусах ядерной энергии поможет вам принять собственное решение о том, является ли это хорошим выбором для удовлетворения наших будущих энергетических потребностей или же это не долгосрочная стратегия, которой стоит придерживаться.Если вы заинтересованы в том, чтобы внести свой вклад в защиту окружающей среды и найти способы снизить потребление энергии, посетите Spring Power & Gas, чтобы узнать больше о наших экологически безопасных продуктах сегодня.

    Плюсы и минусы 4 распространенных альтернативных источников энергии

    Есть много причин, по которым мир ищет альтернативные источники энергии, чтобы уменьшить количество загрязняющих веществ и парниковых газов. Альтернативные или возобновляемые источники энергии демонстрируют значительные перспективы в плане сокращения количества токсинов, которые являются побочными продуктами использования энергии, и помогают сохранить многие природные ресурсы, которые мы в настоящее время используем в качестве источников энергии.

    Чтобы понять, как использование альтернативной энергии может помочь сохранить хрупкое экологическое равновесие на планете и помочь нам сохранить невозобновляемые источники энергии, такие как ископаемое топливо, важно знать, какие виды альтернативной энергии существуют. Давайте взглянем на некоторые из наиболее распространенных доступных источников.

    Энергия ветра

    Энергия ветра использует силу ветра для приведения в движение лопастей ветряных турбин. Вращение лопаток турбины преобразуется в электрический ток с помощью электрического генератора.В старых ветряных мельницах энергия ветра использовалась, чтобы заставить механическое оборудование выполнять физическую работу, такую ​​как дробление зерна или перекачивание воды. На ветряных электростанциях обычно строятся ветряные башни вместе.

    Теперь электрические токи используются крупными ветряными электростанциями, которые используются национальными электрическими сетями, а также небольшими индивидуальными турбинами, используемыми для обеспечения электроэнергией изолированных мест или отдельных домов. В 2005 году мировая мощность ветряных генераторов составляла 58 982 мегаватт, на их производство приходилось менее 1 процента мирового потребления электроэнергии.

    Плюсы

    • Энергия ветра не производит загрязняющих веществ, способных отравить окружающую среду. Поскольку не происходит никаких химических процессов, как при сжигании ископаемого топлива, не остается никаких вредных побочных продуктов.
    • Поскольку ветроэнергетика является возобновляемым источником энергии, она никогда не иссякнет.
    • Сельское хозяйство и выпас скота все еще могут осуществляться на землях, занятых ветряными турбинами, которые могут помочь в производстве биотоплива.
    • Ветряные электростанции могут быть построены на море.

    Минусы

    • Ветровая энергия непостоянна. Постоянный ветер необходим для непрерывной выработки электроэнергии. Если скорость ветра уменьшается, турбина задерживается и вырабатывается меньше электроэнергии.
    • Крупные ветряные электростанции могут негативно повлиять на пейзаж.

    Солнечная энергия

    Солнечная энергия обычно используется для отопления, приготовления пищи, производства электроэнергии и даже для опреснения морской воды. Солнечная энергия работает, улавливая солнечные лучи в солнечные элементы, где этот солнечный свет затем преобразуется в электричество.Кроме того, солнечная энергия использует солнечный свет, который попадает на солнечные тепловые панели, чтобы преобразовать солнечный свет в нагрев воды или воздуха. Другие методы включают использование солнечного света, который попадает в параболические зеркала для нагрева воды (образования пара), или просто открывание жалюзи или оконных штор, чтобы солнечный свет мог пассивно обогревать комнату.

    Плюсы

    • Солнечная энергия - возобновляемый ресурс. Пока существует Солнце, его энергия будет достигать Земли.
    • Производство солнечной энергии не приводит к загрязнению воды или воздуха, поскольку при сгорании топлива не происходит химической реакции.
    • Солнечная энергия может быть очень эффективно использована для практических целей, таких как отопление и освещение.
    • Преимущества солнечной энергии часто проявляются в обогреве бассейнов, спа и резервуаров с водой повсюду.

    Минусы

    • Солнечная энергия не производит энергию, если солнце не светит. Ночные и пасмурные дни серьезно ограничивают количество производимой энергии.
    • Строительство солнечных электростанций может быть очень дорогим.

    Геотермальная энергия

    Геотермальная энергия буквально означает «тепло земли».«Геотермальная энергия использует тепловую энергию, находящуюся под землей. Горячие камни под землей нагревают воду для производства пара. Когда в регионе просверливаются отверстия, пар, который поднимается вверх, очищается и используется для привода турбин, которые приводят в действие электрические генераторы.

    Плюсы

    • Если все сделано правильно, геотермальная энергия не производит вредных побочных продуктов.
    • После постройки геотермальной электростанции она, как правило, становится самодостаточной в плане энергии.
    • Геотермальные электростанции обычно небольшие и мало влияют на природный ландшафт.

    Минусы

    • Если все сделано неправильно, геотермальная энергия может производить загрязняющие вещества.
    • Неправильное бурение в земле может привести к выбросу опасных минералов и газов.
    • Геотермальные участки склонны к исчерпанию ресурсов.

    Гидроэнергетика

    Гидроэнергетика поступает из потенциальной энергии плотины, приводящей в движение водяную турбину и генератор. Другой вариант - использовать кинетическую энергию воды или неповрежденные источники, такие как приливная энергия.Гидроэнергетика работает, используя гравитационный спуск реки, которая сжимается от длительного пробега до одного места с плотиной или водостоком. Это создает место, где концентрированное давление и поток воды могут использоваться для вращения турбин или водяных колес для приведения в действие электрогенератора. Электрогенераторы, работающие от гидроэлектроэнергии, могут работать в обратном направлении в качестве двигателя, чтобы перекачивать воду для дальнейшего использования.

    Плюсы

    • Вода может накапливаться над плотиной и сбрасываться в периоды пикового спроса.Таким образом, в отличие от других типов электростанций, гидроэлектростанции могут быстро выйти на полную мощность.
    • Электроэнергия может вырабатываться постоянно, потому что нет внешних сил, в отличие от других форм альтернативной энергии, которые влияют на доступность воды.
    • Гидроэлектроэнергия не производит отходов или загрязняет окружающую среду, так как не происходит химической реакции для производства энергии.
    • Воду, используемую для гидроэнергетики, можно использовать повторно.

    Минусы

    • Строительство плотин может быть очень дорогим.
    • В этом районе должен быть достаточный и достаточно мощный источник воды для производства энергии.

    Плюсы и минусы ископаемого топлива и почему ископаемое топливо может быть хорошим?

    Мир движется к зеленой энергии, но это не означает, что мы можем полностью отказаться от ископаемого топлива. Ископаемое топливо - наиболее широко используемый источник энергии в мире.

    На их долю приходится ~ 80% от общего потребления энергии. Они были основными двигателями промышленной революции.

    Ископаемые виды топлива включают:

    • Нефть / Нефть
    • Уголь
    • Природный газ

    Используются в качестве источника энергии для:

    • Отопление
    • Электричество
    • Топливо для автотранспорта

    Но каковы плюсы и минусы ископаемого топлива, почему ископаемые виды топлива хороши и почему мы просто не заменим их возобновляемыми источниками энергии?

    Виды ископаемого топлива

    Нефть (масло) : это жидкость, и после ее добычи она перерабатывается в другие виды топлива, такие как авиационное топливо, дизельное топливо и т. Д.

    Уголь: Это горючая черная порода на основе углерода. Мы можем сжечь это для получения энергии. К сожалению, уголь - самый вредный для окружающей среды.

    Природный газ : Это невозобновляемый, не имеющий запаха, бесцветный, легковоспламеняющийся и нетоксичный углеводород. Если мы сжигаем природный газ, он выделяет значительное количество энергии. Он может быть как газообразным, так и жидким (СПГ).

    Ископаемое топливо получают из разложившихся растений и животных, похороненных глубоко под поверхностью Земли на протяжении миллионов лет.Вот почему мы называем их невозобновляемыми. Если они исчезнут, мы не сможем производить больше.

    И это первый недостаток ископаемого топлива. Каковы недостатки использования ископаемого топлива в качестве источника энергии?

    Плюсы и минусы ископаемого топлива

    Расход ископаемого топлива

    1. Ископаемое топливо не является возобновляемым источником энергии

    Если мы не сократим потребление, они у нас закончатся очень быстро. В данном случае очень быстро означает, может быть, в нашей жизни.

    Согласно Woldometr, у нас закончится нефть через 47 лет, природный газ через 52 года и уголь через 133 года.В долгосрочной перспективе, если мы хотим использовать источники энергии, которые никогда не закончатся, есть альтернативы лучше, чем ископаемое топливо.

    2. Ископаемое топливо загрязняет окружающую среду

    Ископаемое топливо способствует образованию парниковых газов, что является одним из их основных недостатков. Наиболее вредным для окружающей среды является уголь, поскольку в нем гораздо больше вредных продуктов сгорания, чем в других ископаемых видах топлива.

    Напротив, природный газ является наиболее экологически чистым ископаемым топливом просто потому, что он горит намного чище.Это означает, что если мы будем сжигать природный газ в условиях идеального сгорания, в нем будет минимально или совсем не будет вредных соединений.

    Но суть в том, что ископаемое топливо, вероятно, является основным фактором глобального потепления, что является серьезным недостатком ископаемого топлива, поскольку оно представляет собой одну из самых больших угроз для человечества. Вот почему мы не слышим хороших отзывов об ископаемом топливе.

    3. В случае безответственного использования они могут быть опасными.

    Важно отметить, что ископаемое топливо - не самые опасные источники энергии.Если мы сравним их с ядерной энергией, мы легко увидим, что ядерная энергия намного опаснее.

    Но при безответственном использовании они могут стать причиной аварии. Например, природный газ - действительно горючий источник энергии, что является одновременно преимуществом и недостатком. Из-за своей горючести природный газ является наиболее часто используемым источником энергии в ЕС. Но с другой стороны, это горючий материал, который может взорваться. Это самый большой недостаток природного газа.

    Но и масло не безопаснее.В 2010 году взорвалась сверхглубоководная буровая установка Deepwater Horizon, что привело к крупнейшему в истории разливу нефти на море.

    Это показывает, что они могут быть опасны не только для жизни человека, но и для природы. Но тогда зачем мы их используем?

    Критики ископаемого топлива гораздо громче сторонников. Итак, каковы преимущества ископаемого топлива?

    Почему ископаемое топливо - это хорошо?

    1. Удобнее хранить и транспортировать

    Ископаемое топливо можно легко транспортировать.Обычно их транспортируют по международным газопроводным системам или танкерами.

    Возобновляемые источники энергии нельзя хранить эффективно. Напротив, ископаемое топливо можно хранить в течение неопределенного периода времени. Это полезно, потому что мы можем подготовиться к тому времени, когда они нам понадобятся, например к зиме.

    2. Очень дешево

    Поскольку он использовался веками, у нас есть отличная и хорошо развитая инфраструктура для ископаемого топлива. Это означает, что мы можем эффективно их использовать, и они относительно дешевы.

    Если обстоятельства будут благоприятными и погода будет мягкой, мы можем хранить излишки, а это значит, что их цена упадет. Цена также неуклонно падает из-за роста использования возобновляемых источников энергии, что не является недостатком использования ископаемого топлива.

    3. Надежнее возобновляемых источников энергии

    Один из самых больших недостатков возобновляемой энергии - это то, что она зависит от изменений в окружающей среде. Если дует ветер или светит солнце, солнечная панель или ветряная турбина работают эффективно.Но если условия или погода не идеальны, они используют только половину своей максимальной мощности.

    Однако использование ископаемого топлива полностью находится под нашим контролем и не зависит от факторов окружающей среды.

    Преимущества и недостатки ископаемого топлива - Заключение

    Нефть, природный газ и уголь являются наиболее широко используемыми источниками энергии в мире. На их долю приходится ~ 80% от общего потребления энергии.

    Есть много хорошо известных минусов ископаемого топлива, например, их роль в парниковом эффекте.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *