задачи рефераты отчеты
курсовые ргр

 

Главная
Контакты
Рефераты
Курсовые
Отчеты
Задачи
РГР
Лабораторные
Разное
 




2 Сравнение различных типов возобновляемых источников энергии

Первым вестником энергетического кризиса был кризис 70-х годов. С этого момента интерес к возобновляемым источникам энергии значительно возрос. Истощение запасов природных невозобновляемых источников энергии (нефть, газ, уголь и уран) и экологическая опасность от эксплуатации атомных и теплоэлектростанций только способствовали этому. К возобновляемым источникам энергии, прежде всего, относятся: солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия, энергия биомассы. Преобразование солнечной энергии в доступные для использования виды осуществляется двумя способами: фотоэлектрическим (прямое преобразование световой энергии в электрическую) и фототермическим (преобразование световой энергии в тепловую, а затем при необходимости, например, с помощью пара, в электрическую).
При использовании возобновляемых источников решается проблема ограниченности ресурсов энергии. В таблице 2.1 приведены значения потенциальной энергии таких источников (в триллионах тонн условного топлива в год). Ресурсы любого из этих источников энергии достаточны для удовлетворения потребностей человечества в настоящем и будущем. Их повсеместное использование позволит решать и проблемы экологии. Какой именно источник энергии найдет наибольшее применение, покажет будущее, но проанализировать предпосылки можно уже сегодня.

Таблица 2.1 – Потенциальная энергия возобновляемых
и невозобновляемых источников энергии


Вид источника

Потенциальная энергия, трлн. тонн/год

Солнечная энергия

131

Ветровая энергия

2

Гидроэнергия

7

Энергия биомассы

0,1

Уголь

11

Уран

8

Мировое потребление

0,01

         Далее возобновляемые источники энергии будут сравнены по двум основным параметрам: занимаемая площадь и энергоотдача.
Занимаемая площадь
В таблице 2.2 приведены удельные мощности разных типов электростанций (с учетом площадей, занимаемых сооружениями и зданиями). При расчетах принималось, что все земли имеют одинаковую стоимость. Для тепловых и атомных станций учитывались территории, занятые под добычу угля и руды. Площади производств строительных и конструкционных материалов не учитывались - они приблизительно одинаковы для всех типов станций. Ожидается уменьшение удельной мощности атомных станций за счет увеличения территорий, занятых под захоронение отходов. Для солнечных станций (особенно фотоэлектрических) данный показатель должен увеличиваться за счет увеличения КПД преобразователей и большего использования возможности размещения их на крышах зданий.

Таблица 2.2 – Удельные мощности разных типов электростанций


Тип электростанции

Удельная мощность, МВт/км2

Солнечные станции

50...100

Ветровые станции

ДО 15

Гидростанции

ДО 10

Энергия биомассы

ДО 5

Тепловые станции

ДО 30

Атомные станции

60...120

Энергоотдача
Данный показатель определяется как отношение количества энергии, выработанной системой за срок службы, к количеству энергии, затраченной на производство материалов и оборудования (для этой системы). Энергоотдача - основной (с точки зрения будущего полного перехода на возобновляемые источники энергии) показатель, т.к. характеризует реальный прирост энергии к общему балансу (таблица 2.3).

Таблица 2.3 – Энергоотдача различных типов электростанций


Тип станций

Энергоотдача

Солнечные станции: фотоэлектрические; фототермические

20...100; 10...50

Ветровые станции

более 20

Энергия биомассы

более 20

Тепловые станции

более 15

Атомные станции

6...13

Из таблицы 2.3 видно, что лучшую энергоотдачу имеют солнечные станции (в перспективе ожидается, что это значение будет увеличиваться). При использовании фотоэлектричества мы получаем возобновляемую энергию и расходуем минимальное количество невозобновляемых материалов (все материалы, кроме, например, древесины). Более того, запасы основного материала - кремния (для изготовления стекла и солнечных элементов) достаточно велики.
Преимущества использования солнечных панелей.

Высокая надежность - Фотоэлементы разрабатывались для использования в космосе, где ремонт слишком дорог, либо вообще невозможен.

7

 

 
   ©zet-1986