На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Экологические проблемы энергопотребления и энергоснабжения

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 31.05.2012. Сдан: 2010. Страниц: 7. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 


Содержание
Содержание            2
Введение            3
1.Энергетика  и её роль в жизни человека.       4
2. Экологические проблемы энергоснабжения и энергопотребления    6
     2.1. Определение проблем энергетики       6
     2.2..Экологические проблемы тепловой энергетики     7 
     2.3.Экологические проблемы гидроэнергетики      9
     2.4.Экологические проблемы ядерной энергетики     11 
3. Пути решения проблем современной энергетики      13
     3.1. Некоторые пути решения проблем тепловой энергетики    13
     3.2.Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ)   14
         3.2.1.Энергоустановки  с топливными элементами    14
         3.2.2.Ветроэнергетика        15
      3.2.3.Энергия  солнца        16
      3.2.4. Энергия воды, океанических и термальных вод    17
         3.2.5 Термоядерная энергия       18
     3.3. Комплексный подход         19
Заключение            20
Список используемой литературы         21 
 

 

Введение
     Энергия на протяжении всей истории являлась важнейшим ресурсом, необходимым  любому обществу. Она является одной  из основных потребностей человека, предоставляющей  возможность для отопления и  освещения домов, приготовления  пищи. Кроме того энергия необходима для промышленности, транспорта и  связи.
     В настоящее время в среднем  на жителя земли вырабатывается 20 мвт*час/год, при этом разброс этого значения для стран разного уровня развития составляет более 50 раз. Суммарное потребление  энергии человечеством в наше время превышает 120 миллиардов мвт*час/год  и продолжает увеличиваться со скоростью приблизительно 3% в год.
  Устойчивое  функционирование и перспективное  развитие больших городов сталкивается с комплексом нарастающих и взаимосвязанных  проблем: обеспечения их надежного  энергоснабжения, улучшения экологической  обстановки, развития транспорта и  т.д. Непрерывный интенсивный рост удельного энергопотребления (в  расчете как на одного жителя, так  и на единицу площади) при жестких  экологических ограничениях требует  новых системных решений с  использованием новых энергетических технологий.
   Нет основания ожидать, что темпы  производства и потребления энергии  в ближайшей перспективе существенно  изменятся (некоторое замедление их в промышленно развитых странах  компенсируется ростом энерговооруженности  стран третьего мира), поэтому важно  получить ответы на следующие вопросы:
    какое влияние на биосферу и отдельные ее элементы оказывают основные виды современной (тепловой, водной, атомной) энергетики и как будет изменяться соотношение этих видов в энергетическом балансе в ближайшей и отдаленной перспективе;
    можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных (традиционных) методов получения и использования энергии;
    каковы возможности производства энергии за счет альтернативных (нетрадиционных) ресурсов, таких как энергия солнца, ветра, термальных вод и других источников, которые относятся к неисчерпаемым и экологически чистым.
 
 


1.Энергетика и её роль в жизни человека
       Энергетика - отрасль промышленности, занимающаяся производством энергии на и передачей ее потребителям, является также одной из базовых отраслей тяжёлой промышленности.
       Энергетика  является основой развития производственных сил в любом государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.
       Научно-технический  прогресс невозможен без развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда (особенно тяжелого или монотонного) машинным. Но подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ) имеет электрическую основу. Особенно широкое применение электрическая энергия получила для привода в действие электрических моторов. Мощность электрических машин (в зависимости от их назначения) различна: от долей ватта (микродвигатели, применяемые во многих отраслях техники и в бытовых изделиях) до огромных величин, превышающих миллион киловатт (генераторы электростанций).
       Человечеству  электроэнергия нужна, причем потребности  в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива - урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные источники электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации, дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, долговечности станций.
       Энергетическая  промышленность является частью топливно-энергетической промышленности и неразрывно связана  с другой составляющей этого гигантского  хозяйственного комплекса - топливной промышленностью.
       Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного  хозяйства рассматривается как  часть единой народно-хозяйственной  экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Представить без электроэнергии наш быт также невозможно.
       Столь широкое распространение объясняется  ее специфическими свойствами:
      возможности превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие);
      способности относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;
      огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;
      способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты).
       Основным  потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес  в общем полезном потреблении  электроэнергии во всём мире значительно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды.
       В сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений для скота, освещения, автоматизации ручного труда на фермах.
       Огромную  роль электроэнергия играет в транспортном комплексе. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электрифицированный номинал железных дорог в России, составлял по протяженности 38% всех железных дорог страны и около 3% железных дорог мира, обеспечивает 63% грузооборота железных дорог России и 1/4 мирового грузооборота железнодорожного транспорта. В Америке и, особенно в странах Европы, эти показатели несколько выше.
       Электроэнергия  в быту является основной частью обеспечения  комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности.
       Сегодня по потреблению электроэнергии на душу населения Россия уступает 17 странам мира, среди которых США, Франция, Германия, от многих из этих стран отстает и по уровню электровооруженности труда в промышленности и сельском хозяйстве. Потребление электроэнергии в быту и сфере услуг в России 2-5 раз ниже, чем в других развитых странах. При этом эффективность и результативность использования электроэнергии в России заметно меньше, чем в ряде других стран.
       Электроэнергетика - важнейшая часть жизнедеятельности  человека. Уровень ее развития отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса. 

2. Экологические проблемы  энергоснабжения  и энергопотребления
     2.1. Определение проблем энергетики
      Анализ  перспектив развития мировой энергетики свидетельствует о заметном смещении приоритетных проблем в сторону  всесторонней оценки возможных последствий  влияния основных отраслей энергетики на окружающую среду, жизнь и здоровье населения.
      Объекты энергетики, как и многие предприятия  других отраслей промышленности, представляют собой источники неизбежного, потенциального, до настоящего времени практически  количественно не учитываемого риска  для населения и окружающей среды.
      Энергетические  объекты (топливно-энергетический комплекс вообще и объекты энергетики в  частности) по степени влияния на окружающую среду принадлежат к числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу.
      Отрицательные последствия воздействия энергетики на окружающую среду следует ограничивать некоторым минимальным уровнем, например социально приемлемым допустимым уровнем. Должны работать экономические механизмы, реализующие компромисс между качеством среды обитания и социально-экономическими условиями жизни населения.
     Бурное  новое строительство и реконструкция  существующих зданий и сооружений, интенсивное развитие транспорта, оживление  промышленного сектора ставит все  более сложные проблемы энергоснабжения. Решение их только за счет энергетических источников, использующих традиционные органические виды топлива, оказывается все менее оптимальным вариантом и с энергетической, и с экологической, и с экономической точек зрения. 
           При этом энергопотребление в Москве увеличивается ежегодно примерно на 5–6 %, что в 2–3 раза превышает средние темпы роста энергопотребления в стране. 

       Развитие систем энергоснабжения происходит в условиях значительного роста цен и тарифов на органическое топливо, тепловую и электрическую энергию. Для обеспечения надежного электроснабжения потребителей осуществляются дорогостоящие мероприятия по реконструкции и строительству линий электропередач и трансформаторных подстанций.  
            С изменением структуры городского хозяйства, ускоренным развитием сферы обслуживания нарастают проблемы разуплотнения графика потребления электрической энергии, покрытия возрастающих пиковых нагрузок. Возникают «перекосы» в энергоснабжении различных районов мегаполисов, и многие частные потребители стремятся обеспечить себе независимость энергоснабжения путем строительства малых энергоустановок и котельных, работа которых приводит к ухудшению экологической обстановки.[1] 
           Таким образом, лавной проблемой энергетики остается её влияние на окружающую среду.

 

2.2..Экологические  проблемы тепловой  энергетики  
      Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топлива [2].
      Твердое топливо. При сжигании твердого топлива в атмосферу поступают летучая зола с частицами недогоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, некоторое количество фтористых соединений, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива.
      Уголь - самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. Специалисты считают, что его запасов хватит на 500 лет. Кроме того, уголь распространен по всему миру более равномерно и он более экономичен, чем нефть. Из угля можно получить синтетическое жидкое топливо. Однако слишком высокой была себестоимость такой продукции. Процесс происходит при высоком давлении. У этого топлива есть одно неоспоримое преимущество — у него выше октановое число. Это означает, что экологически оно будет более чистым.
      Торф. При энергетическом использовании торфа имеет место ряд отрицательных последствий для окружающей среды, возникающих в результате добычи торфа в широких масштабах. К ним, в частности, относятся нарушение режима водных систем, изменение ландшафта и почвенного покрова в местах торфодобычи, ухудшение качества местных источников пресной воды и загрязнение воздушного бассейна, резкое ухудшение условий существования животных. Значительные экологические трудности возникают и в связи с необходимостью перевозки и хранения торфа.
      Жидкое  топливо. При сжигании жидкого топлива (мазутов) с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают: сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, соединения ванадия, солей натрия, а также вещества, удаляемые с поверхности котлов при чистке. С экологических позиций жидкое топливо более «гигиеничное». При этом полностью отпадает проблема золоотвалов, а также в продуктах сгорания жидких видов топлива отсутствует летучая зола.
      Природный газ. При сжигании природного газа существенным загрязнителем атмосферы являются оксиды азота. Однако выброс оксидов азота при сжигании на ТЭС природного газа в среднем на 20% ниже, чем при сжигании угля. Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля ниже, чем при сжигании природного газа. Таким образом, природный газ является наиболее экологически чистым видом энергетического топлива и по выделению оксидов азота в процессе горения.
      Таким образом, в качестве топлива на тепловых электростанциях используют уголь, нефть и нефтепродукты, природный газ и, реже, древесину и торф. Основными компонентами горючих материалов являются углерод, водород и кислород, в меньших количествах содержится сера и азот, присутствуют также следы металлов и их соединений (чаще всего оксиды и сульфиды).
      Таблица 1 Выбросы в атмосферу электростанцией мощностью 1000 МВт в год
Топливо Выбросы (в тоннах)
углеводороды СО NOx SO2 частицы
Уголь 400 2000 27 000 110 000 3 000
Нефть 470 700 25 000 37 000 1 200
Природный газ 34 20 000 20,4 500
 
      Основную  часть выброса занимает углекислый газ - порядка 1 млн т в пересчете  на углерод 1 Мт. Со сточными водами тепловой электростанции ежегодно удаляется 66 т органики, 82 т серной кислоты, 26 т хлоридов, 41 т фосфатов и почти 500 т взвешенных частиц. Зола электростанций часто содержит повышенные концентрации тяжелых, редко земельных и радиоактивных веществ.
      Таким образом, следует отметить, что на современном этапе тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу около 20% от общего количества всех вредных отходов промышленности. Загрязнение и отходы энергетических объектов в виде газовой, жидкой и твердой фазы распределяются на два потока: один вызывает глобальные изменения, а другой — региональные и локальные. Они существенно влияют на окружающую среду района их расположения и на состояние биосферы в целом.
      Сточные воды ТЭС и ливневые стоки с  их территорий, загрязненные отходами технологических циклов энергоустановок и содержащие ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты, при сбросе в водоемы могут оказать влияние на качество воды, водные организмы. Изменение химического состава тех или иных веществ приводит к нарушению установившихся в водоеме условий обитания и сказывается на видовом составе и численности водных организмов и бактерий и в конечном счете может привести к нарушениям процессов самоочищения водоемов от загрязнений и к ухудшению их санитарного состояния.
      Коэффициент полезного действия энергетических установок пока невелик и составляет 30-40%, большая часть топлива сжигается впустую. Полученная энергия тем или иным способом используется и превращается, в конечном счете, в тепловую, т. е. помимо химического в биосферу поступает тепловое загрязнение [3].
 

 

     2.3.Экологические  проблемы гидроэнергетики 

      Важнейшая особенность гидроэнергетических  ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими  ресурсами - их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значительные удельные капиталовложения на 1 кВт установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и придаётся большое значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких производств [4].
      Гидроэлектростанция — это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия  потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.
      Несмотря  на относительную дешевизну энергии, получаемой за счет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается. Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производство энергии ГЭС не будет превышать 5% от общей.
      Одной из важнейших причин уменьшения доли энергии, получаемой на ГЭС, является мощное воздействие всех этапов строительства и эксплуатации гидросооружений на окружающую среду.
      По  данным разных исследований, одним из важнейших воздействий гидроэнергетики на окружающую среду является отчуждение значительных площадей плодородных земель под водохранилища. В России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоплено не менее 6 млн га земель. Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии. Таким образом, со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов.
      В водохранилищах резко усиливается  прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению.
      Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражаемость гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды.
      Нарушаются  пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п. Волга во многом потеряла свое значение как нерестилище для осетровых Каспия после строительства на ней каскада ГЭС.
      В конечном счете, перекрытые водохранилищами  речные системы из транзитных превращаются в транзитно-аккумулятивные. Кроме биогенных веществ здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичной возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации.
      Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых (аридных) районах испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз.
     С повышенным испарением связано понижение  температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды. В ряде случаев в зоне водохранилищ приходится менять направление сельского хозяйства. Например в южных районах нашей страны некоторые теплолюбивые культуры не успевают вызревать, повышается заболеваемость растений, ухудшается качество продукции.
      Издержки  гидростроительства для среды заметно  меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать землетрясения. Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей.
      В водохранилищах задерживается большая  часть питательных веществ, приносимых реками.
      В первые годы после заполнения водохранилища  в нем появляется много разложившейся растительности, а «новый» грунт может резко снизить уровень кислорода в воде. Гниение органических веществ может привести к выделению огромного количества парниковых газов — метана и двуокиси углерода.
      Рассматривая  воздействие ГЭС на окружающую среду, следует все же отметить жизнесберегающую функцию ГЭС. Так, выработка каждого млрд кВтч электроэнергии на ГЭС вместо ТЭС приводит к уменьшению смертности населения на 100-226 чел./год.
 

     2.4.Экологические  проблемы ядерной  энергетики 
     Ядерная энергетика в настоящее время может рассматриваться как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 т каменного угля.
      Известно, что процессы, лежащие в основе получения энергии на АЭС — реакции деления атомных ядер — гораздо более опасны, чем, например, процессы горения. Именно поэтому ядерная энергетика впервые в истории развития промышленности при получении энергии реализует принцип максимальной безопасности при наибольшей возможной производительности.[5]
      Многолетний опыт эксплуатации АЭС во всех странах показывает, что они не оказывают заметного влияния на окружающую среду. К 1998 г. среднее время эксплуатации АЭС составило 20 лет. Надежность, безопасность и экономическая эффективность атомных электростанций опирается не только на жесткую регламентацию процесса функционирования АЭС, но и на сведение до абсолютного минимума влияния АЭС на окружающую среду.
      Строительство АЭС осуществляют на расстоянии 30-35 км от крупных городов. Участок должен хорошо проветриваться, во время паводка не затопляться. Вокруг АЭС предусматривают место для санитарно-защитной зоны, в которой запрещается проживание населения.
      К маю 1986 г. 400 энергоблоков, работавших в мире и дававших более 17% электроэнергии, увеличили природный фон радиоактивности не более чем на 0,02%.
      После 1986 г. главную экологическую опасность АЭС стали связывать с возможностью аварии. Хотя вероятность их на современных АЭС и невелика, но она не исключается. К наиболее крупным авариям такого плана относится авария, случившаяся на четвертом блоке Чернобыльской АЭС.
      По  различным данным, суммарный выброс продуктов деления от содержащихся в реакторе составил от 3,5% (63 кг) до 28% (50 т). Для сравнения необходимо отметить, что бомба, сброшенная на Хиросиму, дала только 740 г радиоактивного вещества.
      После Чернобыльской аварии во многих государствах по требованию общественности были временно прекращены или свернуты программы строительства АЭС, однако атомная энергетика продолжала развиваться в 32 странах.
      Сейчас  дискуссии по вопросам приемлемости или неприемлемости ядерной энергетики пошли на спад, стало понятно, что мир не может вновь погрузиться во тьму или смириться с крайне опасным воздействием на атмосферу двуокиси углерода и прочих вредных для человека продуктов горения органического топлива. Уже в течение 1990 года 10 новых АЭС были подключены к электрическим сетям.  Строительство АЭС не останавливается: по состоянию на конец 1999 г. в мире в эксплуатации находилось 436 энергоблоков АЭС по сравнению с 434, зарегистрированными в 1998 г. Общая электрическая мощность работающих в мире энергоблоков около 335 ГВт (1 ГВт = 1000 МВт = 109 Вт). Действующие атомные электростанции обеспечивают покрытие 7% мировых потребностей в энергии, а их доля в мировом производстве электрической энергии составляет 17%. Только в Западной Европе атомные электростанции вырабатывают в среднем около 50% всей электроэнергии.
      Безопасность  действующих АЭС является одной  из главнейших задач российской атомной энергетики.
      Оценивая  перспективы развития мировой атомной  энергетики, большинство авторитетных международных организаций, связанных с исследованием глобальных топливно-энергетических проблем, предполагает, что после 2010-2020 гг. в мире вновь возрастет потребность в широком строительстве АЭС. По реалистическому варианту, прогнозируется, что в середине XXI в. около 50 стран будут располагать атомной энергетикой. При этом общая установленная электрическая мощность АЭС в мире к 2020 г. возрастет почти вдвое — достигнет 570 ГВт, а к 2050 — 1100 ГВт. 

      В табл. 4 представлены сравнительные  данные АЭС и ТЭС по расходу топлива и загрязнению окружающей среды за год при мощности по 1000 МВт.
      При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных  элементов в окружающую среду  крайне незначительны. В среднем, они  в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности.
      Таблица 2     Расход топлива и загрязнение окружающей среды
Факторы воздействия на среду
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.