Министерство образования и науки Республики Казахстан
Западно-Казахстанский Аграрно-Технический Университет
им. Жангир хана
Кафедра ЭЭ и АПП
РЕФЕРАТ
Тема: Использование морских возобновляемых ресурсов в производстве электроэнергии
Выполнил студент I курса группы ЭЭ-12 Михеенко А
Проверила: Вичкуткина АП
Уральск, 2004г.
План:
Введение
1. Малые электростанции на базе возобновляемых источников энергии
2. Энергия морей и океанов
2.1 Приливные электростанции
2.2 Энергия волн морей и океанов
2.3 Тепловая энергия морей и океанов
2.4 Энергия океанических течений
Введение
О важности более широкого использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии в XXI веке вряд ли кого-то надо убеждать. Всем ясно, что основные невозобновляемые энергоресурсы, раньше или позже, исчерпаются. По одним прогнозам угля хватит на 1500 лет, нефти — на 250, газа — на 120 лет. По другим прогнозам перспектива хуже. Нефть должна закончиться лет через 40, газ — через 80, уран — через 80 - 100 лет, угля может хватить еще лет на 400.
И что еще чрезвычайно важно, у возобновляемых источников энергии неоспоримые преимущества в области экологии. Некоторые возобновляемые виды энергии уже сегодня стоят не дороже энергии, получаемой за счет использования ископаемого топлива, и практически все они дешевле ядерной энергии.
"Чистая" энергия становится еще более приемлемой в сравнении с энергией, получаемой на базе ископаемого топлива, если в его стоимость включить цену ущерба, наносимого окружающей среде и здоровью людей при его добыче и использовании. А это может быть сделано путем введения соответствующего налога на невозобновляемые топливно-энергетические ресурсы.
Не случайно главы восьми государств, в том числе и России, в 2000 г. в Японии обсудили проблемы использования возобновляемых источников энергии. Более того, образовали рабочую группу для выработки рекомендаций по развертыванию рынка этой энергетики. В данном реферате рассмотрено возможности использования возобновляемых источников электроэнергии на мировом рынке.
1. Малые электростанции на базе возобновляемых источников энергии
К возобновляемым источникам энергии, как известно, относятся солнечное излучение, энергия ветра, рек, водотоков, приливов и волн, биомассы, геотермальная энергия, рассеянная тепловая энергия воздуха и воды. Экономический потенциал возобновляемых источников энергии в мире оценивается примерно в 20 млрд т. условного топлива (у.т) в год, т.е. в 2 раза превышает годовой объем добычи всех видов органического топлива.
В настоящее время по данным Международного Энергетического Агентства производство электроэнергии за счет нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) оценивается более чем в 200 млрд кВт • ч, что составляет около 2 % общего ее производства, к 2005 г. оно достигнет 5 %, к 2020 г. - 13 %, к 2060 г. -33 %.
Причем, вопреки общепринятому мнению, энергии солнца, ветра и малых гидростанций может хватить для удовлетворения потребностей всего мира. Каждый год Земля получает от Солнца энергии и 100 раз больше, чем ее содержится во всех запасах ископаемого топлива, вместе взятых.
Варианты прогнозов вклада возобновляемых источников энергии, поданным Мирового Энергетического Совета, представлены в табл. 1. В США доля производства электроэнергии на базе нетрадиционных источников энергии, в общем ее объеме составляет 1 %, в Дании — 20 %. В Нидерландах доля производства электроэнергии на их базе к 2010 г. возрастет с З до 10 %, в Германии — с 5,9 до 12 %.
Причем большая часть потребности в энергии будет удовлетворяться за счет солнечных элементов, ветроустановок, малых гидростанций и использования биомассы остатков урожая и отходов деревообрабатывающей промышленности. Что касается геотермального тепла, энергии волн и приливов, то в некоторых районах мира эти источники энергии также могут оказаться значительными.
Согласно оценке Агентства по охране окружающей среды США через 20 лет возобновляемые источники энергии смогут удовлетворить 1/3 мировой потребности в энергии по сравнению с 1/17 частью сегодня. Еще через 20 лет — 2/3 потребности в энергии. Но в этих целях процесс развития нетрадиционной энергетики должен быть существенно ускорен. А для этого нужна воля правительств и энергетиков всех стран и в первую очередь, индустриально развитых.
Таблица 1. Прогноз вклада возобновляемых энергоисточников в общее энергопотребление, млн т нефтяного эквивалента
| Виды энергоресурсов | Минимальный вариант | Максимальный вариант | ||
| млм т | % | млн.т | % | |
| Современная биомасса | 243 | 45 | 561 | 42 |
| Солнечная энергия | 109 | 20 | 355 | 26 |
| Ветровая, геотермальная, М ГЭС, мусор | 187 | 35 | 429 | 32 |
| Всего | 539 | 100 | 1345 | 100 |
| Доля общего первичного энергопотребления, % | 3 - 4 | 8 - 2 | ||
Что касается использования возобновляемых источников энергии в России, то экономически эффективный потенциал возобновляемых источников энергии России составляет свыше 270 млн т у. т. в год или более 25 % внутреннего годового энергопотребления.
Причем значительными возобновляемыми ресурсами располагают большинство регионов страны, в том числе и проблемные, сточки зрения энергоснабжения. Соответствующие данные приведены в табл. 2.
Т а 6 л и ц а 2. Ресурсы возобновляемых источников энергии России
| Вид ресурса | Ресурс, млн т у. т. | ||
| валовый | технический | экономический | |
| Милая гидроэнергетика | 360 | 125 | 65 - 70 |
| Геотермальная энергия | 18·1017 | 2·107 | 115 -150 |
| Энергия биомассы | 104 | 50 - 70 | 35 - 50 |
| Энергия ветра | 26·103 | 2·103 | 12 - 15 |
| Солнечная энергия | 23·105 | 2,3·103 | 13 - 15 |
| Низко потенциальное тепло | 525 | 105 | 30 – 35 |
| Итого | 183·106 | 25·106 | 270 - 335 |
В настоящее время в России действуют несколько экспериментальных и опытно-промышленных электростанций, использующих возобновляемые энергоресурсы, около 300 малых ГЭС, десятки небольших ветровых и солнечных установок.
Всего в нашей стране используется пока 1,5 млн. т у.т. нетрадиционных возобновляемых энергоресурсов, общий вклад которых в энергобалансе страны не превышает 0,1 %.Технико-экономические показатели и состояние строительства электростанций на базе НВИЭ показаны в табл. 3.
Однако, сегодня, как никогда ранее, необходимо более активно развивать энергетику на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Причин к тому много:
это возможность решения проблем обеспечения энергией отдаленных и труднодоступных районов меньшими силами и средствами;
это необходимость сокращения объемов дорогостоящего строительства линий электропередачи, особенно в труднодоступных и отдаленных регионах;
это использование электростанций на базе НВИЭ для оптимизации графиков загрузки оборудования на других электростанциях;
это необходимость снижения вредных выбросов от энергетики (CO2, NOx и других) в экологически напряженных регионах.
| Энергосистема | Электростанция | Установленная мощность МВт | Годовая выработка электроэнергии, кВт·ч | Число часов использования установленной мощности, ч | Примечание |
| Камчатскэнерго | Мутновская ГеоТЭС | 80,0 | 577,00 | 7500 | Строится |
| Камчатскэнерго | Верхне-Мутновская ГеоТЭС | 12.0 | 85,28 | 7500 | Построена |
| Камчатскэнерго | Паужетская ГеоТЭС | 11,0 | 59,50 | 3100 | Действующая |
| Сахалкнэнерго | Океанская ГеоТЭС | 31,5 | 107,10 | 3400/3300 /2600 | ТЭО* |
| 1-я очередь | 12,6 | 42,75 | 3700/3300 /2300 | Проект оборудования | |
| Калмэнерго | Калмыцкая ВЭС | 22,0 | 52.94 | 2406 | Строится |
| 1-я очередь | 9,0 | 21,66 | 2406 | ||
| Магаданэнерго | Магаданская ВЭС | 50,0 | 127,00 | 2330 и 2560 | ТЭО* |
| 1-я очередь | 10.0 | 23,00 | 2330 | ||
| Комиэнерго | Заполярная ВЭС | 2,5 | 6.88 | 2750 | Строится |
| Дальэнерго | Приморская ВЭС | 30,0 | 63,34 | 2110 | ТЭО* |
| 1-я очередь | 10,0 | 29.34 | 2934 | ||
| Камчатскэнерго | Каскад ГЭС на р. Толмачева | 45.2 | 160.90 | — | Строится |
| МГЭС-1 | 2.0 | 8.10 | 3900 | ||
| МГЭС-2 | 24,8 | 87,40 | 3510 | ||
| МГЭС-3 | 1S.4 | 65.40 | 3550 | ||
| Ставропольэнерго | Кисловодская СЭС | 1,5 | 2.04 | 1360 | ТЭО* |
| 1-я очередь | 0,5 | 0,68 | 1360 | ||
| Хабаровскэнерго | Тугурская ПЭС | 3800,0 | 16200.00 | ТЭО* |
Таблица 3. Основные технико-экономические показатели и состояние строительства нетрадиционных электростанций РАО «ЕЭС России»
* Технико-экономическое обоснование
Кроме того, это позволяет финансировать строительство электростанций на базе НВИЭ за счет использования оплаты "квот за выбросы";
это необходимость увеличения объемов использования органических энергоресурсов как сырья в химической и других отраслях промышленности за счет снижения их доли на выработку электроэнергии;
это сохранение невозобновляемых энергоресурсов для наших будущих поколений;
это обеспечение энергетической безопасности нашей страны. И, наконец, потребность расширения использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии вызвана тем. что зона децентрализованного энергоснабжения охватывает более 70 % территории нашей страны, на которой постоянно проживает более 10 млн чел., в том числе в сельских районах Севера -2,5 млн чел., временно проживающих — 0,4 млн чел., ведущих кочевой и полукочевой образ жизни — 0,05 млн чел.