Смекни!
smekni.com

Світовий ринок енергоресурсів: стан, проблеми, перспективи (стр. 10 из 14)

Водночас з розробкою новітніх ядерних технологій в світі продовжується удосконалення вже апробованих ядерних технологій, це: легководні реактори (модифікації російського ВВЕР, новий європейський реактор EPR), важководні реактори (канадський CANDU, індійський AHWR), високотемпературні газоохолоджувальні реактори та ін.

Треба також відзначити, що останнім часом у зв’язку з пошуком вирішення проблем сучасної ядерної енергетики відновлюється інтерес до створення торій-уранових паливних циклів.

Основні дослідницькі й конструкторські роботи з цієї тематики проводилися в Німеччині, Індії, Японії, Росії, Великобританії та США. Цілком або частково торієвим паливом завантажувалися кілька дослідних реакторів, але до комерційної експлуатації енергетичних ядерних реакторів справа не дійшла. Втім, дослідницькі роботи в ряді країн продовжуються. Індія, яка володіє значними запасами торію, висунула завдання впровадження торієвого циклу як основного завдання промислового виробництва електроенергії.

Поновлення інтересу до торію обумовлено тим, що його світові запаси в три рази перевищують запаси урану. Дослідженнями встановлено, що ефективна та безпечна робота ядерних реакторів забезпечується при використанні торій-уранового паливного циклу, основою якого є торій. Поряд з вирішенням ресурсної проблеми, до переваг цього циклу варто також віднести більш ефективне використання палива (за рахунок його більш глибокого вигоряння) та значно менші обсяги виробництва радіоактивних відходів. Особливістю цього циклу є те, що в його процесі утворюється ізотоп урану U-233, який сам по собі є ефективною складовою ядерного палива. Але наявність цього ізотопу завжди пов’язана з присутністю високорадіоактивного ізотопу U-232, що ускладнює виробництво палива та його переробку і, як наслідок, робить ці процеси дуже коштовними. У зв’язку з цим окремі фахівці стверджують, що має бути зроблено ще великий обсяг робіт, перш ніж торієвий цикл буде поставлено на комерційну основу. Але поки є можливість видобувати дешевий уран, це є малоймовірним .

Таким чином, з огляду на вимоги безпеки й надійності, нові технологічні рішення в ядерній енергетиці, можуть бути впевнено апробовані тільки в міжнародному ядерному співтоваристві, що акумулювало досвід уже розвинених технологій. Незважаючи на те, що йдеться про багатостороннє міжнародне співробітництво, реалізація цих рекомендацій залежить, насамперед, від позицій США й Росії й має пряме відношення до двостороннього співробітництва цих країн в області нерозповсюдження ядерної зброї. Сьогодні у двох країн є необхідний науково-технічний потенціал для співробітництва в атомній галузі. Потрібно лише прийняття політичного рішення, що відкриє дорогу для повноцінних спільних проектів з розробки й впровадження інноваційних реакторних технологій, проте їх комерційне впровадження слід очікувати не раніше 2025 року.

3.2 Позитивні та негативні аспекти альтернативних енергоносіїв

Альтернативою до традиційних енергоносіїв також виступають відновлювальні джерела електроенергії.

Вітрова енергія. Вітроенергетика – галузь відновлюваної енергетики, яка спеціалізується на використанні кінетичної енергії вітру. Цей вид джерела енергії є непрямою формою сонячної енергії, і, тому, належить до відновлюваних джерел енергії. Зараз вітер використовується для видобутку електроенергії. Хоча ціна 1 Квт-години видобутої з енергії вітру порівняно невисока, але всі проекти по будівництву нових вітряків зазвичай дуже повільно окуповують себе.

Джерело вітроенергетики – сонце, так як воно є відповідальним за утворення вітру. Від загальної кількості енергії сонця 1-2% перетворюється на енергію вітру. Ця кількість вп’ятеро перевищує річну світову енергетичну потребу. Сучасна технологія дозволяє використовувати тільки горизонтальні вітри, що знаходяться близько до поверхні землі та мають швидкість від 12 до 65 км/год.Для того, щоб будівництво вітроелектростанції виявилося економічно виправданим, необхідно, щоб середньорічна швидкість вітру в даному районі складала не менш 6 метрів за секунду. У нашій країні вітряки можна будувати на узбережжях Чорного і Азовського морів, у степових районах, а також у горах Криму і Карпат .

Переваги. Вітрова енергетика є екологічно чистим способом вироблення енергії. Вона не забруднює атмосферу, не споживає палива і не спричинює теплового забруднення довкілля. Максимальне ефективне використання енергії вітру в Україні, дасть можливість щорічно виробляючи 5,71 млн. МВт-год, забезпечити 2,5% загального річного електроспоживання в Україні.

Недоліки. Вітрові електростанції створюють шум високої частоти, тому потребують великих земельних ділянок для свого розміщення, а також заважають близьким населеним пунктам. Є ще один вид впливу вітрової енергетики: генератори великих вітродвигунів обертаються зі швидкістю близько 30 обертів за секунду. Це близько до частоти синхронізації телебачення. Тому великі вітродвигуни можуть заважати прийому передач на відстані до 1,6 км .

Енергія Сонця. Сонячна енергетика – використання сонячної енергії для отримання енергії в будь-якому зручному для її використання вигляді. Сонячна енергетика використовує поновлюване джерело енергії і в перспективі може стати екологічно чистою, тобто такою, що не виробляє шкідливих відходів.

Сьогодні для перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію існує дві можливості: використовувати сонячну енергію як джерело тепла для вироблення електроенергії традиційними способами (наприклад, за допомогою турбогенераторів) або ж безпосередньо перетворювати сонячну енергію в електричний струм в сонячних елементах. Сонячну енергію використовують також після її концентрації за допомогою дзеркал – для плавлення речовин, дистиляції води, нагріву, опалювання і т.д.

Сонячні фотоелементи вже сьогодні знаходять своє специфічне застосування. Вони виявилися практично незамінними джерелами електричного струму в ракетах, супутниках і автоматичних міжпланетних станціях, а на Землі – в першу чергу для живлення телефонних мереж в не електрифікованих районах або ж для малих споживачів струму (радіоапаратура, електричні бритви і запальнички і т.п.).

Переваги сонячної енергетики: загальнодоступність і невичерпність джерела; теоретично, повна безпека для навколишнього середовища (проте в даний час у виробництві фотоелементів і в них самих використовуються шкідливі речовини).

Недоліки сонячної енергетики: через відносно невелику величину для постійної сонячної енергетики потрібне використання великих площ землі під електростанції, але фотоелектричні елементи на великих сонячних електростанціях встановлюються на висоті 1,8—2,5 метра, що дозволяє використовувати землі під електростанцією для сільськогосподарських потреб, наприклад, для випасу худоби; потік сонячної енергії на поверхні Землі сильно залежить від широти і клімату. У різних місцевостях середня кількість сонячних днів в році може дуже сильно відрізнятися;залежність потужності сонячної електростанції від часу доби і погодних умов;висока ціна сонячних фотоелементів; не дивлячись на екологічну чистоту отримуваної енергії, самі фотоелементи містять отруйні речовини, наприклад, свинець, кадмій, галій, миш'як і т. д., а їх виробництво споживає масу інших небезпечних речовин.

Мала гідроенергетика. Мала гідроенергетика є технологічно освоєним способом виробництва електроенергії, що має досить гарантований поновлюваний енергоресурс та найменшу собівартість виробництва електроенергії серед традиційних паливних і більшості нетрадиційних технологій її виробництва.

Освоєння потенціалу малих річок з використанням малих та мікроГЕС допомагає вирішити проблему покращення енергозабезпечення споживачів. Найбільш ефективними є малі ГЕС, що створюються на існуючих гідротехнічних спорудах.

Переваги гідроелектростанцій очевидні – постійно поновлюваний самою природою запас енергії, простота експлуатації, відсутність забруднення навколишнього середовища, поліпшення умови роботи річкового транспорту. Недоліком виступають затоплення територій, так на Дніпрі, наприклад, водосховищами затоплено величезні площі найродючіших земель в Європі: Київським – 922 квадратних кілометрів, Канівським – 675, Кременчуцьким – 2250, Дніпродзержинським – 567, Дністровським – 410, Каховським – 2155 кілометрів квадратних.

Біопаливо та біомаса. Біопаливо або біологічне паливо – органічні матеріали, такі як деревина, відходи та спирти, що використовуються для виробництва енергії. Офіційне визначення біопалива – будь-яке паливо мінімум з 80 % вмістом (за об'ємом) матеріалів, отриманих від живих організмів, зібраних в межах десяти років перед виробництвом.

До біомаси входять не тільки рослинна органічна речовина (зернові культури, кукурудза, соняшник, відходи деревини), але й гній, газ звалищ. При цьому установки анаеробної переробки біомаси з отримання біогазу, тобто біогазові установки виконують також роль очисних споруд, бо переробляють органічні відходи у нейтральні мінеральні продукти. Якщо установки для використання вітрової, сонячної енергії є пасивно чистими, то біогазові установки є активно чистими, бо усувають екологічну небезпеку тих продуктів, які й використовують у якості джерела енергії. Наприклад, технологія метанового зброджування гною дозволяє отримувати біогаз і усуває бактеріальне, хімічне забруднення ґрунту, води, повітря, що відбувається у накопичувачах гною. При цьому виробляються високоякісні добрива, білково-вітамінні кормові добавки, тому вона є безвідходною. Найбільшими світовими виробниками біоетанолу залишаються США (24,6 млн куб. м), Бразилія (18,8 млн куб. м) і країни Євросоюзу (2,3 млн куб. м).