Слайд 1Исследовательский проект
ЭНЕРГЕТИКА
И ЕЁ БУДУЩЕЕ
Слайд 2Группа по исследованию
тепловой энергетики
Группа по исследованию
гидроэнергетики
Слайд 3Группа по исследованию
атомной энергетики
Группа по исследованию
альтернативной
энергетики
Слайд 4Часть I
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЭНЕРГЕТИКИ
Слайд 6Преимущества
Основа электроэнергетики мира (63%);
Возможность работы на смешанном топливе;
Размещаются
в районах, как добычи, так и нефтеперерабатывающих производств;
Слайд 7Классификация ТЭС
тепловые станции, отпускающие только электрическую энергию. Они оснащаются турбинами типа
К (конденсационные): КЭС, ГРЭС(Государственная районная электростанция). Очень крупные. КПД=35-40%
ТЭС, отпускающие и электрическую и тепловую энергию-ТЭЦ. На них более полно используется теплота топлива. КПД=60-70%. Бывают 2 типов: Промышленные ТЭЦ работают исключительно для удовлетворения потребности в тепловой энергии какого-либо предприятия.
Отопительные ТЭЦ предназначены для отопления жилых районов, городов.
По виду отпускаемой энергии:
Слайд 8
По виду используемого топлива:
угольные
газовые (больше всего)
мазутные
Слайд 9
По мощности:
станции малой мощности
(Nуст160 МВт)
станции большой
мощности (Nуст>1000 МВт)
Слайд 10Крупнейшие ТЭС России
Сургутская ГРЭС-2
(7000 МВт)
Рефтинская ГРЭС
(3800 МВт)
Костромская ГРЭС
(3600
МВт)
Слайд 11А также:
По технологической структуре;
По типу теплового двигателя;
По типу
парогенератора;
По величине начальных параметров пара;
По типу часов использования установленного оборудования;
По типу водоснабжения;
Слайд 12ТЭС Татарстана
Нижнекамская ТЭЦ 1
(880 МВт)
НЧелнинская ТЭЦ
(1180 МВт)
Заинская ГРЭС
(2200 МВт)
Слайд 14Гидроэлектростанции (ГЭС) – электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного
потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой
круглый год и возможно
большие уклоны реки,
благоприятствуют
гидростроительству
каньонообразные виды
рельефа.
Слайд 15Особенности ГЭС
Себестоимость электроэнергии на российских ГЭС более чем в два раза
ниже, чем на тепловых электростанциях;
Турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до максимальной мощности и позволяют быстро изменять мощность при необходимости, выступая в качестве регулятора выработка электроэнергии;
Сток реки является возобновляемым источником энергии;
Значительно меньшее воздействие на воздушную среду, чем другими видами электростанции;
При сооружении ГЭС, одновременно с энергетическими, решаются важные задачи: орошение земель и развитие судоходства, обеспечение водоснабжения крупных городов и промышленных предприятий и т. д.;
Технология производства электроэнергии на ГЭС довольно проста и легко поддается автоматизации;
Пуск агрегата ГЭС обычно составляет около 85-90%;
Благодаря меньшим эксплуатационным расходам, себестоимость электроэнергии на ГЭС, как правило, в несколько раз меньше, чем на тепловых электростанциях.
Слайд 17Гидроэлектростанции в России
Россия располагает большим гидроэнергетическим потенциалом (9% от мировых запасов),
что определяет широкие возможности развития гидроэнергетики. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия занимает второе место в мире после Китая. Преобладающая часть гидроэнергопотенциала сосредоточена в восточных р-х страны, в бассейнах Енисея, Лены, Оби, Амура. Однако наиболее освоен энергетический потенциал рек Европейской части, коэффициент его использования ныне составляет 47%. Освоенность гидроэнергопотенциала Сибири существенно ниже – 22%, на Дальнем Востоке этот показатель не повышает 4%.
По состоянию в России имеется 15 гидравлических электростанций свыше 1000 МВт (действующих, достраиваемых или находящихся в замороженном строительстве), и более сотни гидроэлектростанций меньшей мощности.
Слайд 18Крупнейшие гидроэлектростанции России
Слайд 19ГЭС в Республике Татарстан
Нижнекамская ГЭС – на Каме, у города Набережные
Челны, состоит из 16 агрегатов, 1-ый, 2-й гидроагрегаты введены в эксплуатацию в 1979 г. С начала эксплуатации выработано 25 млрд. кВт·ч. электроэнергии.
Слайд 21
Использование ядерной энергии получила практическое применение в мире лишь в последнее
десятилетие. Сейчас ядерная энергетика развивается опережающими темпами по отношению ко всей электроэнергетике, особенно в экономически развитых странах и районах дефицитных по другим энергоресурсам. Мировое производство электроэнергии на АЭС с начала 1979-х годов возросло более чем в 13 раз. Доля атомных электростанций в общем производстве электроэнергии составляет 17%.
ЗНАЧЕНИЕ АЭС
Слайд 22
Главное преимущество – практическая независимость от источников топлива из- за небольшого
объема используемого топлива.
Во много тысяч раз меньшая потребность в топливе ( по заключенной в нем энергии 1кг урана эквивалент 3 000т каменного угля) почти освобождает размещение АЭС от влияния транспортного фактора.
Огромным преимуществом АЭС является её относительная экологическая чистота. Выбросы на АЭС полностью отсутствуют. ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода для окисления топлива, АЭС не потребляют кислород вообще, по сравнению с ТЭС.
Преимущества АЭС
Слайд 23Распределение мощностей АЭС по регионам и странам мира
Более 60% мощностей АЭС
мира сосредоточено в небольшой группе стран: США, Франция, Япония, ФРГ и Россия.
В настоящее время в мире действует 441 энергоблок. Особенно велика доля АЭС в производстве электроэнергии в Литве ( 80%), во Франции ( 77%), в Словакии и Бельгии ( более 50%).
Довольно значителен этот показатель также на Украине, в Швеции, Республике Корее. Крупнейший в мире атомно – энергетический комплексе «Фукусима» расположен на
о. Хонсю в Японии.
Слайд 25
Башкирский АЭС ( город Агидель), Воронежская атомная станция теплоснабжения (город Воронеж),
Горьковская атомная станция теплоснабжения ( город Нижний Новгород), Костромская АЭС ( поселок городского типа Чистые Боры), Крымская АЭС ( город Щёлкино, Украина), Татарская АЭС ( поселок городского типа Камские Поляны).
Атомные станции в России
В настоящее время в РФ на 10 действующих АЭС эксплуатируется 31 энергоблок общей мощностью 23243 МВт.
Действующие атомные станции:
Балаковская, Белоярская, Билибинская, Волгодонская, Калининская, Кольская, Курская, Ленинградская, Нововоронежская, Смоленская.
Проектируемые атомные станции:
Нижегородская, Плавучая, Калининградская, Северская, Тверская, Южно- Уральская.
Остановленное строительство атомных станций:
Слайд 26Новые технологии АЭС
Ведутся активные исследования в области ядерной энергетики:
Разработки новых типов
реакторов;
Разрабатываются новее методы химической переработки ядерного топлива, что приводит к снижению их активности;
Внедряются новее технологии безопасности в работе АЭС.
Слайд 27Большая зеленая надежда.
Альтернативная энергетика
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии,
которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района.
Слайд 28Классификация источников
альтернативной энергетики.
Рассмотрим их
Слайд 29Ветряная энергетика
Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в
электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор(для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими.
Слайд 30Солнечная термальная энергетика
Солнечная энергетика — направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании
солнечного излучения для получения энергии. В солнечной энергетике используется возобновляемый источник энергии. Производство энергии солнечными электростанциями соответствует концепции распределённого производства энергии и всем современным энергоэффективным технологиям.
Слайд 31Водородная энергетика
Водородная энергетика — развивающаяся отрасль энергетики, направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на
использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплот сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в оборот водородной энергетики). Водородная энергетика относится к нетрадиционным видам энергетики.
Слайд 32Биотопливо
Биото́пливо — это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарног тростника или семян рапса, кукурузы, сои.
Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации. Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты,топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (биогаз, водород).
Слайд 33Перспективы
На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего около 1 % мировой
выработки электроэнергии. Речь идет прежде всего о геотермальных электростанциях (ГеоТЭС), которые вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии;
Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.
Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах — Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае.
Солнечные электростанции (СЭС) работают более чем в 30 странах.
В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае. Дания получает 25% энергии из ветра [2]
В качестве топлива в Бразилии и других странах все чаще используют этиловый спирт.
Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым топливным дефицитом в традиционной энергетике.
По оценкам Европейской комиссии к 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 миллионов рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1 % ВВП.
Россия может получать 10% энергии из ветра.
Согласно отчёту ООН, в 2008 году во всём мире было инвестировано $140 млрд в проекты, связанные с альтернативной энергетикой, тогда как в производство угля и нефти было инвестировано $110 млрд.
Во всём мире в 2008 году инвестировали $51,8 млрд в ветроэнергетику, $33,5 млрд в солнечную энергетику и $16,9 млрд в биотопливо. Страны Европы в 2008 году инвестировали в альтернативную энергетику $50 млрд, страны Америки — $30 млрд, Китай — $15,6 млрд, Индия — $4,1 млрд.
Слайд 34Часть II
НЕГАТИВНЫЕ СТОРОНЫ ЭНЕРГЕТИКИ
Слайд 35Негативное влияние работы тепловых электростанций на окружающую среду
Слайд 36Недостатки ТЭС:
Истощение мировых запасов ископаемого горючего (уголь, нефть, газ);
Экологический вред,
наносимый добычей, переработкой и транспортировкой огромных масс ископаемого топлива;
Сжигание атмосферного кислорода; нарушение геобиохимического цикла углерода в биосфере;
Загрязнение окружающей среды вредными выбросами (оксиды азота и серы, вызывающие кислотные дожди, токсичные тяжелые металлы, радиоактивные элементы);
Накопление газов, вызывающих парниковый эффект (двуокиси углерода, метана, оксида азота и галоуглеродов) достигло уровня, при котором глобальное изменение климата становится весьма вероятным;
Слайд 37Кислотные дожди
Кислотные дожди возникают в результате попадания в
атмосферу отработанных газов, выпускаемых тепловыми электростанциями. Эти газы содержат оксиды серы и азота, которые соединяются с влагой и кислородом воздуха и образуют серную и азотную кислоты. Затем эти кислоты выпадают на землю - иногда на расстоянии многих сотен километров от источника загрязнения атмосферы. Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы - озера, реки, заливы, пруды - повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв
Слайд 39 Летом в 2007 году в Санкт-Петербурге в поселке Лаврики
взорвалась Северная ТЭЦ
В августе 2010 в Норильске произошла авария на ТЭС
21 декабря 2010 года произошла авария на Дягилевской ТЭЦ
Слайд 40Негативное влияние гидроэлектростанций на окружающую среду
Слайд 41Водохранилища
Вода мелководий интенсивно прогревается солнцем, что создает благоприятные условия
для развития сине-зеленых водорослей. Они в большинстве случаев не используются и, разрастаясь, гниют, заражают воду и атмосферу; также происходит размыв берегов.
Слайд 42Речное судоходство
Сооружение ГЭС оказывает двоякое воздействие на судоходство: повышение
глубины реки в верхнем бьефе, что для судоходства выгодно, и необходимость (при сквозном движении судов) сооружения шлюзов, что влечет за собой дополнительные капиталовложения.
Слайд 43Рыбное хозяйство.
Во-первых, это касается так называемых проходных рыб.
Воздвижение плотин на пути их миграции может привести к ликвидации очень ценных проходных рыб.
Слайд 44Другие проблемы
ГЭС являются объектами дорогого строительства и имеют длительные
сроки ввода в эксплуатацию.
Слайд 45Затопления
При строительстве ГЭС возникает проблема затопления лугов, пастбищ.
Также затапливаются большие площади лесов, в последствие происходит гниение древесины.
Более того многие люди вынуждены покидать родные места проживания.
Слайд 46Крупнейшие аварии и происшествия на ГЭС.
9 октября 1963 года – одна
из крупнейших гидротехнических аварий на плотине Вайонт в северной Италии.
5 октября 2007 года на реке Чу во вьетнамской провинции Тханьхоа после резкого подъема уровня воды прорвало плотину строящейся ГЭС Кыадат. В зоне затопления оказалось около 5тыс домов.
17 августа 2009 года – крупная авария на Саяно-Шушенской ГЭС. В резульате аварии погибло 75 человек, оборудованию и помещениям был нанесен серьезный ущерб.
Слайд 47Аварии(на примере Саяно-Шушенской ГЭС)
Слайд 49Недостатки АЭС:
опасность радиоактивных отходов (плутоний, уран, цезий, стронций и др.);
опасные последствия
в случае серьезных аварий (большие территории заражения и длительное их восстановление);
проблемы утилизации и захоронения отработанного топлива и возникающие с ним дополнительные расходы;
тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.
Слайд 50Примеры катастроф на АЭС
1986 г. город Чернобыль. Разрушение ядерного реактора и
утечки в результате этого большого количества радиоактивных веществ привело к гибели более 25 тыс. человек от лучевой болезни;
1979 г. город Три-Майл-Айленд (США). В ходе неё была серьёзно повреждена активная зона реактора, часть ядерного топлива расплавилась,хотя ядерное топливо частично расплавилось, оно не прожгло корпус реактора и радиоактивные вещества, в основном, остались внутри. По разным оценкам, радиоактивность благородных газов, выброшенных в атмосферу составила от 2,5 до 13 миллионов кюри. Территория станции также была загрязнена радиоактивной водой, вытекшей из первого контура.
Слайд 51Рис.1. Авария на американской АЭС
Рис.2. Чернобыльская АЭС - Авария 1986 г.
Рис.3. Авария на АЭС Токаимура (Япония)
Слайд 52Выводы
АЭС таят в себе большой разрушительный
потенциал: крупная авария
способна вывести из
хозяйственного использования тысячи километров
территории, данная местность будет заражена 300
лет.
Даже малые дозы радиации негативно влияют на
природу, возле АЭС стало меньше представителей
животного мира.
Главным фактором отказа от использования АЭС
является не только высокая безопасность в
эксплуатации, но и создание так называемых
«могильников», выбора их территориального
размещения.
Слайд 53Недостатки
альтернативной
энергетики
Слайд 54Недостатки ветроэнергетики
низкая плотность энергии, приходящейся на единицу площади ветрового колеса
непредсказуемые
изменения скорости ветра в течение суток и сезона
отрицательное влияние на среду обитания человека и животных, на телевизионную связь и пути сезонной миграции птиц
Слайд 55Недостатки геотермальной энергетики
высокая минерализация термальных вод большинства месторождений
наличие токсичных соединений
и металлов, что исключает в большинстве случаев сброс термальных вод в природные водоемы
Слайд 56Недостатки гелиоэнергетики
в ночное время гелиоэнергии нет, поэтому приходится дополнительно разрабатывать и
создавать аккумуляторы энергии
относительная маломощность генераторов при их дороговизне
Слайд 57Недостатки альтернативной гидроэнергетики
высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность
низкая
концентрация
изменчивость во времени
Слайд 58
11 марта 2011 г.
Сильнейшее землетрясение и цунами в Японии
Масштабы катастрофы огромны!!!
Слайд 59
В результате землетрясения на японских АЭС
остановлены 11 энергоблоков из 53 существующих:
АЭС Фукусима I – 3 энергоблока;
АЭС Фукусима II – 4 энергоблока;
АЭС Онагава – 3 энергоблока;
Токайская АЭС – 1 энергоблок.
Слайд 60
Выбросы радиации
Радиоактивное заражение местности
Что дальше?
Облучение
Слайд 61Руководители проекта
Гаязова Ляля
Вакильевна
Мамлеева Мария
Михайловна