Перспективы солнечной энергетики
Солнечная энергия
В перспективе солнечная энергия вполне может стать основным источником света и тепла на Земле. Перспективы применения данного вида энергии не знают границ.
Причина медленного развития солнечной энергетики проста: средний поток радиации, поступающий на поверхность Земли от нашего светила, очень слаб. К тому же он зависит от времени суток, сезона и погоды. Чтобы усилить поток солнечной энергии, надо собирать её с большой площади с помощью концентратов и запасать впрок в аккумуляторах. Пока это удается сделать в так называемой малой энергетике, предназначенной для снабжения светом и теплотой жилых домов и небольших предприятий.
Существуют солнечные электростанции (СЭС), которые оснащены зеркалами. Зеркала, поворачиваясь, отслеживают перемещение Солнца и направляют его лучи на паровой котел электростанции. Вырабатываемый котлом пар, так же, как на тепловых электростанциях, приводит в действие турбину с электрогенератором.
СЭС построены во многих странах с «хорошим» солнцем (США, Франция, Япония). Главное препятствие на пути их широкого распространения – высокая себестоимость электроэнергии, в 6-8 раз выше, чем на традиционной ТЭС. Но с применением более простых по конструкции, а значит, и более дешевых гелиостатов себестоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными электростанциями, должна существенно снизиться.
Существует два основных способа преобразования солнечной энергии: фототермический и фотоэлектрический. В первом, простейшем, теплоноситель (чаще всего вода) нагревается в коллекторе (системе светопоглощающих труб) до высокой температуры и используется для отопления помещений. Коллектор устанавливают на крыше здания так, чтобы его освещенность в течение дня была наибольшей. Часть тепловой энергии аккумулируется: краткосрочно (на несколько дней) – тепловыми аккумуляторами, долгосрочно (на зимний период) – химическими. Солнечный коллектор простой конструкции площадью 1 м2 за день может нагреть 50-70 л воды до температуры 80-90 ºС. Работающие по такому принципу типовые гелиоустановки снабжают горячей водой многие дома в южных районах.
Справка: существуют
o ТЭС — тепловые электростанции (66–68%)
o ГЭС — гидравлические электростанции (17–18%)
o АЭС – атомные гидростанции (14–15%)
o СЭС – солнечные электростанции
ТЭС – тепловые, вырабатывают электрическую энергию;
ТЭЦ – электроцентрали, вырабатывающие электроэнергию + тепло (расстояние передачи тепла не более 20-30 км);
ГРЭС – государственные районные электростанции.
Требуемое сырье:
уголь, газ, мазут, торф, поэтому можно строить везде.
Преимущества:
быстро строят, и строительство обходится дешевле, чем строительство ГЭС и АЭС;
разнообразное сырьё;
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний;
КПД – 33%.
Недостатки:
Работают на невозабновимых ресурсах.
Дают много отходов (самые чистые на природном газе).
Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 суток).
Энергия дорогая, так как для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей.
Местонахождение:
Канаковская ГРЭС
Костромская ГРЭС
Сургутская ГРЭС
Рефтинская ГРЭС
Ириклинская ГРЭС
Берёзовская ГРЭС
Заинская ГРЭС
ГЭС – гидроэлектростанция на равнинных и горных реках;
ГАЭС — гидроаккумулирующая станция (Загорская);
ПЭС – приливная электростанция (высоту приливов и отливов).
Требуемое сырье: вода равнинных и горных рек.
Движение воды во время приливов и отливов.
Преимущества:
высокий КПД – 92-94%;
экономичны, простота управления;
обслуживает сравнительно немногочисленный персонал;
маневренны при изменении нагрузки выработки электроэнергии;
длительный срок эксплуатации (до 100 и более лет);
низкая себестоимость электроэнергии;
ГЭС – комплексное гидротехническое сооружение;
регулирует стоки;
плотина используется для транспортных связей между берегами (таблица);
около них образуются промышленные центры (Тольятти, Набережные Челны, Балаково);
процесс выработки электроэнергии не сопровождается загрязнением окружающей среды.
Недостатки:
Длительное и дорогое строительство (15-20 лет).
Строительство сопровождается затоплением огромных площадей плодородных земель. В зоне затопления оказываются сотни деревень и даже городов.
Водохранилища изменяют речной сток, климат.
Вода в водохранилищах быстро загрязняется, так как идёт накопление отходов. Прошедшая через турбину вода становится «мёртвой», поскольку в ней погибают микроорганизмы.
Проявление «капризности» по выбору места строительства.
Местонахождение:
Саяно-Шушенская(6400 МВт)
Красноярская (6000 МВт)
Иркутская
Волгоградская
Братская
Бурейская
Загорская ГАЭС
АЭС – атомная электростанция, вырабатывает электроэнергию;
АЭЦ – атомная электроцентраль (тепло + энергия).
Требуемое сырье:
ядерное топливо (плутоний и уран). При расходе 1 кг урана образуется энергии как при сгорании 2500 кг угля.
Преимущества:
на 20-30 тонн ядерного топлива АЭС работает несколько лет;
в высшей степени концентрированное и транспортабельное топливо;
маневренность;
размещение (там, где нужна электроэнергия, но нет других источников сырья (мало).
КПД – 80%;
дешёвая электроэнергия;
сравнительно небольшие затраты при строительстве;
работа станции не приводит к усилению парникового эффекта.
процесс выработки электроэнергии не сопровождается загрязнением окружающей среды;
Недостатки:
АЭС таят в себе большой разрушительный потенциал: крупная авария способна вывести из хозяйственного использования тысячи километров территории (Чернобыль).
Проблема утилизации ядерного отработанного топлива в специальных могильниках.
Местонахождение:
Кольская – Полярные Зори
Ленинградская – Сосновый бор
Калининская — Удомля
Курская – Курчатов
Балаковская
Смоленская – Десногорск
Белоярская – Заречный
По вопросам членства в СРО Энергоаудиторов и получения допуска к проведению энергоаудита обращайтесь:
НП СРО «Межрегиональный союз энергоаудиторов «ИМПУЛЬС»
125310, г. Москва, ул. Митинская, д. 55, стр. 1, офис 58
Телефон СРО +7 (495) 943-14-48; Факс СРО +7 (495) 759-55-36.
Наше СРО Энергоаудиторов работает со всеми регионами России.
