Реферат: Припливні електростанції

Підготувала

учениця 11-Б класу

Миц Галина

Перевірив вчитель фізики

Бучинський В.Н.

Тернопіль 2010

Вступ

Розвиток технічної цивілізації на Землі в XX столітті характеризується стрімким збільшенням енергоспоживання. За оцінками, в 1945-1995 pp. населення планети використало 2/3 всього палива, добутого людством за час свого існування. Такі бурхливі темпи розвитку енергетики спричинили появу низки гострих проблем. На перший план виходить проблема ресурсозабезпеченості енергетичного господарства. 3 одного боку, сумарні запаси паливних ресурсів досить великі, до того ж щороку стають відомими нові поклади викопного палива. Крім того, сучасна технологія відкриває доступ до використання нетрадиційних джерел енергії, це свідчить на користь того, що абсолютного дефіциту енергетичних ресурсів на планеті поки що не існує. З іншого боку, спостерігається відносна ресурсна обмеженість, зумовлена можливістю швидкого вичерпання найбільш доступних родовищ, перехід до розробки складніших, що спричинює подорожчання енергоносіїв і робить використання більшої частини паливних ресурсів нерентабельними.

Але особливо загострилися проблеми, пов'язані з негативним впливом енергетики на стан навколишнього середовища. Масове використання енергії завдає збитків природі і здоров'ю людини через викиди, що містять важкі метали, двоокис сірки, окис азоту та інші шкідливі речовини. Рослини та океан уже не встигають поглинути всю кількість вуглекислоти, яка утворюється внаслідок спалювання органічного палива. Це веде до поступового збільшення її концентрації в атмосфері, що посилює "парниковий ефект" і викликає потепління клімату. Якщо тенденція зростання споживання енергії та викидів двоокису вуглецю збережеться, то вже до 2025 року на Землі потеплішає на 2 градуси Цельсія, що призведе до глобальних катастрофічних наслідків: зміщення кліматичних зон, зникнення багатьох видів рослин, скорочення лісових площ, збільшення пустель, розтавання льодовиків тощо. Все це створить небезпеку голоду, хвороб, масових міграцій населення із зон екологічного лиха.

Ось заходи, що дозволили б переламати негативні тенденції у сфері енергетики:

підвищення ефективності використання енергії (за нинішнього рівня техніки можна зменшити сумарне споживання енергії на 35-45%);

зменшення шкідливих викидів в атмосферу завдяки новим технологіям очищення відпрацьованих газів;

зміна структури паливно-енергетичного балансу через розвиток альтернативної енергетики;

вжиття заходів для сповільнення темпів росту населення.

Використання нових видів енергії

Енергія океану

Для перетворення і використання енергії океану існують припливні електростанції (ПЕС), хвильові електростанції (ХвЕС) і електростанції морських течій (ЕСМТ). В усіх цих типах енергоустановок проходить перетворення механічної енергії океану на електричну. Окремим напрямом є енергоустановки, використовуючи наявність температурного перепаду між верхнім і нижнім шарами Світового океану. Їх називають гідротермальними електростанціями (ГітЕС). Можливі і гідротермальні енергоустановки, в яких використовується температурний перепад між водою океану і повітряними масами у північних районах.

Припливні електростанції є новим напрямом енерговиробництва. Потенційна енергія припливів має значні ресурси. Передбачається, що тільки частина енергії припливів, яка розсіюється на тертя і вихровий рух мас води, складає біля 1 млрд. кВт., що відповідає енергетичному потенціалу майже всіх рік світу. Припливна електростанція (ПЕС) використовує обидві фази цього унікального явища - приплив і відплив. Черговість припливів і відпливів передбачає перемінні напрямки обертання гідротурбіни ПЕС. В процесі в кожної з двох фаз цього руху змінюється напір води перед гідротурбіною. Отже, компенсувати зниження напору можна збільшенням витрат води. Це збільшує вартість будівництва через необхідність збільшення запасів води під час припливу і вартість земляних робіт при утворенні акумулюючих ємностей ПЕС.

Океанські течії

Тільки течії Гольфстрім і Куросіо несуть відповідно 83 млн. метрів кубічних і 55 млн. метрів кубічних води за секунду. Однак для реалізації енергії океанських течій потрібні турбіни діаметром у 170 метрів і довжиною ротора 80 метрів, виготовлені з алюмінієвого сплаву з припустимим строком служби не менше 30 років. Турбіну припускають встановити в районах течій на якорі і піднімати на поверхню з глибини робочого стану тільки для профілактичних оглядів. За оцінками спеціалістів, собівартість вироблюваної електроенергії на такій електростанції може бути в 1,8 раз нижче, ніж на ТЕС.

Раціональне використання енергії

Швидкі темпи розвитку переробних, обробних та інших галузей народного господарства зумовлюють значні потреби у всіх видах енергії. Показником енергоємності того чи іншого технологічного процесу є витрата енергії на одиницю отриманої продукції. Чим менше енергії витрачається на виробництво одиниці продукції, тим нижча собівартість продукції, і навпаки, у процесі виробництва металів, фосфору, хлору - це одна з головних статей витрат. Зменшити енергоємність продукції можна різними шляхами - утилізацією вторинних енергоресурсів, удосконаленням технологічного обладнання, заміною енергоємних технологічних процесів процесами незначної енергоємності, кращою підготовкою сировини до переробки. Утилізація - це доцільне застосування відходів у господарстві. Через недосконалість технологічного обладнання велика кількість енергетичних ресурсів втрачається

або використовується нераціонально. У кожному технологічному процесі існують різні шляхи вдосконалення технологічного обладнання та раціонального використання вторинних енергоресурсів.

Енергія морів та океанів

Моря та океани займають 71% поверхні Землі і мають енергію таких видів:

енергія хвиль та припливів:

енергія хімічних зв'язків газів, солей, мінералів тощо;

прихована енергія течій у різних частинах морів та океанів;

невичерпна енергія, яку можна виробляти, використовуючи різницю температур води на поверхні та в глибині також перетворюючи її на традиційні види.

Такі величезні запаси енергії та різноманітність її форм - гарантія того, що в майбутньому людство не буде відчувати її браку.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--