Гелиотермальные элетростанции
Общие сведения о гелиоэнергетики. Фотоэлектрические преобразователи и гелиостанции. Солнечные бассейны, их преимущества перед коллекторами других типов. Энергия ветра, волн, приливов и отливов. Проблемы и перспективы использования электроэнергетики.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.12.2018 |
Размер файла | 334,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «БУРЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Гелиотермальные элетростанции
Выполнил: Митапов Алексей Андреевич
Проверил: Кондратенко Анатолий Сергеевич
кандидат технических наук
Улан-Удэ 2018
Введение
Человечество с самого начала своей «творческой» деятельности задумывалось как использовать энергию повседневных явлений, таких как ветер, солнечный свет, воды, энергию тепла нашей планеты и т.д.
Но сегодня мы подходим к новой эпохе зеленой энергетики. Такой вид энергетики называется альтернативной и отличается от традиционной, тем что: использует в качестве топлива ВИЭ (возобновляемые источники энергии), не наносит вреда экологии при эксплуатации, доступность и возможность использования в широком спектре применения и низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
В нашей работе идет речь о гелиотермальной энергии. Гелиотермальная энергетика -- Нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование тепла (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой для последующего использования нагретой воды в отоплении или в паровых электрогенераторах).
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКЕ
Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.
Во всем мире наблюдается повышенный интерес к использованию нетрадиционных возобновляемых источников энергии, ведутся бурные дискуссии о выборе путей развития энергетики. И это, конечно же, связано с растущей необходимостью охраны окружающей среды.
Движущей силой этого процесса являются происходящие изменения в энергетической политике стран со структурной перестройкой топливно-энергетического комплекса, угрозой топливного «голода», связанной с экологической ситуацией, складывающейся в настоящее время как переходом на энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии в энергетике, в промышленности, жилищно-гражданском комплексе.
Больше внимания уделяется на энергию ветра, текущей воды, тепла земных недр, энергию солнечных лучей, то есть на энергию, большая часть которых распространяется в пространстве.
Одним из нетрадиционных возобновляемых источников энергии является гелиоэнергетика (греч. helios Солнце), получение энергии от Солнца.
В используемых реакторах атомных станций энергия вырабатывается в процессе деления вещества. В термоядерных установках энергия выделяется в процессе слияния - образования тяжелых ядер вещества из более легких. Так же, как и при делении ядер, небольшая доля массы при слиянии преобразуется в большое количество энергии. Именно так возникает энергия, излучаемая Солнцем, - в результате образования ядер гелия из сливающихся ядер водорода. При этом не образуется радиоактивных отходов, требующих бессрочного захоронения.
2. ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Солнечная энергетика выглядит гораздо привлекательнее всех остальных альтернативных источников энергии. Действительно, энергию приливов можно получать только на побережье больших водоемов, но даже если использовать все потенциальные источники, вырабатываемой энергии все равно не хватило бы для обеспечения даже текущих потребностей человечества. Энергию ветра можно добывать повсеместно, но с ее внедрением связан выход больших площадей из землепользования, кроме того, величина энергии вырабатываемой ветряными электростанциями очень сильно зависит от климатических условий. Впрочем, этот недостаток, в большей или меньшей степени свойственен практически всей альтернативной энергетике.
Солнечное же излучение доступно практически в любой точке Земли. Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. Мощность приходящего на Землю излучения составляет примерно 2 МВт*ч/м2 в год, поэтому для солнечной энергетики не требуются большие земельные площади - с поверхности площадью 80-90 км2 можно было бы получать столько же энергии, сколько вырабатывается сейчас.
Под словосочетанием «солнечные энергоустановки» или «гелиоэнергетические установки» подразумевают и электрические солнечные батареи, и установки для нагрева воды. По способу преобразования энергии солнца все установки можно условно разделить на три типа:
фотоэлектрические преобразователи - солнечная энергия преобразуется в электричество напрямую;
гелиостанции - солнечное излучение используется для приведения в действие тепловых машин (паровых, газотурбинных, теплоэлектрических);
солнечные коллекторы - солнечные нагревательные установки (горячая вода, система отопления дома и т.д.).
2.1 Фотоэлектрические преобразователи
В преобразователях световой энергии в электрическую используется фотоэффект, открытый Герцем (1887г.) и исследованный Столетовым. Фотоэффект выражается в «выбивании» электронов фотонами света с поверхности тел (внешний фотоэффект) или из кристаллической решетки внутри полупроводника (внутренний фотоэффект). Устройства, основанные на внешнем и внутреннем фотоэффекте аналогичны термоэлектронным генераторам, различаются лишь способом получения электронного пучка. Возможности фотоэлектрических генераторов остались неисследованными в связи с появлением фотоэлектрических генераторов использующих вентильный фотоэффект.
Вентильный фотоэлектрический генератор Фотоэффект запирающего слоя положен в основу устройства полупроводниковых фотоэлементов -- приборов, непосредственно превращающих лучистую энергию в электрическую.
Принцип действия солнечного электрогенератора состоит в следующем. Пусть n-полупроводник приводится в контакт с р-полупроводником. Электроны из n-полупроводника, где их концентрация выше, будут диффундировать в р-полупроводник, где их концентрация ниже. Диффузия же дырок происходит в обратном направлении.
В n-полупроводнике из-за ухода электронов вблизи границы остается нескомпенсированный положительный объемный заряд неподвижных ионов. В р-полупроводнике из-за ухода дырок вблизи границы образуется отрицательный объемный заряд неподвижных ионов. Эти объемные заряды образуют у границы двойной электрический слой (запирающий слой), поле которого препятствует дальнейшему переходу электронов в направлении n>р и дырок в направлении р>n.
Под действием света, проникающего сквозь тонкий слой n-полупроводника происходит внутренний фотоэффект - образуются пары зарядов электрон-дырка.
Если имеется внешняя цепь, то вновь образованные электроны, не имея возможности пройти сквозь запирающий слой, устремляются в нее. Дырки же легко проходят сквозь запирающий слой к р-полупроводнику, где происходит рекомбинация - в цепи начинает протекать ток.
Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом, обладая строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность и не нуждаются во внешнем источнике ЭДС. К числу вентильных фотоэлементов относятся германиевые, кремниевые, селеновые, сернисто-серебряные и др.
Что касается КПД современных фотоэлектрических преобразователей, то экспериментально показано, что в них преобразуется только около 50% падающей на элемент солнечной энергии, также показано, что при правильном выборе материалов и достаточной освещенности можно добиться того, чтобы в процессе генерирования энергии принимало участие не менее 80% возникающих под действием фотонов пар электрон-дырка. Фотоэлемент с такими параметрами будет обладать КПД порядка 20%. Можно сказать что, фотоэлектрические преобразователи особенно эффективны работающие в условиях тропиков.
солнечный фотоэлектрический преобразователь коллектор
2.2 Гелиостанции
Солнечное излучение (СИ) можно преобразовывать в электричество через преобразование его сначала в тепло, а затем с помощью обычных паровых турбин и соединенных с ними генераторов в электроэнергию - такие установки не имеют принципиальных отличий от ТЭС, ГЭС и АЭС - а можно и минуя тепловую стадию.
Преимущества второго способа очевидны - такие устройства значительно проще, компактнее и дешевле, кроме того, в них существенно меньше и энергетические потери, неизбежные при каждом преобразовании энергии из одного вида в другой, а это означает более высокий КПД и экономическую рентабельность установок с непосредственным преобразованием лучистой энергии. Эти установки - термоэлектрические генераторы - существенно отличаются от традиционных: в них отсутствует теплоноситель и какие-либо движущиеся части, т.е. непосредственное преобразование солнечного излучения в электроэнергию с помощью фотоэлектрических генераторов.
Первый тип устройств для прямого генерирования электрической энергии-- термоэлектронный или как его называют термоионный генератор. Этот прибор разработан в последние десятилетия и возможно ему принадлежит важная роль при производстве электроэнергии в будущем.
В основу работы генератора положен эффект, обнаруженный Эдисоном в 1883 г. и названный термоионной (термоэлектронной) эмиссией. При нагревании одного из электродов, который позднее стали называть катодом, до достаточно высокой температуры часть его электронов приобретает энергию, при которой они способны покинуть его поверхность.
Если поблизости находится другой электрод -- анод, то испущенные электроны можно направить к нему и там собрать. Это возможно в том случае, если оба электрода соединить внешней цепью, в противном случае рост отрицательного заряда на аноде препятствует движению к нему эмитируемых электронов, и при определенных условиях они не смогут его достигнуть. Но в термоионном генераторе катод и анод соединены внешней цепью. Поэтому поток электронов, то есть электрический ток, проходит через эту цепь, совершая в ней работу. Таким образом, в термоионном генераторе используется часть энергии (в интересующем нас случае это энергия солнечной радиации), израсходованной на нагревание катода, благодаря которой в нагрузке протекает ток и совершается работа.
Термоэлектрический генератор (термопары). Возникновение контактной разности потенциалов при соприкосновении двух разнородных проводников, открытое Вольтом в последнем десятилетии XVIII века, привлекло внимание физиков к процессам, происходящим в цепях разнородных материалов. Одной из фундаментальных работ в этой области, положившей фактически начало термоэлектрическим исследованиям, явилась статья немецкого ученого Зеебека «К вопросу о магнитной поляризации некоторых металлов и руд, возникающей в условиях разности температур», опубликованная в докладах Прусской академии наук в 1822 г.
Суть явления, наблюдавшегося Зеебеком (вошедшего в физику под термином «эффект Зеебека»), состояла в том, что при замыкании концов цепи, состоящей из двух разнородных металлических материалов, спаи которых находились при разных температурах, магнитная стрелка, помещенная вблизи такой цепи, поворачивалась так же, как в присутствии магнитного материала. Угол поворота стрелки был связан с величиной разности температур на спаях исследуемой цепи.
На основе эффекта Зеебека и создаются термоэлектрогенераторы.
В типичной конструкции термоэлектрогенератора проводники соединяются последовательно, так как разность потенциалов на выходе каждой пары проводников в реальных устройствах имеет величину порядка 300-400 мкВ на единицу разности температур. Работу реальных устройств сопровождают определенные необратимые явления. Возможна теплопередача от источника к охладителю непосредственно через элементы генератора. Внутри элементов при протекании тока выделяется джоулево тепло. Несмотря на то, что КПД современных термоэлектрических генераторов очень мал, интерес к ним продолжает расти. Если учесть, что еще несколько десятилетий назад КПД термоэлектрических генераторов был в 10 раз ниже достигнутого в настоящее время, а поиск новых более совершенных материалов продолжается, то можно надеяться на дальнейшее усовершенствование этого типа генераторов. Например, если удастся достигнуть величины добротности 0,005 на 1К в диапазоне температур от до , то КПД генератора увеличится с 7 до 31%.
При этом, температурные изменения могут благоприятно отразиться и на эффективности системы, состоящей из плоского коллектора и термоэлектрического генератора.
Эффективность систем, в которых солнечная энергия используется для нагревания соответствующих устройств, ограничена, в результате чего полезно реализуется лишь доля падающей солнечной энергии. По самым оптимистическим прогнозам КПД подобных устройств не превысит 40%.
Таким образом, дальнейшее исследование устройств для преобразования энергии, в которых исходная стадия является тепловой, кажется бесполезным.
2.3 Солнечные коллекторы
Солнечную энергию можно использовать непосредственно -- для обогрева домов или приготовления пищи, либо косвенно -- для генерирования электричества. На солнце предметы нагреваются в результате поглощения ими энергии солнечного излучения. Для объяснения этого явления предлагалось множество механизмов, и только квантовая теория оказалась в состоянии справиться с подобной проблемой.
Во многих устройствах для теплового преобразования используются так называемые коллекторы - приемники солнечного излучения. Получая энергию от солнца, такое устройство вновь излучает ее, не обмениваясь излучением с окружающей средой.
Фактором, влияющим на собирание солнечной энергии, является длинноволновое излучение, приходящее из атмосферы. Оно испускается молекулами углекислого газа и водяного пара при поглощении ими прямого солнечного излучения, а также излучения, отраженного от земли и обусловленного конвекцией. Общая интенсивность этого излучения зависит от содержания в атмосфере водяного пара, особенно вблизи земной поверхности. Для собирания этого излучения применяют называемые селективные поглотители (рис.1в). Обычно такой поглотитель представляет собой полированную металлическую поверхность, покрытую тонкой темного цвета защитной пленкой окисей никеля или меди. Его поглощательная способность в коротковолновой области довольно высока, порядка 0,9. При очень тонком покрытии подобный поглотитель прозрачен для излучения с длиной волны, превышающей его толщину. Равновесная температура такого селективного поглотителя должна повыситься до К или С. Добиться такого улучшения практически очень сложно. Трудность заключается в том, что большинство селективных покрытий очень чувствительно к пылевому загрязнению, и в естественных условиях их характеристики со временем быстро ухудшаются.
Повышения равновесной температуры поглотителя можно добиться, если с помощью зеркал сконцентрировать на нем энергию солнечного излучения. При использовании полностью отражающей зеркальной системы интенсивность облучения поглотителя увеличивается пропорционально отношению общей облучаемой поверхности зеркал к поверхности поглотителя. Зеркала монтируют так, чтобы все падающие лучи были направлены на поверхность поглотителя. Если поглотитель квадратной формы снабжен четырьмя зеркалами того же размера - в этом случае коэффициент концентрации равен 3. Реализовать все достоинства конструкции невозможно, т.к. отражающая способность зеркал меньше 100%, а при малых углах падения поглощательная способность поглотителя снижается.
Наиболее совершенной конструкцией обладает параболический концентратор (рис.1б), который фокусирует солнечные лучи, в результате коэффициент концентрации значительно увеличивается. На первый взгляд кажется, что в фокусе такого концентратора можно получить совершенно невероятную равновесную температуру, однако на практике этому препятствует непараллельность солнечных лучей.
Вследствие непараллельностилучей их энергия собирается не точно в фокусе (точке), а в некоторой области вокруг него. Поэтому, для получения максимального количества энергии облучаемое тело должно быть большим, чтобы принять все лучи, отраженные от концентратора.
Рисунок 1: Формы концентраторов солнечной энергии
Кроме обычных плоских коллекторов и коллекторов с концентраторами существуют и другие конструкции солнечных коллекторов, например солнечный бассейн. В таком устройстве поглотителем служит водный бассейн, который при необходимости можно оборудовать любым покрытием. Под воздействием солнечной радиации температура воды повышается как за счет непосредственного поглощения водой фотонов энергии, так и за счет теплообмена между поглощающим излучение днищем бассейна и водой. При нагревании вода расширяется и нагретые более легкие слои поднимаются вверх. В некоторых природных водоемах самые нагретые слои воды оказываются скорее на дне, чем на поверхности. Это явление обусловлено высоким содержанием соли в таких водоемах и температура изменяется с глубиной бассейна так же, как и концентрация соли, которая у поверхности воды оказывается ниже, чем у дна. Результаты экспериментов показали, что равновесная температура в подобных бассейнах может достигать 100° С. Процесс поглощения солнечной радиации осуществляется и в толще воды, и у дна бассейна. Он сопровождается сложным перераспределением энергии между различными слоями жидкости за счет теплопроводности и излучения. Такой бассейн подобен плоскому коллектору, поглотитель которого по своим свойствам занимает промежуточное положение между рассмотренными ранее нейтральным и селективным поглотителями. Солнечные бассейны имеют ряд преимуществ перед коллекторами других типов. Это наиболее дешевые приемники больших количеств солнечной энергии; благодаря высокой теплоемкости воды они обладают широкими возможностями сохранения внутренней энергии, несмотря на технические трудности, солнечные бассейны находят все большее применение. Использование солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения школ, больниц, жилых домов и т.д. является одним из привлекательных способов ее применения. Системы горячего водоснабжения на основе плоского солнечного коллектора получили распространение во многих странах мира и действуют довольно большие экспериментальные установки для отопления домов и нагрева воды в плавательных бассейнах.
Рисунок 2: Солнечный водонагреватель
Принцип действия простого солнечного водонагревателя довольно прост. Находясь в контакте с поглотителем коллектора, вода нагревается и при помощи насоса или естественной циркуляции отводится от него. Затем поступает в хранилище, откуда ее потребляют по мере надобности, или в теплообменник, через который энергия передается теплоносителю.
Основным теплообменником является поглотитель. Жидкость либо омывает тыльную часть пластины поглотителя, либо проходит через систему труб, являющихся частью этой пластины. В воздухонагревательных коллекторах пластины поглотителей имеют отверстия, при прохождении через которые воздух нагревается. В условиях хорошего теплообмена между окружающей средой и пластинами (это характерно для нагревания жидкости) температуры поглотителя и жидкости одинаковы. Поскольку жидкость нагревается при прохождении через коллектор, то на входе жидкости поглотитель холоднее, чем на выходе. Перепад температуры зависит как от удельной теплоемкости жидкости, так и ее скорости.
Полезная мощность нагревателя зависит от мощности поступающего солнечного излучения, поэтому необходимо выбрать наилучшую ориентацию коллектора. Коллектор можно было бы все время ориентировать на солнце, но это дорогой способ. Чаще используются неподвижные коллекторы, у которых меняется только угол наклона.
Практически все солнечные коллекторы указанной конструкции имеют близкие показатели, важные для оценки их теплотехнического совершенства.
Важными показателями СВУ являются ее расчетная производительность по нагреваемой воде в сутки, объем бака-аккумулятора, режимные показатели (расход воды, график разбора воды к потребителю).
Типичная установка предусматривает суточную производительность 100 литров. Этого достаточно для обеспечения умеренных суточных бытовых потребностей 2-3 человек в теплой воде. Увеличение суточного потребления воды может быть удовлетворено путем увеличения площади солнечных коллекторов и объема бака-аккумулятора.
Площадь солнечных коллекторов - это параметр, изменяющийся в диапазоне 1-3 м2. В климатических условиях большинства районов России для нагрева в сутки 100 литров воды большей площади солнечного коллектора не требуется и экономически не обосновано.
Опреснительные установки. Во многих богатых солнцем районах земного шара люди испытывают недостаток пресной воды. И неудивительно, что издавна солнечную энергию здесь использовали для получения питьевой воды из загрязненных или соленых источников. Для этой цели применяли разнообразные устройства различной степени сложности.
Одна из простейших систем - простой солнечный опреснитель. Предназначенная для очистки вода набирается в поддон, расположенный в нижней части устройства, где она нагревается за счет поглощения солнечной энергии. Поверхность поддона обычно чернят, так как вода пропускает коротковолновую часть солнечного излучения. С повышением температуры движение молекул воды становится более интенсивным и часть из них покидает поверхность воды. Насыщенный водяными парами воздушный поток поднимается вверх, охлаждается; соприкасаясь с поверхностью прозрачного покрытия, пары частично конденсируются, а образовавшиеся капли стекают вниз. Охлажденный воздух вновь опускается к поверхности воды, замыкая цикл конвективного движения.
Производительность опреснительной установки меняется в течение дня в соответствии с интенсивностью солнечной радиации. При мелком поддоне скорость получения питьевой воды в любое время зависит только от величины радиации. При глубоком поддоне температура воды устанавливается через несколько дней, и далее питьевую воду можно получать непрерывно на протяжении суток. Необходимо, чтобы количество воды в резервуаре во много раз превышало дневную производительность установки.
Недостатком опреснительных установок является сезонное изменение их производительности.
Предпринимались попытки преодолеть эту трудность: была предложена установка, в которой вода испарялась с листа темного поглотителя подобно фитилю.
Положение поглотителя можно регулировать: его можно наклонить так, чтобы интенсивность падающего излучения была максимальна и, как следствие этого, обеспечивалась максимальная производительность установки на протяжении года. Другим хорошо известным типом опреснителя является плавающая пластмассовая установка, включаемая в снаряжение летчиков и моряков многих государств.
3. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКИ
В настоящее время основными способами прямой утилизации солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловую.
Все большее распространение получают так называемые гибридные или комбинированные системы, сочетающие в себе функции фотовольтаических и термических устройств. Отличительной особенностью гибридных систем является возможность их функционирования в автономном режиме, без подключения к централизованным энергосистемам.
Одним из препятствий к широкому использованию солнечной энергии является низкая интенсивность солнечной радиации даже при лучших атмосферных условиях.
Другое серьезное препятствие к практическому использованию солнечной энергии заключается в сезонных и суточных колебаниях интенсивности солнечной радиации и отсутствие ее в течение большей части суток.
Прямое использование солнечной энергии для выработки электроэнергии требует капитальных вложений и дополнительных технических разработок.
Минус в использовании гелиоэнергоустановок заключается и в низком КПД - для электростанций он составляет около 18%. Следовательно, для полного электроснабжения дома придется строить достаточно большие по площади солнечные батареи, а это не дешево - стоимость фотоэлектрических преобразователей сейчас колеблется от 1,5 долларов США (фотоэлементы отечественного производства) до 5 долларов США (зарубежный производитель) за 1 ватт мощности. Однако, во-первых, стоимость кремниевых фотоэлементов каждый год снижается и, во-вторых, повышается КПД вновь разрабатываемых установок из-за развития технологий.
В перспективе, использование солнечной энергии может быть полезно. Во-первых, при замене ею ископаемого топлива уменьшается загрязнение воздуха и воды. Во-вторых, заменяя атомное топливо, снижается угроза распространения атомного оружия. И, наконец, солнечные источники могут обеспечить нам некоторую защиту, уменьшая нашу зависимость от бесперебойного снабжения топливом.
Очередным шагом в развитии гелиоэнергетики, возможно, станет реальностью самая многообещающая идея в области возобновляемых источников - идея разместить солнечные батареи на Луне или на околоземной орбите и подавать с них энергию на Землю.
Тяга к звездам, также как и интерес к предсказаниям, свойственна природе человека.
3.1 Список Электростанций
Солнечная ферма Топаз, Калифорния, США (1,096 ГВт).
Как известно, в ноябре стартовала самая мощная солнечная электростанция TopazSolarFarm, которая активно публиковалась во всех новостях. И это очень здорово, так как популяризация солнечной энергетики очень важна для большинства людей, которые все еще считают это диковинкой.
Проект Топаз находится в Калифорнии и является крупнейшей солнечной электростанцией в мире с мощностью 550 МВт, и поволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу как минимум на 380 тысяч тонн в год. Для сравнения, Белоярская атомная электростанция в России вырабатывает лишь немного больше -- 600 мегаватт.
Ожидаемая годовая выработка, составляет 1096 гигаватт-час.
Станция расположена в уезде Сан-Луис-Обиспо и насчитывает 9 миллионов солнечных панелей.
Topaz обеспечит энергией свыше 160 000 домов и промышленных предприятий в районе. Стоимость строительства составила около 2,5 миллиардов долларов.
Строительство началось только два года назад. Солнечные панели, как и весь проект были разработаны компанией FirstSolar.
Солнечная электростанция Mesquite, Аризона США (413 ГВт)
Единственная область, которая конкурирует с пустыней Мохаве в США по интенсивности солнечного излучения это пустыня на юге Аризоны. Здесь больше 300 солнечных дней в году и именно здесь расположена солнечная станция Mesquite, в 100 км от крупного областного центра Феникса (1,5 млн населения).
Потенциал станции Mesquite -- обеспечение электричеством около 260000 домов. На станции установлено 800 000 солнечных панелей китайского производителя SuntechPower
Гидроэнергетичекий солнечный парк Хуанхэ, Цинхай Китай (317 ГВт)
И хотя в название солнечной станции есть слово гидро, эта электростанция солнечная на 100%. Она находится в самой горячей точке с высокой производительностью, провинции Цинхай в Китае. В Китае потребление солнечной энергии на человека в 4 раза больше чем на западе (но в 4 раза меньше чем у нас) и поэтому отдача от солнечных электростанций намного выше.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Энергия - это движущая сила любого производства. Тот факт, что в распоряжении человека оказалось большое количество относительно дешевой энергии, в значительной степени способствовало индустриализации и развитию общества. Однако в настоящее время при огромной численности населения производство и потребление энергии становится потенциально опасным. Наряду с экологическими последствиями, сопровождающимися загрязнением воздуха и воды, эрозией почвы, существует опасность изменения мирового климата в результате действия парникового эффекта.
Человечество стоит перед дилеммой: с одной стороны, без энергии нельзя обеспечить благополучие людей, а с другой - сохранение существующих темпов ее производства и потребления может привести к разрушению окружающей среды, серьезному ущербу здоровья человека.
Поэтому, изучив тенденцию развития альтернативных источников энергии можно прийти к выводу, что никакие финансовые вложения не могут конкурировать с их экологической ценностью. На данный момент энергия ветра, волн, приливов и отливов, гидроэнергия, а также солнечная энергия являются самыми экологически чистыми.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Бринкворт, Б. Дж. Солнечная энергия для человека. - М., Мир, 1976.
2.Соминский, М.С. Солнечная электроэнергия. - М., Наука, 1965.
3.Бестужев-Лада, И.В. Альтернативная цивилизация. - М., Владос, 1998.
4.Фаренбрух, А., Бьюб, Р. Солнечные элементы: теория и эксперимент. - М., Энергоатомиздат, 1987.
5.Алексеев, Г.Н. Непосредственное превращение различных видов энергии в электрическую и механическую. - М., Госэнергоиздат, 1963.
6.Трофимова, Т.И. Курс физики. - М., Высшая школа, 1998.
7.Лаврус, В.С. Источники энергии. - М., Наука и техника, 1997.
8.Иорданишвили, Е.К. Термоэлектрические источники питания. - М., Советское радио, 1968.
9.Иоффе, А.Ф. Полупроводниковые термоэлементы. - М., Издательство АН СССР, 1956.
10.Охотин, А.С., Ефремов, А.А., Охотин, В.С. Термоэлектрические генераторы. - М., Атомиздат, 1971.
11.Состояние и перспективы развития мировой энергетики. Россия и современный мир, №4, 2001, 231-238.
12.Емельянов, А. Солнечная альтернатива. Экология и жизнь, №6, 2001,22-23.
13.Емельянов, А. Нетрадиционная энергетика. Экология и жизнь, №6, 2001,24-26.
14.Андреев, В.М. Свет звезды. Экология и жизнь, №6, 2001, 49-53.
15.Гринкевич, Р. Тенденции мировой электроэнергетики. Мировая экономика и международные отношения, №4, 2003, 15-24.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Энергия как главная составляющая жизни человека. "Традиционные" виды альтернативной энергии: энергия Солнца и ветра, морских волн, приливов и отливов. Ветроэнергетические установки: общий вид, принцип действия, преимущества. Большой адронный коллайдер.
презентация [1,1 M], добавлен 21.05.2015Основные виды альтернативной энергии. Биоэнергетика, энергия ветра, Солнца, приливов и отливов, океанов. Перспективные способы получения энергии. Совокупная мощность ветроэлектростанций Китая, Индии и США. Доля альтернативной энергетики в России.
презентация [1,1 M], добавлен 25.05.2016Разработка К.Э. Циолковским способа практического подхода к использованию электромагнитной энергии Солнца. Использование ветра, волн и приливов для получения энергии. Нанотехнологические солнечные элементы. Перспективы микробиологической энергетики.
реферат [15,5 K], добавлен 27.08.2009История использования энергии ветра. Современные методы генерации электроэнергии, конструкция ветрогенератора с тремя лопастями и горизонтальной осью вращения. Мировые мощности ветряной энергетики, проблемы, экологические аспекты и перспективы развития.
реферат [580,7 K], добавлен 21.11.2010Характерные особенности поверхностных волн на глубокой воде. Основы преобразования энергии волн. Преобразователи энергии волн. Колеблющийся водяной столб. Преимущества подводных устройств. Преимущества подводных устройств. Экология энергии океана.
реферат [1,6 M], добавлен 27.10.2014Преимущества использования вечных, возобновляемых источников энергии – текущей воды и ветра, океанских приливов, тепла земных недр, Солнца. Получение электроэнергии из мусора. Будущее водородной энергетики, минусы использования ее в качестве топлива.
реферат [28,3 K], добавлен 10.11.2014Энергия ветра и возможности её использовании. Работа поверхности при действии на нее силы ветра. Работа ветрового колеса крыльчатого ветродвигателя. Перспективы развития ветроэнергетики в Казахстане. Преимущества и недостатки систем ветродвигателей.
реферат [2,4 M], добавлен 27.10.2014Энергия морских приливов, ее преобразование в электрическую энергию. Преимущества использования приливных электростанций, использующих перепад уровней "полной" и "малой" воды во время прилива и отлива. Модель эффективного использования приливной энергии.
презентация [1,6 M], добавлен 25.11.2011Возобновление как преимущество альтернативных источников энергии. Энергетическая и сырьевая проблемы в России. Энергия солнца, ветра, приливов, глубинное тепло Земли, топливо из биомассы. Исследования в области применения биотоплива вместо нефти.
реферат [25,8 K], добавлен 05.01.2010Основные сведения об альтернативной энергетики. Преимущества и недостатки вакуумных коллекторов. Снижение зависимости от поставок энергоносителей. Применение фокусирующих коллекторов. Преимущества использования экологически чистой солнечной энергии.
реферат [346,4 K], добавлен 21.03.2015Основные способы получения энергии, их сравнительная характеристика и значение в современной экономике: тепловые, атомные и гидроэлекростанции. Нетрадиционные источники энергии: ветровая, геотермальная, океаническая, энергия приливов и отливов, Солнца.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 29.11.2014Основные виды механической и тепловой энергии Мирового океана – энергия приливов, волн, океанических (морских) течений и температурного градиента. Трудности ее эффективного использования. Значение энергетических ресурсов в качестве потенциального резерва.
презентация [1009,5 K], добавлен 17.10.2014Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства. Основа современной мировой энергетики - тепло- и гидроэлектростанции. Идея использования тепловой энергии, тропических и субтропических вод океана. Энергия ветра и солнца.
реферат [22,0 K], добавлен 29.11.2008Ветряная энергия, строение малой ветряной установки. Количество лопастей, проблемы эксплуатации промышленных ветрогенераторов. Геотермальная энергия, тепловая энергия океана. Энергия приливов и океанических течений. Особенности приливной электростанции.
реферат [822,0 K], добавлен 04.02.2013Перспективы использования возобновляемых источников энергии в Казахстане и проблемы, связанные с их использованием. Удельные мощности разных типов электростанций. Выбор фотопреобразователей. Преимущества автономных систем. Инвестиционные затраты.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 31.01.2014Прогноз и требования к энергетике с позиции устойчивого развития человечества. Нетрадиционные источники энергии: Энергия Солнца, ветра, термальная энергия земли, энергия внутренних вод и биомассы. Попытки использования нетрадиционные источников энергии.
реферат [32,9 K], добавлен 02.11.2008Изучение альтернативной гидроэнергетики, ее истории и использование в современный период. Исследование энергии волн, морских приливов и отливов. Создание геликоидных турбин. Особенности применения гидроэнергетики в различных областях науки и техники.
реферат [21,5 K], добавлен 14.11.2014Потенциал и сферы использования солнечной энергии, которая трансформируется в другие формы: энергию биомассы, ветра или воды. Механизм действия солнечных коллекторов и систем, тепловых электростанций, фотоэлектрических систем. Солнечная архитектура.
курсовая работа [420,7 K], добавлен 07.05.2011Прогнозы мировых и отечественных запасов нефти. Российская система классификации запасов. Переход к альтернативным источникам. Энергия приливов и отливов. Поиски экологически чистого и высокоэффективного энергоносителя, неисчерпаемого источника энергии.
реферат [24,8 K], добавлен 09.11.2013История использования и современные методы генерации электроэнергии из энергии ветра. Перспективы развития ветроэнергетики в мире, экономические и экологические аспекты, себестоимость электроэнергии. Проект "Джунгарские ворота" в Казахстане, его цель.
реферат [835,1 K], добавлен 01.03.2011