Состояние энергетической отрасли в современном этапе

ПЛАН:

Введение…………………………………………………………………….…..……2

1. Состояние энергетической  отрасли в современном этапе…………..….….…..3

2. Недостатки традиционных видов  энергетики…………………………….……4

3. Нетрадиционные виды энергии в КР.…………………………….…….…..…..5

4. Вопросы  преобразования  солнечную  энергию в электрическую……………8

5. Малая  гелиотехника  достигла  больших  успехов………………………...…..9

6. Солнечные коллекторы………………………………………………….…...….13

Заключение …………………………………………………………………...…….14

Список литературы ……………………………………………………….………..15

 

                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Главной целью моей работы является  необходимость использовать альтернативные источники энергии для предотвращения  глобальных катастроф. К таким видам энергии относятся приливные электростанции,  геотермальные станции, гелиотехника, ветроэнергетика. Все они почти не приносят вреда окружающей среде.  Однако каждый вид альтернативного источника энергии  имеет достоинства и недостатки, которые надо учитывать для каждого конкретного региона. Приливные  электростанции можно использовать только там, где есть моря, силу ветра можно использовать там, где он дует практически постоянно. Геотермальную энергию можно использовать только в тех  местах, где есть гейзеры и пар от них можно использовать в турбинах теплоэлектростанций. Для нашей республики  самым перспективным видом  альтернативной энергии является солнечная энергия. Гелиотехника  на сегодняшний день имеет очень большой потенциал развития для будущего. Постараюсь в своей работе показать эти возможности.  

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Состояние энергетической  отрасли в современном этапе

Наш прекрасный Кыргызстан находится в самом сердце огромного Евразийского континента. Высокие горные системы формируют главное богатство нашей родины – чистейшую воду. Вековые ледники и снега питают 252 большие и малые реки, которые, в свою очередь могут быть использованы для выработки электроэнергии. Энергетический потенциал рек Кыргызстана составляет от 140 до 160 млрд. кВтч в год и является основой гидроэнергетики. На самой многоводной и мощной реке в республике – реке Нарын построен уникальный каскад гидроэлектростанций во главе с флагманом кыргызской энергетики Токтогульской ГЭС. К сожалению, в настоящее время гидроэнергетический потенциал страны освоен только на 10%.

Гидроэнергетика – это одновременно и сильная, и слабая сторона энергетики Кыргызстана. Сильная потому, что гидроэнергетика не загрязняет окружающую среду и стоимость электроэнергии существенно ниже других возобновляемых источников. Слабая, так как в годы маловодья нуждается в поддержке от других более затратных источников энергии.

Имея разведанных 1,3 млрд.т. угольных запасов, Кыргызстан все  же испытывает нехватку добычи углеводородов и зависимость от их массового завоза извне. Использование современных технологий бездымного сжигания и переработка угля в газообразное топливо позволили бы диверсификации энергоносителей и улучшили бы топливно-энергетический баланс страны.

И все же, несмотря на слабые стороны, гидроэнергетика является магистральным путем развития энергетических мощностей и увеличения выработки электроэнергии. Уже есть конкретные планы строительства Камбаратинских ГЭС, дальнейшего освоения потенциала реки Нарын путем строительства Кокомеренского и Верхне-Нарынского каскадов ГЭС, освоения потенциала реки Сары-Джаз и многочисленных малых рек. Согласно Национальной энергетической программе к 2025 году выработка электроэнергии должна быть удвоена и составит до 30 млрд. кВтч в год. Это даст нам возможность не только полностью обеспечить электроэнергией внутреннее потребление и привлечь в страну стратегические энергоемкие производства, такие как ферросплавные или алюминиевые заводы, но и поставлять электроэнергию на экспорт. Например, в страны Южной Азии – Пакистан, Афганистан, Индию. Рынки энергии этих стран представляют для нас большой интерес, так как пик годового потребления электроэнергии в них приходится на летний период, то есть как раз тогда, когда в Кыргызстане имеется ее избыток.

Кыргызстан и дальше намерен осуществлять гидроэнергетические проекты, развивать законодательную базу в сфере энергетики в направлении дальнейшей либерализации с целью привлечения крупных инвесторов. Также не останутся без поддержки малый и средний бизнес. Для этого сегмента будут созданы все условия для строительства малых ГЭС и освоения возобновляемых источников энергии.

2. Недостатки традиционных  видов  энергетики

К  традиционным  видам  энергетики  относятся  тепловые  электростанции (ТЭС) гидроэлектростанции (ГЭС).

Гидроэлектростанции ( ГЭС )

Гидроэлектростанции – это станции, преобразующие  механическую  энергию  падающей  воды  в электроэнергию.

Достоинства	Недостатки
1) КПД≈30%	1) Неблагоприятные экологические  последствия:
2) Затраты на  строительство  не  велики по  сравнению с  нетрадиционным	а)  Отчуждение  больших  территории  земли на строительство  водохранилищ и образование вследствие этого  болот.
3) Возобновляемый источник  энергии.	б) Гибель  нерестовых рыб в результате  перекрытия рек.

    

 

Тепловые  Электростанции

Тепловые  электростанции – это станции, работающие на природном  топливе и преобразующие энергию  перегретого пара и воды в электроэнергию. Доля ТЕС в общем  балансе  энергетических мощностей возросла до 80%

Достоинства	Недостатки
1) КПД≈18%	2) Большие затраты на  добычу и транспортировку  топлива.
2) строительство обходится не очень дорого.	2) Электростанции,  работающие  на угле – основной источник  поступления в среду обитания  человека  долгоживущих изотопов ( радионуклидов ).
3) Излишки тепла идут  на  обогрев жилищ ( Теплоэлектроцентрали )	3) Природное органическое топливо 1.5-4.5%  серы.

 

3. Нетрадиционные  виды энергии в КР

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ), к которым относят энергию солнца, ветра, геотермальных вод, малых водотоков, биомассы и др., по своим возможностям вполне могут конкурировать с традиционными источниками. Однако, в настоящее время им не уделяется достаточного внимания со потребителей. Все это объясняется долговременной традицией использования топлива и энергии от государственных  систем и относительной доступностью энергоносителей. Кроме того, нет достаточной информированности потребителей о возможности использования энергетических установок на базе НВИЭ и их технико-экономических показателях. До сих пор к НВИЭ относятся как к какой-то забаве или развлечению научных работников и энтузиастов-практиков. Нет нормативной и законодательной базы для успешной деятельности производителей энергетических установок, использующих НВИЭ.

Потенциальные ресурсы НВИЭ, по оценке специалистов, в республике достаточно велики и могут решить, при эффективном их использовании, задачи оптимизации топливно-энергетического баланса  и энергосбережения.

Солнечная энергия. Благодаря выгодному географическому положению и климатическим условиям территория Кыргызстана  получает в среднем в год от солнца  4,64 млрд. МВтч лучистой энергии или 23,4 кВтч  на 1 кв.м, причем среднегодовая продолжительность солнечного сияния колеблется по территории от 2100 до 2900 часов. Среди НВИЭ солнечная энергия имеет наибольшие ресурсы и перспективу реального использования в топливно-энергетическом комплексе.

Ветроэнергетические ресурсы, только в приземном слое до 100 м, оценивается величиной около 2 млрд. МВтч  в год. В отличие от солнечной энергии ветровая энергия распределена по территории крайне неравномерно. Наиболее обжитые равнины характеризуются незначительным энергетическим потенциалом, менее 300 кВтч. в год на кв. м охватываемой лопастями ветростанции поверхности.

Наиболее благоприятной для эффективного ветроиспользования, в том числе для строительства крупных ветровых станций, которые могли бы работать на энергосистему, является гребневая зона хребтов, где сосредоточено более половины энергетического потенциала ветра. Годовая продолжительность энергетически активных ветров составляет 5-7 тыс. часов, удельная энергия ветрового потока - до 2000 кВтч на 1 кв.м. Однако именно эта часть территории является наиболее удаленной и менее доступной, что существенно затрудняет освоение энергоресурсов ветра.

Разведанные ресурсы месторождений геотермальной  энергии, представленные водой различной минерализации с температурой 40-60 градусов по Цельсию составляют  613 млн. ГДж в год, 70% из них находится на севере республики. В мировой практике такие воды используются, как правило, для теплохладоснабжения различных объектов с использованием тепловых насосов и пиковым подогревом воды, а также для бальнеологических целей. Реальными для освоения в ближайшей перспективе являются геотермальные воды с энергетическим потенциалом около 170 тыс. ГДж в год, т.е. около 27% от разведанных. Наиболее доступными из них следует считать месторождения Ак-Суу,  Иссык-Ата,  Джергалан и др.

В результате переработки биомассы, представляющей собой отходы животноводства, растительности и других материалов органического происхождения, можно получить около 1,61 млрд. куб. м горючего газа метана в год.

Потенциальные энергоресурсы НВИЭ, реально доступные при нынешнем уровне развития техники и технологий, составляют, по оценке, 840,2 млн. т.у.т.  в год.

Таким образом, при соответствующих капиталовложениях существует возможность вовлечения НВИЭ в топливно-энергетический баланс Кыргызстана в объемах, определяемых техническими и финансовыми возможностями на рассматриваемых этапах.

В настоящее время практическое использование НВИЭ незначительно и в энергобалансе страны они составляют лишь 0,17%.

Многое кол-во недостатков в  использовании  традиционных  видов  энергетики вынудило  учёных  физиков  искать  нетрадиционные виды  энергетики.

К  нетрадиционным  видам  энергетики  относятся:

- Приливные электростанции

-          Ветровые станции

-  Геотермальные  электростанции

-  Гелиостанции

Из-за  удалённости  территории  КР от  водных  бассейнов  ( приливные электростанции ) и электростанции  морского  прибоя для  РУ  нецелесообразно использовать   ветровые электростанции. В Ферганской долине,  постоянно дуют  ветра,  нашей стране  возрастает  значение  ветровых  электростанций, которые решают  в течении  года  вопросы малой энергетики.

4. Вопросы  преобразования  солнечной  энергии в  электрическую.

Солнце – неисчерпаемый  источник  энергии – ежесекундно даёт  Земле 80  тыс. миллиардов  киловатт,  т.е.  в  несколько  тыс. раз  больше, чем  все  электростанции мира.  Нужно только  уметь  пользоваться  им.

Солнце – источник  энергии очень большой  мощности.  22  дня  солнечного  сияния  по  суммарной  мощности,  приходящей  на  Землю,  равны  всем  запасам  органического топлива  на  Земле.

Солнечная  энергия  уверенно  завоевывает  устойчивые  позиции  в  мировой  энергетике. Его привлекательность:

-  солнечная  энергетика доступна  в  каждой точке  нашей планеты, различаясь по  плотности  потока излучения  не более чем в два раза.

-  Солнечная  энергия – это экологический чистый источник  энергии,   позволяющий  использовать  его во  все  возрастающих  масштабах  без  негативного  влияния  на  окружающую  среду.

 

 

 

 

 

 

5. Малая  гелиотехника добилась  больших  успехов:

Наиболее просты  так  называемые  «горячие  ящики»,  работающие  на  принципе парника. Ящик с хорошей  теплоизоляцией снизу  и  покрытый  стеклом  сверху  ставят  в  наклонном положении,  стеклянной стороной  к югу.  Солнечное  излучение  на  80-85%  проникает через  стекло,  и уложенный  на  дне ящика металлический  зачернённый  лист  поэтому нагревается.  Для  лучшего  поглощения  энергии  этот  лист делают  волнистым.

Излучение,  исходящее от  нагретого  листа,  сквозь  стекло  не  проходит. Кроме  того,  стекло  уменьшает  тепловые  потери  при  ветреной  погоде. В результате  температура  внутри  ящика  повышает  на 40-50°С  по  сравнению  с  температурой  окружающей  среды.  Нагретый  воздух с  помощью  вентилятора  подаётся  в  сушильную  камеру  при  температуре   около  80°С.

А  можно  ли  счет  энергии  солнечного излучения  снабжать  всё  человечество  электрической   энергией? Ведь  энергия,  получаемая  Землей  от  Солнца,  превышает  потребности  человечества  в  энергии  в  30 тыс. раз!