Источники электрической энергии

Предмет: Физика
Тип работы: Реферат
Язык: Русский
Дата добавления: 09.09.2019

 

 

 

 

 

  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

 

По этой ссылке вы сможете найти много готовых рефератов по физике:

 

Много готовых рефератов по физике

 

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

 

Природа шаровой молнии
Сила земного притяжения
Цвет и его свойства
Взаимодействие и силы в природе


Введение:

Сегодня энергетическая отрасль является одной из наиболее обсуждаемых сфер жизни страны, потому что сейчас она приобретает все более и более разносторонние экономические, технические и даже политические аспекты. В ближайшие годы на фоне истощения запасов природных энергетических ресурсов суммарное потребление всех их типов увеличится в несколько раз. Для этого потребуется, чтобы специалисты глубоко изучили состав и роль энергетического комплекса в мировой экономике, и в частности в России.

Актуальность выбранной темы контрольной работы не подлежит сомнению, если взять за основу аксиому о том, что научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики и электрификации. А для повышения производительности труда первостепенное значение имеет автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда (особенно тяжелого или однообразного) машинным трудом. Но подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, компьютеры) имеют электрическую основу. Электрическая энергия особенно широко используется для привода электродвигателей. Мощность электрических машин ( в зависимости от их назначения) различна: от доли ватта (микродвигатели используются во многих отраслях техники и в бытовых изделиях) до огромных величин , превышающих миллиона киловатт (генераторы электростанций).

Человечеству нужно электричество, и спрос на него растет с каждым годом. В то же время запасы традиционного органического топлива (нефть, уголь, газ) конечны. Существуют также ограниченные запасы ядерного топлива урана и тория, из которых можно получить плутоний в реакторах-размножителях (заводчики). Поэтому сегодня крайне важно найти выгодные источники электроэнергии, более того, выгодные не только с точки зрения дешевого топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации, стоимости материалов, необходимых для строительства. станции, и их долговечность. 

Между тем, мир все больше использует технические достижения двадцатого века. Перспективные направления развития отрасли только делают предварительные шаги или находятся на стадии проектов, и этот тест представляет собой краткий обзор типов действующих электростанций с некоторым анализом их роли в энергетике страны. В частности, рассматриваются традиционные источники электрической энергии: атомные, гидро и тепловые предприятия. Соответственно, целью работы является, прежде всего, ознакомление с текущим положением дел в этом необычайно широком спектре проблем, чтобы охарактеризовать наиболее выгодные методы производства электроэнергии в настоящее время. 

Гидравлические электростанции (ГЭС)

Гидравлическая электростанция (ГЭС) комплекс сооружений и оборудования, благодаря которому энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. Он состоит из последовательной цепочки гидротехнических сооружений, которые обеспечивают необходимую концентрацию потока, и энергетических мощностей, которые преобразуют энергию движущегося давления в механическую энергию вращения с последующим ее преобразованием в электричество. 

Голова гидроэлектростанции создается концентрацией падения реки в районе, используемом плотиной. Основное энергетическое оборудование расположено в здании гидроэлектростанции: в турбинном зале электростанции гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления и контроля; на центральном посту управления находится пульт оператора-диспетчера. Повышающая трансформаторная подстанция расположена либо внутри здания гидроэлектростанции, либо в отдельных зданиях или на открытых площадках. Распределительные устройства также часто расположены на открытой местности. 

В соответствии с максимально используемым напором ГЭС делятся на высокое давление (падение более 60 метров), среднее давление (от 25 до 60 метров) и низкое давление (от 3 до 25 метров). На равнинных реках давление редко превышает 100 метров, но в горных условиях через плотину можно создать падение до 300 метров.

Классификация по давлению приблизительно соответствует типам используемого энергетического оборудования: на ГЭС высокого давления используются ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами; на средних давлениях лопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлическими спиральными камерами, на низких давлениях, чаще горизонтальные турбины в капсулах или в открытых камерах. 

По установленной мощности (в мегаваттах) ГЭС различают мощные (более 250), средние (до 25) и малые (до 5) МВт. Мощность гидроэлектростанции зависит от напора (разности уровней выше и ниже по потоку), расхода воды, используемой в турбинах, КПД гидроагрегатов и их количества. По ряду причин (сезонные изменения уровня воды в резервуарах, непостоянство нагрузки энергосистемы, плановый ремонт оборудования или гидротехнических сооружений и т. д.) давление и расход воды постоянно меняются. Кроме того, оно также изменяется при регулировании мощности гидроэлектростанции, и, следовательно, различаются годовой, недельный и суточный циклы режима работы гидроэлектростанции. 

Согласно схеме использования водных ресурсов и концентрации давления, гидроэлектростанции обычно подразделяются на русло, плотину и насосное хранилище.

На русловых гидроэлектростанциях давление воды создается плотиной, которая блокирует реку и поднимает уровень воды в верхнем течении; в этом случае некоторое затопление речной долины неизбежно. Они построены как на равнинных приливах, так и на горных реках, в узких сжатых долинах. Помимо дамбы, такое предприятие включает в себя здание ГЭС и различные водосбросные сооружения. Их список напрямую зависит от руководителя и установленной мощности. На русловой гидроэлектростанции здание с расположенными в нем гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создает фронт давления. В то же время, с одной стороны, верхний бассейн примыкает к зданию, а с другой нижний бассейн. В соответствии с назначением гидроэнергетического комплекса, его состав может быть дополнен судоходными шлюзами или судоподъемником, сооружениями для прохода рыбы, водозаборными сооружениями для орошения и водоснабжения. Русловые ГЭС характеризуются напором до 30-40 метров, и эта схема типична для многих внутренних ГЭС на крупных равнинных реках. Волжская ГЭС имени 22-го съезда КПСС является крупнейшей среди русловых станций. 

На более высоких напорах оказывается неуместным передавать гидростатическое давление воды на здание гидроэлектростанции. В этом случае используется тип гидроэлектростанции, в которой фронт давления покрыт плотиной по всей ее длине, а здание гидроэлектростанции расположено позади нее, примыкающей к нижнему течению. Состав гидравлической линии между верхним и нижним течениями гидроэлектростанции этого типа включает в себя глубоководный водозабор с решеткой для удержания мусора, турбинный водовод, спиральную камеру, гидравлическую турбину и всасывающую трубу. В качестве дополнительных сооружений узел может включать судоходные сооружения и проходы для рыб, а также водосбросы. Примером электростанции такого типа является Братская ГЭС на высокогорной реке Ангаре. 

Строительство насосно-накопительных электростанций (ГАЭС) очень перспективно. Их действие основано на циклическом движении одинакового объема воды между двумя бассейнами верхним и нижним. Ночью, когда потребность в электричестве низкая, эта вода перекачивается из нижнего резервуара в верхний, потребляя при этом избыточную энергию, генерируемую электростанциями в ночное время. В течение дня, когда потребление электроэнергии резко увеличивается, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, которые вырабатывают энергию. Это выгодно, так как станция не может быть остановлена ​​ночью. Таким образом, PSP может решить проблемы загрузки мощностей пиковой нагрузки, как и в России, особенно в е в ро п х yskoy части, острой проблема создания маневренной мощности, в том числе PSP. Была построена Загорская ГАЭС (1,2 МВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 МВт). 

В целом, строительство каскадов гидроэлектростанций на реках было типичным для гидростроительства нашей страны. Каскад это группа гидроэлектростанций, расположенных по ступеням вдоль потока воды для ее постоянного использования при выработке электроэнергии. С помощью каскадов более полно решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения наводнений и улучшения транспортных условий . Но, к сожалению, их создание также привело к крайне негативным последствиям: потеря ценных сельскохозяйственных земель, особенно пойменных, нарушение экологического баланса. 

Самые мощные гидроэлектростанции были построены в Сибири, где освоение гидроресурсов наиболее эффективно: удельные капитальные вложения в 2-3 раза ниже, а стоимость электроэнергии в 4-5 раз ниже, чем в европейской части страны.

А крупнейшие гидроэлектростанции в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: 

  • Саяно-Шушенская,
  • Красноярская на Енисее,
  • Иркутск, Братск,
  • Усть-Илимская на Ангаре,
  • Богучанская ГЭС (4 МВт) находится в стадии строительства.

В европейской части России на Волге был создан большой каскад гидроэлектростанций. В нее входят Иванковская, Угличская, Рыбинская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская (под Самарой), Саратовская, Волжская (под Волгоградской) ГЭС. 

Важнейшей особенностью гидроэнергетических ресурсов по сравнению с другими является их постоянная возобновляемость. Отсутствие спроса на топливо для гидроэлектростанций определяет низкую стоимость вырабатываемой там электроэнергии. Поэтому, несмотря на значительные удельные капитальные вложения на 1 кВт установленной мощности и длительный период строительства, гидроэлектростанции придают и придают большое значение, особенно когда это связано с расположением энергоемких производств. 

Так, в России гидроэлектростанции находятся на втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии (к 2000 году около 18%). Они являются очень эффективным источником энергии, поскольку они используют возобновляемые ресурсы, ими легко управлять (численность персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ТЭС) и имеют высокую эффективность более 80%. В результате их энергия самая дешевая. Также огромным преимуществом гидроэлектростанций является их высокая маневренность, то есть возможность практически мгновенного автоматического запуска или выключения любого необходимого количества блоков. Это позволяет использовать мощные ГЭС либо как максимально маневренные, «пиковые» электростанции, которые обеспечивают стабильную работу крупных энергосистем, либо «покрывать» запланированные пики суточного графика нагрузки энергосистемы, когда доступная мощность ТЭС недостаточно. 

Строительство гидроэлектростанции требует длительных периодов времени и больших капитальных вложений, связано с потерей земли на равнинах и наносит ущерб рыбной промышленности. Доля участия гидроэлектростанций в производстве электроэнергии значительно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется полной реализацией их мощности только в короткие сроки и только в паводковые годы. Поэтому, несмотря на обеспечение России гидроэнергетическими ресурсами, гидроэлектростанции не могут служить основой для выработки электроэнергии в стране. 

Тепловые электростанции (ТЭС)

Тепловая электростанция (ТЭС) это электростанция, которая вырабатывает электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании ископаемого топлива. На электростанциях этого типа химическая энергия топлива сначала преобразуется в механическую энергию, и только затем в электрическую энергию. Топливо для тепловых электростанций может служить уголь, торф, газ, сланец, мазут. Тепловые электростанции подразделяются на конденсационные (CES), предназначенные для выработки только электрической энергии, и комбинированные теплоэлектростанции (ТЭЦ), производящие, помимо электроэнергии, также тепловую энергию. Крупные ОЭС регионального значения назывались государственными региональными электростанциями (ГРЭС). 

Опишем простейшую технологическую цепочку угольной электростанции. Топливо подается в бункер и оттуда на дробильную установку, где оно превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора (парового котла), в котором имеется система труб, по которым циркулирует химически очищенная вода, называемая питательной водой. В котле он нагревается, испаряется, и полученный насыщенный пар доводится до температуры 400-650 ° С и под давлением 3-24 МПа поступает в паровую турбину через паропровод. Его параметры зависят от мощности агрегатов. Пар вращает ротор турбины, который вращает ротор генератора, и в результате генерируется электрический ток. Тепловые конденсационные электростанции имеют низкий КПД (30-40%), так как большая часть энергии теряется с дымовыми газами и охлаждающей водой конденсатора. Выгодно строить IES в непосредственной близости от мест добычи топлива. В то же время из-за малых потерь мощности в линии электропередачи потребители электроэнергии могут находиться на значительном расстоянии от станции. 

В городах, однако, чаще используются ТЭЦ комбинированные теплоэлектростанции, которые производят тепло в виде горячей воды. Он отличается от конденсационной станции установленной специальной когенерационной турбиной с отбором пара. Одна часть пара полностью используется в турбине для выработки электроэнергии генератором, а затем поступает в конденсатор, а другая, имеющая более высокую температуру и давление, отбирается с промежуточной ступени турбины для подачи тепла. Количество извлеченного пара зависит от потребности в тепле. Хотя эффективность ТЭЦ достигает 60-70%, такая система довольно непрактична. В отличие от электрического кабеля, надежность теплотрасс на больших расстояниях крайне низка, поэтому эффективность центрального отопления при передаче также значительно снижается. Предполагается, что если длина теплотрасс составляет более 20 км (типичная ситуация для большинства городов), экономически выгодно установить электрический котел в отдельно стоящем доме. Поэтому ТЭЦ обычно строятся рядом с потребителями промышленными предприятиями или жилыми районами, и они чаще всего работают на импортном топливе. 

Рассматриваемые теплоэлектростанции по типу основного теплового узла паровой турбины относятся к паротурбинным установкам. Тепловые электростанции с газотурбинными (ГТУ), парогазовыми (ПГУ) и дизельными установками распространены значительно реже. 

Наиболее экономичными являются крупные паротурбинные тепловые электростанции (для краткости ТЭС). Большинство ТЭС в нашей стране используют угольную пыль в качестве топлива, и только несколько сотен граммов угля расходуется на выработку 1 кВт / ч электроэнергии. В паровом котле более 90% энергии, выделяемой топливом, передается пару, после чего кинетическая энергия его струи передается ротору турбины. Вал турбины жестко соединен с валом генератора. Современные паровые турбины для тепловых электростанций это очень современные, высокоскоростные, высокоэкономичные машины с длительным сроком службы. Их мощность в одновальной конструкции достигает 1 млн. 200 тыс. КВт, и это не предел. Такие машины всегда многоступенчатые, то есть они обычно имеют несколько десятков дисков с лопастями ротора и одинаковое количество перед каждым диском группы сопел, через которые протекает струя пара. Пар, поступающий в турбину, доводится до высоких параметров: температура почти 550 ° С, а давление до 25 МПа. КПД ТЭС достигает 40%. 

К началу XXI века тепловые электростанции по-прежнему являются основным типом электростанций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии в России составляет около 67%. Теплоэнергетика нашей страны имеет уникальную, потенциально эффективную структуру топлива, в которой 63% составляют природный газ, 28% угля и 9% мазута. У этого есть огромные возможности энергосбережения. И в то же время эффективность использования топлива на ТЭС недостаточна. Это значительно уступает топливной эффективности современных парогазовых установок (CCGT). Однако из-за трудностей с финансированием на сегодняшний день в энергосистему введена только газотурбинная установка парогазового цикла ПГУ-450 на Северо-Западной ТЭЦ Ленэнерго. 

Реальное повышение технического уровня отечественной теплоэнергетики при эффективном использовании капитальных вложений для этих целей может быть достигнуто в основном за счет реконструкции с переводом существующих теплоэлектростанций на природный газ. Или строительство новых газовых тепловых электростанций, как правило, с использованием ПГУ. Технология комбинированного цикла, основанная на современных газовых турбинах, позволяет сократить капитальные вложения на 20% и повысить эффективность использования топлива на ту же величину, а также получить значительный экологический эффект. 

Атомные электростанции (АЭС)

Атомная электростанция (АЭС) это электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию. Генератором энергии атомной электростанции является ядерный реактор. Тепло, выделяемое реактором в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, затем, как и на обычных теплоэлектростанциях (ТЭС), преобразуется в электричество. В отличие от тепловых электростанций, работающих на ископаемом топливе, атомные электростанции работают на ядерном топливе (на основе 233U, 235U, 239Pu). При делении 1 грамма изотопов урана или плутония выделяется 22 500 кВтч, что эквивалентно энергии, содержащейся в 2800 кг условного топлива. 

На АЭС чаще всего используются 4 типа реакторов на тепловых нейтронах:

  1. реакторы с водой под давлением с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя;
  2. графит-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем;
  3. тяжелая вода с водяным теплоносителем и тяжелая вода в качестве модератора;
  4. графит-газ с газовым теплоносителем и графитовый замедлитель.

Выбор типа реактора в основном определяется накопленным опытом в строительстве реактора, а также наличием необходимого промышленного оборудования, запасов сырья и т. д. в России, в основном, графитно-водный канал (РБМК) и напорная вода (ВВЭР)  Реакторы построены. На американских атомных электростанциях реакторы с водой под давлением являются наиболее широко используемыми. Графитовые газовые реакторы используются в Англии. На атомных электростанциях в Канаде преобладают атомные электростанции с тяжеловодными реакторами. 

Источники электрической энергии

В зависимости от типа и агрегатного состояния теплоносителя создается тот или иной термодинамический цикл атомной электростанции. Выбор его верхнего температурного предела определяется максимально допустимой температурой оболочки твэлов (твэлов), содержащих ядерное топливо; допустимая температура фактического ядерного топлива, а также свойства теплоносителя, принятые для этого типа реактора. На атомной электростанции, тепловой реактор которой охлаждается водой (ВВЭР), обычно используются низкотемпературные паровые циклы. В этих двух случаях тепловая схема атомной электростанции выполняется в двухконтурном режиме: охлаждающая жидкость циркулирует в 1-м контуре, а пароводяной контур во 2-м контуре. Для реакторов с кипящей водой (РБМК) или высокотемпературным газовым теплоносителем возможна одноконтурная тепловая атомная электростанция. В кипящих реакторах кипит вода в активной зоне, полученная пароводяная смесь отделяется, а насыщенный пар направляется либо непосредственно в турбину, либо предварительно возвращается в активную зону для перегрева. 

Реактор и его системы обслуживания включают в себя: сам реактор с биологической защитой, теплообменники, насосы или газодувные установки, которые циркулируют теплоноситель; трубопроводы и фитинги для циркуляции контура; устройства для перегрузки ядерного топлива; системы специальной вентиляции, аварийного охлаждения и другие. В зависимости от конструкции реакторы имеют отличительные особенности: в реакторах с резервуаром высокого давления топливо и замедлитель расположены внутри резервуара, на котором находится полное давление теплоносителя (Волгодонск, Балаковская АЭС). В канальных реакторах топливо, охлаждаемое теплоносителем, устанавливается в специальные трубки-каналы, которые проникают через замедлитель, заключенный в тонкостенный кожух. Такие реакторы также широко используются (Ленинград, Белоярская АЭС). 

Для защиты персонала АЭС от радиационного воздействия реактор окружен биологической защитой, основным материалом для которой является бетон, вода, песок. Контурное оборудование реактора должно быть полностью герметичным. Предусматривается система мониторинга мест возможной утечки теплоносителя , принимаются меры по предотвращению появления неплотностей и разрывов цепи, приводящих к радиоактивным выбросам и загрязнению помещений АЭС и окружающей территории. Контурное оборудование реактора обычно устанавливается в герметичных коробках, которые отделены от остальной части АЭС биологическим экраном и не обслуживаются во время работы реактора. Радиоактивный воздух с небольшим количеством паров охлаждающей жидкости из-за утечек из контура удаляется из необслуживаемых помещений АЭС специальной вентиляционной системой, в которой предусмотрены очищающие фильтры и удерживающие газохранилища, чтобы исключить возможность загрязнения атмосферы. Служба радиационного контроля контролирует соблюдение правил радиационной безопасности персоналом АЭС. 

Во время работы реактора концентрация делящихся изотопов в ядерном топливе постепенно уменьшается и топливо выгорает. Поэтому со временем топливные стержни заменяются новыми. Ядерное топливо загружается с использованием механизмов и устройств с дистанционным управлением. Отработанное топливо передается в бассейн, а затем (после пяти лет выдержки) отправляется на переработку. А в случае аварий в системе охлаждения реактора, чтобы предотвратить перегрев и утечку оболочки тепловыделяющего элемента, они обеспечивают быстрое (в течение нескольких секунд) заклинивание ядерной реакции; Система аварийного охлаждения имеет независимые источники питания. Наличие биологической защиты, специальных систем вентиляции и аварийного охлаждения, а также службы дозиметрического контроля позволяет полностью защитить обслуживающий персонал АЭС от вредного воздействия радиоактивного излучения. 

Оборудование турбинного зала АЭС аналогично оборудованию турбинного зала ТЭС. Отличительной особенностью большинства атомных электростанций является использование пара относительно низких параметров, насыщенного или слегка перегретого. В то же время в турбине установлены разделительные устройства для предотвращения эрозионного повреждения лопаток последних ступеней турбины частицами влаги, содержащимися в паре. В связи с тем, что охлаждающая жидкость и содержащиеся в ней примеси активируются при прохождении через активную зону реактора, конструктивное решение оборудования турбинного отделения и системы охлаждения конденсатора турбины одноконтурных АЭС должно полностью исключать возможность утечки охлаждающей жидкости. На двухконтурных АЭС с высокими параметрами пара такие требования не предъявляются к оборудованию турбинного зала. 

Особые требования к компоновке оборудования АЭС включают в себя: минимально возможную протяженность коммуникаций, связанных с радиоактивными средами, повышенную жесткость фундаментов и опорных конструкций реактора, а также надежную организацию вентиляции помещений.

Эффективность работы атомной электростанции определяется ее основными техническими показателями: мощность блока реактора, энергоемкость активной зоны, глубина выгорания ядерного топлива, коэффициент использования установленной мощности атомной электростанции для год. С увеличением мощности АЭС удельные капитальные вложения в строительство снижаются более резко, чем для ТЭС. Кроме того, коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель для гидроэлектростанций или тепловых электростанций. Это является основной причиной стремления к строительству крупных атомных электростанций с большой удельной мощностью блоков. Для экономики АЭС характерно, что доля топливной составляющей в стоимости вырабатываемой электроэнергии составляет всего 30-40% (при ТЭС 60-70%). Поэтому крупные атомные электростанции наиболее распространены в промышленно развитых регионах с ограниченными запасами обычного топлива, а небольшие атомные электростанции наиболее распространены в труднодоступных или отдаленных районах, например, на атомной электростанции в деревне. Билибино (Якутия) с электрической мощностью типового блока 12 МВт. 

Первая в мире опытно-промышленная АЭС мощностью 5 МВт была введена в эксплуатацию в СССР 27 июня 1954 года в Обнинске. До этого энергия атомного ядра использовалась только в военных целях, и к 1958 году была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт (полная проектная мощность 600 МВт). В том же году началось строительство Белоярской АЭС, и 26 апреля 1964 года генератор 1-й ступени (энергоблок 100 МВт) подавал ток в Свердловскую энергосистему. Впоследствии энергоблоки атомной электростанции вводились в эксплуатацию систематически, но чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства. Так, с 1986 года только четыре энергоблока были введены в эксплуатацию. 

Ситуация в настоящее время меняется. В настоящее время в России действуют десять атомных электростанций. Еще тринадцать атомных электростанций и ACT (атомные электростанции) находятся на стадии проектирования, строительства или временно законсервированы. Кроме того, Правительство Российской Федерации приняло специальный указ, в котором фактически утверждена программа строительства новых атомных электростанций до 2010 года. Ее начальным этапом является модернизация существующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить Билибинская, Нововоронежская и Кольская АЭС, которые утилизируются к концу десятилетия. Принципы размещения АЭС были пересмотрены с учетом потребности района в электроэнергии, природных условий (в частности, достаточного количества воды), плотности населения, возможности обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного облучения в определенных аварийных ситуациях. При этом учитывается вероятность землетрясений, наводнений и наличие близлежащих подземных вод в предлагаемой зоне. АЭС должны быть расположены не ближе 25 км от городов с населением более 100 тысяч человек, для АКТ не ближе 5 км; Общая мощность электростанций ограничена: АЭС 8 млн. кВт, АКТ 2 млн. кВт. 

Новым в атомной энергетике является создание ТЭЦ и УВД. ТЭЦ, как и обычная ТЭЦ, вырабатывает как электрическую, так и тепловую энергию, а АТС вырабатывает только тепло. Планировалось построить Воронежский и Горьковский УВД. АЭС работает в селе Билибино на Чукотке. 

По сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями атомные электростанции имеют ряд преимуществ:

  • АЭС может , статья roit в любой области, независимо от его энергетических ресурсов. 
  • Ядерные топливные отличается большее содержание энергии (в 1 кг основного ядерного топлива урана , содержал энергию , как хорошо , а в 2500 тонн угля). 
  • В условиях бесперебойной работы (в отличие от тепловых электростанций) атомные электростанции не выделяют в атмосферу и не поглощают кислород. 

Но эксплуатация атомной электростанции также имеет негативные последствия:

  • Есть трудности с утилизацией радиоактивных отходов . Для их снятия со станций построены контейнеры с сильной защитой и охлаждением темы ICI . Захоронение осуществляется в грунтах на больших глубинах в геологически устойчивых формациях. 
  • Катастрофические последствия аварий на наших атомных электростанциях в результате несовершенной системы защиты . 
  • Термическое загрязнение водоемов , используемых на атомных электростанциях . 

Таким образом, функционирование атомных электростанций как объектов повышенной опасности требует участия органов государственной власти в формировании направлений развития и выделения средств, необходимых для повышения их надежности.

Альтернативные источники энергии

В последние годы в России возрос интерес к использованию альтернативных источников энергии солнца, ветра, внутреннего тепла Земли или морских приливов. Экспериментальные электростанции уже построены с использованием нетрадиционных источников. Например, Кисло-Губская и Мезенская ГЭС работают на энергии приливов на Кольском полуострове. 

Горячие термальные воды используются для горячего водоснабжения жилых зданий, теплиц и теплиц. На Камчатке, возле реки Паужетка, была построена геотермальная электростанция.

Его мощность составляет 5 мВт. Крупными объектами геотермального теплоснабжения являются тепличные и тепличные комплексы Паратунский на Камчатке и Тернапрский в Дагестане. В дальнейшем использование термальных вод будет неуклонно расти. 

Ветроэлектростанции имеются в жилых поселениях Крайнего Севера, они используются для защиты от коррозии магистральных газонефтепроводов, на морских месторождениях. Разработана программа, согласно которой в начале третьего тысячелетия планируется строительство ветроэлектростанций Калмыцкой, Тувинской, Магаданской, Приморской и геотермальных электростанций Верхне-Мугимовская, Океанская. На юге России, в Кисловодске, планируется построить первую в стране экспериментальную электростанцию, работающую на солнечной энергии. Ведется работа по вовлечению такого источника энергии, как биомасса, в хозяйственный оборот. 

Заключение

Несомненно, нетрадиционные возобновляемые источники энергии (биомасса, солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия и т. д.) потенциально способны удовлетворить внутренние потребности страны в избытке. Однако экономически оправданное применение технологий для использования возобновляемых источников энергии в течение длительного времени составит несколько процентов от общего потребления энергии. Таким образом, по мнению экспертов, ввод этих электростанций позволит к 2010 году довести долю нетрадиционной и малой выработки электроэнергии в энергетическом балансе России всего до 2%. 

Теперь, имея 2,8% населения и 12,8% территории мира, Россия имеет 12-13% прогнозных ресурсов и около 12% разведанных запасов нефти, 42% ресурсов и 34% запасов природного газа, около 20% Доказанные запасы камня и 32% запасов бурого угля. Общий объем добычи за всю историю использования ресурсов в настоящее время составляет 17% от прогнозируемых извлекаемых ресурсов для нефти и около 5% для газа. Обеспеченность добычи доказанными запасами топлива оценивается для нефти и газа через несколько десятилетий, а для угля намного выше. Следовательно, по мнению ученых, основой энергетики ближайшего будущего будет и впредь теплоэнергетика на основе невозобновляемых ресурсов. Но его структура изменится. Использование нефти должно быть сокращено, но производство электроэнергии на атомных электростанциях значительно возрастет. Использование еще нетронутых гигантских запасов дешевого угля начнется, например, в Кузнецком, Канско-Ачинском и Экибастузском бассейнах. Будет широко использоваться природный газ, запасы которого в стране очень велики. Кстати, в Карачаганаке уже строится газотурбинная электростанция мощностью 240 МВт (6 блоков по 40 МВт каждый). 

К сожалению, запасы нефти, газа и угля отнюдь не бесконечны. Природа создала их миллионы лет, но они будут израсходованы сотнями. Сегодня мир начал серьезно задумываться о том, как предотвратить хищническое разграбление земных богатств. Действительно, только при таких условиях запасы топлива могут сохраняться веками, и многие нефтедобывающие страны живут сегодня. Они беспощадно расходуют запасы нефти, подаренные им природой. Теперь многие из этих государств, особенно в регионе Персидского залива, буквально плавают в золоте, не думая, что через несколько десятилетий их естественные хранилища закончатся. Что произойдет тогда, и это произойдет рано или поздно, когда нефтяные и газовые месторождения истощатся? Результирующий рост цен на нефть, который необходим не только для энергетического сектора, но и для транспорта и химии, побудил к серьезному поиску других видов топлива, подходящих для широкого использования. Проблема особенно остро стоит в тех странах, которые не имеют собственных запасов нефти и газа и вынуждены их покупать. 

В будущем России также придется отказаться от строительства новых крупных тепловых и гидравлических станций, которые требуют огромных инвестиций и создают экологический стресс. Предусматривается только строительство малых и средних ТЭЦ и малых атомных электростанций в отдаленных северных и восточных регионах. На Дальнем Востоке планируется развитие гидроэнергетики путем строительства каскада средних и малых гидроэлектростанций . Новые мощные конденсационные электростанции будут построены на углях Канско-Ачинского бассейна. До 2010 года планируется провести техническое перевооружение и реконструкцию тепловых электростанций, работающих на угле, и перевести их на использование чистых угольных технологий, а также реконструировать электростанции, работающие на газе, оснастив их комбинированными цикл растений. К 2010 году планируется ввести в эксплуатацию дополнительные мощности ТЭС за счет парогазовых установок суммарным объемом около 8 млн. КВт. Действительно, в будущем примерно 70% всей электроэнергии в России будет производиться на тепловых электростанциях, в основном комбинированного типа. 

В середине 1990-х годов был принят Федеральный закон «Об энергосбережении», главной целью которого является стимулирование использования более эффективных технологий, что в будущем приведет к значительной экономии энергии. Поэтому возникла задача использовать геотермальную энергию. Регионами, наиболее перспективными для широкого использования термальных вод, являются Западная и Восточная Сибирь, а также Камчатка, Чукотка, Сахалин. 

В целом в России только около 10% промышленных предприятий вкладывают капитал в энергосберегающие проекты, хотя в ближайшем будущем необходимо уделить значительное внимание повышению эффективности использования электроэнергии. Действительно, по подсчетам специалистов, благодаря внедрению эффективных энергосберегающих технологий, страна может добиться ежегодного сокращения потребления электроэнергии к 2010 году на 112 млрд кВт / ч. Поэтому необходимо увеличить инвестиции не в производство электроэнергии, а в энергосберегающие технологии и использование новых или альтернативных источников. В свою очередь, это позволит обеспечить экономию энергоресурсов, особенно минерального топлива, и поможет снизить негативное воздействие на окружающую среду. 

Таким образом, даже с учетом результатов прогнозов по истощению запасов нефти, природного газа и других традиционных энергетических ресурсов к середине и концу следующего века; сокращение потребления угля (которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет); расширение использования ядерного топлива, которое, учитывая интенсивное развитие реакторов-размножителей, будет достаточным в течение менее 1000 лет; Несмотря на постоянно растущие вредные выбросы в атмосферу, мы можем сделать вывод, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектростанции надолго превзойдут другие источники электроэнергии.