Меню
Разработки
Разработки  /  Экология  /  Разное  /  8 класс  /  «альтернативные источники энергии, энергосберегающие технологии в моем родном городе байконур»

«альтернативные источники энергии, энергосберегающие технологии в моем родном городе байконур»

Научно-исследовательская работа затрагиваает важнейшие экологические проблемы мира, пути их решения путем развития энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии. На примере города и космодрома Байконур рассматривается возможность использования альтернативных источников энергии и энергосберегающих технологий на практике, с учетом затрат и результата.

22.01.2018

Содержимое разработки

XV Всероссийская межвузовая конференция молодых

исследователей (старшеклассников и студентов)

«ОБРАЗОВАНИЕ. НАУКА ПРОФЕССИЯ»










ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В МОЕМ РОДНОМ ГОРОДЕ БАЙКОНУР»







Выполнил: Гамидов Вугар

Ученик 8 «Б» класса

ГБОУ СШ № 3 им. С.П. Королева

Руководитель: Чернопятенко Анна Владимировна

Учитель истории



















г. Сочи

2017 г.

ПАСПОРТ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПРОЕКТА


НАЗВАНИЕ



«ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ И МОЙ РОДНОЙ ГОРОД - БАЙКОНУР»



АВТОР



ГАМИДОВ ВУГАР


РЕГИОН



КЗЫЛ-ОРДИНСКАЯ ОБЛАСТЬ


ГОРОД



ГОРОД БАЙКОНУР


УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ


ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 3 ИМ. С.П. КОРОЛЕВА


КЛАСС/КУРС



8 Б


НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ


ФИО и должность




ЧЕРНОПЯТЕНКО АННА ВЛАДИМИРОВНА

УЧИТЕЛЬ ИСТОРИИ


КОНТАКТНАЯЯ ИНФОРМАЦИЯ


468320, г. Байконур,

проспект Академика Королева, 22

тел. (336-22) 7-63-06, факс (336-22) 7-26-70

E-mail: [email protected]

+777713014597



















Содержание

Введение -----------------------------------------------------------------------------------------------4

  1. Предпосылки использования энергосберегающих технологий и

альтернативных источников энергии ------------------------------------------------5-8

  1. Энергосберегающие технологии, альтернативные

источники энергии ожидание и реальность ----------------------------------------8-14

  1. Возможности использования энергосберегающих технологий и

альтернативных источников энергии на

базе города и космодрома «Байконур» ---------------------------------------------14-20

Заключение --------------------------------------------------------------------------------------------21

Приложения ----------------------------------------------------------------------------------------22-25

Список используемой литературы ---------------------------------------------------------------26





































Введение

Возрастающие с каждым годом выработка и потребление энергии в мире создают необходимые условия для ускорения научно-технического прогресса, который позволяет улучшать благосостояние людей планеты. Но вместе с тем возрастающие объемы потребления энергии требуют все больших и больших объемов углеводородного сырья, запасы которого не безграничны. Мировой энергетический кризис 1973 – 1974 гг. заставил многие страны пересмотреть необходимые меры по энергосбережению, снижению энергоемкости ВВП и увеличению обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами за счет своих внутренних резервов и возобновляемых источников энергии.

Главным фактором, обусловливающим необходимость энергосбережения, является истощаемость запасов органического топлива. По оценкам экспертов, при современном уровне добычи мировых запасов угля хватит на 600 – 1000 лет, нефти 150 – 250 лет и газа 120 – 300 лет. Следовательно, в будущем можно ожидать постоянного роста цен на нефть и газ. Решение этой проблемы предусматривает проведение жесткой политики энергосбережения, основанной на использовании энергосберегающих технологий, ядерной энергетики, альтернативных источников энергии, и прежде всего, возобновляемых, к которым относятся солнечная, ветряная и геотермальная энергия, биомасса, малая и крупная гидроэнергетика, энергия океана.

На сегодняшний день потенциал возобновляемых источников энергии оценивается в 20 млрд. тонн условного топлива в год, что в 2 раза превышает годовую добычу органического топлива в мире. Под энергосбережением понимается реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов (совокупности природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем развитии техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности) и на вовлечении в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. К энергосберегающим технологиям относятся новые или усовершенствованные технологические процессы, характеризующиеся более высоким коэффициентом полезного использования топливно-энергетических ресурсов.

Результативность от использования энергосберегающих технологий проявляется в виде:

  1. экономических эффектов у потребителей (снижение стоимости приобретаемых энергоресурсов);

  2. эффектов повышения конкурентоспособности (снижение потребления энергоресурсов на единицу производимой продукции, энергоэффективность производимой продукции при ее использовании);

  3. эффектов для электрической, тепловой, газовой сети (снижение пиковых нагрузок, минимизация инвестиций в расширение сети);

  4. экологических эффектов;

  5. связанных эффектов (внимание к проблемам энергосбережения приводит к повышению озабоченности проблемами общей эффективности системы – технологии, организации, логистики на производстве, системы взаимоотношений, платежей и ответственности в жилищном секторе, отношении к домашнему бюджету у граждан).

1. Предпосылки использования энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии.


Большинство из нас считают, что энергия — нечто само собой разумеющееся, пока не столкнутся с перебоями в подаче электричества или ростом цен на нефть. Но энергопотребление — одна из самых серьезных причин загрязнения окружающей среды. В большинстве случаев энергию получают путем сжигания древесины или ископаемого топлива, в процессе чего в атмосферу выделяются миллионы тонн углекислого газа, а кроме того уничтожаются леса планеты.

В настоящее время энергосбережение - одна из приоритетных задач. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами.

ТРИ НЕПРЕЛОЖНЫЕ ИСТИНЫ ЭКОЛОГИИ

Биолог Барри Коммонер в своей книге «Как примириться с планетой» предлагает три простых закона экологии, которые помогают объяснить, почему Земля так беззащитна, когда с ней обращаются жестоко.

1. ВСЕ ВЗАИМОСВЯЗАНО. Как от одного больного зуба может страдать весь организм, так и вред, причиняемый одному природному ресурсу, может привести к целому ряду экологических проблем. К примеру, за последние 40 лет в непальских Гималаях было вырублено 50 процентов лесов, которые использовали либо в качестве топлива, либо для изделий из дерева. Но стоило только срубить деревья, как обрушившиеся муссонные дожди смыли почву со склонов гор. Поскольку без верхнего слоя почвы молодым деревьям невозможно пустить корни, на многих горах теперь нет растительности. Ежегодно из-за вырубки лесов Непал теряет миллионы тонн верхнего слоя почвы. Подобные проблемы есть и в других странах. Раньше в  Бангладеше  проливные дожди задерживались деревьями; теперь же потоки вод беспрепятственно стекают с лишенных растительности гор на побережье, вызывая там катастрофические наводнения. В прошлом наводнения огромной разрушительной силы случались в  Бангладеше  раз в 50 лет, а теперь каждые четыре года или чаще. В других частях мира вырубка лесов привела к опустыниванию и изменениям климата отдельных местностей. Помимо лесов, есть и другие природные ресурсы, которые человек безжалостно расходует. Экологам по - прежнему известно сравнительно мало о том, как взаимосвязаны между собой части нашей гигантской экосистемы, и проблему могут замечать лишь тогда, когда серьезный вред уже нанесен. Подтверждение тому — проблема захоронения отходов, которая наглядно поясняет второй закон экологии.

2. НИЧТО НЕ ИСЧЕЗАЕТ БЕССЛЕДНО. Представьте, как выглядел бы обычный дом, если бы из него не выбрасывались отходы. Наша планета представляет собой такую же замкнутую систему: все, что мы выбрасываем, в конце концов должно где-то скапливаться в пределах нашего дома — Земли. Частичное разрушение озонового слоя показывает, что даже такие, казалось бы, безвредные газы, как хлорфторуглероды (фреоны), не исчезают бесследно, растворяясь в воздухе. Кроме фреонов существуют сотни других потенциально опасных веществ, которые выбрасываются в атмосферу, реки и океаны.Правда, одни отходы, которые называют «биологически разлагаемыми», со временем могут расщепиться и включиться в естественные процессы, другие же — не могут. На многих пляжах мира разбросаны пластиковые упаковки, которые пролежат в таком виде в течение нескольких десятков лет. Менее заметны вредные отходы промышленного производства, которые обычно стараются где-нибудь захоронить. Но поговорка: с глаз долой — из сердца вон, в этом случае не верна. Отходы могут попадать в подземные системы водоснабжения и причинять серьезный вред здоровью людей и животных. Мы не знаем, что делать со всеми химикатами, производимыми современной промышленностью. Мы даже не можем уследить за ними.Но самую большую опасность представляют радиоактивные отходы — побочные продукты, образующиеся в процессе работы атомных электростанций. Тысячи тонн радиоактивного мусора хранятся во временных сборниках, в то время как другие тысячи тонн сброшены в океан. Несмотря на многолетние научные исследования, до сих пор не найден способ безопасного и постоянного хранения или уничтожения этих отходов, и в ближайшем будущем никакого решения не предвидится. Никто не знает, когда может взорваться эта экологическая мина замедленного действия. Безусловно, проблема не разрешится сама собой. Пренебрежительное отношение человека к проблеме захоронения отходов напоминает также о третьем законе экологии.

3. ПУСТЬ В ПРИРОДЕ ВСЕ ИДЕТ СВОИМ ЧЕРЕДОМ. Иначе говоря, человеку нужно поддерживать порядок, существующий в природе, а не соревноваться с нею, считая свои решения наилучшими. В качестве примера можно привести некоторые пестициды. Поначалу они помогали фермерам вести борьбу с сорняками и истребляли практически всех опасных вредителей. Казалось, теперь-то небывалые урожаи обеспечены. Но все обернулось по-другому. Сорняки и насекомые оказывались устойчивыми к различным видами пестицидов, в то время как для животных и птиц, которые питаются насекомыми, а также для природы и человека эти вещества — ядовиты. Во всем мире насчитывается по меньшей мере миллионы таких пострадавших. И в довершение всего появляется множество доказательств, что длительное применение пестицидов ни в коей мере не способствует повышению урожаев. Сегодня в Соединенных Штатах от насекомых погибает намного большая часть урожаев, чем до того как использование пестицидов резко увеличилось. Международный научно-исследовательский институт риса, расположенный на Филиппинах, также установил, что пестициды больше не повышают урожаи риса в странах юго-восточной Азии. И действительно, в Индонезии с 1987 года, благодаря финансируемой правительством программе, в которой ядохимикатам отводится весьма скромное место, достигнуто 15-процентное увеличение производства риса, несмотря на 65-процентное снижение использования пестицидов. И тем не менее каждый год земледельцы всего мира продолжают широко пользоваться ими.

Перечисленные выше три закона экологии помогают понять, почему условия продолжают ухудшаться. Но есть и другие важные  вопросы: какой вред человек причинил природе и можно ли этот вред устранить? КАКОЙ ВРЕД ПРИЧИНЕН? Если уничтожение среды обитания или другой ущерб приводит к гибели каких-нибудь видов растений или животных, такой вред человек устранить не может.

Хотя теперь человек понимает некоторые причины ухудшения ситуации, ему нелегко изменить что-либо к лучшему. Первая трудность состоит в том, что для осуществления всеобъемлющих предложений, необходимых для улучшения экологического состояния на нашей планете, необходимы огромные денежные средства. Кроме того, потребуется настоящее самопожертвование, чтобы меньше ресурсов растрачивать и больше перерабатывать, экономить воду и энергию, пользоваться не личным, а общественным транспортом, и что самое трудное, принимать во внимание интересы всей планеты, а не жить по принципу: мое дело — сторона. Понимая, насколько высока цена всеобщего наведения порядка, большинство стран предпочитает думать, что день расплаты наступит еще не скоро. Считается, что в периоды экономических кризисов природоохранные меры чреваты потерей работы или сдерживанием экономики. К тому же говорить гораздо легче, чем делать. Но возможно ли, что, вопреки такой медлительности, через какое-то время современная техника найдет средство, которое безболезненно исцелит нашу планету? Вряд ли. Если современные прогнозы о росте населения окажутся точными и человек будет обращаться с планетой по-прежнему, то науке и технике, возможно, будет не под силу предотвратить необратимую деградацию природной среды или бедность, которая охватывает все больше и больше стран мира. Отсутствие места для захоронения радиоактивных отходов — тревожное напоминание о том, что наука не всесильна. На протяжении 40 лет ученые занимаются поиском мест для постоянного хранения высокорадиоактивных отходов. В итоге некоторые страны, например Италия и Аргентина, столкнувшиеся в процессе поисков с множеством трудностей, признали, что место для захоронения не будет готово как минимум до 2040 года. Нет ни одного ученого или инженера, который может дать абсолютную гарантию того, что даже из самых лучших хранилищ когда-нибудь не произойдет утечка отходов в опасных количествах. Хотя правительства и атомная промышленность заблаговременно предупреждались о трудностях, связанных с хранением отходов, они настойчиво преследовали свои цели, полагая, что техника будущего найдет решение проблем. Но это будущее так и не настало. Если техника не поможет преодолеть экологический кризис в ближайшем будущем, то как еще можно разрешить эту проблему? Объединятся ли  в конце концов народы мира для того, чтобы спасти планету?

Озвучим основные экологические проблемы мира:

- Уничтожение лесов. Три четверти лесов умеренных широт и половина тропических лесов мира уже уничтожены, и исчезновение лесных массивов за прошедшее десятилетие приобрело угрожающие масштабы. По самым последним данным, каждый год уничтожается от 150 000 до 200 000 квадратных километров тропических лесов — площадь, почти равная территории Уругвая.

- Токсичные отходы. Из 70 000 производимых сегодня химических веществ половина относится к токсичным. В одних только Соединенных Штатах ежегодно выбрасывается 240 миллионов тонн вредных отходов. Количество отходов во всем мире невозможно подсчитать из-за недостатка сведений. Добавим еще, что к 2000 году около 200 000 тонн радиоактивных отходов будут храниться во временных сборниках. Деградация земель.

-Опустынивание угрожает третьей части земной поверхности. В некоторых районах Африки всего за 20 лет пустыня Сахара продвинулась на 350 километров. Сегодня миллионам людей грозит потеря средств к существованию.

-Водный кризис. Около двух миллиардов человек живет в местностях, где всегда не хватает воды. Положение продолжает ухудшаться из-за пересыхания тысяч колодцев, поскольку уровень снабжающих их влагой водоносных пластов понижается.

-Исчезновение видов. Хотя эти данные в некоторой степени основаны на предположениях, ученые считают, что к 2000 году было уничтожено от 500 000 до 1 000 000 видов животных, растений и насекомых.

-Загрязнение атмосферы. Исследование, проведенное ООН в начале 1980-х годов, показало, что в больших городах проживает один миллиард человек, которые ежедневно подвергают свое здоровье опасности, вдыхая частички сажи или ядовитые газы, такие, как двуокись серы, двуокись азота и угарный газ. Несомненно, быстрый рост городов за прошедшее десятилетие привел к обострению этой проблемы. К тому же в атмосферу ежегодно выбрасывается 24 миллиарда тонн углекислого газа, и есть опасения, что этот «парниковый газ» может привести к глобальному потеплению.





  1. Энергосберегающие технологии, альтернативные источники энергии ожидание и реальность.



Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.

Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что большая часть потерь – до 90% – приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9–10%. Поэтому основные усилия по энергосбережению сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии.

Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям. Энергосберегающая технология – новый или усовершенствованный технологический процесс, характеризующийся более высоким коэффициентом полезного использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

Внедрение энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность как предприятий, так и частных лиц на бытовом уровне, является одним из важных шагов в решении многих экологических проблем – изменения климата, загрязнения атмосферы (например, выбросами от ТЭЦ), истощения ископаемых ресурсов и др.

Обычно предприятия внедряют следующие типы технологий, которые дают значительный энергосберегающий эффект:

1. Общие технологии для многих предприятий, связанные с использованием энергии  (двигатели с переменной частотой вращения, теплообменники, сжатый воздух, освещение, пар, охлаждение, сушка и пр.).

2. Более эффективное производство энергии, включая современные котельные, когенерацию (тепло и электричество), а также тригенерацию (тепло, холод, электричество); замена старого промышленного оборудования на новое, более эффективное.

3. Альтернативные источники энергии.

Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой – конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Существует немало устройств, которые позволяют добиться уменьшения потерь при работе электрооборудования, основными из которых являются конденсаторные установки и частотно регулируемые приводы. Частотно регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления гибко изменяют частоты вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30 50% потребляемой электроэнергии. Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий.

Российскими учеными разработана установка, при работе которой часть тепла, уходящего в трубу после сжигания на производстве природного газа, используется для выработки дополнительной энергии, способной дать освещение пяти шестнадцатиэтажных зданий.

Энергосберегающие технологии в строительстве носят комплексный характер, сюда входит утепление стен, энергосберегающая кровля, энергосберегающие краски, стеклопакеты, экономичные системы обогрева и охлаждения поверхностей.

Одна из наиболее распространенных энергосберегающих технологий с большим потенциалом для улучшений в сфере строительства жилья – это котельные. Современные технологии способны существенно уменьшить потребление энергоносителей, снизить затраты на обслуживание, даже повысить КПД. Кроме того, замена котельной часто позволяет компании перейти с экологически грязного и дорогого угля или мазута на более дешевое и чистое топливо, такое как газ или древесные гранулы.

Также дает большую экономию, если вместо отдельно стоящих центральных тепловых пунктов разместить в здании индивидуальный тепловой пункт, оснащенный современными бесшумными насосами, компактными и эффективными пластинчатыми теплообменниками.

При организации вентиляции в здании применяют системы рекуперации (утилизации для повторного использования) тепла отработанного воздуха и переменной производительности приточно вытяжных агрегатов в зависимости от числа людей в здании. Эти системы позволяют не тратить впустую тепло, вырабатываемое людьми, осветительными приборами, торговым и офисным оборудованием, и снижают тем самым потребление тепла от внешнего источника – теплосети или котельной.

Примером домов, которые в будущем позволят человеку жить в гармонии с природой, в то же время не лишая себя привычного комфорта, являются так называемые жилища нулевой энергии (zero energy house) или пассивные дома (passive house), объединяемые общим термином "энергоэффективные дома". "Энергоэффективным" будет считаться такой дом, в котором комфортная температура поддерживается зимой без применения системы отопления, а летом – без применения системы кондиционирования.

Чтобы дом был энергоэффективным, при его строительстве должно быть сделано следующее:

1. Применение современной тепловой изоляции трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.

2. Индивидуальный источник теплоэнергоснабжения (индивидуальная котельная или источник когенерации энергии).

3. Тепловые насосы, использующие тепло земли, тепло вытяжного вентиляционного воздуха и тепло сточных вод.

4. Солнечные коллекторы в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения помещения.

5. Поквартирные системы отопления с теплосчетчиками и с индивидуальным регулированием теплового режима помещений.

6. Система механической вытяжной вентиляции с индивидуальным регулированием и утилизацией тепла вытяжного воздуха.

7. Поквартирные контроллеры, оптимизирующие потребление тепла на отопление и вентиляцию квартир.

8. Ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой и заданными показателями теплоустойчивости.

9. Утилизация тепла солнечной радиации в тепловом балансе здания на основе оптимального выбора светопрозрачных ограждающих конструкций.

10. Устройства, использующие рассеянную солнечную радиацию для повышения освещенности помещений и снижения энергопотребления на освещение.

11. Выбор конструкций солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонной облученности фасадов.

12. Использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления в ванных комнатах.

13. Система управления теплоэнергоснабжением, микроклиматом помещений и инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой теплоэнергетической системы.

Есть и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, но и в быту. Так, уже давно известны "умные" системы освещения. Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении. Такие системы освещения используют энергосберегающие лампы. Светодиодные светильники позволяют достичь существенной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными источниками света   лампами накаливания (до 80%) и люминесцентными лампами (свыше 40%). Эти светильники можно использовать в освещении самых разных объектов: подземных пешеходных переходов и автомобильных парковок, садово-парковом освещении, уличном освещении, освещении в ЖКХ и аварийном освещении.

Существуют и перспективные энергосберегающие проекты в транспортной отрасли. Американские инженеры подошли вплотную к производству легковых автомобилей, оснащенных насадками, преобразующими тепло выхлопных газов в электричество. Теплоэлектрогенератор, установленный на глушителе, преобразовывает часть тепла выхлопных газов в электричество, которое в дальнейшем может обеспечивать работу системы климат контроля, музыкальной системы и т.п.

Немецкие ученые разрабатывают высокоэффективные энергосберегающие устройства, необходимые для автомобилей с гибридными двигателями. Устройство работает с помощью нефти на автостраде и на электричестве в городе, таким образом, используя сравнительно меньше энергии.

Еще наши далекие предки пытались как-то объяснить приливы и отливы в морях и океанах, а так же использовать их в своих повседневных нуждах.

Сегодня мы знаем, что приливы и отливы происходят под воздействием притяжения луны и солнца. Эти огромные светила два раза в сутки воздействуют на частички воды и заставляют их совершать определенные горизонтальные и вертикальные перемещения, благодаря чему и происходит описываемое морское явление.

Ученые предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа, об истощении других важнейших ресурсов: железной и медной руды, никеля, марганца, алюминия, хрома и т.д. За 40 лет после второй мировой войны было использовано столько минерального сырья, сколько использовалось за всю предыдущую историю человечества. Конечно, о полном (или абсолютном) исчерпании ресурсов говорить еще рано (по мере расширения поисковых работ достоверные запасы отдельных ресурсов даже возросли), но это слабое утешение.

Сегодня энергетика мира базируется на невозобновляемых источниках энергии. В качестве главных энергоносителей выступают нефть, газ и уголь. Ближайшие перспективы развития энергетики связаны с поисками лучшего соотношения энергоносителей. Но можно сказать, что человечество уже сегодня вступило в переходный период - от энергетики, базирующейся на органических природных ресурсах, которые ограничены к энергетике на практически неисчерпаемой основе.

Большие надежды в мире возлагаются на так называемые альтернативные источники энергии, преимущество которых заключается в их возобновимости и в том, что это экологически чистые источники энергии.

К таким источникам относят:

- энергию солнца,

- энергию ветра,

- энергию приливов и отливов,

- геотермальную энергию,

- биотопливо.

Геотермальная энергия - это термальная энергии земных недр, получаемая в результате физико-химических процессов в земных недрах, которые нагревают подземные воды до состояния перегретого пара. Тепловая энергия недр образуется за счет расщепления радионуклидов в середине планеты.

Источники геотермальной энергии классифицируются Международным энергетическим агентством на 5 типов:

1. месторождения геотермального сухого пара;

2. источники горячего пара (соединение горячей воды и пара);

3. месторождения геотермальной воды;

4. сухие горячие скальные породы;

5. магма.

Существует два основных способа использования геотермальной энергии: прямое использование тепла и производство электроэнергии.

Прямое использование тепла является наиболее простым и поэтому наиболее распространенным способом. Практика прямого использования тепла широко распространена в высоких широтах на границах тектонических плит, например, в Исландии и Японии. Водопровод в таких случаях монтируется непосредственно в глубинные скважины. Получаемая горячая вода применяется для подогрева дорог, сушки одежды и для отопления зданий, теплиц, бассейнов, сушки сельскохозяйственных и рыбопродуктов, выпаривания растворов, выращивания рыбы, грибов и т.д.

Способ производства электричества из геотермальной энергии очень похож на способ прямого использования. Единственным отличием является необходимость в более высокой температуре (более 150°С). Для такого способа используют высокотемпературные геотермальные энергетические и тепловые станции (ГеоЭС).

Геотермальная электростанция (ГеоЭС) - вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников.

Можно утверждать, что геотермальная энергия имеет следующие достоинства:

- практически полная безопасность для окружающей среды. Количество СО2, выделяемого при производстве 1 кВт электроэнергии из высокотемпературных геотермальных источников, составляет от 13 до 380 г (например, для угля он равен 1042 г на 1 кВтйч);

- независимость использования от погодных условий, дня или ночи, времени года, в отличие от солнечного излучения;

- коэффициент использования превышает 90%;

- восполняемость геотермальной энергии, её неиссякаемость;

- универсальность применения (может быть переработана в электрическую или обеспечивать жилые дома подогретой водой);

- электростанции не занимают много места;

- нет расхода топлива.

Но у нее есть так же и недостатки:

- большая проблема состоит в том, что существует не так много мест, где можно строить геотермальные электростанции;

- горячие камни должны быть соответствующего типа, на глубине, где до них можно добраться; тип пород должен быть таким, чтобы их можно было легко сверлить;

- могут выйти опасные газы и минералы из-под земли, и их может быть трудно безопасно утилизировать;

- при переработке геотермальной энергии требуется удаление воды либо в океан, либо обратно в глубокие слои почвы. В противном случае существует риск уничтожения пресноводных форм жизни.

Россия не входит даже в первую десятку производителей электрической и тепловой энергии из геотермальных источников, в то время как запасы геотермальной энергии в России по оценкам в 10-15 раз превышают запасы органического топлива в стране.

В средние века люди уже стали задумываться, как можно использовать приливы и отливы в качестве бесплатного генератора энергии. В хрониках тех лет упоминается, что люди уже применяли отдельные механизмы, которые приводились в движение морской приливной волной, например, можно упомянуть приливные мельницы. Например, на Британских островах (по записи 1170 года Лудбриджского прихода) уже функционировала такая мельница. И она была не единственной в средневековой Европе. В России также были приливные мельницы, упоминание о них относится к семнадцатому веку.

Мировой океан огромен, он занимает две третьих нашей планеты. Само собой разумеется, запас энергии в нем огромен, почти неисчерпаем. Достаточно сказать, что по скромным подсчетам этот энергоресурс превышать сегодняшнюю потребность человечества в электроэнергии почти в пять тысяч раз. То есть приливы и отливы могут нам дать приблизительно 70 миллионов миллиардов КВт/ч в год – это столько же, сколько мы можем получить от сжигания всего запаса угля на планете. По прогнозам аналитиков только к 2050 году человечество будет получать от приливной энергетики уже не менее 5 процентов от всей потребности в электроэнергии.

Начиная с 1966 года два французских города полностью удовлетворяют свои потребности в электроэнергии за счет энергии приливов и отливов. Энергоустановка на реке Ранс (Бретань), состоящая из двадцати четырех реверсивных турбогенераторов, использует эту энергию. Выходная мощность установки 240 мегаватт - одна из наиболее мощных гидроэлектростанций во Франции. В 70-х годах ситуация в энергетике изменилась. Каждый раз, когда поставщики на Ближнем Востоке, в Африке и Южной Америке поднимали цены на нефть, энергия приливов становилась все более привлекательной, так как она успешно конкурировала в цене с ископаемыми видами топлива. Вскоре за этим в Советском Союзе, Южной Корее и Англии возрос интерес к очертаниям береговых линий и возможностям создания на них энергоустановок. В этих странах стали всерьез подумывать об использовании энергии приливов волн и выделять средства на научные исследования в этой области, планировать их.

Не так давно группа ученых океанологов обратила внимание на тот факт, что Гольфстрим несет свои воды вблизи берегов Флориды со скоростью 5 миль в час. Идея использовать этот поток теплой воды была весьма заманчивой. Возможно ли это? Смогут ли гигантские турбины и подводные пропеллеры, напоминающие ветряные мельницы, генерировать электричество, извлекая энергию из течений и воли?

«Смогут» - таково в 1974 году было заключение Комитета Мак-Артура, находящегося под эгидой Национального управления по исследованию океана и атмосферы в Майами (Флорида). Общее мнение заключалось в том, что имеют место определенные проблемы, но все они могут быть решены в случае выделения ассигнований, так как «в этом проекте нет ничего такого, что превышало бы возможности современной инженерной и технологической мысли». Один из ученых, наиболее склонный к прогнозам на будущее, предсказал, что электричество, полученное при использовании энергии Гольфстрима, может стать конкурентоспособным уже в 80-е годы.

Солнечная энергетика— направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемые источники энергии и является «экологически чистой», то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования.

Достоинства:

- Перспективность, доступность и неисчерпаемость источника энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей.

- Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки

- Зависимость от погоды и времени суток[3];

-Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии. Нерентабельность в высоких широтах, необходимость аккумуляции энергии.

-При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности.

-Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).

-Необходимость периодической очистки отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения.

-Нагрев атмосферы над электростанцией.

-Необходимость использования больших площадей[3];

-Сложность производства и утилизации самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк ит.д.

Годовая выработка электроэнергии в мире на СЭС

Год

Энергия ТВт·ч

Годовой прирост

Доля от всей

2004

2,6

0,01%

2005

3,7

42%

0,02%

2006

5,0

35%

0,03%

2007

6,8

36%

0,03%

2008

11,4

68%

0,06%

2009

19,3

69%

0,10%

2010

31,4

63%

0,15%

2011

60,6

93%

0,27%

2012

96,7

60%

0,43%

2013

134,5

39%

0,58%

2014

185,9

38%

0,79%

2015

253,0

36%

1,05%

Источник — BP Statistical Review of World Energy, 2015[4][5]

В 1985 году все установленные мощности мира составляли 0,021 ГВт.

В 2005 году Производство фотоэлементов в мире составляло 1,656 ГВт.

На начало 2010 года общая мировая мощность фотоэлементной солнечной энергетики составляла лишь около 0,1 % общемировой генерации электроэнергии.

В 2012 году общая мощность мировых гелиоэнергетических установок выросла на 31 ГВт, превысив 100 ГВт.

Крупнейшие производители фотоэлементов:

  1. Yingli — 2300 МВт

  2. First Solar — 1800 МВт

  3. Trina Solar — 1600 МВт

  4. Canadian Solar — 1550 МВт

  5. Suntech — 1500 МВт

  6. Sharp — 1050 МВт

  7. Jinko Solar — 900 МВт

  8. SunPower — 850 МВт

  9. REC Group — 750 МВт

  10. Hanwha SolarOne — 750 МВт

В мире ежегодный прирост энергетики за последние пять лет составлял в среднем около 50 %. Полученная на основе солнечного излучения энергия гипотетически сможет к 2050 году обеспечить 20—25 % потребностей человечества в электричестве и сократит выбросы углекислоты. Как полагают эксперты Международного энергетического агентства (IEA), солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тысяч тераватт-часов — или 20—25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно[6].

Перспективы использования солнца для получения электричества ухудшаются из-за высоких издержек. Так, СТЭС Айвонпа обходится вчетверо дороже, а генерирует гораздо меньше электроэнергии, по сравнению с газовыми электростанциями. По подсчётам экспертов, в будущем электроэнергия, вырабатываемая этой станцией, будет стоить вдвое дороже, чем получаемая от обычных источников энергии, а расходы, очевидно, будут переложены на потребителей.

Из-за своей низкой эффективности, которая в лучшем случае достигает 20 процентов, солнечные батареи сильно нагреваются. Остальные 80 процентов энергии солнечного света нагревают солнечные батареи до средней температуры порядка 55 °C. С увеличением температуры фотогальванического элемента на 1°, его эффективность падает на 0,5 %. Эта зависимость не линейна и повышение температуры элемента на 10° приводит к снижению эффективности почти в два раза. Активные элементы систем охлаждения (вентиляторы или насосы) перекачивающие хладагент, потребляют значительное количество энергии, требуют периодического обслуживания и снижают надёжность всей системы. Пассивные системы охлаждения обладают очень низкой производительностью и не могут справиться с задачей охлаждения солнечных батарей.







  1. Возможности использования энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии на базе города и космодрома «Байконур».





2 июня 1955 года Генеральным штабом Министерства обороны СССР был утвержден проект строительства «Научно-исследовательского испытательного полигона № 5» (НИИП-5). Этот день считается днем рождения комплекса «Байконур» который включает в себя город и космодром.

Этот полигон предназначался для проведения испытаний ракетной техники, способной как доставлять ядерные заряды на огромные расстояния (в частности до США), так и для исследования космического пространства, о чем человечество мечтало с давних времен. Расположение космодрома было выбрано не случайно. Удаленность от больших трасс и ж/д путей, удаленность от границы. С точки зрения климата этот район для стартов ракет благоприятен — более 300 солнечных дней в году, мало осадков, низкая влажность, короткая зима. Место для космодрома было выбрано из трех вариантов — Северокавказского, Дальневосточного и Казахстанского. Размещение космодрома южнее было нежелательным из-за расположения трасс и основных полей падения отработанных ступеней в Китае или густонаселенных районах Средней Азии. Территория космодрома и сопутствующих ему служб оказалась в излучине Сырдарьи, посередине между двумя райцентрами Кзыл-Ордынской области — Казалинском и Джусалами, около разъезда Тюра-Там. Естественно, что все У-2, пролетавшие над Казахстаном, включая самолет Пауэрса, тщательно фотографировали гигантское строительство реального объекта.

Строительные работы на полигоне были начаты во второй половине зимы 1955 года военными строителями под руководством Г. М. Шубникова. Поначалу военные строители жили в палатках, весной появились первые землянки на берегу Сырдарьи, а 5 мая было заложено первое капитальное (деревянное) здание жилого городка.

Официальной датой рождения города и полигона считается 2 июня 1955 года, когда директивой Генерального штаба Министерства Обороны СССР была утверждена организационно-штатная структура 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона и создана войсковая часть 11284 — штаб полигона. Полигон и посёлок получили неофициальное название «Заря». В 1955 году совместным решением Министерства Связи и Министерства Обороны СССР был установлен условный почтовый адрес для войсковых частей полигона — «Москва-400, в/ч №….

Комплекс "Байконур" расположен на территории Казахстана в пустынной местности центральной части Кзыл-Ординской области недалеко от железнодорожной станции Тюра-Там. В настоящее время арендуется Правительством Российской Федерацией.

Площадь - около 5500 кв. километров. Основан в 1955 году для обеспечения летных испытаний МБР Р-7. При выборе местоположения в первую очередь учитывались:

1) необходимая удаленность от полигона падения головных частей на Камчатке;

2) возможность размещения на национальной территории вдоль трасс полета пунктов радиоуправления с прямой "радиовидимостью" ракет с момента их старта;

3) малонаселенность полей падения первых ступеней;

4) необходимость в особой секретности. 

Зима холодная, преимущественно с облачной погодой и туманами. Обычные дневные температуры воздуха: –6, -8 градусов Цельсия, ночные: –12, -15 градусов. С середины декабря по январь морозы достигают-25, -30 градусов Цельсия. Оттепели –6, - 8 градусов Цельсия возможны в любой месяц зимы. Осадки выпадают преимущественно в виде снега. Снежный покров образуется в середине декабря, толщина его к концу достигает не более 10 см (в снежные зимы до 20 см). За зиму бывает 10 –12 дней с метелями, 5-6 дней -  с туманами.

Весна характеризуется неустойчивой погодой и контрастом дневных и ночных температур. Снежный покров сходит в начале апреля. Днем температура воздуха в начале сезона от –3 до –10 градусов Цельсия, в конце до 20 градусов; ночью, соответственно от –10, - 12 до 0 градусов Цельсия. Осадки выпадают в виде кратковременных дождей. В марте–апреле 7 дней с туманами. В первой половине мая устанавливается теплая и малооблачная погода.

Лето сухое и жаркое. Температура воздуха днем 30-35 градусов. Ночью температура опускается до 15-18 градусов. Поверхность почвы в жаркие дни прогревается до 60-70 градусов Цельсия.

Осень в первой половине сухая и теплая, во второй - облачная и прохладная. Температура воздуха днем 6-15 градусов Цельсия, ночью –5, 8 градусов. Осадки выпадают в виде моросящих дождей, в середине ноября выпадает снег. Ветры летом преимущественно западные и юго-западные, осенью и зимой северные и северо-восточные. Преобладающая скорость ветра 3-5 м/с, но осенью и зимой бывают сильные штормовые ветры со скоростью 15-20 м/с, затрудняющие движение всех видов транспорта.

Космодром Байкону́р — первый и крупнейший в мире космодром. Население — 73 127 человек.

Байкону́рская ТЭЦ —электростанция местного значения. Расположена на территории города. Принадлежит Государственному унитарному предприятию «Производственно-энергетическое объединение „Байконурэнерго“» (Россия). Выработанная станцией электроэнергия идёт на покрытие электрических нагрузоккосмодрома, азотно-кислородного завода и города. Входит в Единую Энергосистему (ЕЭС) Казахстана.

Байконурская ТЭЦ была основана в 1958 году. Ранее планировалось строительство атомной электростанции. Несмотря на это Байконур часто испытывал проблемы с электроснабжением.

В 1995 году на базе ТЭЦ было организовано российское ГУП «ПЭО „Байконурэнерго“».

В 2014 году из-за запрета вывоза нефтепродуктов из России в Казахстан на ТЭЦ возник недостаток топлива, что привело к проблемам с теплоснабжением в городе.

Основные производственные показатели ТЭЦ:

Установленная электрическая мощность — 48 МВт

Основной вид топлива, использующийся на станции — мазут. Численность персонала — 255 человек[5].

Оборудование

Состав парка оборудования:

паровые котлы:

3 котла марки БКЗ-50-39 (Барнаульский котельный завод) производительностью 50 тонн пара в час каждый[8];

3 котла марки БКЗ-75-39ГМ (Барнаульский котельный завод) производительностью 50 тонн пара в час каждый[8];

6 котлов марки ГМ-50-1 (Белгородский котельный завод) производительностью 75 тонн пара в час каждый[8].

Кроме того, имеется три пиковых водогрейных котла марки ПТВМ-50.

турбины:

4 паровые турбины марки ПТ-12-35/10М (Калужский турбинный завод) общей установленной электрической мощностью 48 МВт[5].

В настоящее время в состав объединения входят такие крупные структурные подразделения как тепловая электростанция, высоковольтные и городские электрические сети, тепловые сети, ремонтно-производственная база, а так же управления, отделы и службы.

Техническая оснащенность объединения: головные понизительные подстанции 220/100/35/6 кВ – 2 шт.; сетевые подстанции – 110/35 кВ и 110/6 кВ – 7 шт., 35/10 кВ и 35/6 кВ – 14 шт.; распределительные пункты 6 кВ(ЦРП, РП) – 19 шт.; трансформаторные подстанции 6/0,4 кВ – 124 шт. Общая протяженность воздушных и кабельных линий электропередач по всему комплексу «Байконур» составляет 1207,66 километров. Тепловая электростанция, с установленной мощностью: электрической – 60МВт; тепловой – 345 Гкал/час. Протяженность теплотрасс в однотрубном исчислении составляет 177,815 км.

Весь этот производственный процесс ГУП ПЭО «Байконурэнерго» г. Байконур обеспечивают около 1500 человек.

В Байконуре 244 дома и 4 из них снабжены природным газом.

Среднестатистический житель города Байконур ежедневно потребляет 240 кВт, с учетом численности населения в городе, а это около 74000 человек, цифра получается внушительная. Следует учитывать, что космодром Байконур возводился в эпоху гонки вооружений, все силы и средства мощнейшего в тот период времени государства были брошены на возведение полноценного комплекса обеспечивающего потребности государства в космической промышленности. В тот период времени строителей и инженеров не заботило энергосбережение или рациональное использование энергоносителей, космодром и инфраструктура возводились в ускоренных темпах.

В настоящее время не может идти речь о переходе города Байконур на ПАССИВНОЕ энергосбережение, это бы потребовало огромной затраты ресурсов, и пассивное энергосбережение актуально для вновь возводимых зданий.

В городе Байконур, возможно применение альтернативных источников энергии, вспомним, климат Кзыл-Ординской области, где расположен город и комплекс Байконур – это сухая солнечная погода, более 300 солнечных дней в году, ветрено (скорость 15-20 м/с). Таким образом на базе города Байконур возможно использование солнечной энергии и энергии ветра. В год горд Байконур с учетом указанного выше количества жителей потребляет 63936000000 кВт.час. Монокристаллические панели произведенные известной компанией Chinaland Solar Energy, на 20 ватт, обойдутся как минимум в 2 490 рублей за единицу. Более дорогостоящий монокристаллический вариант производства той же компании. Высокая мощность – 200 ватт. Равно как и стоимость – одна панель обойдется где-то в 17 800 рублей. Еще более мощные монокристаллические батареи, каждая из которых состоит из 72 клеток. Мощность составляет 320 ватт, в то время как цена – около 21 623 рублей за единицу. Если брать за расчет среднюю ценовую категорию за монокристаллическую панель то, для того чтобы в городе Байконур произвести замещение альтернативными источниками на 25% то потребуется установить 300 панелей, а общая их стоимость составит более 5 миллионов рублей. И это без учета доставки панелей и их установки. При этом в расчет производится чисто математически, без учета нагрева панелей в ходе эксплуатации и потери производительности.

Рассмотрим второй вариант – использование энергии ветра.

Что из себя представляет промышленный ветрогенератор, из каких составляющих элементов он состоит?

1. Ротор

2. Блок регулятора

3. Лопасти с механизмом вращения

4. Демпфер

5. Ось турбины

6. Механизм регулировки вращения

7. Электрогенератор

8. Контроллер вращения турбины

9. Анемометр

10. Хвостовик анемометра

11. Гондола

12. Axul motorului

12. Кок

14-15. Механизм вращения лопастей

16. Лопасти

13. Система управления вращением мачты

14. Двигатель вращения гондолы

15. Мачта (обычно - фиксированная).

При соответствующем ветре этот ветрогенератор обеспечивает энергией несколько домов и прилегающую к ним территорию. Электроэнергии одного такого ветрогенератора хватает на целый небольшой посёлок. Эти мощные ветрогенераторы также отлично подходит для обеспечения больших производств и коммерческих объектов: отелей, заправок, торговых центров, фабрик, ферм.  Несколько таких ветрогенераторных установок составляют полноценную коммерческую электростанцию.

Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7—10 дней. Получение разрешений регулирующих органов на строительство ветряной фермы может занимать некоторое время.

Для строительства необходима дорога до строительной площадки, тяжёлая подъёмная техника с выносом стрелы более 50 метров, так как гондолы устанавливаются на высоте около 50 метров.

В ходе эксплуатации промышленных ветрогенераторов возникают различные проблемы: Неправильное устройство фундамента. Если фундамент башни неправильно рассчитан, или неправильно устроен дренаж фундамента, башня от сильного порыва ветра может упасть. Обледенение лопастей и других частей генератора. Обледенение способно увеличить массу лопастей и снизить эффективность работы ветрогенератора. Для эксплуатации в арктических областях части ветрогенератора должны быть изготовлены из специальных морозостойких материалов. Жидкости, используемые в генераторе, не должны замерзать. Может замёрзнуть оборудование, замеряющее скорость ветра. В этом случае эффективность ветрогенератора может серьёзно снизиться. Из-за обледенения приборы могут показывать низкую скорость ветра, и ротор останется неподвижным. Удары молний. Удары молний могут привести к пожару. На современных ветрогенераторах устанавливаются молниеотводящие системы. Пожары. Пожар может возникнуть из-за трения вращающихся частей внутри гондолы, утечки масла из гидравлических систем, обрыва кабелей и т. д. Пожары ветрогенераторов редки, но их трудно тушить из-за отдалённости ветряных электростанций и большой высоты, на которой происходит пожар. На современных ветрогенераторах устанавливаются системы пожаротушения.

МОДЕЛЬ

ALT-20kW

ALT-30kW

ALT-50kW

ALT-100kW

        Номинальная мощность (Вт)

20000

30KW

50KW

100KW

        Номинальное напряжение (В)

360

380

492

492

        Диаметр ветроколеса (м)

10

12,6

13,6

25

        Стартовая скорость (м/с)

2

        Номинальная скорость ветра (м/с)

12

        Режим защиты (м/с)

60

        Метод вращения гондолы по ветру

э/двигатель

э/двигатель

э/двигатель

э/двигатель

        Номинальная скорость вращения лопастей (об/мин)

150

130

125/90

125/80

        Тип электрогенератора

Трехфазный

         Материал лопастей

Армированное стекловолокно с подогревом

        Кол-во лопастей

3

        Мачта на растяжках

        Высота, м

-

-

-

-

        Толщина стенок, м

-

-

-

-

        Диаметр, мм

-

-

-

-

        Жесткая мачта

        Высота, м

18

18

18

20

        Рекомендуемые аккумуляторы и количество (в комплект не входят), шт

12В,200AHх90

12В,200ahх128

12В,200ahх164

12В200ahх205

        Тип конвертора (преобразователя напряжения)

синусоидальный

        Цена контроллера, EURO

€2 322,00

€4 950,00

€9 600,00

€17 850,00

        Преобразователь (конвертор), 220В, 50 Гц. EURO

€4 267,40

€6 246,00

€14 615,00

€23 690.00

        Стоимость жесткой мачты, EURO

3 600,00

6 000,00

8 460,00

15 900,00

        Цена ветрогенератора в комплекте,  EURO, (включает электрогенератор, лопасти, контроллер). Без стоимости мачты. Без аккумуляторов.

18 050,00

27 406,50

78 128,00

148 000,00

Таким образом оценив возможности и производительность промышленных ветрогенераторов можно прийти в выводу, что на один средний многоквартирный дом необходимо установить не менее 2-3 промышленных ветрогенераторов для того чтобы произвести замещение потребляемой энергии на энергию полученную при мощи энергии ветра на 20-25 %. А установка трех промышленных ветрогенераторов обойдется в 27 миллионов рублей. А это только один жилой дом. В городе Байконур в общей сложности 347 жилых домов.

Цифры для бюджета такого города как Байконур просто ужасающие, размер дотации на содержание объектов инфраструктуры города Байконур, связанных с арендой космодрома Байконур, на 2017 год установлен на уровне 1 млрд. 224 млн. рублей.

Потому взглянем правде в лицо, произвести глобальную «перестройку» направленную на энергосбережение и активное внедрение в использование альтернативных источников энергии на уровне города и космодрома Байконур практически невозможно. Это потребует огромных финансовых вливаний и трудозатрат. Но что же тогда делать? Неужели выхода нет?

Выход есть и каждый житель города как любой другой гражданин заинтересован в том, чтобы экономить на коммунальных платежах, тем самым экономить свои средства, а в глобальном порядке экономить энергию и источники энергии. Что же нам с вами нужно делать?

Прежде всего следует установить водосберегающие аэраторные насадки на краны. Они помогают экономить потребляемую воду от 20% до 70%.  Принцип работы данных разумных приборов заключается в ограничении потока утечки воды из кранов и туалета.

Стоят такие насадки в среднем от 500-2000 рублей. При этом срок эксплуатации водосберегающих аэраторов – до 20 лет.  Они могут использоваться как для крана, так и для насадки для душа. Кстати, если купаться под душем, а не набирать ванну, то можно сэкономить до 60% на потребление воды.

Вместо использования централизованного горячего водоснабжения, следует установить бойлер. Во-первых, тариф на холодную воду в три раза ниже, чем на горячую воду. Во-вторых, если установить энергоэффективный бойлер и нагревать воду ночью, то расходы на горячую воду уменьшатся минимум в два раза. А 5000-15000 тысяч рублей, потраченных на бойлер, окупятся уже через два-три года его использования.

Во время чистки зубов следует выключать воду.

Время чистки зубов длится примерно 1 минуту 30 секунд. За это время вода, которая бежит из крана, наполняет 10-литровое ведро. Если при чистке зубов использовать стакан, то расходуется только 200 миллилитров (0,2 литра) воды. В месяц экономия составит до 70% воды.

Также применение экономических распылителей с меньшими отверстиями на смесителях и душевых установках позволяет расходовать в два раза меньше воды. Рукоятка душа с прерывателем потока воды снижает ее расход на четверть. Унитаз с двумя режимами слива экономит примерно15 литров воды в день для семьи из трех человек.

Чтобы уменьшить потребление электроэнергии до 80% следует установить дома светодиодные лампочки и многозонный счетчик. Светодиодные лампы работают в 50 раз дольше, чем обычные лампочки Ильича. И в 20 раз дольше, чем другие энергосберегающие лампы. При этом, они экономят до 80% затрат на электроэнергию. Покупая технику, следует обращать внимание на уровень ее энергоэффективности. Например, стиральные машины, телевизоры, холодильники и другая бытовая техника с маркировкой А +++, А ++, А +, А – позволит экономить на электроэнергии до 30%.

Не следует держать холодильник у плиты. Чтобы поддерживать постоянную низкую температуру, холодильник с таким «соседством» будет потреблять больше энергии. Вещи следует стирать при холодной воде. Ведь90% энергии, потребляемой стиральной машиной, идет на обогрев воды.

Также всегда следует выключать электроприборы из розетки. Например, включенный в сеть компьютер, телевизор или зарядка телефона постоянно потребляют электроэнергию, даже если в данный момент сам телевизор или компьютер выключен или находятся в режиме сна.

Почти треть всего тепла в квартире выходит через щели в окнах и дверях. Если загерметизировать все щели, заклеить окна (или установить качественные стеклопакеты и двери), то это позволит поднять температуру в помещении на 2-3 градуса.

Если в квартире установлен теплосчетчик и регулятор температуры, то это позволит сэкономить на отоплении.

Также позволит увеличить температуру в помещении теплоотражающий экран, установленный за батареей. Стоит отметить, что уменьшение температуры в квартире с помощью терморегулятора всего на 1 градус позволит сэкономить на отоплении до 10%.

Соблюдение всех вышеуказанных правил не добавит лишних хлопот для среднестатистической семьи. Но позволит существенно экономить на потреблении воды, тепла и электроэнергии, а самое главное, что заинтересует каждого ответственного гражданина существенно сэкономить на семейном бюджете.

Стоит знать

Днем один человек использует: для мытья рук – 8 литров воды; на чистку зубов –6-8 литров (не закрывая кран), на ополаскивания унитаза – 15 литров; на прием душа –15-20 литров в минуту; на принятие ванны –150 литров; на стирку –130-150 литров за один раз. То есть, в год один человек тратит в среднем 118 990 литров воды.








Заключение



Значение состояния экологии планеты Земля сложно переоценить, мы все жители планеты и все пользуемся благами мира, в котором существуем. Следует помнить, что то, что мы делаем сегодня то как мы относимся к планете сейчас, вернется к нам уже завтра. Как будет жить и в каких условиях будет проходить наша жизнь зависит от каждого из нас и всех государств мира в целом.

Программы по переходу на энергосберегающие технологии и использовании альтернативных источников энергии должны активно внедряться в общество, и все сферы жизни и интересов человека. При возведение новых жилых массивов, зданий, предназначенных для предприятий, учреждений, торгово-развлекательных центров, гостиниц, необходимо учитывать основные правила энергосбережения, рассматривать вопросы использовании на базе конкретного здания энергосберегающих технологий. Допустим один-два промышленных ветрогенератора способны обеспечить энергией средний поселок, предприятие или гостиницу.

Таким образом для достижения кардинального перелома в сфере энергопотребления, энергосбережения и использования альтернативных источников энергии необходимо изменения всех сфер жизни. Работа должна начинаться с момента воспитания детей и подростков, прививания им необходимых навыков, которые в процессе повседневной жизни преобразуются в привычку, и не будут замечаться человеком, но существенно будет экономить потребление тепло – электро- энергии, и воды, а так же производство отходов.

Затем модернизация должна затронуть все сферы жизни человека, такие как – образование, строительство, промышленность и другие.

Именно решая вопрос внедрения энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии в комплексе, затрагивая все уровни жизни человека, можно достигнуть значительных результатов, и обеспечить человечество и нашу планету стабильным будущим.


















Приложения







Приложение № 1 график вымирания видов с 1800 года с прогнозом на 2040.

























Источники энергии, используемые человеком

Способ использования

Энергия, используемая человеком

Первоначальный природный источник

Солнечные электростанции

Электромагнитное излучение Солнца

Солнечный ядерный синтез

Ветряные электростанции

Кинетическая энергия ветра

Солнечный ядерный синтез,

Движения Земли и Луны

Традиционные ГЭС

Малые ГЭС

Движение воды в реках

Солнечный ядерный синтез

Приливные электростанции

Движение воды в океанах и морях

Движения Земли и Луны

Волновые электростанции

Энергия волн морей и океанов

Солнечный ядерный синтез,

Движения Земли и Луны

Геотермальные станции

Тепловая энергия горячих источников планеты

Внутренняя энергия Земли

Сжигание ископаемого топлива

Химическая энергия ископаемого топлива

Солнечный ядерный синтез в прошлом.

Сжигание возобновляемого топлива

традиционное

нетрадиционное

Химическая энергия возобновляемого топлива

Солнечный ядерный синтез

Атомные электростанции

Тепло, выделяемое при ядерном распаде

Ядерный распад

Приложение № 2 Источники энергии используемые человеком





Приложение № 3 Мировое потребление первичной энергии по источникам.





Приложение № 4 ТОП стран-лидеров в альтернативной энергетике.









Приложение № 5 Диаграмма соотношение стоимости за единицу (ветрогенератор/ солнечная панель) производительности и общей стоимости обеспечения необходимым количеством на город Байконур.









Список используемой литературы


1. «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии», Ю. Сибикин, М. Сибикин.

2. «Возобновляемая энергетика», А.Алхасов.

3. «Экономика энергетического производства», С. Можаева.

4. «Энергетика будущего. Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии. Тонкопленочные солнечные элементы и модули (техника, экономика, анализ рынка, перспектива развития)», С.Карабанов, П.Безруких, Т. Шушканова.

5. «Справочник ресурсов возобновляемых источников энергии России», П. Безруких.

6. «Унитарная квантовая теория и новые источники энергии», Ю. Рябов, В.Бойченко,

Л. Сапогин.

7. Интернет сайт «Центр материаловедения», научная статья «Ветрогенераторы».

8. Интернет-сайт «DEKATOP.COM» научная статья «Том 10 стран-лидеров в альтернативной энергетике».

9. Интернет-сайт «Официальный сайт Администрации города Байконур».

10. Интернет-сайт «Википедия» статья «Байконур».


-75%
Курсы повышения квалификации

Подготовка к ЕГЭ по биологии

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
«альтернативные источники энергии, энергосберегающие технологии в моем родном городе байконур» (165.38 KB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт