Использование морских - возобновляемых ресурсов в производстве электроэнергии

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Западно-Казахстанский Аграрно-Технический Университет

 им. Жангир хана

Кафедра ЭЭ и АПП

РЕФЕРАТ

Тема: Использование морских возобновляемых ресурсов в производстве электроэнергии

Выполнил студент I курса группы ЭЭ-12 Михеенко А

Проверила: Вичкуткина АП

Уральск, 2004г.

План:

 

Введение

1.     Малые электростанции на базе возобновляемых источников энергии

2.     Энергия морей и океанов

2.1   Приливные электростанции

2.2   Энергия волн морей и океанов

2.3   Тепловая энергия морей и океанов

2.4   Энергия океанических течений

Список литературы

Введение

О важности более широкого использования нетрадиционных во­зобновляемых источников энергии в XXI веке вряд ли кого-то надо убеждать. Всем ясно, что основные невозобновляемые энергоресур­сы, раньше или позже, исчерпаются. По одним прогнозам угля хва­тит на 1500 лет, нефти — на 250, газа — на 120 лет. По другим про­гнозам перспектива хуже. Нефть должна закончиться лет через 40, газ — через 80, уран — через 80 - 100 лет, угля может хватить еще лет на 400.

И что еще чрезвычайно важно, у возобновляемых источников энергии неоспоримые преимущества в области экологии. Некото­рые возобновляемые виды энергии уже сегодня стоят не дороже энергии, получаемой за счет использования ископаемого топлива, и практически все они дешевле ядерной энергии.

"Чистая" энергия становится еще более приемлемой в сравнении с энергией, получаемой на базе ископаемого топлива, если в его сто­имость включить цену ущерба, наносимого окружающей среде и здоровью людей при его добыче и использовании. А это может быть сделано путем введения соответствующего налога на невозобновля­емые топливно-энергетические ресурсы.

Не случайно главы восьми государств, в том числе и России, в 2000 г. в Японии обсудили проблемы использования возобновляе­мых источников энергии. Более того, образовали рабочую группу для выработки рекомендаций по развертыванию рынка этой энергетики. В данном реферате рассмотрено возможности использования возобновляемых источников электроэнергии на мировом рынке.

1. Малые электростанции на базе возобновляемых источников энергии

К возобновляемым источникам энергии, как известно, относятся солнечное излучение, энергия ветра, рек, водотоков, приливов и волн, биомассы, геотермальная энергия, рассеянная тепловая энергия воздуха и воды. Экономический потенциал возобновляемых источников энергии в мире оценивается примерно в 20 млрд т. условного топлива (у.т) в год, т.е. в 2 раза превышает годовой объем добычи всех видов органического топлива.

В настоящее время по данным Международного Энергетического Агентства производство электроэнергии за счет нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) оценивается более чем в 200 млрд кВт • ч, что составляет около 2 % общего ее производ­ства, к 2005 г. оно достигнет 5 %, к 2020 г. - 13 %, к 2060 г. -33 %.

Причем, вопреки общепринятому мнению, энергии солнца, вет­ра и малых гидростанций может хватить для удовлетворения потреб­ностей всего мира. Каждый год Земля получает от Солнца энергии и 100 раз больше, чем ее содержится во всех запасах ископаемого топлива, вместе взятых.

Варианты прогнозов вклада возобновляемых источников энер­гии, поданным Мирового Энергетического Совета, представлены в табл. 1. В США доля производства электроэнергии на базе нетради­ционных источников энергии, в общем ее объеме составляет 1 %, в Дании — 20 %. В Нидерландах доля производства электроэнергии на их базе к 2010 г. возрастет с З до 10 %, в Германии — с 5,9 до 12 %.

Причем большая часть потребности в энергии будет удовлетворя­ться за счет солнечных элементов, ветроустановок, малых гидро­станций и использования биомассы остатков урожая и отходов дере­вообрабатывающей промышленности. Что касается геотермального тепла, энергии волн и приливов, то в некоторых районах мира эти источники энергии также могут оказаться значительными.

Согласно оценке Агентства по охране окружающей среды США через 20 лет возобновляемые источники энергии смогут удовлетво­рить 1/3 мировой потребности в энергии по сравнению с 1/17 частью сегодня. Еще через 20 лет — 2/3 потребности в энергии. Но в этих це­лях процесс развития нетрадиционной энергетики должен быть существенно ускорен. А для этого нужна воля правительств и энергетиков всех стран и в первую очередь, индустриально развитых.

Таблица 1. Прогноз вклада возобновляемых энергоисточников в общее энергопотребление, млн т нефтяного эквивалента

Виды энергоресурсов	Минимальный вариант		Максимальный вариант
	млм т	%	млн.т	%
Современная биомасса	243	45	561	42
Солнечная энергия	109	20	355	26
Ветровая, геотермальная, М ГЭС, мусор	187	35	429	32
Всего	539	100	1345	100
Доля общего первичного энергопотребления, %	3 - 4		8 - 2

Что касается использования возобновляемых источников энергии в России, то экономически эффективный потенциал возобновляе­мых источников энергии России составляет свыше 270 млн т у. т. в год или более 25 % внутреннего годового энергопотребления.

Причем значительными возобновляемыми ресурсами располага­ют большинство регионов страны, в том числе и проблемные, сточ­ки зрения энергоснабжения. Соответствующие данные приведены в табл. 2.

Т а 6 л и ц а 2. Ресурсы возобновляемых источников энергии России

Вид ресурса	Ресурс, млн т у. т.
	валовый	технический	экономический
Милая гидроэнергетика	360	125	65 - 70
Геотермальная энергия	18·1017	2·107	115 -150
Энергия биомассы	104	50 - 70	35 - 50
Энергия ветра	26·103	2·103	12 - 15
Солнечная энергия	23·105	2,3·103	13 - 15
Низко потенциальное тепло	525	105	30 – 35
Итого	183·106	25·106	270 - 335

В настоящее время в России действуют несколько эксперимента­льных и опытно-промышленных электростанций, использующих возобновляемые энергоресурсы, около 300 малых ГЭС, десятки не­больших ветровых и солнечных установок.

Всего в нашей стране используется пока 1,5 млн. т у.т. нетради­ционных возобновляемых энергоресурсов, общий вклад которых в энергобалансе страны не превышает 0,1 %. Технико-экономиче­ские показатели и состояние строительства электростанций на базе НВИЭ показаны в табл. 3.

Однако, сегодня, как никогда ранее, необходимо более активно развивать энергетику на базе нетрадиционных возобновляемых ис­точников энергии. Причин к тому много:

это возможность решения проблем обеспечения энергией от­даленных и труднодоступных районов меньшими силами и средствами;

это необходимость сокращения объемов дорогостоящего строи­тельства линий электропередачи, особенно в труднодоступных и от­даленных регионах;

это использование электростанций на базе НВИЭ для оптимизации графиков загрузки оборудования на других электростанциях;

это необходимость снижения вредных выбросов от энергетики (CO₂, NO_x и других) в экологически напряженных регионах.

Энергосистема	Электростанция	Установленная мощность МВт	Годовая выработка электроэнергии, кВт·ч	Число часов использования установленной мощности, ч	Примечание
Камчатскэнерго	Мутновская ГеоТЭС	80,0	577,00	7500	Строится
Камчатскэнерго	Верхне-Мутновская ГеоТЭС	12.0	85,28	7500	Построена
Камчатскэнерго	Паужетская ГеоТЭС	11,0	59,50	3100	Действую­щая
Сахалкнэнерго	Океанская ГеоТЭС	31,5	107,10	3400/3300 /2600	ТЭО*
	1-я очередь	12,6	42,75	3700/3300 /2300	Проект оборудования
Калмэнерго	Калмыцкая ВЭС	22,0	52.94	2406	Строится
	1-я очередь	9,0	21,66	2406
Магаданэнерго	Магаданская ВЭС	50,0	127,00	2330 и 2560	ТЭО*
	1-я очередь	10.0	23,00	2330
Комиэнерго	Заполярная ВЭС	2,5	6.88	2750	Строится
Дальэнерго	Приморская ВЭС	30,0	63,34	2110	ТЭО*
	1-я очередь	10,0	29.34	2934
Камчатскэнерго	Каскад ГЭС на р. Толмачева	45.2	160.90	—	Строится
	МГЭС-1	2.0	8.10	3900
	МГЭС-2	24,8	87,40	3510
	МГЭС-3	1S.4	65.40	3550
Ставропольэнерго	Кисловодская СЭС	1,5	2.04	1360	ТЭО*
	1-я очередь	0,5	0,68	1360
Хабаровскэнерго	Тугурская ПЭС	3800,0	16200.00		ТЭО*

Таблица 3. Основные технико-экономические показатели и состояние строительства нетрадиционных электростанций РАО «ЕЭС России»

* Технико-экономическое обоснование

Кроме того, это позволяет финансировать строительство электростанций на базе НВИЭ за счет использования оплаты "квот за выбросы";

это необходимость увеличения объемов использования орга­нических энергоресурсов как сырья в химической и других отрас­лях промышленности за счет снижения их доли на выработку электроэнергии;

это сохранение невозобновляемых энергоресурсов для наших бу­дущих поколений;

это обеспечение энергетической безопасности нашей страны. И, наконец, потребность расширения использования нетради­ционных возобновляемых источников энергии вызвана тем. что зона децентрализованного энергоснабжения охватывает более 70 % территории нашей страны, на которой постоянно проживает более 10 млн чел., в том числе в сельских районах Севера -2,5 млн чел., временно проживающих — 0,4 млн чел., ведущих кочевой и полукочевой образ жизни — 0,05 млн чел.

Таблица 4. Экономия топлива за счет строительства нетрадиционных станций РАО “ЕЭС России"

Электростанции, энергосистемы	Затраты, млн долл.//Экономия топлива, тыс. т у.т.
	1998 – 2000 гг.		2001 – 2005 гг.	2006 – 2010 гг.
Мутновская ГеоТЭС, ОАО Камчатскэнерго	0//0		160//500	0//800
Верхне-Мутновская ГеоТЭС, ОАО Камчатскэнерго	25//56		0//60	0//120
Паужетская ГеоТЭС (реконструкция), ОАО Камчатскэнерго	10//90		0//200	0//200
Океанская ГеоТЭС, ОАО Сахалинэнерго	0//0		25//40	30//300
Калмыцкая ВЭС, ОАО Калмэнерго	6// 10		10//20	10//I10
Заполярная ВЭС, ОАО Комиэнерго	3//5		2//10	0//10
Западно-Приморская ВЭС. ОАО Янтарьэнерго	0//0		5//5	10//75
Дагестанская ВЭС. ОАО Дагэмерго	0//0		2//5	4//30
Магаданская ВЭС. ОАО Мапишнлк-	0//0		20//30	30// 150
Ленинградская ВЭС, ОАО Лена!..	0//0		5//10	10//75
Морская ВЭС, ОАО Карелэнерго	0//0		10//20	30// 150
Кисловодская СЭС, ОАО Станроши	0//0		ПЗ*	2//6
МГЭС, первоочередные		10//10	30//100	60//500
Итого		57//171	270//1003	186//2526

* Проектное здание

Как известно, в эти регионы мы вынуждены завозить топливо с большими трудностями, тратить на его доставку огромные средства, крайне неэффективно использовать его и при этом постоянно иметь проблемы с энергоснабжением. Нужда в завозе значительной части топлива в эти районы может отпасть за счет более широкого исполь­зования в этих регионах нетрадиционных энергоустановок (табл. 4).

Поэтому ускоренное развитие нетрадиционной энергетики на базе возобновляемых источников в этих регионах может стать важ­ным не только экономическим, но и социально-политическим, ста­билизирующим фактором.