Реферат: Энергия земли

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКАЯГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

Специальность: «Экономикауправления строительством»РЕФЕРАТ

по предмету: «Экономика энергоресурсов»

Выполнил:студент IIIкурса

Прекраснов С.А.

Проверилапреподаватель:

Першина М.А.

г.Волгоград

1999г.

Оглавление

TOC o «1-1» Оглавление… PAGEREF _Toc441114242 h 1

1.Вступление… PAGEREF _Toc441114243 h 3

2.Солнечная энергия… PAGEREF _Toc441114244 h 5

3.Ветровая энергия… PAGEREF _Toc441114245 h 5

4.Энергия воды… PAGEREF _Toc441114246 h 6

5.Заключение.… PAGEREF _Toc441114247 h 9

6.Литература… PAGEREF _Toc441114248 h 10

1.Вступление

Одним из основных факторов экономикилюбой страны, являются энергоресурсы. Их наличие, виды, доступ к нимзначительно влияют на экономическое развитие отдельных отраслей промышленностисельского хозяйства и страны в целом. Наша страна обладает колоссальнымизапасами различных энергоносителей. Но постоянное развитие промышленности,увеличение роста потребления энергоносителей делает эти запасы не бесконечными.Кроме того, энергоносителей, которые как говорится «лежали на поверхности»становится всё меньше и меньше. И для того, чтобы добыть ту же нефть, газ илиуголь приходится разрабатывать труднодоступные районы крайнего Севера,прибрежные шельфы Сахалина и Камчатки и т.д. Всё это сказывается насебестоимости добытой тонны нефти или угля, кубометра газа,

а с учётом нынешней Российскойэкономики делают энергоресурсы не просто дорогостоящими, а их перепродажафирмами посредниками, не имеющих отношения к производителям энергоресурсов,непременно ведёт к многократному увеличению себестоимости выпускаемойпродукции. Однако поскольку практически все производители энергоресурсовявляются не государственными предприятиями и монополистами, государство неможет повлиять на ценообразование энергоносителей. Другим фактором, влияющим наразвитие энергетики, является экология. Казалось бы, имеется дешевая насегодняшний день атомная и гидроэнергетика, но авария на Чернобыльской атомнойстанции, затопление территорий со всеми отрицательными последствиями пристроительстве гидроэлектростанций, пагубно влияют на окружающую среду. Иэкологи добились либо прекращения строительства АЭС, либо их перепрофилирования.

Именно поэтому сейчас, как никогдаостро, встал вопрос: что ждетчеловечество — энергетический голод или энергетическое изобилие? В настоящее время мировой энергетическийрынок перенасыщен. Это ведёт к снижению цен на энергоносители на мировыхрынках, что также влияет на экономику стран поставщиков нефти, газа и т.д.Однако по подсчётам учёных уже в 21 веке жителям земли придётся столкнуться спроблемой энергоснабжения, т.к. традиционные виды энергоносителей исчерпаютсебя в большинстве районов мира. В связи с этим учёные всего мира работают надсозданием новых, нетрадиционных видов топлива, энергоустановок. Разрабатываютсягигантские энергетические программы, осуществление которых потребуетгромадных усилий и огромных материальных затрат.

Если в конце прошлого века самаяраспространенная сейчас энергия — электрическая — играла, в общем,вспомогательную и незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 году вмире было произведено около 300 миллиардов киловатт-часов электроэнергии.Вполне реален прогноз, по которому в 2000 году будет произведено 30 тысячмиллиардов киловатт-часов! Гигантские цифры, небывалые темпы роста! И всеравно энергии будет мало, потребностив ней растут еще быстрее.

Уровень материальной, а, в конечномсчете, и духовной культуры людей находитсяв прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении. Чтобыдобыть руду, выплавить из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужноизрасходовать энергию. А потребностичеловека все время растут, да и людей становится все больше.

Так за чем же остановка? Ученые иизобретатели уже давно разработали многочисленные способы производства энергии,в первую очередь электрической. Давайте тогда строить все больше и большеэлектростанций, и энергии будет столько,сколько понадобится! Такое, казалось бы, очевидное решение сложной задачи,оказывается, таит в себе немало подводных камней.

Неумолимые законы природы утверждают,что получить энергию, пригодную для использования, можно только за счет ее преобразованийиз других форм. А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложилась таким образом, что четыре из каждыхпяти произведенных киловатт получаются в принципе тем же способом,которым пользовался первобытный человек для согревания, то естьпри сжигании топлива, или при использовании запасенной в нем химическойэнергии, преобразовании ее вэлектрическую на тепловых электростанциях.

Конечно, способы сжигания топливастали намного сложнее и совершеннее.

Новые факторы – падение или рост ценна мировом рынке на нефть, быстрое развитиеатомной энергетики, возрастание требований к защите окружающей средыпотребовали нового подхода к энергетике.

В разработке Энергетической программы приняли участие виднейшие ученые нашей страны,специалистыразличных министерств и ведомств. Спомощью новейших математических моделейудалосьрассчитать несколько сотен вариантов структуры будущегоэнергетического баланса страны. Были найдены принципиальные решения, определившиестратегию развития энергетики страны на грядущие десятилетия.

Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетикана невозобновляемых ресурсах, структура ее изменится. Должно сократитьсяиспользование нефти. Усовершенствование атомных реакторов, их безопасность позволитсущественно увеличить производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока ещене тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канско-Ачинском,Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в нашей стране намного превосходят запасы в других странах.

На пороге 21 века, учёные трезвоотдают себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия. К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны.Природе, чтобы создать эти запасы,потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня вмире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбленияземных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить навека. К сожалению, многие нефтедобывающиестраны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходуют подаренные им природойнефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в золоте, не задумываясь,что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда,а это рано или поздно случится,когдаместорождения нефти и газа будут исчерпаны? Колебание на мировыхрынках цен на нефть, необходимую не только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило задуматься о других видахтоплива,пригодных для заменынефти и газа. Особенно призадумались тогда те страны,где нет собственных запасов нефти и газа,и которым приходится их покупать.

А пока в мире все больше ученыхинженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников,которые могли бы взять на себя хотя бычасть забот по снабжению человечества энергией. Решение этой задачиисследователи ищут на разных путях. Самым заманчивым, конечно, являетсяиспользование вечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и ветра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца. Много внимания уделяется развитию атомнойэнергетики, ученые ищут способывоспроизведения на Земле процессов, протекающих в звездах и снабжающих ихколоссальными запасами энергии. В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос, и хотя этот источник также относится к возобновляемым, внимание, уделяемое ему во всем мире,заставляет нас рассмотреть его возможности отдельно.

2.Солнечнаяэнергия

Потенциальные возможностиэнергетики, основанной на использовании непосредственно солнечногоизлучения, чрезвычайно велики. Заметим,что использование всего лишь 0.0125 % этого количества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребностимировой энергетики, а использование0.5% — полностью покрыть потребности наперспективу. К сожалению, вряд ли когда-нибудь эти огромные потенциальныересурсы удастся реализовать в больших масштабах. Одним из наиболее серьезных препятствий такой реализацииявляется низкая интенсивность солнечного излучения. Даже при наилучшихатмосферных условиях (южные широты, чистое небо) плотность потока солнечного излучения составляет не более250 Вт/м2. Поэтому, чтобы коллекторы солнечного излучения «собирали»за год энергию, необходимую для удовлетворения всех потребностей человечестванужно разместить их на территории 130 000 км2. Необходимостьиспользовать коллекторы огромных размеров, кроме того, влечет за собойзначительные материальные затраты. Изнаписанного ясно, что существуют разные факторы,ограничивающие мощность солнечной энергетики.Солнечная энергетика относится к наиболее материалоёмким видампроизводства энергии. Крупномасштабноеиспользование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребностив материалах, а, следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, егообогащения, получения материалов, изготовление гелиостатов, коллекторов,другой аппаратуры, их перевозки. Подсчеты показывают, что для производства1 МВТ/год электрической энергии спомощью солнечной энергетики потребуется затратить от 10 000 до 40 000 человеко-часов.В традиционной энергетике наорганическом топливе этот показатель составляет 200-500 человеко-часов. Так что электрическая энергия, рожденнаясолнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционнымиспособами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проводят на опытных установках и станциях, помогутрешить не только технические, но и экономические проблемы.

3.Ветроваяэнергия

Другим видом альтернативногоэнергоносителя является ветровая энергия. Огромная энергия движущихся воздушныхмассв сто раз превышает энергетику всех рек планеты. Постоянно и повсюду наземле дуют ветры от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной,до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения. Всегданеспокоен воздушный океан, на дне которого мы живем. Ветры, дующие на просторахнашей страны, могли бы легко удовлетворить все ее потребности в электроэнергии!Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромнойтерритории от наших западных границ до берегов Енисея. Богаты энергией ветрасеверные районы страны вдоль побережьяСеверного Ледовитого океана, где она особенно необходима.Почему же столь обильный, доступный, да иэкологически чистый источник энергии так слабо используется? В наши днидвигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировыхпотребностей в энергии. Техника 20 века открыла совершенно новые возможностидля ветроэнергетики, задача которойстала другой получение электроэнергии. В начале века Н.Е.Жуковский разработал теориюветродвигателя, на основе которой могли быть созданы высокопроизводительные установки, способные получать энергию отсамого слабого ветерка. Появилосьмножество проектов ветроагрегатов, несравненно более совершенных, чем старыеветряные мельницы. В новых проектах используются достижения многих отраслейзнания,современных ветровыхустановок.

4.Энергияводы

Многиетысячелетия, верно, служит человеку энергия, заключенная в текущей воде. Запасыее на Земле колоссальны. Огромным аккумулятором энергии служит Мировой океан,поглощающий большую ее часть, поступающую от Солнца. Здесь плещут волны,происходят приливы и отливы, возникают могучие океанские течения. Рождаютсямогучие реки, несущие огромные массыводы в моря и океаны. Понятно, что человечество в поисках энергии не могло пройти мимо столь гигантских ее запасов.Раньше всего люди научились использовать энергию рек. Преимуществагидроэлектростанций очевидны постоянно возобновляемый самой природой запасэнергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения окружающей среды.Однако здесь имеются свои недостатки экологического плана, которые ранее пристроительстве плотины крупной гидроэлектростанции учитывались не в полномобъёме, что в дальнейшем сказалось как на сельскохозяйственном производстве,так и на ихтиологии водных бассейнов. Уже в историческом плане ГОЭЛРОпредусматривалось строительство крупных гидроэлектростанций. В 1926 году встрой вошла Волховская ГЭС, в следующем началось строительство знаменитой Днепровской.Дальновидная энергетическая политика, проводящаяся в нашей стране, привела к тому, что у нас, как ни в однойстране мира, развита система мощных гидроэлектростанций. Ниодно государство не может похвастаться такими энергетическими гигантами, какВолжские, Красноярская и Братская, Саяно-Шушенская ГЭС. Эти станции, дающиебуквально океаны энергии, стали центрами, вокруг которых развились мощные промышленныекомплексы. В тоже время строительство водохранилищ этих гигантов породилинеобратимые процессы, такие как заболачивание местности, подтопление подпочвеннымиводами, нарушение естественных нерестилищ и т.д. Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии, таящейся в недрах земного шара. Память человечества хранит предания окатастрофических извержениях вулканов, унесших миллионы человеческих жизней,неузнаваемо изменивших облик многих мест на Земле. Мощность извержения даже сравнительнонебольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самыхкрупных энергетических установок, созданных руками человека. Правда, онепосредственном использовании энергиивулканических извержений говорить не приходится нет пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточноредкие события. Но это проявления энергии, таящейся в земных недрах, когдалишь крохотная доля этой неисчерпаемой энергии находит выход через огнедышащиежерла вулканов. Маленькая европейская страна Исландия «страна льда» в дословном переводе,полностью обеспечивает себя помидорами, яблоками и даже бананами!Многочисленные исландские теплицы получают энергию от тепла земли. Другихместных источников энергии в Исландии практически нет. Зато очень богатаэта страна горячими источниками и знаменитыми гейзерами-фонтанами горячей воды,с точностью хронометра вырывающейся из-под земли. И хотя не исландцампринадлежит приоритет в использовании тепла подземных источников (еще древние римляне к знаменитым баням-термамКаракаллы подвели воду из-под земли), жители этой маленькой северной страныэксплуатируют подземную котельную очень интенсивно. Столица — Рейкьявик, вкоторой проживает половина населения страны, отапливается только за счетподземных источников. Но не только для отопления черпают люди энергию изглубин земли. Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземныеисточники. Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшомитальянском городке Лардерелло, названном так в честь французского инженераЛардерелли, который еще в 1827 году составил проект использованиямногочисленных в этом районе горячих источников. Постепенно мощность электростанции росла, в стройвступали все новые агрегаты, использовались новые источники горячей воды, ив наши дни мощность станции достигла ужевнушительной величины — 360 тысяч киловатт. Тяжёлый экономический кризис, разразившийсяв нашей стране в августе 1998 года со всей остротой показал недоработки в нашейэнергетике в районах Сахалина и Камчатки где большое количество горячих подземныхисточников позволило бы своевременно и без больших затрат обеспечить населениеи промышленность данных регионов электричеством и теплом. Дальнейшее развитиегеотермальной энергетики, позволили бы обеспечивать электроэнергией и соседниерегионы. Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны. Так,тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных водокеана по сравнению с донными, скажем,на 20 градусов, имеет величину порядка10^26 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величинойпорядка 10^18 Дж. Однако пока что людиумеют утилизовать лишь ничтожные долитой энергии, да и то ценой больших имедленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих порказалась малоперспективной. Однако происходящее весьма быстрое истощениезапасов ископаемых топлив (прежде всего нефти и газа), использование которыхк тому же связано с существенным загрязнением окружающей среды (включая сюдатакже и тепловое «загрязнение», и грозящее климатическими последствиями повышение уровня атмосферной углекислоты),резкая ограниченность запасов урана (энергетическое использование которых ктому же порождает опасные радиоактивные отходы) и неопределенность каксроков, так и экологических последствий промышленного использованиятермоядерной энергии заставляет ученых и инженеров уделять все большее вниманиепоискам возможностей рентабельнойутилизации обширных и безвредных источников энергии и не только перепадовуровня воды в реках, но и солнечноготепла, ветра и энергии в Мировом океане.Широкая общественность, да и многие специалисты еще не знают, что поисковыеработы по извлечению энергии из морей и океанов приобрели в последние годы вряде стран уже довольно большие масштабы и что их перспективы становятся все болееобещающими. Наиболее очевидным способом использования океанской энергиипредставляется постройка приливных электростанций (ПЭС). С 1967 г. в устье рекиРанс во Франции на приливах высотой до 13 метровработает ПЭС мощностью 240 тыс. кВт с годовой отдачей 540 тыс. кВт/ч.Советский инженер Бернштейн разработал удобный способ постройки блоков ПЭС,буксируемых на плаву в нужные места, и рассчитал рентабельную процедурувключения ПЭС в энергосети в часы их максимальной нагрузки потребителями. Егоидеи проверены на ПЭС, построенной в1968 году в Кислой Губе около Мурманска; своей очереди ждет ПЭС на 6 млн. кВт вМезенском заливе на Баренцевом море. Неожиданной возможностью океанскойэнергетики оказалось выращивание с плотов в океане быстрорастущих гигантскихводорослей келп, легко перерабатываемых в метан для энергетической заменыприродного газа. По имеющимся оценкам, для полного обеспечения энергией каждого человека — потребителя достаточноодного гектара плантаций келпа. Таким образом, в океане, который составляет 71% поверхности планеты,потенциально имеются различные виды энергии - энергия волн и приливов; энергияхимических связей газов, питательных веществ, солей и других минералов; скрытая энергия водорода, находящегося вмолекулах воды; энергия течений, спокойно и нескончаемо движущихся в различныхчастях океана; удивительная по запасам энергия, которую можно получать, используя разницутемператур воды океана на поверхности и в глубине, и их можно преобразовать встандартные виды топлива.

Такие количества энергии, многообразиеее форм гарантируют, что в будущем человечество не будет испытывать в ней недостатка.В то же время не возникает необходимости зависеть от одного — двух основныхисточников энергии, какими, например, являются давно использующиеся ископаемыевиды топлива и ядерного горючего,методы, получения которого были разработаны недавно.

И тем не менее, несмотря на то, что извлечение энергии океана находятсяна стадии экспериментов и процесс ограничен и дорогостоящ, факт остаетсяфактом, что по мере развития научно-технического прогресса энергия в будущемможет в значительной степени добываться из моря. Когда — зависит от того, какскоро эти процессы станут достаточно дешевыми. В конечном итоге дело упирается не в возможность извлечения изокеана энергии в различных формах, а в стоимость такого извлечения, котораяопределит, насколько быстро будет развиваться тот или иной способ добычи.

Когда бы это время ни наступило, переход к использованию энергии океана принесет двойную пользу:сэкономит общественные средства и сделает более жизнеспособной третью планетуСолнечной системы — нашу Землю.

Впервые удар по общественномукарману был нанесен в 1973 году подъемом цен на ископаемые виды топлива.

Экономика, однако, лишь одна сторона дела. Другая сторона относится кстранам развивающимся, которыестараются достичь уровня жизни промышленно развитых стран, определяющегося использованием большогоколичества энергии. Сегодня народы Азии, Африки и Латинской Америки стремятся перейти от общества, в котором используется в основном физический труд, к обществу с развитой индустрией.

Для того чтобы удовлетворить потребность в равноправном распределении дешевойэнергии между всеми странами, потребуется такое ее количество, которое, возможно,в тысячи раз превысит сегодняшний уровень потребления, и биосферауже не справится с загрязнением, вызываемым использованием обычных видов топлива. Тем не менее президент Института исследований исследованийв области электроэнергии в Пало Альто(Калифорния) Чонси Старрполагает: «Необходимо признать, что мировое потребление энергии будетразвиваться именно в этом направлении и так быстро, как только позволятполитические, экономические и технические факторы».

Так как соревнование за обладание истощающимися видамитоплива обостряется, расход общественных средств будет расти. Рост этотпродолжится, так как необходимо бороться с загрязнением воздуха и воды,теплотой, выделяющейся при сгорании ископаемых видов топлива.

Но стоит ли волноваться в поисках новых источников ископаемого топлива? Зачем дискутировать повопросу о строительстве ядерных реакторов? Океан наполнен энергией, чистой, безопаснойи неиссякаемой. Она там, в океане, только и ждет высвобождения. И это — преимущество номер один.

Второе преимущество заключается втом, что использование энергии океана позволитЗемле быть в дальнейшем обитаемой планетой. А вот альтернативный вариант, предусматривающий увеличение использованияорганических и ядерных видов топлива, по мнению некоторыхспециалистов, может привести ккатастрофе: в атмосферу станет выделяться слишком большое количество углекислого газа и теплоты, чтогрозит смертельной опасностью человечеству.

5.Заключение.

За время существования нашейцивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии нановые, более совершенные. И не только потому, что старый источник был исчерпан.

Солнце светило и обогревало человека всегда: и тем не менее однажды людиприручили огонь, начали жечь древесину.

Затем древесина уступила место каменному углю. Запасы древесины казалисьбезграничными, но паровые машинытребовали более калорийного «корма».

Но и это был лишь этап. Уголь вскоре уступает свое лидерство на энергетическомрынке нефти.

И вот новый виток: в наши дни ведущимивидами топлива пока остаются нефть и газ. Но за каждым новым кубометромгаза или тонной нефти нужно идти вседальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефтьи газ будут с каждым годом стоить нам все дороже.

Замена? Нужен новый лидер энергетики. Им, несомненно, могут стать вышеописанныеисточники.

В погоне за избытком энергии человек все глубже погружался в стихийныймир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствияхсвоих дел и поступков.

Но времена изменились. Сейчас, в конце 20 века, начинается новый,значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика «щадящая». Построенная так, чтобы человек не рубил сук, накотором он сидит. Заботился об охране уже сильно поврежденной биосферы.

Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развитияэнергетики получат широкие права гражданства и линия экстенсивная: рассредоточенные источники энергии не слишкомбольшой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные вобращении.

Яркий пример тому, быстрый старт электрохимической энергетики, которуюпозднее, видимо, дополнит энергетика солнечная.

Энергетика очень быстро аккумулирует, ассимилирует, вбирает в себя всесамые новейшие идей, изобретения,достижения науки. Это и понятно: энергетика связана буквально со Всем, и Всётянется к энергетике, зависит от неё.

Поэтому энергохимия, водороднаяэнергетика, космические электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе,кварках, «черных дырах», вакууме, это всего лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточкитого сценария, который пишется на нашихглазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.

Нетак важно, каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее качестве и себестоимости. Нам,по-видимому, следует лишь согласиться с тем, что сказал ученый мудрец, имякоторого осталось неизвестным: «Нетпростых решений, есть только разумный выбор».

6.Литература

В.Володин, П.Хазановский«Энергия, век двадцать первый». А.Голдин

«Океаны энергии».

Л.С. Юдасин«Энергетика: проблемы и надежды».

еще рефераты

Еще работы по экономической теории, политэкономике, макроэкономике

Реферат по экономической теории, политэкономике, макроэкономике

Генезис капитализма в Мексике. Реферат по истории экономики

29 Августа 2013

Реферат по экономической теории, политэкономике, макроэкономике

Макроэкономический анализ: совокупный спрос и совокупное предложение

29 Августа 2013