Реферат: Альтернативные виды энергии

Министерства науки и образования Украины

Доклад

на тему:

Альтернативные виды энергии

Выполнил ученик 9-Б класса

общеобразовательной школы № 1

I– IIIступеней

Калугин Илья Русланович

Руководители:

Шкоропадо Александр Сергеевич

Шкоропадо Максим Сергеевич

Одесса 2007

Содержание

Введение

Мир ищет энергию

Альтернативные источники энергии

Проект постоянное электричество без загрязнения окружающей среды

Заключение

Литература

Введение

Рождение энергетикипроизошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использоватьогонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения иоптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощникомв земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д.

Прекрасный миф оПрометее, даровавшем людям огонь, появился в Древней Греции значительно позжетого, как во многих частях света были освоены методы довольно изощренногообращения с огнем, его получением и тушением, сохранением огня и рациональнымиспользованием топлива.

На протяжении многих летогонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины,кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаруженавозможность использовать для поддержания огня ископаемые вещества: каменныйуголь, нефть, сланцы, торф.

Энергия– нетолько одно из чаще всего обсуждаемых сегодня понятий; помимо своего основногофизического (а в более широком смысле–естественнонаучного) содержания, оно имеет многочисленные экономические,технические, политические и иные аспекты.

Человечеству нужна энергия, причем потребности в нейувеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природныхтоплив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерноготоплива- урана и тория, из которогоможно получать в реакторах – размножитесь плутония. Практически неисчерпаемы запасытермоядерного топлива– водорода, однакоуправляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будутиспользованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т.е. безучастия в этом процессе реакторов деления. Остаются два пути: строгая экономияпри расходовании энергоресурсов и использование нетрадиционных возобновляемыхисточников энергии.

Данная работа являетсякратким, но обширным обзором современного состояния энергоресурсовчеловечества. В работе рассмотрено развитие энергетики, как отрасли народногохозяйства, эволюция источников энергии, а также проблемы освоения ииспользования новых ресурсов энергии (альтернативные источники энергии).

Не менее важной причинойнеобходимости освоения альтернативных источников энергии является проблемаглобального потепления. Суть ее заключается в том, что двуокись углерода (СО2),высвобождаемая при сжигании угля, нефти и бензина в процессе получения тепла,электроэнергии и обеспечения работытранспортных средств, поглощает тепловое излучение поверхности нашей планеты,нагретой Солнцем и создает так называемый парниковый эффект.

Но существуют и“традиционные” виды альтернативной энергии. Это энергия Солнца и ветра, энергияморских волн, приливов и отливов. Есть проекты преобразования в электроэнергиюгаза, выделяющегося на мусорных свалках, а также из навоза на звероводческихфермах. Основным видом “бесплатной” неиссякаемой энергии по справедливостисчитается Солнце.

Цель работы – прежде всего, ознакомиться с современнымположением дел в этой необычайно широкой проблематике, анализ новых путейполучения практически полезных форм энергии.

К новым формам первичной энергии, рассмотренным, в нашейработе в первую очередь относятся: солнечная и геотермальная энергия,приливная, атомная, энергия ветра и энергия волн. В отличие от ископаемыхтоплив эти формы энергии не ограничены геологическими накопленными запасами(если атомную энергию рассматривать вместе с термоядерной). Это означает, чтоих использование и потребление не ведет к неизбежному исчерпанию запасов.

На сегодняшний деньэнергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможностьсоздавать различные материалы, является одним из главных факторов приразработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видовэнергии человек не способен полноценно существовать.

Мир ищет энергию

Никакойвид энергии не обходится так дорого, как её недостаток.

Г. Баба, 1964.

Это высказывание известного индийского ученого никогдане звучало столь актуально, как в наши дни, когда человечество, не считаясь согромными финансовыми расходами, прилагает все усилияк поиску новых путейполучения энергии.

Проблемы, связанные с происхождением, экономичностью, техническим освоением и способами использования различных источников энергии, былии будут неотъемлемой частью жизни на нашей планете. Прямо или косвенно с ними сталкивается каждый житель Земли.Понимание принципов производстваи потребления энергии составляет необходимуюпредпосылку для успешного решения приобретающихвсе большую остроту проблем современности и в еще большей степени– ближайшего будущего.

Мир,в котором мы живем, можно изучать с самых разных точек зрения. Новые знанияведут к постоянному их сужению, все с большей дифференциации научных дисциплин исоответствующих им областей человеческой деятельности. Результаты объективнойоценки в этих областях весьма различны. Если говорить о существующей и поныне угрозе войн, омиллионах недоедающих иголодных, о все возрастающем загрязнении жизненной среды, то приходитсяконстатировать наличиесерьезнейших проблем, решение которых не терпит отлагательства. Проблемы эти тревожат весь прогрессивныймир и не позволяют человечеству удовлетвориться достигнутым. Если же оценивать развитие науки и техники само по себе, в самом широком смысле слова, то здесь успехи весьма велики и заслуживают высочайшего уважения.

Почему же именно сейчас, как никогда остро, всталвопрос: что ждет человечество — энергетический голод или энергетическоеизобилие? Не сходят со страниц газет и журналов статьи об энергетическомкризисе. Из-за нефти возникают войны, расцветают и беднеют государства,сменяются правительства. К разряду газетных сенсаций стали относить сообщения озапуске новых установок или о новых изобретениях в области энергетики. Разрабатываютсягигантские энергетические программы, осуществление которых потребует громадных усилийи огромных материальных затрат. Если в конце прошлого века самаяраспространенная сейчас энергия — энергетическая — играла, в общем,вспомогательную и незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 году вмире было произведено около 300 миллиардов киловатт-часов электроэнергии.

И все равно энергии будет мало, а потребности в ней растутеще быстрее.

Уровень материальной, а в конечном счете и духовной культурылюдей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в ихраспоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить из нее металл, построить дом,сделать любую вещь, нужно израсходовать энергию. А потребности человека всевремя растут, да и людей становится все больше.

Ученые и изобретатели уже давно разработали многочисленныеспособы производства энергии, в первую очередь электрической. Давайте тогдастроить все больше и больше электростанций, и энергии будет столько, сколько понадобится!Такое, казалось бы, очевидное решение сложной задачи, оказывается, таит в себенемало подводных камней. Неумолимые законы природы утверждают, что получитьэнергию, пригодную для использования, можно только за счет ее преобразованийиз других форм. Вечные двигатели, якобы производящие энергию и ниоткуда ее неберущие, к сожалению, невозможны. А структура мирового энергохозяйства ксегодняшнему дню сложилась таким образом, что четыре из каждых пятипроизведенных киловатт получаются в принципе тем же способом, которым пользовалсяпервобытный человек для согревания, то есть при сжигании топлива, или прииспользовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее вэлектрическую на тепловых электростанциях.

Новые факторы — возросшие цены на нефть, быстрое развитиеатомной энергетики, возрастание требований к защите окружающей среды,потребовали нового подхода к энергетике.

В разработке Энергетической программы приняли участиевиднейшие ученые нашей страны, специалисты различных министерств и ведомств. Спомощью новейших математических моделей электронно-вычислительные машинырассчитали несколько сотен вариантов структуры будущего энергетического балансастраны. Были найдены принципиальные решения, определившие стратегию развитияэнергетики страны на грядущие десятилетия. Энергетическая программа страны — основа нашей техники и экономики в канун 21 века.

Но ученые заглядывают и вперед, запределы сроков, установленных Энергетической программой. В 21 веке, и онитрезво отдают себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия. К сожалению,запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать этизапасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет.Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допуститьразграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива можетхватить на века. К сожалению, многие нефтедобывающие страны живут сегодняшнимднем. Они нещадно расходуют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчасмногие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаютсяв золоте, не задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут.Что же произойдет тогда, а это рано или поздно случится, – когда месторождениянефти и газа будут исчерпаны. Происшедшее повышение цен на нефть, необходимуюне только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило задуматься о другихвидах топлива, пригодных для замены нефти и газа. Особенно призадумались тогдате страны, где нет собственных запасов нефти газа, и поэтому приходитсяпокупать.

А пока в мире все больше ученых инженеров занимаются поискаминовых, нетрадиционных источников, которые могли бы взять на себя хотя бы частьзабот по снабжению человечества энергией. Решение этой задачи исследователиищут на разных путях. Самым заманчивым, конечно, является использованиевечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и ветра,океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца. Много вниманияуделяется развитию атомной энергетики, ученые ищут способы воспроизведения наЗемле процессов, протекающих в звездах и снабжающих их колоссальными запасамиэнергии.

Энергия – с чего всеначалось

Сегоднянам может казаться, что развитие и совершенствование человека происходилоневообразимо медленно. Ему в буквальном смысле слова приходилось ждать милостейот природы. Он был практически беззащитен перед холодом,ему непрестанно угрожали дикие звери, его жизньпостоянно висела на волоске. Но постепенно человекразвился настолько, что сумел найти оружие, которое в сочетании со способностьюмыслить и творить окончательно возвысило его над всем живым окружением. Сначалаогонь добывали случайно– например, изгорящих деревьев, в которые ударила молния, затем стали добывать сознательно:за счет трения друг о друга двух подходящих кусков дерева человек впервые зажегогонь80–150 тысяч лет назад.

Послеэтого люди уже не отказывались от возможности использовать огонь в борьбепротив суровых холодов и хищных зверей, для приготовления с трудом добытойпищи. Сколько ловкости, настойчивости, опыта, да и просто везения этотребовало. Шло время. Люди научились получать тепло.

Ивсе же постепенно, мало-помалу они стали использовать силу прирученныхживотных, ветра и воды. По данным историков, первые тягловые животные былазапряжены в плуг около5000 лет назад.Упоминание о первом использовании водной энергии– запуске первой мельницы с колесом, приводимым в движение водянымпотоком,– относится к началу нашеголетосчисления. Однако потребовалась еще тысяча лет, прежде чем это изобретениеполучило распространение.

На протяжении столетий степень использования новыхисточников энергии — домашних животных, ветра и воды– оставалась очень низкой. Главным же источником энергии, припомощи которой человек строил жилье, обрабатывал поля, защищался и нападал,служила сила его собственных рук и ног. И так продолжалось примерно до серединынашего тысячелетия. Правда, уже в<st1:metricconverter ProductID=«1470 г» w:st=«on»>1470г</st1:metricconverter>. был спущен на воду первый большой четырехмачтовыйкорабль; около <st1:metricconverter ProductID=«1500 г» w:st=«on»>1500г</st1:metricconverter>. гениальный Леонардо да Винчи предложил не только весьма остроумную модельткацкого станка, но и проект сооружения летающей машины. Ему же принадлежатмногие другие, для того времени просто фантастические идеи и замыслы,осуществление которых должно было способствовать расширению знаний ипроизводительных сил. Но подлинный перелом в технической мысли человечестванаступил сравнительно недавно, немногим более трех столетий назад.

Одним из первых гигантов на пути научного прогрессачеловечества, несомненно, был Исаак Ньютон. Этотвыдающийся английский естествоиспытатель всю свою долгую жизнь и незаурядныйталант посвятил пауке: физике, астрономии и математике.Он сформулировал основные законы классическоймеханики, разработал теориютяготения, заложил основы гидродинамики и акустики,в значительной мере способствовал развитию оптики,вместе с Лейбницемсоздал начала теории исчисления бесконечно малых итеории симметричных функций. ФизикуXVIIIиXIX столетий по праву называют ньютонавской. Труды Исаака Ньютона во многом помогли умножить силучеловеческих мускулов и творческие возможности человеческого мозга.

Промышленная революция–так мы часто называем эту эпоху великих открытий – существенно изменила течение жизни на нашей планете. Одним из еепоследствий было окончательное падение феодализма, который уже не могприспособиться к развитию новых производительных сил, и упрочениекапиталистических производственных отношений. Джеймс Уатт изобрел паровуюмашину, которая раскрутила колесо истории до небывалых прежде оборотов.

Итальянскийфизик А. Вольта родился в 1745г. Онпродолжил эксперименты своего земляка Л. Гальвано и прославился изобретениемэлектрической батареи(1800). В его честьмы называем основную единицу электрического напряжения вольтом. (В). Вольтовубатарею – так называемый элемент–составляли два разных проводникаэлектрического тока (электроды), погруженные в жидкость (электролит), черезкоторую протекал электрический ток. В качестве электродов Вольта использовалмедь и цинк, а электролитом служила соленая вода. Долгим и трудным был путь отэтого первого источника постоянного тока до современной электрификации большейчасти нашей планеты.

Затем последовало множество открытий, связанных смагнитными свойствами электрического тока. Французский физик Андре Ампер стал основоположникомновой науки– ученияоб электромагнетизме. Отсюда оставался один шаг до создания электродвигателя,Этот решающий шаг помогли сделать великийанглийский физик и химик, бывший ученик переплетчика Майкл Фарадей, немецкий физик, живший и работавший в России,Герман Якоби и многиедругие, известные и неизвестные механики, физики ихимики. Первые электродвигатели работали отусовершенствованных вольтовых элементов. Ониобладали малой мощностью и постепенно были вытеснены двигателями переменного тока. Для этогопотребовалосьсоздать новые источники такого тока– генераторы, а затем турбины, чтобы приводить их в движение.

Путьк всеобщей электрификации проходил через множество крупных и мелких открытий иизобретений. Но это был логичный и целенаправленный путь. Электрическую энергиюлегко можно передавать на большие расстояния и непосредственно использовать длясамых разнообразных целей.

Сколько людям нужно энергии

Рождение энергетики произошло несколько миллионов леттому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло исвет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей,лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов,технологическим средством и т.д.

На протяжении многих лет огонь поддерживался путемсжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы,сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаружена возможность использовать дляподдержания огня ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф.

Прекрасный миф о Прометее, даровавшем людям огонь,появился в древней Греции значительно позже того, как во многих частях светабыли освоены методы довольно изощренного обращения с огнем, его получением итушением, сохранением огня и рациональным использованием топлива.

Сейчас известно, что древесина- это аккумулированная с помощью фотосинтеза солнечная энергия.При сгорании каждого килограмма сухой древесины выделяется около20 000 кДж тепла. Напомним также, что теплотасгорания бурого угла равна примерно13000кДж/кг, антрацита25000 кДж/кг, нефти инефтепродуктов42000 кДж/кг, а природногогаза45000 кДж/кг. Самой высокой теплотойсгорания обладает водород-120000 кДж/кг.

Пришловремя объяснить, что же такое энергия, т.е. величина, измеряемая килоджоулями.Известна и другая физическая величина-работа, имеющая ту же размерность, что и энергия.

Оказывается, вопрос имеет принципиальное значение. Энергия- слово греческое, означающее в переводедеятельность. Термином «энергия» обозначают единую скалярную меру различныхформ движения материи. Энергию можно получить при сгорании1кг угля или1кгнефти, которые называются энергоносителями. Законы физики утверждают: таработа, которую можно получить в реальных машинах и использовать на наши нужды,будет всегда меньше энергии, заключенной в энергоносителе. Энергия- это, по сути дела, энергетический потенциал,а работа- это та часть потенциала,которая дает полезный эффект. Разницу между энергией и работой называютрассеявшейся энергией. До сих пор по традиции еще применяют понятия потенциальнойи кинетической энергии, хотя в действительности из-за огромного разнообразиявидов энергии было бы целесообразно пользоваться единственным термином- энергия. Таким образом, работа совершается впроцессе преобразования одних видов энергии в другие и характеризует полезнуюее часть, полученную в процессе такого преобразования. Рассеянная в процессесовершения работы энергия неизменно превращается в тепло, которое сообщаетсяокружающему пространству. Поскольку процессы преобразования одних видовэнергии в другие бесконечны, любая работа, в конце концов, переходит в тепло,т.е. обесценивается. Это означает, что чем больше человечество добывает угля,нефти и других энергоресурсов, тем больше оно в конечном итоге нагреваетокружающую среду.

Прогнозроста потребности в энергии чаще всего связывают с ростом численности населенияЗемли. При этом предполагают, что на каждого жителя уровень полученной энергиибудет также увеличиваться.

Очевидно, что врезультаты существующих прогнозов по истощению к середине – концу следующегостолетия запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов,а также сокращение потребления угля из-за вредных выбросов в атмосферу, атакже употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развитияреакторов хватит не менее чем на1000лет.

Мир наполнен энергией, которая может быть использована длясовершения работы разного характера. Энергия может находиться и находится влюдях и животных, в камнях и растениях, в ископаемом топливе, деревьях ивоздухе, в реках и озерах, а мы, в свою очередь, рассмотрим способы извлеченияэтой энергии для ее преобразования.

Альтернативные источники энергии

Солнечная энергия

В этой главе, речь пойдетоб энергии солнца. Как известно Солнце является одним из основных источников жизни на нашей планете.

Своей жизнетворной силой Солнце всегда вызывало у людейчувства поклонения и страха. Народы, тесно связанные с природой, ждали от негомилостивых даров– урожая и изобилия,хорошей погоды и свежего дождя или же кары–ненастья, бурь, града. Поэтому в народном искусстве мы всюду видим изображениеСолнца: над фасадами домов, на вышивках, в резьбе.

Почти все источники энергии, так или иначе, используютэнергию Солнца: уголь, нефть, природный газ суть не что иное, как«законсервированная» солнечная энергия. Она заключена в этом топливе снезапамятных времен; под действием солнечного тепла и света на Земле рослирастения, накапливали в себе энергию, а потом в результате длительных процессовпревратились в употребляемое сегодня топливо. Солнце каждый год дастчеловечеству миллиарды тонн зерна и древесины. Энергия рек и горных водопадовтакже происходит от Солнца, которое поддерживает кругооборот воды на земномшаре.

В последнее время возрос интерес к солнцу как кнеисчерпаемому источнику энергии. Потенциальные возможности энергетики,основанные на использование непосредственного солнечного излучения чрезвычайновелики. Ведь солнечное излучение также является экологически чистым ивозобновляемым источником энергии.

Известно что,за три дня Солнце посылает наЗемлю столько энергии, сколько ее содержится во всех разведанныхзапасах ископаемых топлив, а за 1 с – 170 млрд. Дж. Большую часть этой энергиирассеивает или поглощает атмосфера,особенно облака, и только треть ее достигает земной поверхности. Вся энергия,испускаемая Солнцем, больше той еечасти, которую получает Земля, в5000000000раз. Но даже такая «ничтожная» величина в1600раз больше энергии, которую дают все остальные источники, вместе взятые.Солнечная энергия, падающая на поверхность одного озера, эквивалентна мощностикрупной электростанции.

К началу XXI века человечество разработало и освоило рядпринципов преобразования тепловой энергии в электрическую. Их можно условноразделить на машинные и без машинные методы. Последние часто называют методомпрямого преобразования энергии, поскольку в них отсутствует стадияпреобразования тепловой энергии в механическую работу.

Среди машинных преобразователей наиболее паро- игазотурбинные установки, работающие на всех наземных тепловых и атомныхэлектростанциях.

Принципиальная схема замкнутой газотурбинной установкивыглядит так. Солнечная радиация, собранная концентратором на поверхностисолнечного котла, нагревает рабочее тело – инертный газ до температур порядка1200 – 1500 градусов Кельвина и под давлением, создаваемым компрессором, подаетгорячий газ на лопатки газовой турбины, которая приводит в действиеэлектрогенератор переменного тока. Отработавший в турбине газ поступает сначалав генератор, где подогревает рабочий газ после компрессора. Тем самым оноблегчает работу основного нагревателя – солнечного котла. Затем газохлаждается в холодильнике – излучателе.

В энергоустановке с паротурбинным преобразователем собраннаяконцентратором солнечная энергия нагревает в солнечном котле рабочую жидкость,переходящую в насыщенный, а затем и в перегретый пар, который расширяется втурбине, соединенной с электрогенератором. После конденсации в холодильнике –излучателе отработавшего в турбине пара его конденсат, сжимаемый насосом, вновьпоступает в котел. Поскольку подвод и отвод тепла в этой установке осуществляютсяизотермически, средние температуры подвода и отвода оказываются выше, чем вгазотурбинной установке, а удельные площади излучателя и концентратора могутоказаться меньше. У подобной установке, работающей на органическом рабочемтеле, коэффициент полезного действия составляет 15 – 20 процентов присравнительно невысоких температурах подвода тепла – всего 600 – 650 градусовКельвина.

Наиболее привлекательной идеей относительно преобразования солнечной энергиипо мнению специалистов является использование без машинных преобразователей:термоэлектрических, термоэмиссионных и фотоэлектрических, непосредственнопреобразующих энергию солнечного излучения в электрический ток.

На сегодняшний день распространенными являетсяфотоэлектрические элементы.

Явление фотоэффекта впервые наблюдал Эдмон Беккерель в 1839г. Этослучайное открытие оставалось незамеченным вплоть до 1873г., когда УиллоубиСмит обнаружил подобный эффект при облучении светом селеновой пластины. И хотяего первые опыты были далеко несовершенны, они знаменовали собой начало историиполупроводниковых солнечных элементов. В поисках новых источников энергии влаборатории Белла был изобретен кремниевый солнечный элемент, который сталпредшественником современных солнечных фото преобразователей. Лишь в начале50-х годов 20-го века солнечный элемент достиг относительно высокой степенисовершенства.

Рассмотрим фотоэлектрический метод преобразования энергии. Всолнечных батареях используется явление внешнего фотоэффекта, проявляющегося наp−n переходе в полупроводнике при освещении его светом. Создают p−nпереход путем введения в монокристаллический полупроводниковый материал базупримеси с противоположным знаком проводимости. При попадании на p−nпереход солнечного излучения происходит возбуждение электронов валентной зоны иобразуется электрический ток во внешней цепи. Ток будет зависит от интенсивности света и размераэлемента, под которым подразумевается площадь его поверхности. Элемент размером100*100 мм в 100 раз превосходит элемент размером 10*10 мм и, следовательно, онпри той же освещенности выдаст ток в 100 раз больший. Батареи можно составлятьв любой желаемой комбинации. Простейшей батареей является цепочка изпоследовательно включенных элементов. Можно также соединить параллельноцепочки, получив так называемое последовательно-параллельное соединение.

Важным моментом работы солнечных элементов является ихтемпературный режим. При нагреве элемента на один градус свыше 25оСон теряет в напряжении 0,002 В, т.е. 0,4 %/градус. В яркий солнечный деньэлементы нагреваются до 60-70оС теряя 0,07-0,09 В каждый. Это иявляется основной причиной снижения КПД солнечных элементов, приводя к падениюнапряжения, генерируемого элементом.

Коэффициент полезногодействия современных солнечных батарей колеблется в пределах 10 – 16 %. Это значит, что элемент размером100*100 мм при стандартных условиях может генерировать 1-1,6 Вт.

На пример, электростанция на солнечных батареях вблизиэкватора с суточной выработкой500 МВт·ч(примерно столько энергии вырабатывает довольно крупная ГЭС) при к.п.д. 10%потребовала бы эффективной поверхности около500000м2. Ясно, что такое огромное количество солнечныхполупроводниковых элементов может. Окупиться только тогда, когда ихпроизводство будет действительно дешево. Эффективность солнечных электростанцийв других зонах Земли была бы мала из-за неустойчивых атмосферных условий,относительно слабой интенсивности солнечной радиации, которую здесь даже всолнечные дни сильнее поглощает атмосфера, а также колебаний, обусловленныхчередованием дня и ночи.

В связи с этим многие специалисты выдвигают идею о размещениесолнечной электростанции в космосе, Там не будет атмосферных помех, невесомостьпозволит создать многокилометровые конструкции, которые необходимы для «сбора»энергии Солнца. У таких станций есть большое достоинство. Преобразование одноговида энергии в другой неизбежно сопровождается выделением тепла, и сброс его в космоспозволит предотвратить опасное перегревание земной атмосферы.

Хотя к проектированию подобных электростанций конструкторыприступили еще в конце 1960-х годов. Любой вариант проекта солнечной космической электростанции предполагает, чтоэто колоссальное сооружение. Даже самая маленькая космическая электростанциядолжна весить десятки тысяч тонн. И эту гигантскую массу необходимо будетзапустить на удаленную от Земли орбиту.

Покажи, солнечные батареи используются эффективно накосмических станциях и спутниках.

На сегодняшний день ведутся работы, пока не в пользусолнечных электростанций: сегодня эти сооружения все еще относятся к наиболеесложным и самым дорогостоящим техническим методом использования гелио энергии.

Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет засобой гигантское увеличение потребности в материалах, а следовательно, и втрудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов,изготовление гелиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их перевозки.

Необходимы новые варианты и технологий позволяющие из тойсолнечной энергии, которая попадает на земную поверхность получать максимальное КПД также необходимо добитьсядешевизны материалов и облегчения производства гелиостатов. Пока не найдено некаких отрицательных качеств этих станций. Работы в этой области энергетикеведутся по всему миру.

Ветроваяэнергия

Как известно, мы живем на дне воздушного океана, в мире ветров.Люди давно это поняли, они постоянно ощущали на себе воздействие ветра, хотядолгое время не могли объяснить многие явления.

Огромнаэнергия движущихся воздушных масс.Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры.Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромнойтерритории.

На первый взгляд ветеркажется одним из самых доступных и возобновляемых источников энергии. В отличиеот Солнца он может “работать” зимой и летом, днем и ночью, на севере и на юге.Но ветер — это очень рассеянный энергоресурс.

Ветровая энергияпрактически всегда “размазана” по огромным территориям. Основные параметрыветра — скорость и направление — меняются подчас очень быстро и непредсказуемо,что делает его менее “надежным”, чем Солнце. Таким образом, встают две проблемы,которые необходимо решить для полноценного использования энергии ветра.Во-первых, это возможность “ловить” кинетическую энергию ветра с максимальнойплощади. Во-вторых, еще важнее добиться равномерности, постоянства ветровогопотока. Вторая проблема пока решается с трудом.

К решению первой проблемыпривлекли специалистов самолета строения умеющих выбрать наиболеецелесообразный профиль лопасти, для получения максимальной энергии ветра.Усилиями ученых и инженеров созданы самые разнообразные конструкции современныхве

еще рефераты

Еще работы по физике

Реферат по физике

Межпредметная связь между физикой и биологией

Вечный двигатель "БУРАНЛО"(BURANLO)

29 Августа 2013

Реферат по физике

Эволюция закона увеличения энтропии

29 Августа 2013