Энергетика и окружающая среда Energiatootmine ja keskkonnakaitse. - презентация

1 Энергетика и окружающая среда Energiatootmine ja keskkonnakaitse

2 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Топливо – горючие вещества, основной составной частью которых является углерод, и которые применяются с целью получения тепловой энергии, выделяемой при их сжигинии Природное топливо: нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина Искусственное топливо: кокс, моторные топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др.), мазут, генераторный газ, коксовый газ и др.

3 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Топливно-энергетические ресурсы – запасы топлива и энергии в природе, которые при современном уровне техники могут быть практически использованы человеком для производства материальных благ Различные виды топлива: нефть, каменный и бурый угли, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина Энергия падающей воды, энергия приливов, энергия ветра Атомная энергия Солнечная энергия

4 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Энергетика – отрасль экономики, включающая в себя добычу, переработку, транспортировку и использование различных видов топливно-энергетических ресурсов (т.е. топливные отрасли и электроэнергетику)

5 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Почти все виды энергии на Земле имеют один первоначальный источник: энергию Солнца Виды энергии, непосредственно не связанные с солнечной радиацией: ядерная энергия, энергия приливов и отливов, энергия течений, внутреннее тепло Земли

6 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Сравнение производимой человеком энергии с солнечной энергией Солнечная энергия, падающая на Землю 1,810(17) Вт Солнечная энергия, достигающая Земли 1,310(17) Вт Производство энергии (1994 г.) 1,210(13) Вт Производство энергии (прогноз 2050 г.) (2,5–3,0)10(13) Вт

7 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Доиндустриальный период: основной источник энергии – растительная биомасса (древесина) 6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2 Индустриальный период: основной источник энергии – фоссильное (ископаемое) топливо С + О2 => СО кДж/моль

8 Традиционные источники энергии: запасы и потребление N E, ТВт Млрд чел 3,0 ТУТ/год на чел. – норма для комфортного проживания 1,1 ТУТ/год на чел. – среднее потребление энергии в развивающихся странах 8,0 ТУТ/год на чел. – среднее потребление энергии в Западной Европе 11,0 ТУТ/год на чел. – среднее потребление энергии в США годы Е N N – рост численности населения в мире Е – рост валовой мощности мирового потребления энергии E/N – энергопотребление на душу населения Е/N

9 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Невозобновляемые энергетические ресурсы: фоссильные топлива: нефть, природный газ, уголь, горючие сланцы ядерное топливо – материалы, которые могут выделять энергию в процессе распада и синтеза атомных ядер легкие элементы – водород, гелий, литий

10 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Возобновляемые энергетические ресурсы – источники энергии, срок восстановления которых как правило не превышает срок человеческой жизни: Энергия биомассы (энергия процесса фотосинтеза) Гидроэнергия (энергия падающей воды) Энергия ветра Солнечная энергия Энергия приливов и отливов Энергия волн Геотермальная энергия

11 Традиционные источники энергии: запасы и потребление лет до н.э лет до н.э г 1910 г 1935 г 1972 г 2000 г Эволюция мировой энергетики: виды используемой энергии,% Мускульная сила Органические остатки Древесина Гидроэнергетика Каменный уголь Нефть Природный газ Ядеоная энергия

12 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Теплотворная способность топлив, МДЖ/т Нефть Природный газ Каменный уголь Бурый уголь Торф Древесина Горючие сланцы8 500

13 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Нефть Наиболее важный и экономически эффективный вид топливного сырья При переработке получают синтетические топлива и химическое сырье Главная составляющая – углеводороды (парафиновые, нафтеновые и ароматические)

14 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Природный газ Экологически самый чистый энергоисточник Основной компонент – метан СН4 Каменный уголь Самый крупный источник углеводородов на Земле Может быть использовани для получения синтетического топлива

15 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Уран Главные минералы-уранит и урановая смолка UO2 Ведущие сырьевые страны (1998 г.): Австралия615 тыс.т Канада430 тыс.т ЮАР325 тыс.т Бразилия180 тыс.т Намибия165 тыс.т США105 тыс.т Остальные660 тыс.т

16 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Три пути использования фоссильного топлива: Сжигание ископаемого топлива с целью получения тепловой энергии Сжигание ископаемого топлива с целью преобразования заключенной в топливе энергии в работу для приведения в движение различного оборудования, а также транспортных средств Сжигание ископаемого топлива с целью преобразования высвобождающейся при этом тепловой энергии в электрическую

17 Традиционные источники энергии: запасы и потребление Причины, по которым практикуется преобразование различных форм энергии в электрическую: В ряде случаев просто невозможно эффективно использовать энергию, не превратив ее в электрическую Электрическую энергию можно передавать на значительные расстояния

18 Традиционные источники энергии: запасы и потребление К.П.Д. современных электростанций Работающих на фоссильном топливе – до 40% Атомных электростанций – 30-32% Гидроэлектростанций – 60-70% Ветроустановок – 50% Солнечных электростанций – 13-30% Геотермальных электростанций – 22%

19 Возобновимые источники энергии: Доля возобновимых источников энергии в мировом балансе электроэнергетики: Европа7% Азия6% Америка12% Африка6% Океания10% Мир в целом8%

20 Возобновимые источники энергии: Причины, вынуждающие человечество искать альтернативные (возобновляемые) источники энергии: Ограниченность запасов ископаемых топлив Ухудшение качества окружающей среды и состояния здоровья Повышение концентрации СО2 в атмосфере Новые акценты в экономическом секторе Рост цен на ископаемые топлива Ненадежность поставок топлива Устойчивое развитие энергетики

21 Биоэнергетические ресурсы Биомасса – термин, объединяющий все органические вещества растительного и животного происхождения Продукт биосинтеза Первичная биомасса – древесина Вторичная биомасса – отходы (солома, ботва, опилки, щепа, навоз, птичий помет и др.)

22 Биоэнергетические ресурсы Биодизель Биоэтанол Биогаз Свалочный газ

23 Биоэнергетические ресурсы «Зеленая энергия» – это энергия, произведенная безопасным для окружающей среды способом из ветра, воды, биомассы, а также солнечная энергия, геотермальная энергия Миссия «зеленой энергии» - сберечь окружающую природную среду

24 Энергосбережение Возможности экономии энергии имеются: При ее производстве При распределении При потреблении

25 Выводы Благополучие человека, живущего в современном обществе, основано на потреблении относительно дешевой энергии Предполагается, что потребление энергии будет расти быстрее, чем население планеты Свыше 80% используемой человечеством энергии производится при сжигании ископаемых топлив Требуется радикальная перестройка нынешней энергетической системы, основанной на сжигании фоссильных топлив, на систему, использующую другие экологически чистые и возобновляемые источники энергии Новая энергетическая система будет использовать комбинацию различных источников энергии