Заключение

За последние 50 лет численность населения Земли увеличилась в 2,5 раза: с 2,5 до 6,2 млрд человек. За это же время потребление энергии на душу населения выросло в 5 раз – с 1 до 5 т у.т./(чел.год). В результате общее потребление энергии возросло в 12 раз. За последние 25 лет человечество сожгло вдвое больше ископаемого топлива (главным образом, углеводородного), чем за всю предшествующую историю…

Мировые и российские запасы традиционных высокоценных энергоносителей – нефти, природного газа, урана – близки к исчерпанию. Выбросы и сбросы загрязнений в окружающую среду превышают допустимые значения и могут вызвать необратимые планетарные кризисы. Неуклонно растут цены на энергоносители и соответственно тарифы на электрическую и тепловую энергию. Дефицит энергии не позволяет перейти к освоению новых обширных территорий, приходится отказываться от перспективных, новых но энергоемких технологий в металлургической и химической промышленности. Растет уровень энергопотребления в развивающихся странах.

В этих условиях базовая отрасль мирового народного хозяйства – энергетика – вынуждена осваивать нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Для их освоения ведутся систематические исследования окружающей природной среды с целью выявления и оценки возможностей использования ресурсов НиВИЭ. Проблема осложняется низкими плотностями энергии в естественных и вторичных источниках, соответственно увеличиваются исходные затраты на строительство, материалоемкость и габариты энергоустановок. На период до 2010 года мировая энергетика предполагает довести производство электроэнергии и теплоты с использованием НВИЭ до 15…20%.

Россия в этом отношении находится на одном из последних мест в мире. Общая доля НВИЭ в энергетическом балансе страны составляет на начало ХХI века доли процента.

Словарь терминов

Биогаз – горючий газ, получаемый из сельскохозяйственных и бытовых отходов.

Биосфера – область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Биотопливо – топливо, возобновляемое ежегодно в результате фотосинтеза и хозяйственной деятельности (древесина, торф, полевые культуры, иловые осадки, бытовые отходы).

Ветроагрегат – агрегат, включающий ветродвигатель (лопастное колесо) и электрогенератор.

Ветровая электростанция (ВЭС) – электростанция, состоящая из нескольких ветровых энергоустановок (ВЭУ), преобразующих энергию ветра в электроэнергию.

Ветродвигатель – лопастный двигатель, преобразующий энергию ветра в механическую энергию. Вместе с электрогенератором входит в состав ветроагрегата.

Водородная энергетика – получение и использование водородного топлива.

Волновая энергоустановка – устройство для преобразования энергии морских волн в электроэнергию.

Вторичные энергоресурсы – теплота, которая остается после сжигания топлива в производственных процессах и тепловых машинах, и которую можно использовать для выработки электроэнергии и теплофикации.

Гелиостаты – зеркала, фокусирующие солнечные лучи на башне солнечной паротурбинной установки.

Геотермальная электростанция (ГеоТЭС) – комплекс оборудования, использующий тепловую энергию горячих источников Земли для выработки электроэнергии и теплоснабжения.

Гидроагрегат – агрегат, состоящий из гидравлической турбины и электрического генератора (гидрогенератора).

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) – гидростанция, которая закачивает воду в верхний бассейн в периоды провала нагрузки в энергосистеме и срабатывает напор в периоды пиков.

Двухконтурная ГеоТЭС – паротурбинная электростанция, рабочее тело которой получает теплоту в парогенераторе от геотермальной пароводяной смеси.

Детандер-генераторные установки – газотурбинные установки на отводах от магистральных газопроводов к газораспределительным сетям.

Иловые осадки – перебродившие осадки органики после переработки городских сточных вод.

Капсульный гидроагрегат – горизонтальная гидротурбина и гидрогенератор, заключенные в капсулу. Применяется на низконапорных ГЭС, на ГАЭС и ПЭС.

Котлы с кипящим слоем – котлы, в топках которых измельченное топливо сжигается в слое инертного материала, продуваемого снизу воздухом.

Котлы-утилизаторы – паровые котлы, не имеющие собственной топки и обогреваемые отходящими газами промышленной или энергетической установки.

Низкокипящие теплоносители – фреоны и углеводороды, применяемые в двухконтурных ГеоТЭС.

Обратимый гидроагрегат – агрегат для гидроаккумулирующих и приливных электростанций, состоящий из насосо-турбины и электродвигателя-генератора.

Одноконтурная ГеоТЭС – паротурбинная электростанция, работающая на паре, отсепарированном из геотермальной пароводяной смеси.

Отопительный коэффициент теплового насоса – количество теплоты, передаваемой нагреваемому объекту, за счет затраты единицы механической энергии.

Парниковый эффект – потепление атмосферы из-за поглощения теплового излучения Земли углекислым газом.

Пиролиз – превращения органических соединений под действием высоких температур.

Подведенный напор гидротурбины – разность уровней в верхнем и нижнем бьефах за вычетом гидравлических потерь.

Приливная электростанция (ПЭС) – электростанция, преобразующая энергию морских приливов в электроэнергию.

Синтетическое топливо – жидкое или газовое топливо, получаемое из твердого – бурого угля, сланца, полевых культур.

Смесевое рабочее тело – водоаммиачная смесь, применяемая в двухконтурных ГеоТЭС.

Солнечная постоянная – мощность лучистой энергии, приходящей от Солнца к квадратному метру на верхней границе атмосферы.

Солнечная электростанция (СЭС) – электростанция, использующая солнечное излучение для выработки электроэнергии.

Тепловой насос – комплекс оборудования для передачи теплоты от менее нагретого тела к более нагретому за счет затраты механической энергии.

Термоэлектрические преобразователи – устройства для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую на основе эффекта Зеебека. Применяются в СЭС.

Топливный элемент – электрохимический генератор, преобразующий энергию реакции окисления топлива непосредственно в электрическую энергию.

Фотоэлектронные преобразователи – устройства для преобразования лучистой энергии в электрическую на основе фотоэффекта, т.е. выбивания электронов световыми квантами. Применяются в СЭС.

Экономический потенциал гидроресурсов – та часть гидроресурсов, которая может быть использована для выработки электроэнергии.