16.03.2016
Благодаря чему мы можем дома использовать свет и компьютеры, смотреть телевизор, пользоваться стиральной машиной или утюгом? (электричество) Откуда у вас дома появляется электричество? ответы могут быть разные – из розеток, по проводам, от АЭС и т.п.
Мы получаем электричество от разных электрический станций, которые его производят. Какие виды электростанций вы знаете? ТЭС, АЭС, ГЭС, ветряные станции, солнечные.
А как эти станции производят электричество? Что является источниками получения энергии? вода, солнце, приливы и отливы, уголь, уран, нефть, газ.
Это всё – источники энергии. Можем ли мы добывать бесконечно уголь? Почему?
А знаем ли мы, когда закончится энергия солнца? Все природные источники энергии, которые можно использовать для получения электричества, разделяют на возобновляемые и невозобновляемые.
К возобновляемым источникам относятся ресурсы, которые не исчерпываются по мере их использования.
А невозобновляемыми считаются ископаемые энергоносители, которые мы добываем из недр Земли.
Пояснение: суть в том, что полезные ископаемые извлекаются из недр, а их запасы в земной коре ограничены. Соответственно, тепловые и атомные электростанции могут работать лишь до тех пор, пока есть топливо.
Количество используемых гаджетов растет с каждым днем, соответственно, растет и количество расходуемой энергии. Для того, чтобы обеспечить всех достаточным количеством энергии, нужно соблюдать баланс и использовать разные источники энергии. У нас в стране существует Единая энергетическая система России (ЕЭС России), в которую входят разнообразные источники энергии, объединенные высоковольтными линиями электропередачи. Страны мира отличаются друг от друга, и источники энергии они используют разные.
Вода как источник энергии
Первым возобновляемым источником энергии стали реки. На лопасти колеса водяной мельницы попадала вода, колесо вращалось, вращая жернова мельницы и превращая зерно в муку. Позже этот принцип и лег в основу современных гидроэлектростанций.
В настоящее время доля гидроэнергетики в мире составляет 16%, в России – 15,6%. Возможности использования энергии рек можно считать практически исчерпанными. Все крупные реки, на которых можно было установить ГЭС, уже «запряжены» в энергетическую систему. Существуют проекты дальнейшего развития гидроэнергетики за счет малых и средних рек, но вклад, который они внесут в общее количество вырабатываемого электричества, будет невелик.
Долгое время традиционная энергетика, основанная на сжигании угля, нефти и газа на тепловых станциях, играла главенствующую роль. Однако в 70-х годах прошлого века ситуация начала меняться. Во-первых, пришло понимание того, что выбросы продуктов сгорания от тепловых станций сильно загрязняют атмосферу, – тот воздух, которым мы дышим. Во-вторых, люди начали осознавать, что запасы ископаемого топлива (угля, газа, нефти) не бесконечны.
В то же время гидроэнергетика имеет ряд существенных недостатков:
Солнце как источник энергии
Энергия Солнца стала использоваться для получения электричества гораздо позже, чем энергия воды, ветра, ископаемого топлива.
В целом, солнечная энергетика активно развивается. Появляются новые технологии и новые материалы. Но солнечная энергетика, как и любой другой вид энергетики, также имеет свои ограничения. Во-первых, энергия вырабатывается не постоянно. Солнце светит только днем, а значит, станция работает только в светлое время суток. Во-вторых, солнечные станции занимают колоссальные площади. Станции «Топаз Солар Фарм» в Калифорнии занимает 25км2. Для сравнения тепловая или атомная станция занимает в двадцать пять раз меньше места, вырабатывая при этом в 4 раза больше энергии.
Что касается экологических проблем, то у солнечной энергетики они тоже есть. Так, на сегодняшний день 90% солнечных батарей изготавливается на основе очень чистого кремния. А производство кремния, как известно, является довольно «грязным» и небезопасным химическим процессом.
Кроме того, в современных разработках предлагается вместо кремния использовать другие элементы, среди них весьма токсичные металлы (кадмий и мышьяк), поэтому проблемы возникают как на стадии производства батарей, так и на стадии их утилизации. Отработавшие панели с кадмием и мышьяком нельзя будет вывезти на обычную свалку.
Кроме всего прочего, солнечная электроэнергия на сегодняшний день все еще слишком дорогая. Возьмем для примера станцию «Айванпа»: затраты на ее строительство были сопоставимы с затратами на ядерный энергоблок, а стоимость электричества оказалась в 4 раза выше по сравнению с традиционной энергетикой.
Если взять Россию, то в южных регионах нашей страны солнечные электростанции, скорее всего, со временем станут хорошим подспорьем и займут свое место в энергосети. Однако бóльшая часть территории нашей страны лежит севернее широты 40о: количество солнечной энергии в этих областях гораздо меньше, и собрать ее сложнее. Кроме того, следует упомянуть облачность, и долгие снежные зимы – эти факторы значительно снижают привлекательность солнечной энергетики. Тем не менее, несмотря на недостатки, солнечная энергетика – перспективное направление, которое, безусловно, следует развивать на подходящих территориях.
Вам понравилось? Расскажите о своем опыте своим друзьям в социальных сетях. Пусть им понравится тоже!
