«МИР «МИР ИЩЕТ ИЩЕТ ЭНЕРГИЮ»ЭНЕРГИЮ»

Исследовательско-Исследовательско-практическая работапрактическая работа

Выполнили:Выполнили:Высоченкова Ольга 8 кл.Высоченкова Ольга 8 кл.Канунников Никита 8 кл.Канунников Никита 8 кл.

Великий НовгородВеликий Новгород20092009

• ЦелиЦели: • овладение конкретными знаниями энергосберегающих овладение конкретными знаниями энергосберегающих

технологий, необходимыми для решения проблемы технологий, необходимыми для решения проблемы дефицита электроэнергии;дефицита электроэнергии;

• Повышение уровня энергосбережения учащимисяПовышение уровня энергосбережения учащимися

• Задачи: Задачи: • Проанализировать традиционные методы генерации Проанализировать традиционные методы генерации

электроэнергии;электроэнергии;• Рассмотреть новые варианты решения проблемы Рассмотреть новые варианты решения проблемы

генерирования электроэнергии и энергосберегающих генерирования электроэнергии и энергосберегающих технологий;технологий;

• Предложить свои варианты решения проблемы Предложить свои варианты решения проблемы энергосбережения;энергосбережения;

• Довести результаты своих исследований на конференции Довести результаты своих исследований на конференции НОУНОУ

• Энергия – не только одно из чаще всего Энергия – не только одно из чаще всего обсуждаемых сегодня понятий; помимо своего обсуждаемых сегодня понятий; помимо своего основного физического (а в более широком основного физического (а в более широком смысле – естественаучного) содержания, оно смысле – естественаучного) содержания, оно имеет многочисленные экономические, имеет многочисленные экономические, технические, политические и иные аспекты. технические, политические и иные аспекты.

• Вся история энергопотребления доказывает, Вся история энергопотребления доказывает, что с ростом уровня жизни увеличивается что с ростом уровня жизни увеличивается количество необходимой человеку энергии.количество необходимой человеку энергии.

• В настоящее время ежегодно расходуемая В настоящее время ежегодно расходуемая всеми странами энергия составляет 0,1% в всеми странами энергия составляет 0,1% в отношении возможных для потребления отношении возможных для потребления запасов угля, нефти и природного газа, вместе запасов угля, нефти и природного газа, вместе взятых.взятых.

ИСТОРИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

• Кратко историю энергопотребления можно изложить Кратко историю энергопотребления можно изложить так: человечество начало с бережного использования так: человечество начало с бережного использования возобновимых источников энергии, но постепенно возобновимых источников энергии, но постепенно перешло к безрассудному использованию перешло к безрассудному использованию невозобновимых источников. К примеру: как люди и невозобновимых источников. К примеру: как люди и товары пересекали океаны раньше и сейчас. Сначала товары пересекали океаны раньше и сейчас. Сначала человек скромно использовал свою мышечную энергию, человек скромно использовал свою мышечную энергию, передвигаясь по воде на вёслах. Затем он научился в передвигаясь по воде на вёслах. Затем он научился в 19 веке пользоваться морским ветром и течением. В 19 веке пользоваться морским ветром и течением. В конце 19 - начале 20 века человечество стало конце 19 - начале 20 века человечество стало использовать энергию угля, затем нефти, а во второй использовать энергию угля, затем нефти, а во второй половине 20 века - урана (атомные ледоколы, атомные половине 20 века - урана (атомные ледоколы, атомные подводные лодки).подводные лодки).

• Вся история энергопотребления доказывает, что с Вся история энергопотребления доказывает, что с ростом уровня жизни увеличивается количество ростом уровня жизни увеличивается количество необходимой человеку энергии.необходимой человеку энергии.

Возможный рост численностинаселения России и США

0

100

200

300

400

1900 1950 2000 2050

годы

млн. чел.

Россия

США

Возможный сценарий ростачисленности населения Земли

0

5

10

1950 2000 2050 2100

годы

млрд. чел.

развитые страны

развивающиеся страны

весь мир

Прогноз роста энергетической мощностина душу населения во всем мире

0

5

10

1900 1950 2000 2050 2100 2150

годы

квт.год/чел тут.год/чел

Как расходуется энергияКак расходуется энергия

• Как известно, энергия – это способность совершать работу: поднимать, везти, Как известно, энергия – это способность совершать работу: поднимать, везти, резать, добывать уголь в шахтах. Она существует в разных формах: механической, резать, добывать уголь в шахтах. Она существует в разных формах: механической, химической, тепловой, ядерной и т.д.химической, тепловой, ядерной и т.д.

• Девять десятых энергии люди получают, сжигая топливо в котлах электростанций, в Девять десятых энергии люди получают, сжигая топливо в котлах электростанций, в автомобильных двигателях.автомобильных двигателях.

• Бурное развитие промышленности и быстрый рост населения Земли вызывают Бурное развитие промышленности и быстрый рост населения Земли вызывают увеличение потребности в топливе и рост его добычи.увеличение потребности в топливе и рост его добычи.

• В последние годы термин «энергетический кризис» все чаще стал появляться в В последние годы термин «энергетический кризис» все чаще стал появляться в печати и обыденной речи. На первый взгляд топлива у нас на Земле еще очень печати и обыденной речи. На первый взгляд топлива у нас на Земле еще очень много. И мы как будто можем не беспокоиться о том, чем обогревать наши жилища и много. И мы как будто можем не беспокоиться о том, чем обогревать наши жилища и что заливать в баки ракет, самолетов и автомобилей. Но к сожалению, это только что заливать в баки ракет, самолетов и автомобилей. Но к сожалению, это только кажется.кажется.

• Ведь в потреблении энергоресурсов тоже произошли значительные изменения. Ведь в потреблении энергоресурсов тоже произошли значительные изменения. Удвоение потребления энергоресурсов происходит примерно через каждые 20 лет. Удвоение потребления энергоресурсов происходит примерно через каждые 20 лет. Совершенно естественно возникает вопрос: на сколько хватит природных ресурсов Совершенно естественно возникает вопрос: на сколько хватит природных ресурсов для быстрорастущих нужд земного шара?для быстрорастущих нужд земного шара?

• По прогнозам ученых, общие ресурсы источников энергии оцениваются примерно По прогнозам ученых, общие ресурсы источников энергии оцениваются примерно 5305 млрд. тут, а а разведанные запасы – 1007 млрд. тут. Из разведанных запасов 5305 млрд. тут, а а разведанные запасы – 1007 млрд. тут. Из разведанных запасов 700 млрд. приходится на уголь, 184 млрд. тут – на нефть, 56 млрд. тут – на газ.700 млрд. приходится на уголь, 184 млрд. тут – на нефть, 56 млрд. тут – на газ.

• В итоге можно сказать, что углем человечество обеспечено на 100 – 150 лет. В итоге можно сказать, что углем человечество обеспечено на 100 – 150 лет. Запасов нефти хватит на 40 – 50 лет, если она будет в основном применяться для Запасов нефти хватит на 40 – 50 лет, если она будет в основном применяться для таких потребителей, как транспорт и химическая промышленность. Использование таких потребителей, как транспорт и химическая промышленность. Использование нефти для отопления и производства энергии будет ограничено и заменено нефти для отопления и производства энергии будет ограничено и заменено использованием угля и ядерной энергии.использованием угля и ядерной энергии.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ– Для обеспечения качества электрической энергии у нас в России, как всегда нет понимания и согласияДля обеспечения качества электрической энергии у нас в России, как всегда нет понимания и согласия

• Поэтому стоит еще раз отметить необходимость и важность проведения энергетических Поэтому стоит еще раз отметить необходимость и важность проведения энергетических обследований предприятий и организаций.обследований предприятий и организаций.

• Энергосбережение в быту у нас не распространено по двум причинам: нет материального Энергосбережение в быту у нас не распространено по двум причинам: нет материального стимула и культуры энергопотребления.стимула и культуры энергопотребления.

• Как бездарно тратят у нас в России электричество, говорят следующие цифры:Как бездарно тратят у нас в России электричество, говорят следующие цифры:• Эффективность использования электрической энергии в России:Эффективность использования электрической энергии в России:• - в 6 раз ниже, чем в Японии;- в 6 раз ниже, чем в Японии;• - в 2 раза ниже, чем в США;- в 2 раза ниже, чем в США;• - в 1,2 раза ниже, чем в Германии;- в 1,2 раза ниже, чем в Германии;• - в 1,4 раза ниже, чем в Индии и Китае.- в 1,4 раза ниже, чем в Индии и Китае.• Удельные расходы тепла:Удельные расходы тепла:• - Швеция, Финляндия – 140 кВт*ч/м^2;- Швеция, Финляндия – 140 кВт*ч/м^2;• - Германия – 250 кВт*ч/м^2;- Германия – 250 кВт*ч/м^2;• - Россия:- Россия:• кирпичный дом – 400 кВт*ч/м^2;кирпичный дом – 400 кВт*ч/м^2;• панельный дом – 600 кВт*ч/м^2;панельный дом – 600 кВт*ч/м^2;• односемейный дом – 700 кВт*ч/м^2;односемейный дом – 700 кВт*ч/м^2;• ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ• Экономить на электроэнергии, с одной стороны, проще всего: в большинстве случаев Экономить на электроэнергии, с одной стороны, проще всего: в большинстве случаев

существует приборный учет и проводимые мероприятия дают немедленный экономический эффект. С существует приборный учет и проводимые мероприятия дают немедленный экономический эффект. С другой стороны, другой стороны,

• сложнее всего, потому что нет мероприятий, позволяющих сразу получить большую экономию.сложнее всего, потому что нет мероприятий, позволяющих сразу получить большую экономию.• Поэтому экономия электроэнергии – задача не только государства, но и каждого из нас. Поэтому экономия электроэнергии – задача не только государства, но и каждого из нас.

Следить за рациональным использованием электричества, утеплять жилье, использовать Следить за рациональным использованием электричества, утеплять жилье, использовать энергосберегающие приборы – такие несложные меры помогут существенно снизить энергосберегающие приборы – такие несложные меры помогут существенно снизить энергопотребление.энергопотребление.

Предложение по экономии Предложение по экономии электроэнергии в школеэлектроэнергии в школе• РАСЧЕТЫРАСЧЕТЫ• Школа: ноябрь (1 неделя каникул) Школа: ноябрь (1 неделя каникул)

11010 квт*ч11010 квт*ч• Тариф: 3.30 рублейТариф: 3.30 рублей• С = 36333 рублей С = 36333 рублей • Всего в школе 30 классов по 9 Всего в школе 30 классов по 9

светильников по 3 лампы (75 Вт) в светильников по 3 лампы (75 Вт) в каждом.каждом.

• Итого: 1 класс – 27 ламп * 75 Вт = Итого: 1 класс – 27 ламп * 75 Вт = 2025 Вт2025 Вт

• 24 класса – 24 * 2025 = 24 класса – 24 * 2025 = 48600 Вт = 48,6 кВт48600 Вт = 48,6 кВт

• Лампы дневного света – более Лампы дневного света – более экономичные, стоят в 6 классахэкономичные, стоят в 6 классах

• Декабрь.Декабрь.• Зимой лампы горят с 8.00 до 17.00 Зимой лампы горят с 8.00 до 17.00

(9 часов)(9 часов)• С = 48,6 кВт*9 ч = 347,4 кВт - ч (1 С = 48,6 кВт*9 ч = 347,4 кВт - ч (1

рабочий день)рабочий день)• С = 347,4* 26 = 11372,4 кВт*ч (26 С = 347,4* 26 = 11372,4 кВт*ч (26

рабочих дней)рабочих дней)

• Если выключать 3 люстры (9 ламп) на Если выключать 3 люстры (9 ламп) на всю перемену: всю перемену:

• 3 перемены по 20 мин.3 перемены по 20 мин.• 7 перемен по 10 мин.7 перемен по 10 мин.• 1 пересменок – 20 мин.1 пересменок – 20 мин.• 4*20=80 мин.4*20=80 мин.• 7*10=70 мин.7*10=70 мин.• Итого: 150 мин. = 3,5 часа (1 день) – 91 Итого: 150 мин. = 3,5 часа (1 день) – 91

час (26 дней)час (26 дней)• Экономия: 9* 75 Вт = 675 Вт (1 класс)Экономия: 9* 75 Вт = 675 Вт (1 класс)• 674* 24 = 16200 Вт = 674* 24 = 16200 Вт =

16,2 кВт (24 класса)16,2 кВт (24 класса)• 91 час * 16,2 кВт = 91 час * 16,2 кВт =

1474,2 кВт* ч1474,2 кВт* ч• С = 1474,2 * 3,30 = С = 1474,2 * 3,30 =

4864, 86 рублей 4864, 86 рублей • Если выключать 6 люстр (18 ламп) на Если выключать 6 люстр (18 ламп) на

всю перемену:всю перемену:• Экономия:18*75 Вт = 1350 Вт – 1 классЭкономия:18*75 Вт = 1350 Вт – 1 класс• 1350*24= 32400 Вт = 32,4 кВт1350*24= 32400 Вт = 32,4 кВт• 32,4 кВт* 91 ч = 2948,4 кВт*ч32,4 кВт* 91 ч = 2948,4 кВт*ч• С = 2948,4 * 3,3 = 9729,72 рублейС = 2948,4 * 3,3 = 9729,72 рублей

Основные Основные источники источники энергииэнергии

Тепловые электростанции Тепловые электростанции • Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая

электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70-х конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70-х годов 20 века ТЭС – основной вид электрических станций. Доля вырабатываемой годов 20 века ТЭС – основной вид электрических станций. Доля вырабатываемой ими энергии составляла: в России и США – св. 80% (1975), в мире – около 76% ими энергии составляла: в России и США – св. 80% (1975), в мире – около 76% (1973).(1973).

• Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. ТЭС подразделяются на конденсационные (КЭС), сланцы, мазут. ТЭС подразделяются на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую энергии в виде горячей воды и пара.энергии в виде горячей воды и пара.

• КЭС имеют невысокий КПД (30-40%), т.к. большая часть энергии теряется с КЭС имеют невысокий КПД (30-40%), т.к. большая часть энергии теряется с отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора.отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора.

• КПД ТЭЦ достигает 60-70%.КПД ТЭЦ достигает 60-70%.• По мнению учёных, в основе энергетики ближайшего будущего по прежнему По мнению учёных, в основе энергетики ближайшего будущего по прежнему

останется теплоэнергетика на невозобновимых ресурсах. Но структура её останется теплоэнергетика на невозобновимых ресурсах. Но структура её изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастёт изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастёт производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока ещё нетронутых гигантских запасов дешевых углей, использование пока ещё нетронутых гигантских запасов дешевых углей, например в Кузнецком, Канско-Ачинском, Экибастузском бассейнах. Широко например в Кузнецком, Канско-Ачинском, Экибастузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах.превосходят запасы в других странах.

ГидроэлектростанцииГидроэлектростанции

• Гидроэлектрическая станция, гидроэлектростанция (ГЭС) - Гидроэлектрическая станция, гидроэлектростанция (ГЭС) - комплекс сооружений и оборудования, посредством комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.преобразуется в электрическую энергию.

• Несмотря на снижение доли ГЭС в общей выработке, Несмотря на снижение доли ГЭС в общей выработке, абсолютное значение производства электроэнергии и абсолютное значение производства электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие мощности ГЭС непрерывно растут вследствие строительства новых крупных электростанций. В 1969 г. в строительства новых крупных электростанций. В 1969 г. в мире насчитывалось свыше 50 действующих и строящихся мире насчитывалось свыше 50 действующих и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 МВт и выше, причем 16 из ГЭС единичной мощностью 1000 МВт и выше, причем 16 из них - на территории бывшего Советского Союза.них - на территории бывшего Советского Союза.

Атомные электростанцииАтомные электростанцииАтомная электростанция (АЭС)Атомная электростанция (АЭС) - электростанция, в которой атомная - электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую.(ядерная) энергия преобразуется в электрическую.

• В большинстве промышленно развитых стран ( Россия, США, Англия, В большинстве промышленно развитых стран ( Россия, США, Англия, Франция, Канада, ФРГ, Япония, ФРГ и др.) мощность действующих и Франция, Канада, ФРГ, Япония, ФРГ и др.) мощность действующих и строящихся АЭС к 1980 г. доведена до десятков ГВт. По данным строящихся АЭС к 1980 г. доведена до десятков ГВт. По данным Международного атомного агентства ООН, опубликованным в 1967 г., Международного атомного агентства ООН, опубликованным в 1967 г., установленная мощность всех АЭС в мире к 1980 г. достигла 300 ГВт.установленная мощность всех АЭС в мире к 1980 г. достигла 300 ГВт.

• За годы, прошедшие со времени пуска в эксплутацию первой За годы, прошедшие со времени пуска в эксплутацию первой АЭС, было создано несколько конструкций ядерных реакторов, на АЭС, было создано несколько конструкций ядерных реакторов, на основе которых началось широкое развитие атомной энергетики в основе которых началось широкое развитие атомной энергетики в нашей стране. нашей стране.

• АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и, соответственно, могут быть размещены источнику сырья и, соответственно, могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность, практически практически везде, новые энергоблоки имеют мощность, практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощной на АЭС (80%) значительно превышает этот установленной мощной на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС. Об экономичности и эффективности атомных показатель у ГЭС или ТЭС. Об экономичности и эффективности атомных электростанций может говорить тот факт, что из 1 кг урана можно электростанций может говорить тот факт, что из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т каменного угля. каменного угля.

НетрадициНетрадиционные онные источники источники энергииэнергии

Ветровая Ветровая энергияэнергия• Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы

энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры - от легкого ветерка, несущего на земле дуют ветры - от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до могучих желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан, на разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан, на дне которого мы живём. Ветры, дующие на просторах дне которого мы живём. Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все её нашей страны, могли бы легко удовлетворить все её потребности в электроэнергии! Климатические условия потребности в электроэнергии! Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории - от наших западных границ до берегов территории - от наших западных границ до берегов Енисея. Богаты энергией ветра северные районы нашей Енисея. Богаты энергией ветра северные районы нашей страны вдоль побережья Северного Ледовитого страны вдоль побережья Северного Ледовитого океана, где она особенно необходима мужественным океана, где она особенно необходима мужественным людям, обслуживающим эти богатейшие края. Почему людям, обслуживающим эти богатейшие края. Почему же столь обильный, доступный и экологически чистый же столь обильный, доступный и экологически чистый источник энергии так слабо используется? В наши дни источник энергии так слабо используется? В наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в энергии.одну тысячную мировых потребностей в энергии.

Геотермальная энергияГеотермальная энергия

• Энергетика Земли - геотермальная энергетика - Энергетика Земли - геотермальная энергетика - базируется на использовании природной базируется на использовании природной теплоты Земли. теплоты Земли.

• Однако геотермальная теплота в верхней части Однако геотермальная теплота в верхней части земной коры слишком рассеяна, чтобы на её земной коры слишком рассеяна, чтобы на её базе решать мировые экономические проблемы. базе решать мировые экономические проблемы. Ресурсы, пригодные для промышленного Ресурсы, пригодные для промышленного использования, представляют собой отдельные использования, представляют собой отдельные месторождения геотермальной энергии, месторождения геотермальной энергии, сконцентрированной на доступной для сконцентрированной на доступной для разработки глубине, имеющие определенные разработки глубине, имеющие определенные объемы и температуру, достаточные для объемы и температуру, достаточные для использования их в целях производства использования их в целях производства электрической энергии или теплоты.электрической энергии или теплоты.

Тепловая энергия океанаТепловая энергия океана

• Известно, что запасы энергии в Мировом океане Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн. км^2) занимают моря и океаны - (361 млн. км^2) занимают моря и океаны - акватория Тихого океана составляет 180 млн. км, акватория Тихого океана составляет 180 млн. км, Атлантического - 93 млн. км, Индийского - 75 млн. Атлантического - 93 млн. км, Индийского - 75 млн. км. Так тепловая (внутренняя) энергия, км. Так тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, например, на 20 океана по сравнению с донными, например, на 20 градусов, имеет величину порядка 10^26 Дж. градусов, имеет величину порядка 10^26 Дж. Кинетическая энергия океанских течений Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 10^18 Дж. Однако оценивается величиной порядка 10^18 Дж. Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной.малоперспективной.

Энергия приливов и Энергия приливов и отливовотливов• Веками люди размышляли над причиной морских приливов и

отливов • Однако истинный ход прилива и отлива весьма сложен. На него

действуют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер.

• Для использования приливной энергии наиболее подходящими можно считать места на морском побережье, где приливы имеют большую амплитуду, а контур и рельеф берега позволяют устроить большие замкнутые "бассейны". Мощность электростанций в некоторых местах могла бы составить 2-20 МВт.

• Первая морская приливная электростанция мощностью 635 кВт была построена в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля. В 1935 г. приливную электростанцию начали строить в США. Американцы перегородили часть залива Пассамакводи на восточном побережье, истратили 7 млн. долларов, но работы пришлось прекратить из-за неудобного для строительства, слишком глубокого и мягкого морского дна, а также из-за того, что построенная неподалеку крупная тепловая электростанция дала более дешевую энергию.

Энергия морских Энергия морских теченийтечений• Неисчерпаемые запасы кинетической энергии Неисчерпаемые запасы кинетической энергии

морских течений, накопленных в морях и морских течений, накопленных в морях и океанах, можно превращать в механическую и океанах, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (подобно ветряным погруженных в воду (подобно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу).мельницам, «погруженным» в атмосферу).

• Если бы мы смогли использовать энергию Если бы мы смогли использовать энергию Гольфстрима, она была бы эквивалентна Гольфстрима, она была бы эквивалентна суммарной энергии от 50 крупных суммарной энергии от 50 крупных электростанций по 1000 МВт. Но эта цифра электростанций по 1000 МВт. Но эта цифра чисто теоретическая, а практически можно чисто теоретическая, а практически можно рассчитывать на использование лишь около 10% рассчитывать на использование лишь около 10% энергии течения.энергии течения.

ЭнергияЭнергия СолнцаСолнца• Всего за три дня Солнце посылает на Землю Всего за три дня Солнце посылает на Землю

столько энергии, сколько её содержится во всех столько энергии, сколько её содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлива, а за разведанных запасах ископаемых топлива, а за 1 с – 170 млрд. Дж. Большую часть этой энергии 1 с – 170 млрд. Дж. Большую часть этой энергии рассеивает или поглощает атмосфера, особенно рассеивает или поглощает атмосфера, особенно облака, и только треть её достигает земной облака, и только треть её достигает земной поверхности. Вся энергия, испускаемая поверхности. Вся энергия, испускаемая Солнцем, больше той её части, которую Солнцем, больше той её части, которую получает Земля, в 5000000000 раз. Но даже получает Земля, в 5000000000 раз. Но даже такая «ничтожная» величина в 1600 раз больше такая «ничтожная» величина в 1600 раз больше энергии, которую дают все остальные энергии, которую дают все остальные источники, вместе взятые. Солнечная энергия, источники, вместе взятые. Солнечная энергия, падающая на поверхность одного озера, падающая на поверхность одного озера, эквивалентна мощности крупной эквивалентна мощности крупной электростанции.электростанции.

Водородная энергетикаВодородная энергетика• Водород, самый простой и легкий из всех химических Водород, самый простой и легкий из всех химических

элементов, можно считать идеальным топливом. Он элементов, можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды. окружающей среды.

• Водородное пламя не выделяет в атмосферу Водородное пламя не выделяет в атмосферу продуктов, которыми неизбежно сопровождается продуктов, которыми неизбежно сопровождается горение любых других видов топлива: углекислого горение любых других видов топлива: углекислого газа, окиси углерода, сернистого газа, газа, окиси углерода, сернистого газа, углеводородов, золы, органических перекисей и т.п. углеводородов, золы, органических перекисей и т.п.

• Водород обладает очень высокой теплотворной Водород обладает очень высокой теплотворной способностью: при сжигании 1 г водорода получается способностью: при сжигании 1 г водорода получается 120 Дж тепловой энергии, а при сжигании 1 г бензина 120 Дж тепловой энергии, а при сжигании 1 г бензина – только 47 Дж.– только 47 Дж.

Космические Космические электростанцииэлектростанции

• Идею энергоснабжения Земли с помощью Идею энергоснабжения Земли с помощью космических солнечных электростанций путем космических солнечных электростанций путем передачи энергии по радиолучу впервые высказал передачи энергии по радиолучу впервые высказал летчик-инженер Н.А.Варваров. В серии своих летчик-инженер Н.А.Варваров. В серии своих статей, опубликованных в «Технике - молодежи» статей, опубликованных в «Технике - молодежи» через два с половиной года после запуска первого через два с половиной года после запуска первого искусственного спутника Земли, Николай искусственного спутника Земли, Николай Александрович писал: «…когда люди научатся Александрович писал: «…когда люди научатся передавать электроэнергию из космоса на Землю передавать электроэнергию из космоса на Землю без проводов, подобно тому, как сегодня без проводов, подобно тому, как сегодня осуществляется связь по радио, творческая мысль осуществляется связь по радио, творческая мысль человека направит свои усилия на создание человека направит свои усилия на создание космических гелиоэлектростанций, снабжающих космических гелиоэлектростанций, снабжающих жителей Земли электроэнергией в жителей Земли электроэнергией в неограниченном количестве».неограниченном количестве».

Проблемы солнечных Проблемы солнечных электростанцийэлектростанций

• Существуют три проблемы, от положительного Существуют три проблемы, от положительного решения которых зависит, быть или не быть решения которых зависит, быть или не быть космическим электростанциям:космическим электростанциям:

• 1) наличие надежных и достаточно 1) наличие надежных и достаточно экономичных транспортных средств для доставки экономичных транспортных средств для доставки на орбиту больших грузов;на орбиту больших грузов;

• 2) увеличение КПД полупроводниковых 2) увеличение КПД полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей, снижение фотоэлектрических преобразователей, снижение их массы и стоимости, переход на их массы и стоимости, переход на автоматизированное производство;автоматизированное производство;

• 3) создание орбитальной производственной 3) создание орбитальной производственной базы, а также станции с населением 200-300 базы, а также станции с населением 200-300 человек, обеспечивающим сборку, ремонт и человек, обеспечивающим сборку, ремонт и длительную эксплутацию СКЭС.длительную эксплутацию СКЭС.

Солнечные космические Солнечные космические электростанцииэлектростанции

Космическая станция «МИР» Освещение Земли в ночное время

СКЭС использующая ФЭПСКЭС работающая на термодинамическом способе преобразования

ГЭС на водопадахГЭС на водопадах• Огромную силу водопада долго рассматривали как Огромную силу водопада долго рассматривали как

источник энергии. Первая попытка использовать источник энергии. Первая попытка использовать энергию воды относится к 1759 году, когда энергию воды относится к 1759 году, когда Даниэл Даниэл ДжонкерсДжонкерс построил маленький канал вверх по течению построил маленький канал вверх по течению реки для подачи энергии для своей лесопилки. реки для подачи энергии для своей лесопилки.

• Постоянная передача электричества стала возможной Постоянная передача электричества стала возможной после изобретения Николы Теслы: трёхфазного после изобретения Николы Теслы: трёхфазного генератора переменного тока. В 1883 году генератора переменного тока. В 1883 году Ниагарская Ниагарская Энергетическая КомпанияЭнергетическая Компания, потомок фирмы Шёлькопфа, , потомок фирмы Шёлькопфа, наняла инженера Джорджа Вестингауза создать наняла инженера Джорджа Вестингауза создать систему для выработки переменного тока. К 1896 были систему для выработки переменного тока. К 1896 были созданы гигантские подземные трубопроводы, созданы гигантские подземные трубопроводы, подсоединённые к турбинам, которые могли подсоединённые к турбинам, которые могли вырабатывать энергию до 100 000 лошадиных сил (75 вырабатывать энергию до 100 000 лошадиных сил (75 мегаватт). Этой энергии хватило для снабжения мегаватт). Этой энергии хватило для снабжения находящегося в 32 километрах города Буффало. находящегося в 32 километрах города Буффало.

Мини-электростанцияМини-электростанция

• Наше предложение по сбережению Наше предложение по сбережению электроэнергии – создание новых мини-электроэнергии – создание новых мини-электростанций. Такая электростанция электростанций. Такая электростанция представляет собой гидротурбину. По своей представляет собой гидротурбину. По своей структуре она напоминает Колесо Сегнера. Его структуре она напоминает Колесо Сегнера. Его изобретение привлекло некоторых ученых. И изобретение привлекло некоторых ученых. И после его смерти у него появились после его смерти у него появились «последователи». Они изучали Колесо Сегнера, «последователи». Они изучали Колесо Сегнера, находили в нем достоинства и недостатки и, находили в нем достоинства и недостатки и, наконец, предлагали свои версии Колеса наконец, предлагали свои версии Колеса Сегнера. Такими «последователями» были: Сегнера. Такими «последователями» были: Эйлер, Понселе, Фуйнейрон и др.Эйлер, Понселе, Фуйнейрон и др.

• На основе имеющихся фактов мы предложили На основе имеющихся фактов мы предложили свою версию Колеса Сегнера.свою версию Колеса Сегнера.