Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии презентация

энергии воздушных масс в атмосфере.

http://www.energypicturesonline.com/watermark.php?i=2241

Ветроустановка

Энергия ветра.

Энергия ветра использует силу ветра для приведения в движение лопасти ветровых турбин. Вращения лопаток турбины преобразуется в электрический ток с помощью электрического генератора. В старой мельнице, энергия ветра была использована, чтобы включить механические машины, чтобы выполнять физическую работу, например, дробление зерна. Теперь, электрические токи, запряженных крупномасштабных ветровых электростанций используют в национальных электрических сетях, а также небольшие отдельные турбины, используют для обеспечения электроэнергией отдаленных местностей или индивидуального дома.

Плюсы.
Энергия ветра не производит никакого загрязнения окружающей среды,
так как ветер является возобновляемым источником энергии .
Ветровые электростанции могут быть построены от берега.

Минусы.
Энергия ветра является прерывистой. Если скорость ветра уменьшается движение турбины замедляется и энергии вырабатывается меньше.
Большие ветровые электростанции могут иметь негативное влияние на декорации.

звезда сияет. Тысячи джоуль тепла устремляются в нашем направлении.

http://pics.posternazakaz.ru/pnz/product/med/2d2c5c1e1088bb3241178b7421d0754b.jpg

Энергия солнца.

Солнечная энергия используется обычно для отопления, приготовления пищи, производства электроэнергии, и даже в опреснении морской воды. Солнечные лучи захватываются солнечными установками и солнечный свет преобразуется в электричество, тепло.

http://20c.com.ua/images/sun_batery.jpg

Плюсы.
Солнечная энергия является возобновляемым ресурсом. До тех пор, пока солнце существует его энергия будет достигать Земли.
Солнечная энергетика не загрязняет ни воды, ни воздуха, потому что нет никакой химической реакции, в результате сжигания топлива.
Солнечная энергия может использоваться очень эффективно для практических применений, таких как отопление и освещение.
Минусы
Солнечная энергия не производит энергию, если Солнце не светит. Ночные и пасмурные дни серьезно ограничат количество произведенной энергии.
Солнечные электростанции могут быть очень дорогими.

http://www.ecogroup.com.ua/sites/ecogroup.com.ua/files/u1/1307883633_solar-panels.jpg

Энергия воды.

Генерация электроэнергии из движущейся воды является одним из самых чистых и доступных возобновляемых источников энергии. Это хороший жизнеспособный вариант, если вы живете по реке с достаточно устойчивым потоком.

http://myrt.ru/news/uploads/posts/2008-12/1230382583_gidroelektrostancia.jpg

тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Считается возобновляемым энергетическим .

Энергия Земли.
Плюсы.
Если все сделано правильно, геотермальная энергия не выделяет вредных побочных продуктов.
Геотермальные электростанции, как правило, небольшие и имеют незначительное влияние на природный ландшафт.

Минусы
Если все сделано неправильно, геотермальная энергия может привести к загрязнителям.
Неправильное бурение в земле способствует выделению опасных минералов и газов.

веществ, в основном органических отходов.

http://www.google.ru/imgres?q=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B8+%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8+%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%8B&hl=ru&newwindow=1&sa=X&biw=1567&bih=778&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=heAWuowfcoRswM:&imgrefurl=http://info-site.my1.ru/publ/11-1-0-329&docid=bB0G7Xw634vIQM&imgurl=http://www.buzzle.com/img/articleImages/325208-14112-35.jpg&w=350&h=223&ei=mpxsT9isKaGg4gTCyJTAAg&zoom=1&iact=rc&dur=456&sig=107568240252406074391&page=2&tbnh=139&tbnw=197&start=30&ndsp=36&ved=1t:429,r:33,s:30&tx=108&ty=75

Биомасса

Органические материалы из растений или животных могут быть использованы для создания энергии, которая может быть преобразована в электричество. Очевидно, что процесс горения все это плохо для окружающей среды, но и органические вещества горят гораздо чище, чем ископаемое топливо.

http://www.google.ru/imgres?q=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B8+%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8+%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%8B&start=66&hl=ru&newwindow=1&sa=X&biw=1567&bih=778&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=QWPJkZuBF7cFxM:&imgrefurl=http://aenergy.ru/1724&docid=jgjAC40VNl70SM&imgurl=http://aenergy.ru/wp-content/uploads/2009/08/article-18-08-09-2.JPG&w=586&h=279&ei=sJxsT7mXJrDQ4QTeo6nAAg&zoom=1

энергии основано на использовании водорода, который в свою очередь образуется при разложении воды.

http://www.google.ru/imgres?imgurl=http://energokeeper.com/assets/images/0100/0015.jpg&imgrefurl=http://energokeeper.com/vodorodnaya-energetika.html&h=225&w=300&sz=23&tbnid=k3YgRbJbF24XBM:&tbnh=93&tbnw=124&prev=/search%3Fq%3D%25D0%25BA%25D0%25B0%25D1%2580%25D1%2582%25D0%25B8%25D0%25BD%25D0%25BA%25D0%25B8%2B%25D0%2592%25D0%25BE%25D0%25B4%25D0%25BE%25D1%2580%25D0%25BE%25D0%25B4%25D0%25BD%25D0%25B0%25D1%258F%2B%25D1%258D%25D0%25BD%25D0%25B5%25D1%2580%25D0%25B3%25D0%25B5%25D1%2582%25D0%25B8%25D0%25BA%25D0%25B0.%26tbm%3Disch%26tbo%3Du&zoom=1&q=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B8+%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F+%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0.&docid=Mmh6ufKHBJO_xM&hl=ru&sa=X&ei=U7hsT8GRO8K2hQfqrKCkBw&ved=0CCsQ9QEwAg&dur=141

снизить расходы на электроэнергию. Читайте о существующих альтернативных энергетических технологиях, а также о том, что будущие источники энергии помогут вам эффективно содержать дом .
Альтернативные или возобновляемые источники энергии показывают значительные перспективы в снижении количества токсинов, которые являются побочными продуктами использования энергии. Они не только защищают от вредных побочных продуктов, но с использованием альтернативных источников энергии сохраняются многие природные ресурсы, которые мы в настоящее время используем в качестве источников энергии.

на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества
Выделяют три глобальных источника энергии:
энергия Солнца;
тепло Земли;
энергия орбитального движения планет
Примечание: солнечное излучение по мощности превосходит остальные более чем в 1000 раз.

Гидравлическая энергия рек
Энергия ветра
Энергия биомассы
Энергия океана (разность температур воды, волны, разность соленостей морской и пресной воды)

К несолнечным ВИЭ относятся:
геотермальная энергия,
энергия приливов

Кроме того, к ВИЭ относят различные отходы и источники низкопотенциального тепла в сочетании с тепловыми насосами

возобновляемых источниках энергии? (без природного газа, нефти, угля)

Солнечная энергия,
Энергия ветра,
Биомасса,
Мини и микро-ГЭС,
Геотермальная энергия,
Энергия океана

Солнечная энергия,
Биомасса,
Геотермальная энергия,
Природное и сбросное тепло с помощью тепловых насосов

ОТВЕТ: Принципиально, ДА! Но есть много но…!

Водород, получаемый электролизом из воды с использованием различных ВИЭ и из биомассы (термохимическая переработка)
Биотопливо из биомассы

раз превышающие обозримые потребности человечества
Доступность в любой точке земного шара того или иного ВИЭ или их комбинации
Экологическая чистота
Доказанная, по крайней мере на демонстрационном уровне, жизненность технологий, а в ряде случаев высокая конкурентоспособность
Возможность построения на основе ВИЭ как централизованных, так и децентрализованных (автономных) систем энергоснабжения

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ШИРОКОЙ КОММЕРЦИАЛИЗАЦИИ ВИЭ (временные и связанные в основном с необходимостью конкурировать с традиционными энергетическими технологиями, базирующимися на пока еще относительно дешевых ископаемых топливах):
Высокая стоимость производства энергоносителей (электричество, тепло, моторное топливо), несмотря на исходную «дармовую» энергию
Неотработанность некоторых технологий в связи с недостаточным финансированием НИОКР

недостатков.

Для развивающихся стран ВИЭ имеют социальную значимость

фундаментальная физическая причина – низкая плотность потоков энергии и их нерегулярность (суточная, сезонная, погодная и др.)

ПЛОТНОСТИ ПОТОКОВ НЕКОТОРЫХ ВИЭ

Солнечное излучение:
ясный полдень – 1000 Вт/м2
в среднем за год – 150–250 Вт/м2

Ветровой поток:
при v=10 м/с – 500 Вт/м2
при v= 5 м/с – 60 Вт/м2

N ~ v3

Водный поток:
при v= 1 м/с – 500 Вт/м2

В традиционных энергоустановках плотность энергетических потоков достигает сотен кВт или даже нескольких МВт/м2

Результат: потребность в больших поверхностях для сбора энергии и необходимость использования больших аккумуляторов энергии, что обусловливает рост стоимости

зданий
- сушки с/х продукции

соединённые полупроводниковые элементы (фотоэлементы), в которых под влиянием солнечного излучения возникает фотоэлектрический эффект.

привлекло внимание многих экологических служб и общественности с целью выявления тех отрицательных факторов, которые связаны с работой крупных ВЭУ.
Основные формы воздействия ветроэнергетики на окружающую среду сводятся к следующему:
воздействие на животный и растительный мир;
помехи теле- , радиосвязи;
изменение природного ландшафта;
отчуждения земель.
В настоящее время экологические исследования ВЭС продолжаются в части более глубокого изучения влияния на окружающую среду, особенно в связи с планами освоения прибрежных акваторий. Однако можно считать доказанным, что экологические проблемы ветроэнергетики в своем комплексе не могут служить препятствием для развития этой отрасли, которая уже в настоящее время вносит значительный вклад по отдельным странам в замещение ископаемых видов топлив. А с учетом того, что общий годовой потенциал ветровой энергии Земли оценивается в огромную цифру – 17,1 тыс. ТВт.ч и значительно превышает энергетические потребности человечества, можно говорить о неограниченных возможностях использования энергии ветра в обозримом будущем.

Г.В, Рыженков М.А. Экологические аспекты ветроэнергетики// Теплоэнергетика, № 11, 2011

Негативный внешний эффект (евроцент/кВтч)

высокопотенциальных геотермальных ресурсов (б).

на опытно-промышленной Паратунской ГеоЭС (Камчатка) с бинарным циклом технология получения электрической энергии на основе использования геотермальной горячей воды. К настоящему времени более 500 подобных геотермальных энергетических установок с бинарным циклом работают во всем мире.
Двухконтурные ГеоЭС с бинарным циклом позволяют реализовать технологию получения электроэнергии из горячей геотермальной воды. Геотермальный теплоноситель в таких ГеоЭС используется для подогрева и испарения в теплообменнике рабочего низкокипящего тела (например, изопентан) второго контура (см. рис. 2,б), которое в парообразном состоянии совершает работу в бинарной турбине. Затем происходит его конденсация в конденсаторе и весь рабочий цикл повторяется вновь.
Для обеспечения конденсации пара в конденсаторе применяются различные системы охлаждения, в том числе воздушные градирни (см. рис. 2, а,б).
Рис. 2 Принципиальные схемы технологий выработки электроэнергии на традиционных ГеоЭС (а) и на ГеоЭС с бинарным циклом (б).

MW

(ESHA) – до 10 МВт
ООН:
микроГЭС - до 0,1 МВТ
мини-ГЭС - от 0,1 до 1 МВТ
малые ГЭС - от 1 до 10 МВт



По способу создания напора:
плотинные;
деривационные;
смешанные (плотинно-дервационные);
малые ГЭС при готовом напорном фронте (на перепадах каналов, в системах водоснабжения и др.).

По типу водотока :
малых реках;
ручьях;
озерных водосбросах;
оросительных водоводах;
питьевых водоводах;
технологических водотоках и продуктопроводах предприятий;
водосбросах ТЭЦ и АЭС;
промышленных и канализационных стоках.

переработка берегов присутствует в меньших масштабах
Улучшение гидрологических условий реки
Минимальное климатическое воздействие
Минимальное ландшафтное преобразование
Не препятствуют процессам водообмена, способствуют аэрации воды
Не могут спровоцировать землетрясения
Повышают кормность водоемов, благоприятно влияют на ихтиофауну
Дают минимальный вклад в эмиссию газов по сравнению со всеми способами производства энергии (по полному циклу производства)

1980 гг.

схемы размещения объектов малой гидроэнергетики»
для Республик
Тыва (18 малых ГЭС)
Алтай (35 малых ГЭС)
Бурятия (12 малых ГЭС)
Северная Осетия – Алания
(17 малых ГЭС)
общей мощностью более 370 МВт

компаний);
лесосечные отходы
лесные массивы с коротким циклом
травяные лигноцеллюлозные культуры (мискантус)
сахарные культуры (сахарная свекла, сахарный тростник, сорго)
крахмальные культуры (кукуруза, пшеница, зерно, ячмень)
масляные культуры (рапс, подсолнечники)
сельскохозяйственные субпродукты и отходы (солома, навоз, компост и т.д.)
органические фракции коммунально-бытовых твердых отходов и осадки сточных вод
промышленные отходы (например, от пищевой и бумажно-целлюлозной промышленности)

V. Направления биоэнергетики

биодизельное топливо (биодизель) (способ получения: переэтерификация триацилглицеридов (ТАГ) растительных масел и животных жиров; в качестве сопутствующего продукта получается глицерин);
- возобновляемый дизель (способы получения: 1) гидропроцессинг ТАГ; 2) газификация биомассы или продуктов ее пиролиза с последующей каталитической конверсией синтез-газа, в том числе по технологиям Фишера-Тропша (английская аббревиатура процесса - BTL (biomass to liquid));
- биоэтанол первого поколения из пищевого сырья (способ получения: спиртовое брожение углеводсодержащего сырья дрожжами);
- биобутанол первого поколения из пищевого сырья (способ получения: ацетоно-бутиловое сбраживание растворенных сахаров анаэробными клостридиями. В этом процессе образуется бутанол, ацетон и этанол в соотношении 60:30:10, соответственно; побочным продуктом является водород);
- биоэтанол второго поколения из целлюлозного сырья (способы получения: 1) слабокислотный или энзиматический гидролиз лигноцеллюлозной биомассы, делигнификация, брожение и осушка полученного этанола; 2) газификация биомассы с последующей переработкой синтез-газа в этанол; 3) каталитический синтез этанола);
- биобутанол второго поколения из целлюлозного сырья (способы получения: производство основано на ацетоно-бутиловом сбраживании анаэробными клостридиями растворенных сахаров, полученных из целлюлозы;
- жидкое пиролизное биотопливо (бионефть) (способ получения: быстрый пиролиз). Бионефть широко используется как альтернативное топливо малой и коммунальной энергетики, а также в качестве химического сырья и сырья для дорожного строительства
*Гидропроцессинг включает гидрокрекинг, гидрогенизацию и гидроочистку.

и водорода водорослями;
биосинтез
а) углеводов (с последующим спиртовым или ацетоно-бутиловым сбраживанием до биоэтанола и биобутанола),
б) углеводородов (с последующим гидрокрекингом до керосина, бензина, дизеля, мазута и др.),
в) ТАГов (с получением переэтерификацией биодизеля и гидропроцессингом - авиационного топлива) и др.
При этом сама биомасса микроводорослей или отходы ее переработки могут служить сырьем для производства биотоплива (метана, бионефти, жидких биотоплив) технологиями второй генерации (рис.1).

то, что можно использовать, тратить, запас или источник чего-либо, средство, возможность для осуществления чего-либо
Природные ресурсы — совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты природной среды, окружающие человека и которые используются в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей человека и общества.
Топливно-энергетические ресурсы подразделяются на истощаемые, возобновляемые и вторичные.
Истощаемыми топливно-энергетическими ресурсами являются запасы природных ископаемых, использующиеся в качестве сырья для производства энергии (уголь, нефть, расщепляющиеся материалы и др.)

называются источники, потоки энергии которых постоянно существуют или периодически возникают в окружающей среде и не являются следствием целенаправленной деятельности человека. К восполняемым энергоресурсам относят энергию:
- Солнца;
- мирового океана в виде энергии приливов и отливов, энергии волн;
- рек;
- ветра;
- морских течений;
- вырабатываемую из биомассы, морских водорослей;
- водостоков;
- твердых бытовых отходов;
- геотермальных источников.

неограничен

вещество, выделяющее при определенных условиях тепловую энергию, которую используют в различных отраслях народного хозяйства для получения водяного пара или горячей воды для систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и производства электроэнергии.
Топливо по агрегатному состоянию делят на
твердое,
жидкое,
газообразное,
по способу получения – на
естественное: уголь, торф, сланцы, природный газ и
искусственное (синтетическое и композиционные): топливные брикеты, дизельное и соляровое топливо, мазут топочный и бытовой, топливные эмульсии и суспензии.

твердого и жидкого топлива входят горючие элементы:
1) углерод С, водород Н, сера S,
2) негорючие элементы (внутренний и внешний балласт) кислород О, азот N, влага W и зола А.
Топливо, которое используется для сжигания, называется рабочим.
Ядерное топливо – вещество, в котором протекают ядерные реакции с выделением полезной энергии. Различают делящиеся вещества и термоядерное горючее
Количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы топлива, называется его теплотворностью, или теплотой сгорания и измеряется в кДж/кг или кДж/м3.

называют количество теплоты в кДж, выделяемое 1 кг (или 1 м3) рабочего топлива при условии, что все водяные пары, образующиеся от окисления водорода и испарения влаги топлива, конденсируются. В реальных условиях все водяные пары уходят в атмосферу, не сконденсиро-вавшись, и поэтому для расчетов используют низшую теплоту сгорания топлива.
Низшей теплотой сгорания топлива Qн называют количество теплоты в кДж, выделенное 1 кг (или 1 м3) рабочего топлива, без учета конденсации водяных паров. Теплота Qн меньше Qв на теплоту парообразования водяных паров (2460 кДж/кг).

негорючего остатка (золы), полученной после выжигания горючей части топлива, к массе исходного топлива, выражается в процентах, для углей (в т. ч. антрацитов) она составляет от 1 до 45-50%, сланцев - 45-80%, топливного торфа - 2-30%, мазута - 0,2-1%, древесного топлива - ок. 1%.
При горении выделяются продукты сгорания содержащие СО2, Н2О, СН4 и, кроме того, иногда и высших углеводородов, а при использовании воздуха - еще и N2. также образуются H2S и NO2

топлива ведут в пересчете на условное топливо, теплота сгорания которого принимается равным 29 308 кДж/кг (7000 ккал/кг).
Соотношение Э = Qн / 7000 называется калорийным коэффициентом, и его принимают для:
- нефти - 1,43;
- природного газа- 1,15;
- торфа- 0,34-0,41;
- торфобрикетов - 0,45 -0,6;
- дизтоплива - 1,45;
- мазута- 1,37.

(почвенные);
- биологические;
ресурсы Мирового океана.
По исчерпаемости:
исчерпаемые: невозобновимые (минеральные, руды металлов, соли, сера);
возобновимые (земля, вода, воздух, почвенные, гидроэнергетические);
- неисчерпаемые (энергия солнца, геотермальная, ветра, морских приливов, отливов и течений).
По применению:
- природные ресурсы для промышленности: топливно-энергетические; металлургические; химическое и прочее сырье;
- для сельского хозяйства: земельные; почвенные; агроклиматические;
- для отдыха и туризма: рекреационные ресурсы.

использования. Она выражается количеством лет, на которое должно хватить данного ресурса, либо его запасами из расчета на душу населения.

Ресурсообеспеченность = запасы / добыча (число лет)

Ежегодный рост добычи
полезных ископаемых составляет 2% в год