Экология и энергетика
Экология и энергетика
Оглавление
Введение
Энергетика
Нефтяная промышленность
Газовая промышленность
Угольная промышленность
Электроэнергетика
Экология
Какое влияние оказывает на характер вредных выбросов в
атмосферу вид топлива, используемый на тепловых электростанциях.
Влияние водохранилищ и гидроэлектростанций на природную
среду.
Атомные электростанции и экологические проблемы,
возникающие при их эксплуатации.
Заключение
Где можно получить профессию эколога
Приложение
Схема отраслей энергетики
Выбросы в атмосферу электростанцией мощностью 1000МВт в
год (в тоннах).
Список используемой литературы
Существует
образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика,
экология. Не зря говорят: «Энергетика – хлеб промышленности». Чем более развиты
промышленность и техника, тем больше энергии нужно для них. Существует даже
понятие – «опережающее развитие энергетики». Это значит, что ни одно промышленное
предприятие, ни один новый город или просто дом нельзя построить до того, как
будет определён или создан заново источник энергии, которую они станут
потреблять. Вот почему по количеству добываемой и используемой энергии довольно
точно можно судить о технической и экономической мощи, а проще говоря – о богатстве
любого государства.
Экология
как наука и образ мышления привлекает все более и более пристальное внимание
человечества.
Экологию
рассматривают как науку и учебную дисциплину, которая призвана изучать
взаимоотношения организмов и среды во всем их разнообразии. При этом под средой
понимается не только мир неживой природы, а и воздействие одних организмов или
их сообществ на другие организмы и сообщества.
Термин
«экология» был введен в употребление немецким естествоиспытателем Э. Геккелем в
1866 году и в дословном переводе с греческого обозначает науку о доме (ойкос –
дом, жилище; логос – учение, наука).
Энергетика – это область хозяйства,
охватывающая выработку преобразования, передачу и использование разных видов
энергии.
Это совокупность отраслей топливной промышленности, электроэнергетики, а
также средств доставки топлива и энергии. Это основа современного хозяйства,
всех прогрессивных процессов в экономике.
Топливная промышленность – совокупность отраслей горнодобывающей промышленности,
занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья.
Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и
горнодобывающую промышленность.
До последнего времени энергетика развивалась опережающими по сравнению с
большинством отраслей промышленности темпами, так как энергоёмкость
производства в эпоху НТР росла быстрыми темпами. Лишь в XX веке использование энергии в мире увеличилось
как минимум в 15 раз.
Сильно изменился в XX веке и
топливно-энергетический баланс (ТЭБ) мира. Если в начале века в нём всецело
доминировал уголь, то впоследствии он был заметно потеснён нефтью, газом,
ядерной энергией.
Весь послевоенный подъём экономики капиталистических стран в значительной
мере объясняется массовым использованием ими дешевой нефти. Богатейшие нефтяные
месторождения мира на Ближнем Востоке полностью контролировались международными
нефтяными монополиями. Нефть была дешевой для стран Запада, так как монополии
платили странам экспортёрам ничтожную часть её цены. Цена на мировом рынке была
ниже, чем на уголь.
Однако в 1960 году была создана организация стран-экспортёров нефти –
ОПЕК, члены которой постепенно взяли добычу нефти в свои руки. Монополиям
пришлось платить гораздо более высокие цены на неё, произошло резкое повышение
цены на нефть на мировом рынке. Развитым странам Запада пришлось забыть об «эре
дешевой нефти», начать экономию этого ценного сырья, вводить
энергоресурсосберегаюшие технологии. Доля нефти в ТЭБ этих стран в последние
годы несколько понизилась за счёт других источников энергии.
В ТЭБ России происходило неуклонное повышение доли жидкого топлива.
Однако в последние годы эта тенденция фактически уже не проявлялась, зато рос
удельный вес газа, атомной энергии. На тепловых электростанциях идёт замена нефти
(мазута) углем и природным газом, что позволяет экономить нефть как ценное
химическое сырьё.
Нефтяная
промышленность
Отрасль обрабатывающей промышленности, производящая из сырой нефти нефтепродукты,
которые используются в качестве топлив, смазочных и электроизоляционных
материалов, растворителей, дорожных покрытий, нефтехимического сырья и др.
Большая часть мировых ресурсов нефти приходится на развивающиеся страны,
в первую очередь Ближнего Востока. Ведущее место по добыче нефти занимают США,
Саудовская Аравия, Россия. Растёт добыча нефти в КНР.
В России основным нефтедобывающим регионом, стала Западная Сибирь (свыше
2/3 добычи). Сеть нефтепроводов (более 80 000 км.) связывает основные
районы добычи и потребления. Сдвиг нефтедобычи во всё более северные районы
(вплоть до Ямала и шельфа Северного Ледовитого океана) с самыми суровыми
природными условиями и трудной транспортной доступностью значительно повысил
затраты на её добычу.
В США добыча нефти ведётся на Юге, а в последние годы – на шельфе Аляски.
Резко изменилась за годы энергетического кризиса география импорта этой страной
нефти (он составляет 40% потребления). Выросла доля политически «надёжных»
стран – Канады, Мексики, Венесуэлы. На Ближний Восток приходится теперь лишь
около 5% американского импорта нефти. Резкое падение цен на нефть в середине
80-х годов заставило страны ОПЕК уменьшить её добычу, ввести жесткие
ограничения «верхних рубежей» добычи странами участницами, с тем, чтобы
сохранить, а по возможности повысить цены на нефть. Доля стран ОПЕК в
совокупной мировой добыче (а значит, и экспорте) заметно упала. Определённую
роль в снижении добычи сыграли и военные конфликты и связанные с ними
«танкерная война» в Персидском заливе.
Сохранившийся территориальный разрыв между основными районами добычи и потребления
нефти приводит к колоссальным масштабам дальних перевозок нефти, она остаётся
грузом номер один мирового морского транспорта.
Главные из грузопотоков нефти начинаются от крупнейших нефтяных портов в
Персидском заливе и идут к Западной Европе и Японии. Самые крупные танкеры
следуют дальним путём вокруг Африки, менее крупные идут через Суэцкий канал.
Меньшие грузопотоки нефти идут от стран Центральной Америки (Венесуэла,
Мексика) к США и Западной Европе. США снабжается нефтью и по Аляскинскому
нефтепроводу, проходящему через Канаду.
В нефтеснабжении стран Восточной Европы главную роль играет Россия.
Газовая
промышленность
Добыча природного
газа получила развитие лишь во второй половине XX века. В настоящее время в ТЭБ высокоразвитых стран доля газа
и угля примерно одинаковы. На Россию и США приходится примерно половина мировой
добыче газа. Остальные страны (Канада, Нидерланды и др.) резко уступают им.
Газ
транспортируется по системе магистральных газопроводов как внутренних, так и международных.
Из Западной Сибири, где добывается основная часть Российского газа, он
перекачивается в европейскую часть России, на Украину, в Беларусь, также в
страны Восточной и Западной Европы.
В США основное
направление сети газопроводов с Юга на Северо-Восток. Из Нидерландов газ идёт в
другие страны Западной Европы. Некоторые газопроводы проложены по дну моря.
Другим способом
транспортировки газа стала его перевозка в сжиженном состоянии специальными
судами – газовозами. Она требует строительство дорогостоящих установок по
сжижению газа в портах экспорта и установок, снова превращающих его в нормальный
газ в портах импорта.
В последние годы
угольная промышленность мира развивается довольно быстро. Это связанно с
обострившейся энергетической ситуацией. Основные угледобывающие страны – КНР,
США, Россия и Индия. В Россия основная часть добычи приходится на восточный
районы (Кузнецкий и Иркутский бассейны): перспективным районом является
Южно-Якутский. В США главный угольный бассейн – Аппалачский, где 60% угля добывается
открытым способом.
По добыче бурого
угля первое место в мире занимает Германия, где она ведётся открытым способом.
Бурый уголь, уступающий по калорийности каменному, идёт в основном на
электростанции, для химической промышленности и бытового хозяйства (брикеты).
Электроэнергетика
В природе запасы энергии огромны. Её
несут солнечные лучи, ветры и движущиеся массы воды, она хранится в древесине,
в залежах газа, нефти, каменного угля. Практически безграничная энергия,
«запечатанная» в ядрах атома вещества. Но не все её формы пригодны для прямого
использования.
Производство
электроэнергии в мире ведется на тепловых станциях, использующих традиционные
виды топлива (уголь, газ, сланцы, мазут), гидроэлектростанциях, а также на АЭС.
Оно растёт быстрее других секторов топливно-энергетического хозяйства, т.е. электроэнергетика
– является ведущей отраслью энергетики.
Основная часть
производимой в мире энергии приходится на тепловые станции.
Тепловая электростанция (ТЭС) – вырабатывает электрическую энергию
в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании
органического топлива. Основные типы ТЭС: паротурбинные (преобладают),
газотурбинные и дизельные. Иногда к ТЭС условно относят атомные, геотермальные
и с магнитогидродинамическими генераторами.
Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) дают не только электроэнергию, но и
тепло, которое с электростанций подводится в виде горячей воды к предприятиям и
жилым зданиям.
В настоящее время в странах, обеспеченных топливными ресурсами, ТЭС –
основной источник электроэнергии. В России, США, Англии, Германии на ТЭС
вырабатывается основная часть электроэнергии. Это объясняется тем, что на
сооружение ТЭС затрачивается значительно меньше времени и средств, чем на ГЭС.
Они обеспечивают равномерную выработку электроэнергии в течение всего года, и
мощность их можно увеличивать в соответствии с потребностями в электроэнергии.
Строительство ТЭЦ, дающих не только электроэнергию, но и тепло, повышает
эффективность использования топлива и удешевляет стоимость электроэнергии
Харанорская ГРЭС
К тепловым
электростанциям относится наша Харанорская ГРЭС в посёлке Ясногорск, которая
работает на харанорском угле.
Первый энергоблок
был пущен в эксплуатацию в 1995 году. Это были 6 энергоблоков по 215 мегаватт
каждый, второй энергоблок был пущен в 2001 году. Данное время планируется
строительство третьего энергоблока. А в перспективе возможно увеличение мощности
станции до 2520 мегаватт. Для сравнения: в 1993 году все электростанции
Читинской области имели мощность менее 700 мегаватт.
По-прежнему
видную роль в энергетики мира играет гидроэнергия, производимая на ГЭС.
Гидроэлектростанция (ГЭС) – электростанция, преобразующая
механическую энергию потока воды в электрическую энергию посредством
гидравлических турбин, приводящих во вращение электрические генераторы.
На строительство ГЭС требуется больше времени и средств, по сравнению с
ТЭЦ, т.к. приходится создавать мощные плотины и водохранилища. Кроме того,
сооружения плотин на равнинных реках часто связано с затоплением ценных
сельскохозяйственных угодий и населённых пунктов, количество вырабатываемой
электроэнергии на ГЭС зависит от величины стока воды и неравномерно в течение
года. Но ГЭС не требует постоянных затрат на добычу топлива и дают более
дешевую электроэнергию. В России сооружение крупных электростанций обычно
сочетается с задачами развития водного транспорта, орошения и водоснабжения. В
нашей стране строятся преимущественно крупные электростанции, дающие более
дешевую энергию. Такие ГЭС как Волжские, Братская на Ангаре и Красноярская на
Енисее (6 ГВт), являются крупнейшими в мире электростанциями. Кроме того,
большие электростанции объединяются в мощные энергосистемы.
Так, например, волжские ГЭС объединили Уральскую, Центральную и Южную энергосистемы
в Единую энергетическую систему Европейской части России.
Лидируют в использовании гидроэлектроэнергии США и Россия, хотя в
производстве её на душу населения первенство принадлежит Норвегии. Большой
резерв для развития гидроэнергетического хозяйства имеют развивающиеся страны.
Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, на которой ядерная
(атомная) энергия преобразуется в электрическую. На АЭС тепло, выделяющееся в
ядерном реакторе, используется для получения водного пара, вращающего
турбогенератор. 1-я в мире АЭС мощностью 5 МВт была пущена в СССР 27.6.1954 в
г. Обнинск. АЭС составляют основу ядерной энергетики. Мощность крупнейших
действующих многоблочных АЭС (1989) свыше 9 ГВт.
На долю атомной энергетики приходится около 1/6 мирового производства
электроэнергии. АЭС построены более чем в 30-ти странах мира. По абсолютным
масштабам производство энергии на АЭС лидируют США, Франция, Япония, Германия,
Россия. Все эти страны имеют «полный ядерный цикл», т.е. сложные и
дорогостоящие предприятия по подготовки ядерного топлива, сами АЭС и схему
уничтожения или переработки радиоактивных отходов.
В последние годы началось развитие атомной энергетики и в развивающихся
странах. Однако рост требований по обеспечению абсолютной безопасности АЭС
(особенно после аварии на Чернобыльской АЭС) сказался на замедлении темпах их
строительства.
Вся производимая электроэнергия подаётся в энергетические системы.
В энергосистему входят системы электроэнергетические, снабжения
различными видами топлива (продукцией нефтедобывающей, газовой, угольной,
торфяной и сланцевой промышленности), ядерной энергетики, обычно объединяемые в
масштабах стран в Единую энергетическую систему.
Единая электроэнергетическая система (ЕЭЭС) – совокупность нескольких
электроэнергетических систем, объединенных линиями электропередачи высокого
напряжения и обеспечивающих энергоснабжение обширных территорий в пределах
одной, а иногда и нескольких стран. ЕЭЭС Российской Федерации, Украины,
Молдавии, Грузии, Армении, Латвии, Литвы, Эстонии и Казахстана включает 9
объединенных энергосистем: Северо-Запада, Центра, Средней Волги, Юга, Северного
Кавказа, Закавказья, Урала, Казахстана и Сибири; объединяет (1992г) свыше 900
электростанций общей мощностью около 280 ГВт; работает совместно с
электроэнергетическими системами стран Восточной Европы: Болгарии, Венгрии,
Польши, Румынии, Словакии, Чехии, восточной части Германии.
Все энергетические предприятия при работе в той или иной мере оказывают
отрицательное воздействие на окружающую среду, на биосферу, на жизнь и здоровье
человека.
При добыче топливных ресурсов, при их транспортировке, при авариях на
нефтепроводах, при авариях на танкерах, перевозимых нефть и уголь, происходит
загрязнение вод и атмосферы т.к. вредные вещества переносятся водой и ветром на
огромные расстояния. Многие крупные млекопитающие (киты, дельфины и др.), рыбы
и водоплавающие птицы гибнут или выбрасываются на побережье.
По энергетической отрасли, на Харанорской ГРЭС, с 1993 года
целенаправленно ведется природоохранная работа. Это касается
выбросов в атмосферу и сбросов в поверхностные водоёмы, защиты грунтовых вод.
Закуплено оборудование для качественного проведения санитарного контроля. Для
охраны окружающей среды созданы условия в соответствии с современными требованиями.
Специалисты лаборатории берут на анализ воду из рек Турги и Онона,
водохранилища, а также сточной воды и из очистного промышленного сброса.
Осуществляется контроль над дымовыми уходящими газами и золоотвалом. ГРЭС
построена с учётом розы ветров, т.е. все вредные вещества (дым, копоть и т.д.)
уносятся ветром от посёлка.
Чистая некогда вода принимает сейчас в год до 6 млн. тонн отбросов, т.е.
грузов 10 тысяч товарных поездов. Всё чаще по берегам водоёмов можно видеть
предостерегающие надписи: «Пить запрещается», «Не купаться», «Вода опасна», «Не
рекомендуется рыбная ловля».
Увеличение
напоров и объемов водохранилищ гидроузлов, продолжение использования
традиционных видов топлива (уголь, нефть, газ), строительство АЭС и других предприятий
ядерного топливного цикла (ЯТЦ) выдвигают ряд принципиально важных задач
глобального характера по оценке влияния энергетики на биосферу Земли. Если в
предыдущие периоды выбор способов получения электрической и тепловой энергии,
путей комплексного решения проблем энергетики, водного хозяйства, транспорта и
др. и назначение основных параметров объектов (тип и мощность станции, объем
водохранилища и др.) проводились в первую очередь на основе минимизации
экономических затрат, то в настоящее время на первый план все более выдвигаются
вопросы оценки возможных последствий возведения и эксплуатации объектов
энергетики.
Это, прежде
всего, относится к ядерной энергетике (АЭС и другие предприятия ЯТЦ), крупным
гидроузлам, энергокомплексам, предприятиям, связанным с добычей и транспортом
нефти и газа и т.п. Тенденции и темпы развития энергетики сейчас в значительной
степени определяются уровнем надежности и безопасности (в том числе экологической)
электростанций разного типа. К этим аспектам развития энергетики привлечено
внимание специалистов и широкой общественности, вкладываются значительные материальные
и интеллектуальные ресурсы, однако сама концепция надежности и безопасности
потенциально опасных инженерных объектов остается во многом мало разработанной.
Страницы: 1, 2
|
