Перспективы поиска новых источников энергии

Содержание.

1. Введение
2. Перспективы поиска новых источников энергии.
3. Заключение
4. Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Сегодня научные и промышленные круги России обеспокоены высокой  зависимостью энергетических систем государства  от ископаемых источников энергии: нефти  и её производных, газа, древесного и каменного угля. Поиск новых  источников энергии, которые бы базировались на принципах долговременного использования, возобновляемости сырья и низкого  негативного влияния на окружающую среду, нужно начинать уже сегодня.

Понятие энергии – не только физическое или естественнонаучного, а также и техническое. Цель данной работы – прежде всего ознакомиться с современным положением дел в этой необычайно широкой проблематике, анализ новых путей получения практически полезных форм энергии. Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного  топлива - урана и тория. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива – водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т.е. без участия в этом процессе реакторов деления. Остаются два пути: строгая экономия при расходовании энергоресурсов и использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии. При рассмотрении энергетики, как отрасли народного хозяйства, можно отследить эволюцию источников энергии, а также проблемы освоения и использования новых ресурсов энергии (альтернативные источники энергии) К возобновляемым источникам энергии относятся: солнечная и геотермальная энергия, приливная,  атомная, энергия ветра и энергия волн. В отличие от ископаемых топлив эти формы энергии не ограничены геологически-накопленными запасами (если атомную энергию рассматривать вместе с термоядерной). Это означает, что их использование и потребление не ведет к неизбежному исчерпанию запасов. Все новые схемы преобразования энергии можно объединить единым термином “экоэнергетика”, под которым подразумеваются любые методы получения чистой энергии, не вызывающие загрязнения окружающей среды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перспективы поиска новых  источников энергии.

 

Согласно Энергетической стратегии Российской Федерации, возобновляемые источники энергии - это источники  непрерывно возобновляемых в биосфере земли видов энергии: солнечной, ветровой, океанической, гидроэнергии рек, геотермальной, энергии биомассы и так далее. Альтернативные виды моторного топлива включают в  первую очередь этанол и другие добавки  в моторное топливо, полученные из растительного  сырья.

По прогнозам, в Европе возобновляемые источники энергии  будут чемпионом по приросту энергии  до 2030 года, а роль атомной энергии  будет сокращаться. Но переход к  крупномасштабному промышленному  использованию нетрадиционных и  возобновляемых источников энергии  требует, по крайней мере на начальном этапе, мер государственной и общественной поддержки, а также совершенствования законодательного обеспечения.

 Наряду с сокращением  потребления невозобновляемых топливно-энергетических  ресурсов стратегической целью  является обеспечение устойчивого  тепло- и энергоснабжения населения  и производства в зонах децентрализованного  энергоснабжения. Например, сегодня  объём завоза топлива в районы  Крайнего Севера и приравненные  к ним территории составляет  около 7 млн. тонн нефтепродуктов  и свыше 23 млн. тонн угля. Использование  возобновляемых источников энергии  позволит снизить расходы на  привозное топливо и оптимизировать  региональные топливно-энергетические  балансы. 

 

 По имеющимся оценкам,  технический потенциал возобновляемых  источников энергии составляет  около 4,6 млрд. тонн условного  топлива в год (у.т. – это условная единица органического топлива, равная килограмму топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг), то есть в пять раз превышает объём потребления всех топливно-энергетических ресурсов в России. Их экономический потенциал определён в 270 млн. тонн у.т. в год, что составляет более 25 процентов от годового внутреннего потребления энергоресурсов в стране. В последнее время экономический потенциал возобновляемых источников энергии существенно увеличился в связи с подорожанием традиционного топлива.

 Удельная выработка  энергии из возобновляемых источников (без учёта большой гидроэнергетики)  в России, по данным Международного  энергетического агентства, в  2004 году была в 5 раз меньше, чем в Германии, в 11 раз - Норвегии, в 10 раз - США. Доля возобновляемых  источников энергии в производстве  электроэнергии составила в 2002 году лишь около 0,5 процента  от общего производства, а объём  замещения органического топлива  - около 1 процента от общего  потребления энергии. К 2010 году  при соответствующей государственной  поддержке может быть осуществлён  ввод в действие около 1000 МВт  электрических и 1200 МВт тепловых  мощностей на базе возобновляемых  источников энергии. 

 В соответствии с исходными показателями проекта федеральной целевой программы «Повышение эффективности энергопотребления в Российской Федерации до 2015 года», экономия энергоресурсов к 2015 году должна составить 100 млн. т у. т. в год при общем потенциале энергосбережения 360-430 млн. т у. т. Таким образом, совокупный эффект от использования возобновляемых источников энергии и энергосбережения к 2015 году может составить около 370 млн. т у. т. в год, что сопоставимо с запланированным на этот период объёмом экспорта газа (285 млрд. куб. м).

 В промышленно развитых  странах накоплен значительный  опыт государственного регулирования  развития возобновляемой энергии  и ресурсосбережения. Как ожидается,  подобная политика позволит странам  Евросоюза к 2030 году увеличить  валовой национальный продукт  на 79% при снижении энергопотребления  на 7%. В целом европейские государства  будут получать от возобновляемых источников энергии не менее трети потребляемой энергии. В США финансирование возобновляемой энергетики и энергоэффективности из федерального бюджета сопоставимо с расходами на атомную энергетику и обращение с радиоактивными отходами. В Индии с 1992 года существует министерство, которое с прошлого года стало называться Министерство новой и возобновляемой энергии. За рубежом быстрыми темпами растёт производство биоэтанола и биодизельного топлива. Лидерами по производству биоэтанола являются США и Бразилия, биодизельного топлива - Германия. В течение 25 лет США предполагают заместить биотопливом до 37% используемого моторного топлива. Страны Евросоюза планируют заместить биотопливом 20-25% моторного топлива. Расширение производства и использования биотоплива даёт значительный мультипликативный эффект, поскольку не только замещает дефицитные нефтепродукты, но и служит фактором развития муниципальных территорий, создаёт дополнительные рабочие места, снижает выбросы углекислого газа, стимулирует развитие биотехнологий.

 Опыт ведущих индустриальных  стран показывает, что использование  ВИЭ на промышленном уровне  невозможно без государственной  поддержки, причём со стороны  как законодательной, так и  исполнительной ветвей власти. В  Российской Федерации определённые  меры по развитию возобновляемой  энергетики, энергоэффективности и энергоресурсосбережения принимаются на федеральном, региональном и местном уровнях, однако в целом стройная система управления, соответствующая важности данного сектора энергетики, не сложилась. Содержащиеся в Энергетической стратегии показатели носят индикативный характер и не являются обязательными.

 Развитие сектора возобновляемой  энергетики, энергоэффективности и энергоресурсосбережения сдерживается в силу отсутствия эффективной стратегии, конкретных программ, необходимых статистических наблюдений и механизмов контроля. Не сформирована соответствующая законодательная и нормативно-правовая база, до сих пор не внесены Правительством РФ в Государственную Думу проекты предусмотренных «Энергетической стратегией России на период до 2020 года» федеральных законов «О возобновляемых источниках энергии» и «О теплоснабжении»; не развивается законодательство для малой и автономной энергетики; не приняты меры в части технического регулирования в целях энергосбережения и энергоэффективности (в частности, норм и стандартов энергопотребления, тепловой защиты зданий, производства и использования альтернативных видов топлива и т.д.). В данных российской государственной статистики (в отличие от Евросоюза и США) отсутствуют показатели, характеризующие состояние сектора возобновляемой энергетики, энергоэффективности и энергосбережения.

 А это отражается  на всех уровнях, в частности,  сдерживает ход муниципальной  реформы, которая тесно связана  с достижением минимального уровня  энергетической устойчивости муниципальных  образований. Органам государственной  власти субъектов Российской  Федерации и органам местного  самоуправления следует обратить  внимание на вопросы обеспечения  нормативного уровня энергетической  безопасности поселений на основе  энергетики на возобновляемых  источниках энергии и местных  видах топлива. К сожалению,  в настоящее время в структуре  органов исполнительной власти  не сформирована система полномочий  и ответственности в области  возобновляемой энергии и энергосбережения.

 По основным видам  оборудования для использования  возобновляемых источников энергии  Россия соответствует мировому  уровню, за исключением ветроустановок мощностью 30 и более кВт, которые должны быть доработаны с учётом передового зарубежного опыта. В настоящее время в стране действует около сотни предприятий, производящих оборудование для использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Прирост «прочих нетопливных ресурсов» в России соответствует значениям прироста ВИЭ в США и ЕС. Но у последних есть политика, есть законы, есть субъекты государственного, регионального и местного управления. Есть программы развития и есть солидный бюджет. В России этого нет, за исключением задела советских времён в гидроэнергетике.

 Для ускоренного развития  энергетики на возобновляемых  источниках энергии уже сегодня  необходимо совершенствование законодательства, в частности, внесение изменений  в Водный и Земельный кодексы  для урегулирования вопросов  разработки торфяников и эффективного  использования торфа для производства  электрической и тепловой энергии;  внесение изменений в Налоговый  кодекс с целью уточнения ставок  акцизов при использовании этилового  спирта и биодизельного топлива в качестве моторного топлива, использовании биогаза. Существуют вопросы, общие для различных видов источников энергии. Это обеспечение гарантированного приёма производимой электрической и тепловой энергии в энергетические сети, установление льготных тарифов на вырабатываемую энергию (ввиду её экологических и социальных преимуществ), повышение надёжности указанных систем за счёт использования местных источников. Исходя из этого, требуется подготовка Правительством РФ и Госдумой специального федерального закона, регулирующего вопросы использования возобновляемых источников энергии, с необходимыми изменениями в действующее законодательство, направленными на стимулирование энергетики на возобновляемых и местных источниках энергии. А в целях увеличения доли нетрадиционных возобновляемых источников энергии в балансе потребления первичных энергоресурсов - внесение необходимых изменений в «Энергетическую стратегию Российской Федерации на период до 2020 года» и федеральную целевую программу «Энергоэффективная экономика на период 2002-2005 гг. и на перспективу до 2010 года». Принятие этих законодательных актов и создание при Минэнерго специального отдела по работе с возобновляемыми источниками энергии – это необходимый уже сегодня базис для развития энергетической отрасли на ближайшие годы. Поиски новых видов энергии

В настоящее время человечество прилагает все усилия к поиску новых путей получения энергии, не считаясь с огромными финансовыми расходами. Проблемы, связанные с происхождением, экономичностью, техническим освоением и способами использования различных источников энергии, были и будут неотъемлемой частью жизни на нашей планете. Прямо или косвенно с ними сталкивается каждый житель Земли. Понимание принципов производства и потребления энергии составляет необходимую предпосылку для успешного решения приобретающих все большую остроту проблем современности и в еще большей степени – ближайшего будущего. Мир, в котором мы живем, можно изучать с самых разных точек зрения. Новые знания ведут к постоянному их сужению, ко все большей дифференциации научных дисциплин и соответствующих им областей человеческой деятельности. Результаты объективной оценки “состояния дел” в этих областях весьма различны. Если говорить о существующей и поныне угрозе войн, о миллионах недоедающих и голодных, о все возрастающем загрязнении жизненной среды, то приходится констатировать наличие серьезнейших проблем, решение которых не терпит отлагательства. Проблемы эти тревожат весь прогрессивный мир и не позволяют человечеству удовлетвориться достигнутым. Если же оценивать развитие пауки и техники само по себе, в самом широком смысле слова, то здесь успехи весьма велики и заслуживают высочайшего уважения. Сейчас, как никогда остро, встал вопрос: что ждет человечество - энергетический голод или энергетическое изобилие? Не сходят со страниц газет и журналов статьи об энергетическом кризисе. Из-за нефти возникают войны, расцветают и беднеют государства, сменяются правительства. К разряду газетных сенсаций стали относить сообщения о запуске новых установок или о новых изобретениях в области энергетики. Разрабатываются гигантские энергетические программы, осуществление которых потребует громадных усилий и огромных материальных затрат. Энергетическая энергия в конце прошлого века играла, в общем, вспомогательную и незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 году в мире было произведено около 300 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Вполне реален прогноз, по которому в 2000 году будет произведено 30 тысяч миллиардов киловатт-часов! Гигантские цифры, небывалые темпы роста! И все равно энергии будет мало, а потребности в ней растут еще быстрее. Уровень материальной, а в конечном счете и духовной культуры людей находится в прямой зависимости от количества энергии, имеющейся в их распоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужно израсходовать энергию. А потребности человека все время растут, да и людей становится все больше. Ученые и изобретатели уже давно разработали многочисленные способы производства энергии, в первую очередь электрической. Если строить все больше и больше электростанций, и энергии будет столько, сколько понадобится. Но такое, казалось бы, очевидное решение сложной задачи, оказывается, таит в себе немало подводных камней. Получить энергию, пригодную для использования, можно только за счет ее преобразований из других форм в соответствие с определенными законами. Вечные двигатели, якобы производящие энергию и ниоткуда ее не берущие, к сожалению, невозможны. А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложилась таким образом, что четыре из каждых пяти произведенных киловатт получаются в принципе тем же способом, которым пользовался первобытный человек для согревания, то есть при сжигании топлива, или при использовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых электростанциях. Но, способы сжигания топлива стали намного сложнее и совершеннее. Возрастание требований к защите окружающей среды, возросшие цены на нефть, быстрое развитие атомной энергетики, , потребовали нового подхода к энергетике. Энергетическую программу разрабатывали виднейшие ученые нашей страны, специалисты различных министерств и ведомств. С помощью новейших математических моделей электронно-вычислительные машины рассчитали несколько сотен вариантов структуры будущего энергетического баланса страны. Были найдены принципиальные решения, определившие стратегию развития энергетики страны на грядущие десятилетия. Но все-таки в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах, хотя структура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канско-Ачинском, Экиба c тузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах. Основа нашей техники и экономики в канун 21 века - Энергетическая программа страны. Но ученые заглядывают и вперед, за пределы сроков, установленных Энергетической программой, учитывают реальности будущего. К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефтедобывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходуют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в золоте, не задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда –, а это рано или поздно случится, – когда месторождения нефти и газа будут  исчерпаны? Происшедшее повышение цен на нефть, необходимую не только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило задуматься о других видах топлива, пригодных для замены нефти и газа. Особенно призадумались тогда те страны, где нет собственных запасов нефти и газа и которым  приходится их покупать. Все больше ученых инженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников, которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией. Решение этой задачи исследователи ищут на разных путях. Самым заманчивым, конечно, является использование вечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и ветра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца. Много внимания уделяется развитию атомной энергетики, ученые ищут способы воспроизведения на Земле процессов, протекающих в звездах и снабжающих их колоссальными запасами энергии.