Геотермальная энергетика.Состояние отрасли и перспективы её развития в странах СНГ

Геотермальная энергетика.Состояние отрасли и перспективы её развития в странах СНГ

 

 

Введение

1. Электроэнергетика

1.1 Производство электрической энергии

1.2 Транспортировка электрической энергии

1.3 Потребление электрической энергии

2. Альтернативная энергетика

2.1 Производство электрической  энергии

2.2 Использование электрической  энергии

2.3 Место альтернативной  энергетики в мировом производстве  электрической энергии

3. Геотермальная энергетика

3.1 Принцип действия электростанции

3.2 Развитие геотермальной  энергетики за рубежом

3.3 Перспективы развития  геотермальной энергетики в странах  СНГ

Заключение

Список литературы

 

Введение

 

 

Одним из важнейших показателей  уровня технического развития любой  страны является уровень развития ее энергетики. Современная энергетика — это в основном электричество, т.е. производство и потребление  электрической энергии определяют уровень развития государства.

Электрическая энергия используется во всех отраслях промышленности, строительства, транспорта и сельского хозяйства  вследствие ряда присущих только ей свойств: ее можно передавать на большие расстояния, а также преобразовывать в  другие виды энергии — механическую, тепловую, химическую.

В настоящее время традиционные энергоносители становятся все более  дорогими, а использование альтернативных становится все дешевле. Поэтому сейчас уже можно говорить о перспективах их массового применения, что актуально в условиях ограниченности запасов традиционных источников и экологической ситуации.

Этим обуславливается  актуальность выбранной темы: Геотермальная  энергетика. Состояние отрасли и  перспективы ее развития в странах  СНГ.

Данная дипломная работа является кратким, но обширным обзором  современного состояния энергоресурсов человечества. В работе рассмотрено  развитие энергетики, как отрасли  народного хозяйства, эволюция источников энергии, а также проблемы освоения и использования новых ресурсов энергии (альтернативные источники  энергии), на примере геотермальной  энергетики.

Цель работы – изучить  современное состояние мирового топливно-энергетического комплекса  и геотермальной энергетики.

В соответствии с поставленной целью, были сформулированы следующие  задачи:

• Изучить и описать современное положение дел в мировом топливно-энергетическом комплексе;
• Рассмотреть состояние современной традиционной электроэнгергетики;
• Изучить возможности геотермальной энергии и энергетики;
• Выяснить перспективы развития геотермальной энергетики в странах СНГ.

Основным преимуществом  возобновляемых источников является их экологическая чистота и неограниченность. Энергия солнца, ветра, геотермальная, приливная неограниченны, в отличии от запасов нефти и газа. Поэтому рано или поздно система энергоснабжения всех стран будет вынуждена переходить на возобновляемые источники. Но современная, уже сложившаяся система экономических отношений и энергосистема, а так же стоимость мощных установок, использующих альтернативные источники энергии, делает этот переход очень дорогим. К тому же генераторы, использующие определенные виды возобновляемой энергии (ветра, приливные, геотермальные) привязаны к определенным территориям, что сильно затрудняет их повсеместное использование. Еще очень важным является то, что электростанции, использующие альтернативные источники энергии, обладают сравнительно малой мощностью и не могут обеспечивать потребности промышленности, потребляющей большую часть производимой электорэнергии. Вложения в них окупаются далеко не сразу, поэтому без государственных программ массовое внедрение альтернативных источников энергии в нашей стране практически невозможно.

 

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 дстигнутым. Если же оценивать развитие пауки и техники само по себе, в самом широком смысле слова, то здесь успехи весьма велики и заслуживают высочайшего уважения.

 

 

 

 

 

4. Электроэнергетика

 

 

1. Производство электрической энергии

 

Электроэнергия - это двигатель  экономического и социального развития народонаселения мира, которое, по прогнозам, достигнет 10 миллиардов человек в 2050 (против 6,275 в настоящее время). Ее производство на душу населения может  служить индикатором экономического развития (рис. 1).

Разница в несколько сотен  кВт·ч на человека в бедных регионах (526 кВт·час в Центральной Африке и 566 кВт·час в Южной Азии в 2005 году) и 14929 кВт·ч в Северной Америке свидетельствует о различии уровней развития разных регионов мира.

Однако этот показатель требует  осторожного обращения. Большая  выработка электроэнергии на душу населения  не означает обязательного наличия  более высокого уровня экономического развития.

Например, производство электроэнергии на душу населения в странах СНГ (рис. 2) в 2,2 раза выше, чем в Центральной  Америке (включая Мексику), а доходы на душу населения несколько ниже.

 

Необходимо понимать, что  различия не отражают только диспаритеты в области доходов они учитывают и разницу в уровне энергетического содержания экономического развития (количество электроэнергии, необходимое для производства единицы валового продукта).

По причине различной  обеспеченности первичными источникам энергии, исключительного географического  положения и истории или экономики, базирующейся на различных секторах и технологиях, производство электроэнергии может идти различными путями при  сравнимых уровнях развития.

Пример стран СНГ и  Восточной Европы в этом отношении  красноречив. На самом деле эти страны характеризуются поддержанием повышенного  энергопотребления, обусловленного их предшествующей моделью экономического развития (экстенсивной и энергозатратной).

Рост производства электроэнергии на душу населения (рис. 3) значительно  ниже в индустриально развитых регионах, таких как Западная Европа (в среднем +1,6% за год), страны СНГ (в среднем +1,0% в год) и Северная Америка (+0,6% в  год). Низкие темпы роста выработки  электроэнергии на душу населения в  этих регионах требуют пояснения.

В Северной Америке данный показатель уже весьма высок, поэтому  он и возрастает медленно, не являясь  первостепенным во все более и  более процветающей экономике

Слабый рост производства электроэнергии на душу населения в  странах СНГ объясняется реструктуризацией  энергетики, начавшейся после развала  Советского Союза в 1991 году. 

Эта реструктуризация еще  продолжается и позволяет рационально  осуществлять производство электроэнергии, а значит, и ограничивать новые  потребности в электроэнергии, обусловленные  возобновлением экономического роста.

Присутствие Центральной  и Южной Африки в группе регионов с наиболее низкими темпами роста  производства электроэнергии на душу населения (+0,9% в среднем в год) объясняется двумя причинами. Первая из них - мощный демографический взрыв (самый быстрый прирост населения  в мире за рассматриваемый промежуток времени с 1995 по 2005 год); вторая – расположение в данном регионе Южно-Африканской Республики, относящейся к развитым государствам и производящей 63,5% электроэнергии в регионе.

В мире в целом наблюдается  снижение затрат электроэнергии на производство. Выработка на единицу валового продукта за рассматриваемое десятилетие  в среднем снизилась на 0,5%. Но эта цифра скрывает различия между  постиндустриальными регионами, в  которых экономическая активность поворачивается в сторону обработки  информации, что требует меньших  энергозатрат, и регионами, активно развивающими промышленность, которым требуется энергия для производства дополнительного валового продукта.

Несоответствие между  экономическим ростом и производством  электроэнергии отмечается в Северной Америке (-1,6% в год). Этот регион производит все больше услуг с высокой  добавочной стоимостью, которые требуют  малых энергозатрат, и импортирует все больше и больше промышленных продуктов, производство которых требует большого количества энергии, из других стран.

Положение в странах СНГ  и Центральной Европы является исключительным. Происходящая там реструктуризация промышленности и энергетики имеет  целью снижение энергозатрат на производство единицы валового продукта (-3,2% и -2,1% соответственно).

Западная Европа занимает промежуточное положение (-0,03% в среднем  в год), при котором производство единицы дополнительного валового продукта за последнее десятилетие  требует практически неизменного  количества электроэнергии.

Северная Африка, Южная  Америка, Ближний Восток, Центральная  Америка и Восточная и Юго-Восточная  Азия являются регионами с возрастающим энергопотреблением. Азиатский и  Южно-Азиатский регионы являются сложными для анализа, поскольку  там расположен Китай, находящийся  в стадии ускоренной индустриализации, и Япония, которая имеет стабильно  развитую экономику. 

Вклад Китая выводит регион в число нуждающихся в росте выработки электроэнергии для производства дополнительного валового продукта.

Производство электроэнергии на базе возобновляемых источников

Выработка электроэнергии на базе возобновляемых источников является значимой составной частью мирового энергопроизводства. В течение 2005 года (рис. 4) оно составило 3283 ТВт-ч, или 18,1 % мирового производства, что превышает выработку электроэнергии на атомных электростанциях (15,2% в 2005), но значительно ниже выработки тепловых электростанций на ископаемых топливах (66,4%).

Исключая гидроэнергетику, производство электроэнергии на базе иных возобновляемых источников достигает 1,88% от суммарного мирового (341,45 ТВт-ч) в 2005 году. В таблице 1 приведена структура  мирового производства электроэнергии на базе возобновляемых источников по видам источников в 2005 году.

Гидроэнергетика, как и  в прошлые годы, занимает лидирующие позиции в суммарном производстве электроэнергии на базе возобновляемых источников со своими 89,5%.

Биомасса (и отходы, не подлежащие вторичному использованию) находится  на второй позиции с 5,6%, ветроэнергетика  дает 3%, использование геотермальных  источников выходит на уровень 1,7%.

Производство электроэнергии полупроводниковыми фотопреобразователями в основном сконцентрировано в трех странах - Соединенные Штаты Америки, Япония и Германия - и составляет 0,1% от суммарного производства на базе возобновляемых источников.

Распределение объемов выработки  по годам и типам источников, включая  базу традиционной электроэнергетики, приведено в таблице 2.

Ситуация с производством  электроэнергии на базе возобновляемых первичных источников улучшилась, начиная  с 2004 года с увеличением своей  доли в общем производстве электроэнергии на 0,3% между 2003 и 2005 годами.

 

Это увеличение, наблюдавшееся  в 2004 году, подтвердилось в 2005 и обозначило замедление постоянного увеличения традиционной части электроэнергетики, которая выросла на 2,3% между 1995 и 2003 годами.

Улучшение ситуации в конце  периода более заметно, чем рост традиционной электроэнергетики в  ходе последних лет. Между 1995 и 2001 годами прирост выработки «зеленой»  энергетики составил 3,0% в год и 4,1% между 2004 и 2005 годами.

Это изменение, благоприятное  для возобновляемой энергетики, в  конце последнего десятилетия объясняется  не только значительным вкладом роста  гидроэнергетики (+244,6 ТВт·ч с 2003 по 2005 год), но и подтверждением роста мощностей в других видах возобновляемой электроэнергетики (+60 ТВт·ч). В частности, ветроэнергетика прибавила 31,3 ТВт·ч, а энергетика на базе биомассы - 21,2 ТВт·ч. Дополнительный вклад возобновляемой энергетики с 1995 года возрос на 609,6 ТВт·ч, что соответствует приблизительно суммарному производству электроэнергии в такой стране, как Канада.