Siltumenerģētika. Priekšrocības un trūkumi
Siltumenerģētika ir viena no galvenajām enerģētikas nozares sastāvdaļām un ietver siltumenerģijas ražošanas procesu, transportēšanu, ņem vērā galvenos enerģijas ražošanas nosacījumus un nozares blaknes uz vidi, cilvēka ķermeni un dzīvniekiem. siltumenerģijas inženierija cilvēce kodolenerģija
Siltumenerģijas ražošanas process tiek veikts termoelektrostacijās (TEP) un termoelektrostacijās (koģenerācijas stacijas). Šie divu veidu uzņēmumi šobrīd ir galvenie siltumenerģijas un elektroenerģijas piegādātāji, jo šie energoresursu veidi ir ļoti cieši saistīti. Šobrīd plaši tiek izmantota vietējā siltumenerģijas piegādes sistēma, ko izmanto gan lielos rūpniecības uzņēmumos, gan dzīvojamo rajonu apkurei.
Saskaņā ar noteikto terminoloģiju siltumenerģija ietver visu veidu energoresursu un enerģijas nesēju saņemšanu, apstrādi, pārveidošanu, uzglabāšanu un izmantošanu.
Saskaņā ar definīciju siltumenerģētikā ir attīstītas ārējās un iekšējās komunikācijas un tās attīstība nav atdalāma no visām cilvēka dzīves jomām, kas saistītas ar enerģijas izmantošanu (rūpniecībā, lauksaimniecībā, celtniecībā, transportā un mājās).
Siltumenerģētikas attīstību raksturo izaugsmes tempu paātrināšanās, visu kvantitatīvo rādītāju un kurināmā un enerģijas bilances struktūras izmaiņas, visu veidu fosilā kurināmā resursu globāls pārklājums un iesaistīšanās kodoldegvielas izmantošanā. .
Kopumā primāro siltumresursu pārveidošanā ir četri galvenie posmi (no to dabiskā stāvokļa, kas atrodas dinamiskā līdzsvarā ar vidi, līdz gala izmantošanai).
- 1. Siltumenerģijas primāro dabas resursu ieguve, ieguve vai tieša izmantošana.
- 2. Primāro resursu apstrāde (atjaunināšana) līdz transformācijai vai lietošanai piemērotā stāvoklī.
- 3. Pārstrādāto resursu saistītās enerģijas pārvēršana siltumenerģijā termoelektrostacijās (TEC), centrālajās stacijās (koģenerācijas stacijās), katlu mājās.
Priekšrocības:
l ražošanas relatīvais lētums;
l staciju ātras būvniecības iespēja;
l Pietiekami šodienas degvielas rezerves;
Trūkumi:
l ierobežoti resursi;
L nedraudzīgums videi, liels atkritumu daudzums un kaitīgās emisijas;
lieli degvielas enerģijas zudumi tās ģenerēšanas laikā;
nepieciešamība transportēt degvielu;
l kaitējums dabai un ekoloģijai degvielas ieguves laikā;
Alternatīvo enerģijas avotu trūkumi
Atomelektrostacijas, hidroelektrostacijas un termoelektrostacijas ir galvenie elektroenerģijas avoti mūsdienu pasaulē. Kādas ir atomelektrostaciju, hidroelektrostaciju un termoelektrostaciju priekšrocības? Kāpēc mūs nesilda vēja enerģija vai jūras plūdmaiņu enerģija? Kāpēc zinātniekiem nepatika ūdeņradis vai dabiskais Zemes siltums? Tam ir iemesli.
Vēja, saules un jūras plūdmaiņas enerģijas parasti sauc par alternatīvām, jo tās tiek reti izmantotas un parādījās pavisam nesen. Un arī tāpēc, ka vējš, saule, jūra un Zemes siltums ir atjaunojami, un tas, ka cilvēks izmanto saules vai jūras paisuma siltumu, neradīs nekādu kaitējumu ne saulei, ne paisums. Bet nesteidzieties skriet un ķert viļņus, ne viss ir tik viegli un rožaini.
Saules enerģijai ir būtiski trūkumi – saule spīd tikai dienā, tāpēc naktī no tās nesaņemsi nekādu enerģiju. Tas ir neērti, jo galvenais elektroenerģijas patēriņa maksimums iestājas vakara stundās. Dažādos gada laikos un dažādās vietās uz Zemes saule spīd atšķirīgi. Pielāgošanās tam ir dārga un sarežģīta.
Vējš un viļņi arī ir kaprīzas parādības, viņi vēlas pūst un plūdmaiņas, bet viņi nevēlas. Bet, ja viņi strādā, viņi to dara lēni un vāji. Tāpēc vēja enerģija un plūdmaiņu enerģija vēl nav plaši izplatīta.
Ģeotermālā enerģija ir sarežģīts process, jo spēkstacijas iespējams būvēt tikai tektoniskās aktivitātes zonās, kur no zemes var "izspiest" maksimālo siltumu. Cik vietas ar vulkāniem jūs zināt? Šeit ir daži zinātnieki. Tāpēc ģeotermālā enerģija, visticamāk, paliks šauri fokusēta un nebūs īpaši efektīva.
Ūdeņraža enerģija ir visdaudzsološākā. Ūdeņradim ir ļoti augsta degšanas efektivitāte un tā sadegšana ir absolūti videi draudzīga, jo. sadegšanas produkts ir destilēts ūdens. Bet ir viens bet. Tīra ūdeņraža ražošanas process maksā neticami lielu naudas summu. Vai vēlaties maksāt miljonus par elektrību un karsto ūdeni? Neviens negrib. Mēs gaidām, ceram un ticam, ka drīz zinātnieki atradīs veidu, kā padarīt ūdeņraža enerģiju pieejamāku.
Kodolenerģijas izmantošana lauksaimniecībā
Kodolenerģijas izmantošana lauksaimniecībā atrisina selekcijas problēmas un palīdz kaitēkļu apkarošanā.
Kodolenerģija tiek izmantota, lai radītu mutācijas sēklās. Tas tiek darīts, lai iegūtu jaunas šķirnes, kas nes lielāku ražu un ir izturīgas pret kultūraugu slimībām. Tātad vairāk nekā puse no Itālijā makaronu pagatavošanai audzētajiem kviešiem tika audzēti, izmantojot mutācijas.
Radioizotopus izmanto arī, lai noteiktu labākos mēslošanas līdzekļu lietošanas veidus. Piemēram, ar viņu palīdzību tika noteikts, ka, audzējot rīsus, ir iespējams samazināt slāpekļa mēslojuma izmantošanu. Tas ne tikai ietaupīja naudu, bet arī saudzēja vidi.
Nedaudz dīvaina kodolenerģijas izmantošana ir kukaiņu kāpuru apstarošana. Tas tiek darīts, lai tos novērstu videi nekaitīgi. Šajā gadījumā kukaiņiem, kas izcēlušies no apstarotajiem kāpuriem, pēcnācēju nav, bet citos aspektos tie ir diezgan normāli.
Atomelektrostaciju priekšrocības salīdzinājumā ar termoelektrostacijām
Atomelektrostaciju priekšrocības un trūkumi ir atkarīgi no tā, ar kādu elektroenerģijas ražošanas veidu mēs salīdzinām kodolenerģiju. Tā kā galvenie atomelektrostaciju konkurenti ir termoelektrostacijas un hidroelektrostacijas, tad salīdzināsim atomelektrostaciju priekšrocības un trūkumus saistībā ar šiem enerģijas ražošanas veidiem.
Termoelektrostacijas, tas ir, termoelektrostacijas, ir divu veidu:
- Kondensācijas vai īsie CPP kalpo tikai elektroenerģijas ražošanai. Starp citu, viņu otrs nosaukums cēlies no padomju pagātnes, IES tiek saukts arī par GRES - saīsinājums no "valsts reģionālā spēkstacija".
2. Koģenerācijas stacijas jeb koģenerācijas stacijas ļauj ražot tikai ne tikai elektroenerģiju, bet arī siltumenerģiju. Ņemot, piemēram, dzīvojamo māju, ir skaidrs, ka IES nodrošinās tikai dzīvokļus ar elektrību, koģenerācijas stacija arī nodrošinās apkuri.
Termoelektrostacijas parasti darbojas ar lētu organisko kurināmo - oglēm vai akmeņogļu putekļiem un mazutu. Mūsdienās pieprasītākie energoresursi ir ogles, nafta un gāze. Pēc ekspertu domām, pasaules ogļu krājumiem pietiks vēl 270 gadiem, naftas - 50, gāzes - 70. Pat skolēns saprot, ka 50 gadu rezerves ir ļoti maz un tās ir jāsargā, nevis jādedzina katru dienu krāsnis.
IR SVARĪGI ZINĀT:
Atomelektrostacijas atrisina fosilā kurināmā trūkuma problēmu. Atomelektrostaciju priekšrocība ir fosilā kurināmā noraidīšana, tādējādi saglabājot izzūdošo gāzi, ogles un naftu. Tā vietā atomelektrostacijas izmanto urānu. Pasaules urāna rezerves tiek lēstas 6 306 300 tonnu apmērā. Cik gadus tas ilgs, neviens neapsver, jo. rezerves ir daudz, urāna patēriņš ir diezgan mazs, un par tā izzušanu vēl nevar domāt. Ārkārtējā gadījumā, ja citplanētieši pēkšņi aiznes urāna rezerves vai tie iztvaiko paši, plutoniju un toriju var izmantot kā kodoldegvielu. To pārvēršana kodoldegvielā joprojām ir dārga un sarežģīta, taču iespējama.
Atomelektrostaciju priekšrocības salīdzinājumā ar termoelektrostacijām ir arī kaitīgo izmešu daudzuma samazināšana atmosfērā.
Kas tiek izlaists atmosfērā IES un CHP darbības laikā un cik tas ir bīstami:
-
Sēra dioksīds vai sēra dioksīds
- bīstama gāze, kas kaitē augiem. Norijot lielos daudzumos, tas izraisa klepu un nosmakšanu. Apvienojumā ar ūdeni sēra dioksīds pārvēršas sērskābē. Tieši sēra dioksīda emisiju dēļ pastāv skābo lietus risks, kas ir bīstams dabai un cilvēkiem.
2. slāpekļa oksīdi
- bīstams cilvēku un dzīvnieku elpošanas sistēmai, kairina elpceļus.
3. Benapirēns
- bīstama, jo tā mēdz uzkrāties cilvēka organismā. Ilgstoša iedarbība var izraisīt ļaundabīgus audzējus.
Termoelektrostaciju kopējās ikgadējās emisijas uz 1000 MW uzstādītās jaudas ir 13 tūkstoši tonnu gadā gāzes un 165 tūkstoši tonnu pūderogļu termoelektrostacijās. Termoelektrostacija ar jaudu 1000 MW gadā kurināmā oksidēšanai patērē 8 miljonus tonnu skābekļa, atomelektrostaciju priekšrocības ir tādas, ka atomenerģētikā skābeklis principā netiek patērēts.
Iepriekš minētās emisijas atomelektrostacijām arī nav raksturīgas. Atomelektrostaciju priekšrocība ir tāda, ka atomelektrostaciju kaitīgo vielu emisijas atmosfērā ir niecīgas un, salīdzinot ar termoelektrostaciju emisijām, ir nekaitīgas.
Atomelektrostaciju priekšrocības salīdzinājumā ar termoelektrostacijām ir zemās degvielas transportēšanas izmaksas. Ogļu un gāzes piegāde ražošanai ir ārkārtīgi dārga, savukārt kodolreakcijām nepieciešamo urānu var ievietot vienā mazā kravas automašīnā.
Mīnusi
- Austrumu reģionos saražotā elektroenerģija ir tik liela, ka tā netiek pilnībā izmantota. Bet centrālajos reģionos tā trūkst blīvi izvietoto apmetņu dēļ.
- Nepietiekams elektrisko maršrutu skaits Sibīrijas reģionos un Tālo Austrumu reģionos. Šī problēma būtu jārisina, izbūvējot jaunus maršrutus, kā arī attīstot otros sliežu ceļus vietās, kur maršruti jau ir.
- Tīkli var pārvadīt tikai elektrību. Papildus elektrībai pasaulē ir daudz vairāk resursu, kas jāpārved. Tāpēc to transportēšanas problēma šajā gadījumā nav atrisināta.
- Nelielas investīcijas nozarē. Fakts ir tāds, ka šajā jomā trūkst līdzekļu. Jautājumu var atrisināt, piesaistot ārvalstu kapitāla monetārās investīcijas, palielinot valsts iedzīvotāju ieguldījumus.
- Transporta savienojumu trūkums ar valstīm, kas atrodas tuvu Krievijai. Iespējams, šim jautājumam vajadzētu pievērst lielāku uzmanību, jo šobrīd tā izstrāde atstāj daudz ko vēlēties.
- Trokšņa piesārņojums no mobilajiem tīkliem. Šajā nozarē ir iekļauti arī tālruņa avoti. Bet tie, lai kā negribētos ticēt, nodara kolosālu kaitējumu dabai. Tā kā ir liels skaits tīklu, kas iekļūst visā valsts telpā, notiek masveida bišu izzušana. Šie kukaiņi apputeksnē lielāko daļu augu. Mēs riskējam iekrist globālā katastrofā, ko pavada pasaules bads un izmiršana, ja nesāksim risināt šo problēmu tagad.
- Kaitīgs starojums, ko cilvēki saņem mobilo sakaru laikā. Tie galvenokārt ir mikroviļņi – viļņi, tie pilnībā iekļūst cilvēka ķermenī, runājot pa telefonu. Ietekmes negatīvajai ietekmei ir kumulatīva īpašība, jo vairāk cilvēka rīcībā būs sīkrīki, jo vairāk viņš cietīs no galvassāpēm un dažādām slimībām.
Ir grūti pārvērtēt visus ieguvumus, ko mums ir devis e-transports. Mēs esam tikuši tālu, izgudrojot šāda veida elektrības, informācijas kustību. Taču šāda soļa negatīvās sekas nebūs ilgi jāgaida. Tuvākajā nākotnē cilvēcei būs jāatrisina problēma par negatīvo ietekmi uz apkārtējo pasauli kopumā.Varbūt par to vajadzētu padomāt jau tagad, lai tuvākajā laikā nemaksātu lielus zaudējumus.
Mierīgam atomam jādzīvo
1. TPP. Siltumenerģijas (elektro) stacijas. To pamatā ir cietā kurināmā nesēju, piemēram, ogļu, apstrāde (dedzināšana).
1. Liels elektroenerģijas ražošanas apjoms.
2. Visvieglāk darbināms.
3. Pats darbības princips un to uzbūve ir ļoti vienkārša.
4. Lēti, viegli pieejami.
5. Dodiet darbu.
1. Tās nodrošina mazāk elektroenerģijas nekā hidroelektrostacijas un atomelektrostacijas
2. Videi bīstams - vides piesārņojums, siltumnīcas efekts, prasa neatjaunojamo resursu patēriņu (kā ogles).
3. Sava primitīvisma dēļ tās vienkārši ir novecojušas.
HES - hidroelektrostacija. Pamatojoties uz ūdens resursu izmantošanu, upēm, plūdmaiņu cikliem.
1. Salīdzinoši videi draudzīgs.
2. Tās dod daudzkārt vairāk elektrības nekā termoelektrostacijas.
3. Var nodrošināt papildu apakšražošanas struktūras.
4. Darbavietas.
5. Vieglāk darboties nekā atomelektrostacijas. .
1. Atkal vides drošība ir relatīva (dambja sprādziens, ūdens piesārņojums, ja nav attīrīšanas cikla, nelīdzsvarotība).
2. Augstas būvniecības izmaksas.
3. Tie dod mazāk enerģijas nekā atomelektrostacijas.
AES - Atomelektrostacijas. Jaudas ziņā ideālākais uz doto brīdi ES. Tiek izmantoti urāna izotopa -278 urāna stieņi un atomu reakcijas enerģija.
1. Salīdzinoši zems resursu patēriņš. Vissvarīgākais ir urāns.
2. Jaudīgākās elektrostacijas. Viens ES var nodrošināt veselas pilsētas un lielpilsētu teritorijas, tuvējās teritorijas kopumā aptver plašas teritorijas.
3. Mūsdienīgākas par termoelektrostacijām.
4. Dodiet lielu skaitu darbu.
5. Atveriet ceļu uz progresīvāku ES izveidi.
1. Pastāvīgs vides piesārņojums. Smogs, radiācija.
2. Reto resursu – urāna – patēriņš.
3. Ūdens izmantošana, tā piesārņošana.
4. Iespējamie ekoloģiskās superkatastrofas draudi. Kontroles zuduma gadījumā pār kodolreakcijām, dzesēšanas cikla pārkāpumiem (abu kļūdu spilgtākais piemērs ir Černobiļa; atomelektrostaciju joprojām slēdz sarkofāgs, lielākā vides katastrofa cilvēces vēsturē), ārējā ietekme (zemestrīce, piemēram - Fukušima), militārs uzbrukums vai teroristu graušana - ļoti iespējama (vai gandrīz simtprocentīga) ekoloģiska katastrofa, ļoti iespējams arī atomelektrostacijas sprādziena draudi - tas ir sprādziens, triecienvilnis, un pats galvenais, plašas teritorijas radioaktīvais piesārņojums, šādas katastrofas atbalsis var skart visu pasauli. Tāpēc atomelektrostacija līdzās masu iznīcināšanas ierocim ir viens no bīstamākajiem cilvēces sasniegumiem, lai gan atomelektrostacija ir miermīlīgs atoms. Pirmo reizi PSRS tika izveidota atomelektrostacija.
Enerģētika jāattīsta ne tikai atjaunojamo resursu izmantošanas virzienā, bet arī jāattīsta progresīvāki ES veidi, kas būs principiāli jauni savā bāzē un darba veidā. Hipotētiski drīz sāksies kosmosa izpēte, kā arī iespiešanās citos mikrokosmosa un vispār fizikas noslēpumos var dot pārsteidzošus rezultātus. Atomelektrostaciju maksimāla pilnveidošana ir arī daudzsološs veids enerģētikas nozares attīstībai.
Šajā posmā, protams, visticamākais un realizējamākais variants ir vēja turbīnu, saules paneļu izstrāde un HES un AES IZVEIDOŠANA līdz maksimālai pilnībai.
Kodolenerģijas pielietojums transportā
Pagājušā gadsimta 50. gadu sākumā tika mēģināts izveidot ar kodolenerģiju darbināmu tvertni. Izstrāde sākās ASV, taču projekts nekad netika īstenots. Galvenokārt tāpēc, ka šajās tvertnēs viņi nevarēja atrisināt apkalpes pasargāšanas problēmu.
Pazīstamā Ford kompānija strādāja pie automašīnas, kas darbotos ar kodolenerģiju. Bet šādas mašīnas ražošana nepārsniedza izkārtojumu.
Lieta tāda, ka kodolinstalācija aizņēma daudz vietas, un automašīna izrādījās ļoti vispārīga. Kompaktie reaktori nekad neparādījās, tāpēc vērienīgais projekts tika ierobežots.
Iespējams, slavenākais transports, kas darbojas ar kodolenerģiju, ir dažādi militārie un civilie kuģi:
- Transporta kuģi.
- Gaisa kuģu pārvadātāji.
- Zemūdenes.
- Kreiseri.
- Kodolzemūdenes.
Kodolenerģija
Divdesmitā gadsimta četrdesmito gadu otrajā pusē padomju zinātnieki sāka izstrādāt pirmos projektus atoma mierīgai izmantošanai. Galvenais šo attīstības virziens bija elektroenerģijas nozare.
Un 1954. gadā PSRS tika uzcelta stacija. Pēc tam ASV, Lielbritānijā, Vācijā un Francijā sāka izstrādāt programmas kodolenerģijas straujai izaugsmei. Bet lielākā daļa no tiem netika izpildīti. Kā izrādījās, atomelektrostacija nevarēja konkurēt ar stacijām, kas darbojas ar oglēm, gāzi un mazutu.
Taču pēc globālās enerģētikas krīzes sākuma un naftas cenu pieauguma pieprasījums pēc kodolenerģijas pieauga. Pagājušā gadsimta 70. gados eksperti uzskatīja, ka visu atomelektrostaciju jauda varētu aizstāt pusi spēkstaciju.
80. gadu vidū kodolenerģijas izaugsme atkal palēninājās, valstis sāka pārskatīt jaunu atomelektrostaciju būvniecības plānus. To veicināja gan energotaupības politika, gan naftas cenu kritums, gan Černobiļas elektrostacijas katastrofa, kas atstāja negatīvas sekas ne tikai Ukrainā.
Pēc tam dažas valstis vispār pārtrauca atomelektrostaciju celtniecību un darbību.
Kodolenerģijas izmantošana militārajā jomā
Kodolieroču ražošanai tiek izmantots liels skaits ļoti aktīvu materiālu. Eksperti lēš, ka kodolgalviņas satur vairākas tonnas plutonija.
Kodolieroči tiek minēti tāpēc, ka tie izraisa iznīcināšanu plašās teritorijās.
Pēc darbības rādiusa un lādiņa jaudas kodolieročus iedala:
- Taktiskais.
- Operatīvi taktiskā.
- Stratēģisks.
Kodolieroči ir sadalīti atomu un ūdeņraža ieročos. Kodolieroču pamatā ir nekontrolētas smago kodolu skaldīšanas ķēdes reakcijas un reakcijas, ķēdes reakcijai tiek izmantots urāns vai plutonijs.
Tik liela daudzuma bīstamo materiālu uzglabāšana ir liels drauds cilvēcei. Un kodolenerģijas izmantošana militāriem nolūkiem var radīt bēdīgas sekas.
Pirmo reizi kodolieroči tika izmantoti 1945. gadā, lai uzbruktu Japānas pilsētām Hirosimai un Nagasaki. Šī uzbrukuma sekas bija katastrofālas. Kā zināms, šī bija pirmā un pēdējā kodolenerģijas izmantošana karā.
plusi
- Iespēja būvēt elektrostacijas tālu no patērētājiem. Valsts garums ir ļoti liels, ja mēs visur sāktu būvēt elektrostacijas, tām būtu vajadzīgs ļoti liels skaits. Pateicoties vadiem, šāda veida enerģiju bez lielām pūlēm un izmaksām var nogādāt jebkurā neierobežotās Krievijas punktā.
- Elektrības pārnešana notiek uzreiz. Salīdzinot ar degvielas, ogļu, naftas transportēšanu, tas neprasa nekādas izmaksas. Attiecīgi izmaksas par kilovatu ir salīdzinoši zemas.
- Uzticamība. Mūsu valstī sistēma ir slavena ar savu uzticamību pat citu valstu līmenī. Tātad vairākas desmitgades nav noticis neviens liels negadījums, kas varētu izraisīt starpreģionu elektroenerģijas padeves pārtraukumus.
- Lielisks garums. Fakts ir tāds, ka tīkls aptver daudzas Krievijas daļas, tādējādi piegādājot elektroenerģiju visām dzīvojamām ēkām un rūpniecības ēkām.
- Informācijas nodošana īsā laika periodā uz jebkuru pasaules nostūri. Tas ir neapšaubāms pluss. Šodien mēs nevaram iedomāties sevi bez telefona un radio sakariem. Mums vairs nav jāraksta pārdomāta vēstule un jācenšas visu, kas noticis mēneša laikā, salikt savās rindās.Pietiek tikai piezvanīt, un tagad mēs dzirdam radu un draugu balsi, veicam biznesa sarunas un pārraidām video, attēlus un skaņu.
- Internets, televīzija. Tā rezultātā mēs nejūtamies vieni. Raidījumi sasniedz uztvērējus pat tuksnesī. Mums ir kļuvis tik ierasts viegli iegūt informāciju, ka esam pat aizmirsuši, kā to izmantot.
AES priekšrocības un trūkumi
Mēs detalizēti izpētījām atomelektrostaciju priekšrocības un trūkumus salīdzinājumā ar citām elektroenerģijas ražošanas metodēm.
“Bet kā ir ar radioaktīvajām emisijām no atomelektrostacijām? Atomelektrostaciju tuvumā nav iespējams dzīvot! Tas ir bīstami!" tu saki. "Nekas tamlīdzīgs," jums atbildēs statistika un pasaules zinātnieku kopiena.
Saskaņā ar dažādās valstīs veiktajiem salīdzinošajiem statistikas novērtējumiem ir atzīmēts, ka mirstība no slimībām, kas parādījās TPP emisiju iedarbības rezultātā, ir augstāka nekā mirstība no slimībām, kas cilvēka organismā attīstījās no radioaktīvo vielu noplūdes.
Faktiski visas radioaktīvās vielas ir stingri aizslēgtas noliktavā un gaida stundu, kad iemācīsies tās pārstrādāt un izmantot. Šādas vielas atmosfērā neizplūst, apdzīvotās vietās pie atomelektrostacijām radiācijas līmenis nav augstāks par tradicionālo radiācijas līmeni lielajās pilsētās.
Runājot par atomelektrostaciju priekšrocībām un trūkumiem, nevar neatcerēties atomelektrostacijas celtniecības un palaišanas izmaksas. Nelielas modernas atomelektrostacijas paredzamās izmaksas ir 28 miljardi eiro, eksperti saka, ka termoelektrostacijas izmaksas ir apmēram tikpat, neviens šeit neuzvar. Tomēr atomelektrostaciju priekšrocības būs zemākas izmaksas par degvielas iegādi un iznīcināšanu - urāns, lai arī dārgāks, spēj “strādāt” vairāk nekā gadu, savukārt ogļu un gāzes rezerves ir nepārtraukti jāpapildina.
Kodolenerģija šodien
Saskaņā ar dažādiem avotiem kodolenerģija mūsdienās nodrošina no 10 līdz 15% elektroenerģijas visā pasaulē. Kodolenerģiju izmanto 31 valsts. Lielākais skaits pētījumu elektroenerģijas nozarē tiek veikti tieši par kodolenerģijas izmantošanu. Ir loģiski pieņemt, ka atomelektrostaciju priekšrocības ir nepārprotami lielas, ja no visiem elektroenerģijas ražošanas veidiem tiek attīstīta šī.
Tajā pašā laikā ir valstis, kas atsakās izmantot kodolenerģiju, slēdz visas esošās atomelektrostacijas, piemēram, Itālija. Austrālijas un Okeānijas teritorijā atomelektrostacijas nepastāvēja un principā nepastāv. Austrija, Kuba, Lībija, Ziemeļkoreja un Polija apturēja atomelektrostaciju attīstību un uz laiku atteicās no atomelektrostaciju izveides plāniem. Šīs valstis nepievērš uzmanību atomelektrostaciju priekšrocībām un atsakās tās uzstādīt galvenokārt drošības un augsto atomelektrostaciju būvniecības un ekspluatācijas izmaksu dēļ.
Mūsdienās kodolenerģētikas līderi ir ASV, Francija, Japāna un Krievija. Tieši viņi novērtēja atomelektrostaciju priekšrocības un sāka ieviest kodolenerģiju savās valstīs. Lielākais skaits šobrīd būvējamo AES projektu pieder Ķīnas Tautas Republikai. Vēl aptuveni 50 valstis aktīvi strādā pie kodolenerģijas ieviešanas.
Tāpat kā visām elektroenerģijas ražošanas metodēm, atomelektrostacijām ir priekšrocības un trūkumi. Runājot par atomelektrostaciju priekšrocībām, jāatzīmē ražošanas videi draudzīgums, atteikšanās no fosilā kurināmā izmantošanas un nepieciešamās degvielas transportēšanas ērtības. Apsvērsim visu sīkāk.
Atomelektrostaciju trūkumi salīdzinājumā ar termoelektrostacijām
-
Atomelektrostaciju trūkumi salīdzinājumā ar termoelektrostacijām galvenokārt ir radioaktīvo atkritumu klātbūtne.
Viņi cenšas maksimāli pārstrādāt radioaktīvos atkritumus atomelektrostacijās, taču tos nemaz nevar apglabāt. Galīgie atkritumi mūsdienu atomelektrostacijās tiek pārstrādāti stiklā un uzglabāti īpašās glabātavās. Vai tie kādreiz tiks izmantoti, vēl nav zināms.
2. Atomelektrostaciju trūkumi ir arī neliels efektivitātes koeficients attiecībā pret termoelektrostacijām.
Tā kā procesi termoelektrostacijās notiek augstākā temperatūrā, tie ir produktīvāki. Atomelektrostacijās to joprojām ir grūti panākt, jo cirkonija sakausējumi, kas netieši piedalās kodolreakcijās, nevar izturēt pārmērīgi augstu temperatūru.
3. Vispārējā siltuma un atomelektrostaciju problēma atšķiras.
Atomelektrostaciju un termoelektrostaciju trūkums ir atmosfēras termiskais piesārņojums. Ko tas nozīmē? Kodolenerģijas ražošanas laikā izdalās liels daudzums siltumenerģijas, kas nonāk vidē. Atmosfēras termiskais piesārņojums ir mūsdienu problēma, kas rada daudzas problēmas, piemēram, siltuma salu veidošanos, mikroklimata izmaiņas un galu galā globālo sasilšanu.
Mūsdienu atomelektrostacijas jau risina termiskā piesārņojuma problēmu un izmanto savus mākslīgos baseinus vai dzesēšanas torņus (speciālus dzesēšanas torņus lielu karstā ūdens daudzumu dzesēšanai), lai atdzesētu ūdeni.
Elektriskās slodzes grafiki
Slodzes grafiki, kas raksturo gan patērētāju, gan elektroenerģijas avotu darbu, ir diagrammas taisnstūra koordinātu asīs, kur abscisa parāda laiku, kurā tiek parādītas slodzes izmaiņas, bet ordinātas parāda slodzi, kas atbilst noteiktam laika punktam, parasti aktīvās, reaktīvās vai pilnas (šķietamās) jaudas veidā. Visbiežāk tiek veidoti dienas, mēneša, sezonas un gada slodzes grafiki. Konstruējot tā sauktos soļu slodzes grafikus (4. att.), tiek uzskatīts, ka slodze intervālā starp diviem mērījumiem paliek nemainīga. Ikgadējā slodzes grafika izveides sākumpunkti pēc ilguma ir ikdienas slodzes grafiki tipiskām ziemas un vasaras dienām. Diagramma ir balstīta uz 12 punktiem, kas atbilst katra mēneša lielākajām ikdienas slodzēm.
Gada slodzes grafika laukums pēc ilguma noteiktā mērogā atspoguļo gadā patērēto (piegādāto) enerģiju (kWh), bet dienas grafiku laukums ir patērētā (dotā) enerģija dienā (kWh). ).
Ikgadējie slodzes grafiki ļauj noteikt optimālo elektrostaciju bloku vai apakšstaciju transformatoru skaitu un jaudu, precizēt to darbības režīmus un noteikt iespējamos to plānoto profilaktisko remontdarbu datumus. Grafiki ļauj arī aptuveni aprēķināt ikgadējo elektroenerģijas nepieciešamību, gada zudumus tīklos, transformatoros un citos iekārtas elementos. Atbilstoši slodzes grafikiem jau esošajām vai jaunprojektētajām elektroietaisēm tiek noteikti vairāki tehniski ekonomiskie rādītāji, piemēram, elektrostacijas vai apakšstacijas vidējā (vidējā diennakts, mēneša vidējā vai gada vidējā) slodze, darba stundu skaits. uzstādītās jaudas izmantošana, grafika darba cikls, uzstādītās jaudas izmantošanas koeficients.
Rīsi. 4. Ikdienas pakāpenisks aktīvās slodzes grafiks
Slodzes diagrammas ir paredzētas šādiem mērķiem:
- noteikt agregātu sākuma un apturēšanas laiku, ieslēgt un izslēgt transformatorus;
- saražotās (patērētās) elektroenerģijas, degvielas un ūdens patēriņa apjoma noteikšana;
- saglabājot ekonomisku elektroinstalācijas režīmu;
- iekārtu remonta plānošana;
- jaunu un esošo elektroinstalāciju projektēšana un paplašināšana;
- jaunu un esošo energosistēmu, to slodzes mezglu un individuālo elektroenerģijas patērētāju projektēšana un attīstība.
Jo vienmērīgāka ir ģeneratoru slodze, jo labāki apstākļi to darbībai, tāpēc rodas tā sauktā slodzes līkņu regulēšanas problēma, to izlīdzināšanas problēma. Vienlaikus jāpatur prātā, ka elektrostaciju uzstādīto jaudu vēlams izmantot maksimāli pilnvērtīgi.
Slodzes grafiku regulēšanai tiek izmantotas dažādas metodes, tostarp:
- sezonas patērētāju pieslēgšana;
- slodzes savienojums naktī;
- darba maiņu skaita palielināšanās;
- darba maiņu sākuma maiņa un uzņēmumu darba uzsākšana;
- brīvo dienu atdalīšana;
- maksas ieviešana gan par aktīvo, gan reaktīvo enerģiju;
- reaktīvās jaudas plūsmu samazināšana caur tīklu;
- reģionālo energosistēmu asociācija.
Dienas grafiks nepieciešams darbības regulēšanai un elektroenerģijas un jaudas bilanču plānošanai līdz vairākām dienām.
Iknedēļas:
- iekārtas gatavības noteikšana.
- režīma kontrole, ņemot vērā iknedēļas nelīdzenumus;
- kārtējo remontdarbu pārskatīšanas kārtējo pārbaužu veikšana;
- HES ūdens un enerģijas režīmu regulēšana.
Gada:
- saimniecības plānošanas aktivitātes;
- kapitālā remonta plānošana;
- degvielas padeves plānošana;
- HES rezervuāra resursu ūdens un enerģijas regulēšana;
- preču cenu noteikšanas aktivitātes plānošana.
Skatījumi:
1 541
Kodolenerģija ceļojumiem kosmosā
Kosmosā lidoja vairāk nekā trīs desmiti kodolreaktoru, tie tika izmantoti enerģijas ražošanai.
Amerikāņi pirmo reizi izmantoja kodolreaktoru kosmosā 1965. gadā. Urāns-235 tika izmantots kā degviela. Viņš strādāja 43 dienas.
Padomju Savienībā Atomenerģijas institūtā tika iedarbināts Romashka reaktors. To bija paredzēts izmantot kosmosa kuģos kopā ar Bet pēc visiem testiem tas nekad netika palaists kosmosā.
Nākamā Buk kodoliekārta tika izmantota radara izlūkošanas satelītā. Pirmais aparāts tika palaists 1970. gadā no Baikonuras kosmodroma.
Šodien Roskosmos un Rosatom ierosina izstrādāt kosmosa kuģi, kas būs aprīkots ar kodolraķešu dzinēju un spēs sasniegt Mēnesi un Marsu. Bet pagaidām tas viss ir priekšlikuma stadijā.