Традиционные и альтернативные источники энергии

1.

Традиционные и
альтернативные
источники
энергии.
к.т.н., доцент
каф. «Электроэнергетика»
А.Н. Кагдин

2.

3.

4.

Население планеты
•1 миллиард - 1804 год
•2 миллиарда - 1927 год (через 123 года)
•3 миллиарда - 1960 год (через 33 года)
•4 миллиарда - 1974 год (через 14 лет)
•5 миллиардов - 1987 год (через 13 лет)
•6 миллиардов - 12 октября 1999 года (через 12 лет)
•7 миллиардов - 31 октября 2011 года (через 12 лет)
•7.85 миллиарда – в настоящее время

5.

Потребление энергоресурсов

6.

Не возобновляемые источники энергии
Нефть
Газ
Уголь
Древесина
Уран
Торф

7.

Возобновляемые источники энергии
энергия
ветра
энергия
солнца
движение
водяных масс
геотермальная
энергия
биогаз
биодизель

8.

Первая нефтяная скважина
Баку
1848 г.

9.

Добыча нефти

10.

Запасы нефти

11.

Нефтедобывающие страны
Добыча за 2019 г. (Млн. тонн)

12.

Достоинства и недостатки нефти
Достоинства
Недостатки
1.Доступность
1.Исчерпаемость ресурса
2.Широкий спектр применения
2.Экологическая небезопасность
3.Удобство переработки
4.Относительно простая
и недорогая доставка

13.

Природный газ

14.

Запасы природного газа

15.

Газодобывающие страны
Добыча за 2019 г. (Млн. куб.м)

16.

Добыча природного газа
(Млн. куб.м)

17.

Стоимость природного газа для населения

18.

Достоинства и недостатки природного газа
Достоинства
Недостатки
1.Доступность
1.Исчерпаемость ресурса
2.Широкий спектр применения
2.Сложности доставки
3.Удобство переработки
4.Экологическая безопасность

19.

УГОЛЬ
добыча

20.

Запасы угля

21.

Угледобывающие страны
Добыча за 2019 г. (Млн. тонн)

22.

Потребление угля
(Млн. тонн)

23.

Достоинства и недостатки угля
Достоинства
Недостатки
1.Доступность
1.Исчерпаемость ресурса
2.Стоимость
2.Экологичность
3.Удобство доставки и хранения
4.Широкий спектр применения
5.Удобство переработки

24.

Атомная энергетика

25.

Топливный цикл
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Добыча урановой руды.
Измельчение урановой руды
Отделение диоксида урана
Преобразование диоксида урана
Обратное превращение гексафторида урана в диоксид урана в виде
топливных таблеток.
Изготовление из таблеток тепловыделяющих элементов
Извлечение отработанного топлива
Охлаждение отработанного топлива.
Захоронение отработанного топлива в специальном хранилище.

26.

Запасы урановой руды

27.

Выработка ЭЭ от АЭС
США (804 млрд кВт·ч/год), работает 99 атомных реакторов
(20 % от вырабатываемой электроэнергии)
Франция (379 млрд кВт·ч/год), 58 реакторов, 71,6 %
Китай (210 млрд кВт·ч/год), 39 реакторов, 3,6 %
Россия (202,868 млрд кВт.ч /год), 35 реакторов, 18,9 %
Южная Корея (141 млрд кВт·ч/год), 24 реактора, 27,1 %
Канада (96 млрд кВт·ч/год), 19 реакторов, 14,6 %
Украина (85 млрд кВт·ч/год), 15 реакторов, 55,1 %
Германия (72 млрд кВт·ч/год), 9 реакторов, 11,6 %
Швеция (63 млрд кВт·ч/год), 8 реакторов, 39,6 %
Великобритания (65 млрд кВт·ч/год), 15 реакторов, 19,3 %

28.

Достоинства и недостатки атомной
энергетики
Достоинства
Недостатки
1.Стоимость
1.Исчерпаемость ресурса
2.Экологичность производства
2.Технологическая сложность
производства
3. Экологичность (при ЧС и
захоронении отходов)
4. Затопление территорий

29.

Гидроэнергетика

30.

Работа гидроэлектростанции

31.

Каскад гидроэлектростанций

32.

Судоходство

33.

Выработка ЭЭ ГЭС (ГВт)

34.

Крупнейшие ГЭС
№
Наименование
Страна
Год пуска
Установле Среднегодов
Площадь
нная
ая
вдхр.
мощность выработка,
(км²)
(МВт)
млрд кВт⋅ч
2003/2007/201
22 500
2
2021/2022
16 000
1
Три ущелья
Китай
2
Байхэтань(строящаяся)
Китай
3
Итайпý
4
5
6
Силоду
Белу Монти[8]
Гýри
7
Удундэ[en] (строящаяся)
Бразилия / 1984/1991/200 14 000
Парагвай 3
(700×20)
Китай
2014
13 860
Бразилия 2016/2019
11 233[9]
Венесуэла 1978/1986
10 235
Китай
2020/2021
10 200
8
Тукуруи
Бразилия
9
Тасанг
Мьянма
10
Гранд-Кули
США
11
Хидасэ (строящаяся)
12
Сянцзяба
Китай
2012/2014
13
Лунтань
Китай
2007/2009
14
Саяно-Шушенская
Россия
1985/1989
1984/2007
8 370
98,1[3]
1084
60,24
98,6[7]
1 350
55,2
39,5
53,41
108
448
4 250
41,43
3 014
7 110
1942/1980/198
6 809
20
5
6 450
2020/2022[11](?
Эфиопия
(проектная)[ 16,15[13]
)
12]
6 448
6 426
(714×9)
6 400
324
1 562
30,8
95,6
18,7
?
24[14][15]
621

35.

Достоинства и недостатки
гидроэлектростанций
Достоинства
Недостатки
1.Стоимость электроэнергии
1.Технологическая сложность
2.Экологичность производства
постройки
3.Скорость регулирования
2. Экологичность
Мощности
(при ЧС, разрушении плотины)
4. Развитие туризма и рыболовства
3. Затопление территорий
5. Возобновляемость энергии
4. Изменение микроклимата
6. Регулирование водного потока
(предотвращение засух
и наводнений)

36.

Альтернативная энергетика

37.

Объем полученной энергии от
альтернативных источников

38.

Ветроэнергетика

39.

Установленная мощность ветряных
электростанций (ГВт)

40.

Страны-лидеры в ветроэнергетике

41.

Среднегодовая скорость ветра в России (м/с)

42.

Виды ветроустановок

43.

Виды ветроустановок

44.

Виды ветроустановок

45.

Достоинства и недостатки
ветряных электростанций
Недостатки
Достоинства
1. Стоимость электроэнергии
1. Территориальная зависимость
2. Экологичность производства
от наличия ветров
3. Возобновляемость энергии
2. Непостоянство выработки
энергии
3. Экологичность (нарушение
путей перелетных птиц,
гул и земная вибрация в окрестности)

46.

Солнечная энергетика

47.

Инсоляция (Мир)

48.

Инсоляция (Россия)

49.

Продолжительность солнечного сияния
(Россия)

50.

51.

Достоинства и недостатки
солнечных электростанций
Недостатки
Достоинства
1. Стоимость электроэнергии
1. Территориальная зависимость
2. Экологичность производства
от наличия солнечной активности
3. Возобновляемость энергии
2. Непостоянство выработки
Энергии
3. Требует больших территорий
4. Экологичность (утилизация батарей
и аккумуляторов)

52.

Энергия движения водяных масс
Приливные электростанции

53.

Достоинства и недостатки
приливных электростанций
Недостатки
Достоинства
1.Экологичность производства
1. Стоимость постройки и доставки ЭЭ
2. Возобновляемость энергии
2. Непостоянство выработки
3.Надежность
энергии
4.Высокий КПД

54.

Геотермальная энергетика

55.

Биогаз

56.

Биодизель

57.

Спасибо за внимание