Энергия ветра

Ветер – один из нетрадиционных источников энергии. Ветер рассматривается специалистами как один из наиболее перспективных источников энергии, способный заменить не только традиционные источники, но и ядерную энергетику.

Выработка электроэнергии с помощью ветра имеет ряд преимуществ:

a) экологически чистое производство без вредных отходов;

b) экономия дефицитного дорогостоящего топлива (традиционного и для атомных станций);

c) доступность;

d) практическая неисчерпаемость.

Существенным недостатком энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать за счет расположения ветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной. При наличии других источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И, наконец, от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию. Но и здесь как и в других источниках энергии мы можем найти отрицательные стороны.

С ветром связан один вид загрязнения окружающей среды, само сущест­вование и важность которого не всегда учитываются. Речь идет о "шумовом загрязнении". Одна из ведущих американских компаний построила в штате Огайо крупнейшую в мире ветросиловую установку номинальной мощностью 10 МВт. Это циклопическое - общей высотой свыше ста метров при скромной мощности -сооружение проработало всего несколько суток и было продано на слом по цене 10 долларов за тонну. Жизнь в радиусе нескольких километров сделалась невозмож­на. И дело не только в слышимом шуме и вибрациях. В этом шуме сильна инфразвуковая, низкочастотная ком­понента, а не все знают, что инфразвук на частоте 7 Гц, совпадающей с альфа-ритмом головного мозга, при достаточной интенсивности для человека очень вреден, способен вызывать сильнейшие расстройства здоровья. Использование ветроустановок приводит и к опустыниванию земель: животные уходят с этой местности, уменьшается биоразнообразие.

Другие источники энергии (биомасса)

Во многих развивающихся странах важным энерге­тическим источником остается "биомасса". Сюда вклю­чаются дрова, тягловая сила сельскохозяйственных жи­вотных и их навоз, используемый в качестве топлива. Людям, привыкшим к технике, это может показаться неожиданным, но в настоящее время биомасса в миро­вом масштабе все еще дает людям в несколько раз больше энергии, чем атомные электростанции.

Значительное развитие получила переработка биомассы, основанная на процессах газификации, теролиза и получения жидких топлив. В настоящее время в мире действуют десятки установок для получения биогаза из мусора с использованием его в основном для производства электроэнергии и тепла суммарно мощностью сотни МВт. Однако при переработке биомассы в этанол образуются побочные продукты, прежде всего – промывочные воды и остатки перегонки. Последние являются серьезным источником экологического загрязнения окружающей среды. Представляют интерес технологии, которые позволяют в процессе очистки этих отходов получать минеральные вещества, используемые в химической промышленности, а также применять их для производства минеральных удобрений

Древесина. Вырубленный лес снова вырастает, взамен выловленных рыб появляют­ся другие. Однако чрезмерное использование может привести к тому, что возобновимые ресурсы становят­ся невозобновимыми: леса, некогда вырубленные в ря­де средиземноморских стран, так полностью и не вос­становились. Запасы леса ограни­ченны, и их нужно охранять, используя только эко­номно

3.2. Система энергосбережения.

Несомненно, что в ближайшей перспективе тепловая энергетика будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе мира и отдельных стран. Велика вероятность увеличения доли углей и других видов менее чистого топлива в получении энергии. В этой связи рассмотрим некоторые пути и способы их использования, позволяющие существенно уменьшать отрицательное воздействие на среду. Эти способы базируются в основном на совершенствовании технологий подготовки топлива и улавливания вредных отходов. В их числе можно назвать следующие:

1. Использование и совершенствование очистных устройств. В настоящее время на многих ТЭС улавливаются в основном твердые выбросы с помощью различного вида фильтров. Наиболее агрессивный загрязнитель - сернистый ангидрид на многих ТЭС не улавливается или улавливается в ограниченном количестве. В то же время имеются ТЭС (США, Япония), на которых производится практически полная очистка от данного загрязнителя, а также от окислов азота и других вредных полютантов. Для этого используются специальные десульфурационные (для улавливания диоксида и триоксида серы) и денитрификационные (для улавливания окислов азота) установки. Наиболее широко улавливание окислов серы и азота осуществляется посредством пропускания дымовых газов через раствор аммиака. Конечными продуктами такого процесса являются аммиачная селитра, используемая как минеральное удобрение, или раствор сульфита натрия (сырье для химической промышленности). Такими установками улавливается до 96% окислов серы и более 80% оксидов азота. Существуют и другие методы очистки от названных газов.

2. Уменьшение поступления соединений серы в атмосферу посредством предварительного обессеривания (десульфурации) углей и других видов топлива (нефть, газ, горючие сланцы) химическими или физическими методами. Этими методами удается извлечь из топлива от 50 до 70% серы до момента его сжигания.

3. Большие и реальные возможности уменьшения или стабилизации поступления загрязнений в среду связаны с экономией электроэнергии. Особенно велики такие возможности за счет снижения энергоемкости получаемых изделий. Например, в США на единицу получаемой продукции расходовалось в среднем в 2 раза меньше энергии, чем в бывшем СССР. В Японии такой расход был меньшим в три раза. Не менее реальна экономия энергии за счет уменьшения металлоемкости продукции, повышения ее качества и увеличения продолжительности жизни изделий. Перспективно энергосбережение за счет перехода на наукоемкие технологии, связанные с использованием компьютерных и других слаботочных устройств.

4. Не менее значимы возможности экономии энергии в быту и на производстве за счет совершенствования изоляционных свойств зданий. Реальную экономию энергии дает замена ламп накаливания с КПД около 5% флуоресцентными, КПД которых в несколько раз выше.

Крайне расточительно использование электрической энергии для получения тепла. Важно иметь в виду, что получение электрической энергии на ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии, а на АЭС - не менее 70% энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам на расстояние. Поэтому прямое сжигание топлива для получения тепла, особенно газа, намного рациональнее, чем через превращение его в электричество, а затем вновь в тепло.

5. Заметно повышается также КПД топлива при его использовании вместо ТЭС на ТЭЦ. В последнем случае объекты получения энергии приближаются к местам ее потребления и тем самым уменьшаются потери, связанные с передачей на расстояние. Наряду с электроэнергией на ТЭЦ используется тепло, которое улавливается охлаждающими агентами. При этом заметно сокращается вероятность теплового загрязнения водной среды. Наиболее экономично получение энергии на небольших установках типа ТЭЦ (иогенирование) непосредственно в зданиях. В этом случае потери тепловой и электрической энергии снижаются до минимума. Такие способы в отдельных странах находят все большее применение.