ВВЕДЕНИЕ
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.
Известно, что энергию, пригодную для использования, можно получить только за счет ее преобразований из других форм. 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.
Новые факторы — возросшие цены на нефть, быстрое развитие атомной энергетики, возрастание требований к защите окружающей среды требуют нового подхода к энергетике.
В основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на невозобновляемых ресурсах, 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, Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах.
К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. Что же произойдет 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.
Самым заманчивым вариантом альтернативной энергетики, конечно, является использование вечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и ветра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца. Именно эти источники и возможности их использования мы рассмотрим в данной работе. Говоря об энергии, мы, как правило, подразумеваем электроэнергию или энергию, необходимую для двигателей. В свете вопроса об альтернативной энергетике в данной работе мы будем рассматривать нетрадиционные источники электроэнергетики.
1. ВИДЫ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Возобновляемый энергетический ресурс — постоянно действующие или периодически возникающие потоки энергии в результате естественных природных процессов.
Первоначально в качестве возобновляемого источника энергии человек использовал мускульную силу, как свою, так и животных. В настоящее время используются солнечное излучение, энергия планетарного движения в виде приливов и отливов, энергия химических реакций и радиоактивного распада в недрах Земли, проявляющаяся в виде геотермальных источников. К возобновляемым источникам также относится преобразованная энергия Солн-ца в виде гидроэнергии, энергии ветра и биомассы.
Согласно прогнозам Мировой энергетической комиссии о перспективах использования возобновляемых источников энергии (табл. 1) главенствующая роль принадлежит биомассе. К перспективным возобновляемым источникам энергии следует отнести также гидроэнергию, энергию ветра и Солнца.
Геотермальные воды в качестве промышленного источника энергии в настоящее время не рассматриваются, поскольку представляют собой рассолы с большой концентрацией солей.
Таблица 1 Оценка возможной доли возобновляемых источников энергии в мире Ресурсы возобновляемых источников энергии 2020 г. (min) 2020 г. (max)
млн т у. т. % к итогу млн т у. т. % к итогу Солнечная энергия 150 20 510 28
Ветровая энергия 120 16 310 17
Геотермальная энергия 60 8 130 7
Малые и мини-ГЭС 70 9 100 5
Итого 750 ** ibo 1850 100
Процент общих энергетических потребностей — 3−4 — 8−12
Характерной особенностью возобновляемых источников является то,
