“ Альтернативные источники энергии”





Скачать 110.05 Kb.
Название“ Альтернативные источники энергии”
Дата публикации21.01.2015
Размер110.05 Kb.
ТипРеферат
100-bal.ru > Физика > Реферат
МОУ «Лицей № 43»

(естественно-технический)

Реферат на тему:

Альтернативные источники энергии”

Выполнила

ученица 10 класса:

Вавакина Полина



  1. год

Содержание

  1. Аннотация

  2. Альтернативный источник энергии

  3. Энергия солнца и солнечная электростанция

  4. Солнечная энергетика

  5. Достоинства и недостатки солнечной энергии

  6. Солнечные батареи

  7. Использование солнечных батарей

  8. Перспективы солнечной энергетики


Аннотация

Русская версия

В данном реферате рассказывается об использовании перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования; о направлениях альтернативной энергетики, таких как ветроэнергетика, гелиоэнергетика, альтернативная гидроэнергетика, подробно исследуется космическая энергетика и квантовая. Также описаны основные группы рисков, характерные, на современном этапе, для мировой экономики. Приведены основные проблемы развития мировой энергетики и способы их решения.
English version

This lecture shows how to use advanced methods of energy production, which is not so common as the traditional, but are of interest because of the profitability of their use, the directions of alternative energy such as wind power, solar power, alternative hydropower, detailed study space power and Quantum . Describes the principal risks of specific, at this stage, for the world economy. Are the key issues of global energy development and solutions.

Polska wersja

Wykład ten pokazuje, jak korzystać z zaawansowanych metod produkcji energii, co nie jest tak powszechne, jak tradycyjne, ale są interesujące ze względu na opłacalność ich stosowania, kierunki alternatywnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa, energia słoneczna, energia wodna alternatywnego szczegółowej energii kosmicznej badań i Quantum . Opisuje główne ryzyko specyficzne, na tym etapie, dla gospodarki światowej. Są kluczowe kwestie globalnego rozwoju energii i rozwiązań.

Альтернативный источник энергии

Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность. [1]

Энергия солнца и солнечная электростанция

Солнечную энергию для обогрева домов использовали всегда. Становление современной «солнечной» энергетики (гелиоэнергетики) произошло во второй половине XX в. и было обусловлено развитием «космических» технологий.

Наиболее благоприятные условия для широкого использования солнечной энергии существуют на территориях, южнее 50-й параллели. В России это южнее условной линии Воронеж-Саратов-Оренбург, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Преобразования солнечной энергии в тепловую или электрическую энергию можно осуществлять при помощи трех основных технико-технологических способов.

  • преобразовании солнечной энергии в тепловую с использованием солнечных коллекторов-водонагревателей

  • преобразование солнечной энергии в тепловую с использованием «солнечной архитектуры»

  • преобразовании солнечной энергии в электрическую при помощи фотоэлектрических преобразователей (солнечных батарей) [2]

Своей жизнетворной силой Солнце всегда вызывало у людей чувства поклонения и страха. Народы, тесно связанные с природой, ждали от него милостивых даров – урожая и изобилия, хорошей погоды и свежего дождя или же кары – ненастья, бурь, града. Поэтому в народном искусстве мы всюду видим изображение Солнца: над фасадами домов, на вышивках, в резьбе.

Почти все источники энергии, так или иначе, используют энергию Солнца: уголь, нефть, природный газ суть не что иное, как «законсервированная» солнечная энергия. Она заключена в этом топливе с незапамятных времен; под действием солнечного тепла и света на Земле росли растения, накапливали в себе энергию, а потом в результате длительных процессов превратились в употребляемое сегодня топливо. Солнце каждый год даст человечеству миллиарды тонн зерна и древесины. Энергия рек и горных водопадов также происходит от Солнца, которое поддерживает кругооборот воды на земном шаре.

В последнее время возрос интерес к солнцу как к неисчерпаемому источнику энергии. Потенциальные возможности энергетики, основанные на использование непосредственного солнечного излучения чрезвычайно велики. Ведь солнечное излучение также является экологически чистым и возобновляемым источником энергии.

Известно что, за  три  дня Солнце посылает на Землю   столько   энергии, сколько ее содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлив, а за 1 с – 170 млрд. Дж. Большую часть этой энергии рассеивает или   поглощает атмосфера, особенно облака, и только треть ее достигает земной поверхности. Вся энергия, испускаемая    Солнцем, больше той ее части, которую получает Земля, в 5000000000 раз. Но даже такая «ничтожная» величина в 1600 раз больше энергии, которую дают все остальные источники, вместе взятые. Солнечная энергия, падающая на поверхность одного озера, эквивалентна мощности крупной электростанции.

 На сегодняшний день распространенными является фотоэлектрические элементы. Вот статья о том, как сделать солнечную батарею своими руками.
 Явление фотоэффекта впервые наблюдал Эдмон Беккерель в 1839г. Это случайное открытие оставалось незамеченным вплоть до 1873г., когда Уиллоуби Смит обнаружил подобный эффект при облучении светом селеновой пластины. И хотя его первые опыты были далеко несовершенны, они знаменовали собой начало истории полупроводниковых солнечных элементов. В поисках новых источников энергии в лаборатории Белла был изобретен кремниевый солнечный элемент, который стал предшественником современных солнечных фото преобразователей. Лишь в начале 50-х годов 20-го века солнечный элемент достиг относительно высокой степени совершенства.



 Коэффициент полезного действия современных солнечных батарей колеблется в пределах  20 – 36 %. Это значит, что элемент размером 100*100 мм при стандартных условиях может генерировать 1-1,6 Вт.
На пример, электростанция на солнечных батареях вблизи экватора с суточной выработкой 500 МВт•ч (примерно столько энергии вырабатывает довольно крупная ГЭС) при к.п.д. 20% потребовала бы эффективной поверхности около 250000м2. Ясно, что такое огромное количество солнечных полупроводниковых элементов может. Окупиться только тогда, когда их производство будет действительно дешево. Эффективность солнечных электростанций в других зонах Земли была бы мала из-за неустойчивых атмосферных условий, относительно слабой интенсивности солнечной радиации, которую здесь даже в солнечные дни сильнее поглощает атмосфера, а также колебаний, обусловленных чередованием дня и ночи.

Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а, следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовление гелиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их перевозки.

Необходимы новые варианты и технологий позволяющие из той солнечной энергии, которая попадает на земную  поверхность получать максимальное КПД также необходимо добиться дешевизны материалов и облегчения производства гелиостатов. Пока не найдено не каких отрицательных качеств этих станций. Работы в этой области энергетике ведутся по всему миру. [3]

Солнечная энергетика

Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.[4]

Достоинства и недостатки солнечной энергии

Достоинства


  • Общедоступность и неисчерпаемость источника.

  • Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки


  • Зависимость от погоды и времени суток.

  • Как следствие необходимость аккумуляции энергии.

  • При промышленном производстве - необходимость дублирования солнечных ЭС маневренными ЭС сопоставимой мощности.

  • Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).

  • Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.

  • Нагрев атмосферы над электростанцией[4]

Солнечные батареи



Солнечная панель — бытовой термин, используемый в разговорной речи или ненаучной прессе. Обычно под термином «солнечная панель» подразумевается несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.

В отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя, солнечная батарея производит непосредственно электричество. Однако для производства электричества из солнечной энергии используются и солнечные коллекторы: собранную тепловую энергию можно использовать и для вырабатывания электричества. Крупные солнечные установки, использующие высококонцентрированное солнечное излучение в качестве энергии для приведения в действие тепловых и др. машин (паровой, газотурбинной, термоэлектрической и др.), называются Гелиоэлектростанции (ГЕЭС).

Различные устройства, позволяющие преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — солнце). Производство фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов развивается быстрыми темпами в самых разных направлениях. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий.[5]

Использование солнечных батарей

  • Микроэлектроника

Для обеспечения электричеством и/или подзарядки аккумуляторов различной бытовой электроники — калькуляторов, плееров, фонариков и т. п.

  • Электромобили

Для подзарядки электромобилей.

  • Энергообеспечение зданий

Солнечные батареи крупного размера, как и солнечные коллекторы, очень широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крышах домов.

Новые дома Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование.

  • Энергообеспечение населённых пунктов

  • Использование в космосе

Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии.

Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз).[5]

Перспективы солнечной энергетики

Сгенерированная на основе солнечного излучения энергия гипотетически сможет к 2050 году обеспечить 20-25 % потребностей человечества в электричестве и сократит выбросы углекислоты. Как полагают эксперты Международного энергетического агентства (IEA), солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тысяч тераватт-часов — или 20-25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно. Однако, эксперты указанного агентства не учитывают либо сознательно замалчивают тот факт, что через 40 лет ожидается общемировой энергетический кризис, связанный с исчерпанием невозобновляемых источников энергии, главным образом нефти. На этом фоне перспективы солнечной энергетики не столь радужны. Это связано с тем, что вся промышленность, в т.ч. и электронная, выпускающая солнечные элементы не является самодостаточной и не может существовать без углеводородного топлива и сырья. Иными словами выброс углекислоты неизбежно сократится через 40 лет, но отнюдь не благодаря достижениям передовых технологий. Солнечная энергия действительно сможет обеспечить четверть потребностей человечества, но лишь в результате неизбежной грядущей мировой депопуляции. При этом потребность будет покрыта лишь на ближайшие 30 лет, до выхода из строя всех солнечных энергоустановок, после чего заменить их будет нечем.


Альтернативное мнение на перспективы солнечной энергетики через 40 лет:

Процент обеспечения потребностей человечества к 2050 году электроэнергией, полученной на СЭС - это вопрос стоимости 1 кВтч при установке солнечной электростанции "под ключ" и развитости мировой энергетической системы, а также сравнительной привлекательности других способов получения электроэнергии. Гипотетически это может быть от 1% до 80%. Одна из цифр в этом диапазоне точно будет соответствовать истине.

Когда углеводородное сырье станет действительно дорогим, его уже не будут массово использовать как топливо, поэтому нефти как сырья для химической промышленности хватит на срок, значительно превышающий 40 лет.

Энергоокупаемость солнечной электростанции значительно меньше 30 лет (особенно, если установить ее в пустыне Сахара). Так, для США, при средней мощности солнечного излучения в 1700 кВт·ч на кв.м в год, энергоокупаемость поликристаллического кремниевого модуля с КПД 12% составляет менее 4 лет (данные на январь 2011). [6]

Библиографическая справка

  1. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%EB%FC%F2%E5%F0%ED%E0%F2%E8%E2%ED%E0%FF_%FD%ED%E5%F0%E3%E5%F2%E8%EA%E0

  2. http://aenergy.ru/category/energy-device/energy

  3. http://infinite-energy.ru/solnechnaya-energiya

  4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%E0%FF_%FD%ED%E5%F0%E3%E5%F2%E8%EA%E0

  5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%E0%FF_%E1%E0%F2%E0%F0%E5%FF

  6. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%E0%FF_%FD%ED%E5%F0%E3%E5%F2%E8%EA%E0




Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

“ Альтернативные источники энергии” iconАльтернативные источники энергии
В приведенной мною работе я рассказал о всевозможных источниках энергии, являющихся альтернативными, их достоинства и недостатки,...
“ Альтернативные источники энергии” icon“ Альтернативные источники энергии”
Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных...
“ Альтернативные источники энергии” iconАльтернативные источники энергии. Ветряная мельница как альтернативный источник энергии
Цель: выяснение эффективности использования ветряной мельницы как альтернативного источника энергии в личном подсобном хозяйстве
“ Альтернативные источники энергии” iconАльтернативные источники энергии Солнечная энергетика Солнечная энергетика
Солнечная энергетика используетнеисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов....
“ Альтернативные источники энергии” icon* “ Альтернативные источники энергии и их возможное применение в Черноморском регионе
Охватывает возможные направления по применению виэ, включая и такие аспекты, как выявление этих источников и их защита, устанволение...
“ Альтернативные источники энергии” iconРеферат на тему: «Основные альтернативные источники энергии. Возможная роль в энергетике»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“ Альтернативные источники энергии” iconРеферат на тему: «Основные альтернативные источники энергии. Возможная роль в энергетике»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“ Альтернативные источники энергии” iconРеферат на тему: «Альтернативные источники энергии»
Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей населения Земли становится...
“ Альтернативные источники энергии” iconНетрадиционные и возобновляемые источники энергии
Доказать преимущества возобновляемых источников энергии их неисчерпаемость и экологическую чистоту
“ Альтернативные источники энергии” iconРесурсы Шаблон «Визитной карточки»
Потребность в энергии в будущем будет возрастать, поэтому необходимо развивать все источники энергии и эффективно использовать энергетические...
“ Альтернативные источники энергии” iconПравительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное...
Блогосфера и социальные сети как альтернативные источники новостей
“ Альтернативные источники энергии” iconКонцепция развития теплоснабжения в россии, включая коммунальную...
Централизованное теплоснабжение, муниципальное теплоснабжение, источники тепловой энергии, тепловые сети, потребители тепловой энергии,...
“ Альтернативные источники энергии” iconПадение самодержавия
России в феврале1917 года; выяснить причины революции, её движущие силы и участников. Продолжить работу по развитию умения сопоставлять...
“ Альтернативные источники энергии” iconУчебно-методический комплекс учебной дисциплины «альтернативные виды...
Рабочая программа дисциплины «Альтернативные виды наказания» составлена на основании
“ Альтернативные источники энергии” iconРеферат «Новый взгляд на использование атомной энергетики»
На сегодняшний день ядерная энергия является самым концентрированным источником энергии, в миллионы раз превосходящим все другие...
“ Альтернативные источники энергии” icon«Возобновляемые источники энергии энергия будущего» Работу выполнил...
...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск