Факторы, определяющие развитие и размещение электроэнергетики РФ

Различные виды нетрадиционных видов энергии находятся на различных стадиях освоения. Как это ни парадоксально, наибольшее применение получил самый изменчивый и непостоянный вид энергии – ветер. Особенно активно развивается ветроэнергетика – 24% в год. Сейчас это наиболее быстро растущий сектор энергетической промышленности в мире.

В начале ХХ века интерес к воздушным винтам и ветроколесам не был обособлен от общих тенденций времени – использовать ветер, где это только возможно. Первоначально наибольшее распространение ветроустановки получили в сельском хозяйстве. В России к началу ХХ века вращалось около 2500 тысяч ветряков общей мощностью миллион киловатт. После 1917 года мельницы остались без хозяев и постепенно разрушились. Правда, делались попытки использовать энергию ветра уже на научной и государственной основе. В 1931 году вблизи Ялты была построена крупнейшая по тем временам ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, а позднее разработан проект агрегата на 5000 кВт. Но реализовать его не удалось, так как Институт ветроэнергетики, занимавшийся этой проблемой, был закрыт.

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. Принцип действия всех ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат. Использование энергии ветра эффективно в районах со среднегодовой скоростью ветра более 5 м/с. В России это побережье Северного Ледовитого океана и Приморье. Наиболее перспективно уставать здесь ветроустановки для выработки электроэнергии для местных автономных потребителей. К сожалению, мощные ветряные системы оказывают нежелательное воздействие на окружающую среду. Они непривлекательны внешне, занимают большие площади, создают много шума, а в случае аварии очень опасны. К тому же стоимость сооружения таких систем вдоль побережий для выработки электроэнергии столь велика, что полученная ими энергия оказывается в несколько раз дороже энергии из обычных источников.

В России валовой потенциал ветровой энергии - 80 трлн. кВт/ч в год, а на Северном Кавказе - 200 млрд. кВт/ч (62 млн. т усл. топлива). (I,6) Эти величины существенно больше соответствующих величин технического потенциала органического топлива.

Таким образом, потенциала солнечной радиации и ветровой энергии в принципе достаточно для нужд энергопотребления, как страны, так и регионов. К недостаткам этих видов энергии можно отнести нестабильность, цикличность и неравномерность распределения по территории; поэтому использование солнечной и ветровой энергии требует, как правило, аккумулирования тепловой, электрической или химической. Однако возможно создание комплекса электростанций, которые отдавали бы энергию непосредственно в единую энергетическую систему, что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления.

Приливные электростанции.

Эксперименты с использованием энергии приливов и отливов на Кольском полуострове (Кислогубская ПЭС) были закончены несколько лет назад из-за прекращения финансирования опытной установки. Тем не менее накопленный опыт утилизации приливов и отливов показал, что это вовсе не беспроблемное предприятие. Для эффективной работы станции требуется высота приливной волны более 5 м. К сожалению, почти повсеместно приливы имеют высоту около 2 м, и только примерно 30 мест на Земле удовлетворяют указанным требованиям. В России это Белое море и Гижигинская губа на Дальнем Востоке. Приливные станции могут иметь важное местное значение в будущем, поскольку являются одной из энергетических систем, которые действуют без серьезного ущерба для окружающей среды.

Геотермальная энергия.

Наиболее стабильным источником может служить геотермальная энергия. Валовой мировой потенциал геотермальной энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается в 18 000 трлн. т усл. топлива, что в 1700 раз больше мировых геологических запасов органического топлива. В России ресурсы геотермальной энергии только в верхнем слое коры глубиной 3 км составляют 180 трлн. т усл. топлива. Использование только около 0,2 % этого потенциала могло бы покрыть потребности страны в энергии. Вопрос только в рациональном, рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов. Именно из-за того, что эти условия до сих пор не соблюдались при попытках создания в стране опытных установок по использованию геотермальной энергии, мы сегодня не можем индустриально освоить такие несметные запасы энергии. Геотермальная энергия подразумевает использование термальных вод для отопления и горячего водоснабжения и пароводяной смеси при сооружении геотермальных электростанций. Предполагаемые запасы пароводяной смеси, сосредоточенной в основном в Курило-Камчатской зоне, могут обеспечить работу геоТЭС мощностью до 1000 МВт, что превышает установленную мощность Камчатской и Сахалинской энергосистем, вместе взятых. В настоящее время на Камчатке функционирует Паужетская геоТЭС, использующая подземное тепло для производства электроэнергии. Она работает в автоматическом режиме и отличается низкой себестоимостью отпускаемой электроэнергии. Предполагается, что геотермальная энергия, подобно энергии приливов, будет иметь сугубо местное значение и не сыграет большой роли в глобальном масштабе. Имеющийся опыт говорит, что эффективно может быть извлечено не более 1% тепловой энергии геотермального бассейна.

Материалы по географии:

История изучения бурых лесных почв
Бурые лесные почвы всегда представляли большой интерес для исследователей, вызывая многочисленные споры и расхождения во взглядах на вопросы об их распространение и формирование. Почвоведы пришли к единому мнению о типе бурых лесных почв не сразу, оставляя этот вопрос неясным достаточно долгое врем ...

Общая характеристика географического положения
Остров Гренландия - самый большой остров Земли. Примерное представление о нем можно получить, представив себе десять Англий, почти целиком покрытых льдом. Кажется, трудно найти на Земле край с более тяжелыми для обитания человека условиями (см рис. 1). Гренландия расположена между Северным Ледовиты ...

Проблемы охраны растительности и животного мира
Район сильно освоенный, сельхозугодия занимают 131.3 тыс. га общей площади, распаханность – 57 %[47]. Площадь гослесфонда около 18 тыс. га. Леса островные, более или менее значиельные массивы сохранились по запретным полосам р. Белой. Коренные леса были представлены дубовыми и смешанными широколист ...