АТОМНА ЕНЕРГІЯ.

Її виробляють атомні електростанції, де в якості ядер пального використовується уран, збагачений ізотопом урану з атомною масою 237. Геологічні запаси урану в надрах Землі відносно обмежені, але їх достатньо для використання людством на 500 наступних років. Запаси урану оцінюються в 5,4 млн т, з них 50% - достовірні, які можуть бути вилучені з певним рівнем економічних витрат і застосуванням розроблених технологій. При широкому поширенні урану в природі його вміст у руді дуже невелике: лише незначна частина рудних родовищ має концентрацію урану понад 0,3%. Тільки в перший період його видобутку для цієї мети використовувалися багаті руди, які були швидко вичерпані. В сучасних умовах межею економічної рентабельності цільової видобутку урану вважається величина від 0,001 до 0,5%.

У Росії основні об'єкти ядерної енергетики знаходяться в Красноярському краї, Челябінській, Томської, Воронезької, Тверській, Курській та інших областях. В країні експлуатуються 10 атомних електростанцій: Балаковская, Белоярская, Билибинская, Калінінська, Кольська, Курська, Ленінградська, Нововоронежська, Ростовська і Смоленська. До 2020 року в Росії має з'явитися 11 нових атомних станцій. Десять існуючих АЕС пройдуть модернізацію і розширення.

Багато вітчизняних підприємства початкових і кінцевих стадій ядерного паливного циклу розташовані в глибині російської території, далеко від морських берегів. В силу цього вони становлять небезпеку насамперед для самої Росії. У країнах, що не володіють настільки великими територіями (Японія, Великобританія, Тайвань, Корея та ін.), Такі підприємства виявляються набагато ближче до Світового океану, що зумовлює небезпеку не тільки для їх власних, а й міжнародних акваторій.

Можливості та перспективи поновлюваних джерел енергії. Коливання вартості нафтогазового палива на світовому ринку і катастрофічні наслідки аварій на атомних електростанціях викликали в розвинених країнах, які імпортують нафтогазову сировину, інтерес до використання різних місцевих поновлюваних джерел енергії. Мотиви більш широкого застосування поновлюваних джерел енергії підкріплюються такими міркуваннями.

По-перше, природні запаси викопного палива обмежені. Якщо виходити з розвіданих запасів і існуючих темпів споживання, то, за оцінкою фахівців, ресурси можуть бути вичерпані протягом найближчих 30-100 років.

По-друге, розробка запасів викопного сировини порушує усталене екологічну рівновагу і негативно впливає на навколишнє середовище.

По-третє, в місцях видобутку копалин ресурсів відбувається інтенсивне забруднення атмосфери, поверхневих і підземних вод, порушення ландшафтів і накопичення твердих відходів.

Разом з тим в даний час поновлювані джерела енергії використовуються ще дуже обмежено. Частка нових і поновлюваних джерел енергії в світовому енергетичному балансі не перевищує 15%, а в США внесок відновлюваних джерел енергії становить не більше 7% (у структурі цих джерел 81% припадає на гідроелектростанції; 8 - на теплоелектростанції, що працюють на смітті; 5 - на геотермальні станції; 4 - на теплоелектростанції, що використовують енергію біомаси; 1 - на вітроелектростанції (ВЕС) і зовсім небагато - на сонячні елементи).

Вченими розглядаються подальші можливості використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії, до яких належать малі ГЕС, морська гідроенергетика, геліоенергетика, енергія вітру, енерго- використання біомаси, енергія геотермальних джерел, воднева енергетика та ін. Однак на шляху їх широкого використання існують перешкоди. Так, в Німеччині така «екологічно чиста» енергетика, як вітрова, встановлена потужність якої складає 1 МВт, взимку практично не працює через відсутність вітру.

У Росії є великі перспективи для розвитку відновлюваних джерел енергії. Їх частка в загальному енергетичному балансі може досягти до 2020 р 7-10%, що вище частки атомної енергетики.

Сонячна енергія. Використання сонячної енергії в господарській діяльності дало б значний результат, тому що запаси її практично невичерпні. За щоб скористатися цим видом енергії, потрібні установки для її консервації і переробки в інші види енергії. Це обумовлено малою щільністю потоку енергії і рассредоточением її на великих територіях. Ускладнюють її використання перерви надходження з-за хмарності і при зміні дня і ночі. Практичне застосування сонячної енергії здійснено в сонячних батареях космічної техніки.

Перша промислова сонячна електростанція була побудована в 1985 р в Криму і мала пікову потужність 5 МВт. Собівартість вироблюваної нею енергії була високою, і в середині 90-х рр. XX ст. станцію закрили. Роботи зі створення сонячних електростанцій активно велися також в США, і в 1989 р там була задіяна солнечногазовая електростанція потужністю 80 МВт. У наступні п'ять років роботи зі створення подібних електростанцій тривали, їх сумарна потужність досягла 480 МВт і були значно поліпшені економічні показники - собівартість 1 кВт • год знизилася до рівня, в два рази меншого собівартості енергії, виробленої на АЕС.

Роботи зі створення геліоелектростанцій ведуться і в Європі. У 2007 р в Португалії стала до ладу найбільша в світі сонячна електростанція. Панелі станції займають площу майже в 60 га. Її потенціал дозволяє забезпечувати електроенергією 8 тис. Будинків. В Іспанії запущена перша в світі геліоелектростанції промислового масштабу Gemasolar з проектною потужністю 20 МВт, яка може працювати цілодобово, при цьому забезпечуючи електрикою 25 тис. Будинків. Геліоелектростанції на сьогоднішній день є найбезпечнішими для довкілля.

Енергія вітру. Широко поширена і є практично невичерпним ресурсом енергія вітру. Запаси енергії вітру більш ніж в 100 разів перевищують запаси гідроенергії всіх річок планети. Її доцільно використовувати у важкодоступних районах, віддалених від джерел централізованого електропостачання, а також для дрібних, розосереджених споживачів енергії. В даний час се розглядають в якості одного з найважливіших поновлюваних джерел енергії в світі. Вітрову енергію перетворюють в електричну в вітрових енергетичних установках (ВЕУ). Вони можуть стати серйозною підмогою для швидкого нарощування виробництва енергії.

Ще в 1888 р Чарльз Браш в Клівленді (штат Огайо, США) побудував першу вітроустановку для отримання електроенергії. Але і тривалий час через використання вітру як джерела енергії було недостатньо реалізовано.

У 1930-х рр. на території США працювало багато малих вітроелектричних станцій (ВЕС). Встановлена в 1932 р в Антарктиді ВЕС працювала при екстремальних погодних умовах протягом 23 років. Процес створення ВЕС повністю припинився в 1940-х рр., Коли в промислово розвинених країнах електромережі досягли віддалених куточків і взяла гору централізація в енергетиці. Розвиток технологій ВЕС було призупинено.

Тільки після нафтової кризи 1973 почалися інтенсивні дослідження в галузі альтернативної енергетики. Вітроенергетика стала активно розвиватися в Німеччині. У 70-і рр. XX ст. там опрацьовувалася «програма вітряної енергії», і в 1983 р вступила в дію перша установка. Вона була гігантських розмірів: несучі гвинти мали діаметр 100 м, однак позитивних результатів від неї отримано не було. Подальші розробки привели до вдосконалення конструкції ВЕУ і значного зниження собівартості одержуваної від них енергії.

В даний час ВЕС діють в 95 країнах. Щодо використання ВЕУ в світі лідирують США, а в Європі - Німеччина, Великобританія, Данія, Нідерланди. Німеччина отримує від вітру десяту частину своєї електроенергії, а по всій Західній Європі вітроустановки дають більше 100 ГВт електроенергії. У Росії функціонують три ВЕС: Анадирський, ВЕС Тюпкільди (Башкирія), Зеленоградська (Калінінградська обл.); будується Шуміхінская ВЕС в Курганської області; спроектована Єйська ВЕС в Краснодарському краї.

Є негативні результати при створенні ВЕС. Перший - велика шумове навантаження для навколишніх жителів. Шумові ефекти від ВЕУ мають різну природу і підрозділяються на механічні (шум від редукторів, підшипників і ін.) І аеродинамічні впливу. Шумовий ефект в безпосередній близькості ВЕС досягає 50-80 дБА. Окрему екологічну проблему обумовлюють шумові впливи установок потужністю понад 250 кВт, коли на кінцях лопаток ветроколес великого діаметра виникають надзвукові швидкості. При цьому створюються інфразвукові коливання, що негативно впливають на всі живі організми.

Другий негативний результат - відчуження земельних територій. Для одного «вітряного парку» з 10 установок необхідно 45 га землі, щоб дотримуватися мінімальних відстаней між окремими вишками. Частково ці землі можуть використовуватися для сільськогосподарських потреб. Однак часто ВЕС будуються поряд з житловими будинками, іноді відстань до них становить всього 250 м. Але ж це установки висотою 150 м. Для мешканців прилеглих будинків не передбачається ніякого захисту як від шуму, так і від руйнування лопатей, хоча у великих ВЕУ лопать при поломки і відриві може бути відкинута на 400-800 м. Ризик зниження безпеки життєдіяльності поруч з ВЕУ є третім негативним результатом.

Ще одна причина виступів проти ВЕС криється в тому, що вони дезорганізують роботу енергомереж. Вся справа в тому, що в рівні періоди часу вітер дме з різною силою, іноді - зовсім слабо. Его призводить до того, що від ВЕС надходить змінна кількість струму і енергетикам доводиться мати в резерві великі кількості енергії на звичайних електростанціях для забезпечення безперебійного енергопостачання. З технічної точки зору такі запаси знижують екологічну вигоду ВЕС і ведуть до додаткових витрат.

Розміщення вітрових парків впливає на польоти птахів і комах. Воно створює перешкоди для поширення радіо- і телеволн. У місцях роботи вітряків значно слабшає сила повітряних потоків, що може вплинути на місцевий клімат, а також обмежити «провітрювання» довколишніх промислових районів. ВЕУ викликають оптичне забруднення ландшафту, що призводить до відтоку туристів з місць розташування ВЕС.

Таким чином, широкого поширення ВЕС не отримали, так як мають обмежену потужністю, можуть розташовуватися тільки в місцевостях із специфічним режимом вітрів і надають ряд негативних впливів. На сучасному рівні розвитку вітроенергетики ВЕС не є конкурентами для атомних, гідро- і теплоелектростанцій. Потужність середньої АЕС більш ніж в чотири рази перевищує потужність найбільшої ВЕС. За економічними показниками ВЕС наблизилися до підприємств традиційної енергетики, оскільки вартість енергії, одержуваної з допомогою ВЕУ, на цей момент значно знизилася. Крім того, для ВЕС не виникає проблеми складування відпрацьованих ядерних відходів.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >