ГДЗ Фізика 9 клас. Підручник [Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О.] 2017
Кейс-завдання 5.
Порівняння виробників енергії. Заповніть таблицю
Виробник енергії
Виробник енергії
Гідроелектростанція
- Переваги:
Використання відновлюваної енергії
Є дуже дешевою електроенергія
Робота не супроводжується шкідливими викидами в атмосферу
Швидкий (щодо ТЕЦ / ТЕС) вихід на режим видачі робочої потужності після включення станції
- Недоліки:
Затоплення орних земель
Будівництво ведеться там, де є великі запаси енергії води
На гірських річках небезпечно через високу сейсмічность районів
Скорочені і нерегульовані попуски води з водосховищ по 10-15 днів призводять до перебудови унікальних заплавних екосистем по всьому руслу річок, як наслідок, забруднення річок, скорочення трофічних ланцюгів, зниження чисельності риб, елімінація безхребетних водних тварин, підвищення агресивності компонентів гнусу (мошки) через недоїдання на личинкових стадіях, зникнення місць гніздування багатьох видів перелітних птахів, недостатнє зволоження заплавній ґрунту, негативні рослинні сукцесії (збіднення фітомаси), скорочення потоку біогенних речовин в океани.Гідроенергетика забезпечує виробництво до 88% відновлюваної і до 20% всієї електроенергії в світі, встановлена гідроенергетична потужність досягає 777 ГВт.
Теплова електростанція
- Переваги:
Чи можуть бути використані не тільки для електропостачання, але і для теплозабезпечення житлових і громадських будівель, промислових підприємств
За рахунок одночасного вироблення електроенергії та подачі тепла теплоелектростанції найбільш ефективні і економічні при тривалій експлуатації. Максимальна теплова потужність опалювальної системи потрібна протягом декількох місяців в році, а для задоволення приблизно 60% витрат тепла потрібно всього 20% настановної теплової потужності.
Одночасно з виробленням електроенергії теплоелектростанцією відбувається і активація опалювальних систем. У теплоелектростанціях передбачений режим покриття пікової потреби в електроенергії при одночасній виробленні тепла.
Найбільший внесок, а саме 80% від всієї електроенергії, виробленої в нашій країні, дають теплові електростанції.
На відміну від ГЕС, теплові електростанції можна побудувати в будь-якому місці, тим самим наблизити джерела отримання електроенергії до споживача і розташувати теплові електростанції рівномірно по території країни або економічного району.
ТЕС працюють практично на всіх видах органічного палива - різних вугіллі, сланцях, рідкому паливі та природному газі.
- Недоліки:
Створення, передача і використання електричної енергії ведуть до електромагнітного забруднення навколишнього середовища.
У кам'яному вугіллі і летючої золі містяться значні кількості радіоактивних домішок (226Ra, 228Ra і ін.). Річний викид в атмосферу в районі розташування ТЕС потужністю 1 ГВт призводить до накопичення на грунті радіоактивності, в 10-20 разів перевищує радіоактивність річних викидів АЕС такої ж потужності.
Спалювання углеродсодержащих палив призводить до появи двоокису вуглецю СО2, Яка викидається в атмосферу і сприяє створенню парникового ефекту.
Спалювання углеродсодержащих палив призводить до появи оксидів сірки та азоту. Вони надходять в атмосферу і після реакції з парами води в хмарах утворюють сірчану і азотну кислоти, яка з дощем падає на землю. Так виникають кислотні дощі.
Теплова енергетика вимагає вилучення територій для видобутку палива, його транспортування, розміщення електростанцій і ліній електропередач, для відвалів зі шлаком
ТЕС на вугіллі, що виробляє електроенергію потужністю 1 ГВт, щорічно споживає 3 млн. Т вугілля, викидаючи в навколишнє середовище 7 млн. Т двоокису вуглецю, 120 тис. Т двоокису сірки, 20 тис. Т оксидів азоту і 750 тис. Т золи .
Атомна електростанція
- Переваги:
Відсутність шкідливих викидів;
Викиди радіоактивних речовин у кілька разів менше вугільної ел. станції аналогічної потужності (зола вугільних ТЕС містить відсоток урану і торію, достатній для їх вигідного вилучення);
Невеликий обсяг використовуваного палива і можливість його повторного використання після переробки;
Висока потужність: 1000-1600 МВт на енергоблок;
Низька собівартість енергії, особливо теплової.
- Недоліки:
Опромінене паливо небезпечно, вимагає складних і дорогих заходів з переробки та зберігання;
Небажаний режим роботи зі змінною потужністю для реакторів, що працюють на теплових нейтронах;
Наслідки можливого інциденту вкрай важкі, хоча його ймовірність досить низька;
Великі капітальні вкладення, як питомі, на 1 МВт встановленої потужності для блоків потужністю менше 700-800 МВт, так і загальні, необхідні для спорудження станції, її інфраструктури, а також у разі можливої ліквідації.
Припливна електростанція
Переваги:
Енергія відновлювальна;
Незмінна вироблення енергії в місячному (сезонному і багаторічному) періодах за весь термін експлуатації;
Стійка робота в енергосистемах як в базовому режимі, так і в піку графіка навантажень;
Немає залежності від рівня випадає на рік опадів;
Відсутня викид шкідливих газів, в тому числі і що створюють парниковий ефект в атмосфері, а також золи, радіоактивних і теплових відходів;
Відсутні проблеми, пов'язані з видобутком, транспортуванням, переробкою, спалюванням і складуванням палива, що негативно впливають на навколишнє середовище;
Натуральні випробування на Кислогубська ПЕС не виявлено загиблої риби або її ушкоджень;
На ПЕС гине лише 5 - 10% планктону (на ГЕС 83 - 99%), що є основною кормовою базою рибного стада;
- Недоліки:
Розбіжність основних періодів виникнення припливів (12 год 25 хв і 24 год 50 хв) зі звичним для людини періодом сонячної доби (24 год); в зв'язку з чим виникає зсув по фазі між оптимальними генерацією та споживанням енергії;
Зміна висоти припливу з періодом два тижні, що призводить до коливань потужності ПЕС;
Великі витрати води при відносно низьких напору призводять до необхідності використання великої кількості турбін, що працюють при відносно низькому ККД.
Вітряна електростанція
- Переваги:
Екологічно-чистий вид енергії. Виробництво електроенергії за допомогою "вітряків" не супроводжується викидами вуглекислого чи будь-якого іншого газу.
Ергономіка. Вітрові електростанції займають мало місця і легко вписуються в будь-який ландшафт, а також відмінно поєднуються з іншими видами господарського використання території.
Відновлювана енергія. Енергія вітру, на відміну від викопного палива, невичерпна.
Краще рішення для важкодоступних місць. Для віддалених місць встановлення вітрових електрогенераторів може бути найкращим і найдешевшим рішенням.
- Недоліки:
Нестабільність. Нестабільність полягає в відсутності гарантій отримання необхідної кількості електроенергії. На деяких ділянках суші сили вітру може виявитися недостатньо для вироблення необхідної кількості електроенергії.
Відносно невисокий вихід електроенергії. Вітрові генератори значно поступаються у виробленні електроенергії дизельним генераторам, що призводить до необхідності встановлення відразу декількох турбін. Крім того, вітрові турбіни неефективні в період пікових навантажень.
Висока вартість. Вартість установки потужністю 1 МВт становить 1 мільйон доларів.
Небезпека для дикої природи. Обертові елементи турбіни становлять потенційну небезпеку для деяких видів живих організмів. Згідно зі статистикою, лопаті кожної встановленої турбіни є причиною загибелі не менш як чотирьох особин птахів на рік.
Шумове забруднення. Шум від "вітряків" може викликати занепокоєння, як диких тварин, так і людей, які проживають поблизу.
Сонячна електростанція
- Переваги:
Сонячна енергія - це відновлювальна енергія, яка не може вичерпатися (принаймні в масштабах людського мислення). В запасі у нас є ще мінімум 5 мільярдів років, щоб використовувати Сонце для отримання електроенергії. Цього більш ніж достатньо, враховуючи те, що запаси нафти, газу і вугілля можуть вичерпатися в найближчі сторіччя.
Екологічність. Отримання сонячної енергії за тією технологією, яка застосовується зараз (за допомогою сонячних панелей), абсолютно не шкодить навколишньому середовищу. А ті забруднення, які виникають при виробництві та транспортуванні сонячних систем мізерно малі в порівнянні з тим, яку шкоду екології планети завдає видобуток традиційних корисних копалин.
Великі можливості використання. Кількість сонячного випромінювання, що потрапляє на Землю, настільки велика, що в кілька десятків тисяч разів перевищує потребу в ньому всього людства. Це означає, що при правильній організації використання цієї енергії на всій планеті, людство зможе забезпечити себе постійним потоком електроенергії всього з одного джерела. При цьому, завдяки його відновлюваності, ми не зможемо перевищити свої потреби і привести до нестачі ресурсів.
Висока технологічність процесу. Пам'ятаєте, як робочі видобувають вугілля? А нафту? Це дуже масштабний процес, який пов'язаний не тільки з великими трудовими витратами, а й із значною небезпекою для життя. У технології отримання сонячної енергії роль людини зведена до мінімуму, та й процес виробництва не можна назвати ризикованим.
Доступ до сонячної енергії можна отримати в будь-якій точці світу за рідкісним винятком (міста крайньої півночі, де день може тривати щонайбільше декілька годин). Ні в однієї країни не може бути привілеїв у доступності до цього джерела, так як тут можливості в усіх рівні. Різниця лише в рівні розвитку технологій, але це вже інше питання.
Простота експлуатації. Сонячні станції, особливо домашні, практично не вимагають технічного обслуговування. Декілька разів на рік вимагають очищення модулі, в іншому ж станція стабільно служить в середньому 25 років. До речі, великий плюс сонячних електростанцій - їх безшумність.
Економія. Слід відразу сказати, що мова йде про економію в довгостроковій перспективі. У багатьох країнах працюють різні державні програми, спрямовані на заохочення використання громадянами та підприємцями альтернативних джерел енергії. Так, в Україні діє «зелений тариф» - завищена ціна, за якою держава купує електроенергію, отриману альтернативним екологічним способом.
- Недоліки:
Висока вартість. Будьте готові до того, що сонячна електростанція - задоволення не з бюджетних, якщо говорити про разовий вклад коштів. Вигоди, безумовно, від такої станції будуть куди більші, але, знову ж таки, в довгостроковій перспективі. При грамотній організації таких систем, з урахуванням усіх базових витрат, отримання сонячної енергії обходиться дешевше, ніж електрика з мережі.
Мінливість. Кількість отриманої енергії безпосередньо залежить від інтенсивності сонячного випромінювання, так що, наприклад, у наших широтах, влітку СЕС працюють набагато ефективніше, ніж в холодну пору року. Те ж саме можна сказати і про похмурі дні, і про ранковий і вечірній час. Саме через це системи без акумуляторів на даний момент не можуть використовуватися в якості основних джерел енергії.Все це не така вже й велика проблема, але все ж можуть виникати певні труднощі.
Дорогі системи зберігання енергії. Щоб використання електроенергії було максимально ефективним, застосовуються акумулятори, які зберігають її запаси і, скажімо так, вирівнюють графік її подачі. Завдяки акумуляторам система працює більш стабільно, але на їх придбання також доведеться витратитися.
СЕС вимагає площ. Це може бути земля, стіна будівлі, або ж дах, але місце все ж потрібно виділити.
Якщо помітили в тексті помилку, виділіть її та натисніть Ctrl + Enter