Экологические электростанции: Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества

Содержание

Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества

Введение.
Энергия
– проблемы роста потребления

Энергетический
кризис –
явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше
их предложения. Его причины могут находиться в области логистики,
политики или физического дефицита.

Потребление
энергии является обязательным условием существования человечества.
Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо
для удовлетворения потребностей человека, увеличения
продолжительности и улучшения условий его жизни.

История
цивилизации – история изобретения все новых и новых методов
преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном
итоге увеличения энергопотребления.

Первый
скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился
добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева
своих жилищ. Источниками энергии в этот период служили дрова и
мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением
колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного
производства. К XV
веку средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и
ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял
приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек. Особенно
заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за
последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, –
оно возросло в 30 раз и достигло в 1998 г. 13.7 Гигатонн
условного топлива в год. Человек индустриального общества потребляет
в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек.

В
современном мире энергетика является основой развития базовых
отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного
производства. Во всех промышленно развитых странах темпы
развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.

В
то же время энергетика – один из источников неблагоприятного
воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на
атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых
частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных
водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких
отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив,
изменение ландшафта, выбросы токсичных веществ).

Несмотря
на отмеченные факторы отрицательного воздействия энергетики на
окружающую среду, рост потребления энергии не вызывал особой тревоги
у широкой общественности. Так продолжалось до середины 70-х годов,
когда в руках специалистов оказались многочисленные данные,
свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую
систему, что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом
росте энергопотребления. С тех пор ни одна другая научная проблема не
привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих,
а в особенности предстоящих изменений климата.

Считается,
что одной из главных причин этого изменения является энергетика.
Под энергетикой при этом понимается любая область человеческой
деятельности, связанная с производством и потреблением энергии.
Значительная часть энергетики обеспечивается потреблением
энергии, освобождающейся при сжигании органического ископаемого
топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит к
выбросу в атмосферу огромного количества загрязняющих веществ.

Такой
упрощенный подход уже наносит реальный вред мировой экономике и может
нанести смертельный удар по экономике тех стран, которые еще не
достигли необходимого для завершения индустриальной стадии развития
уровня потребления энергии, в том числе России. В
действительности все обстоит гораздо сложнее. Помимо парникового
эффекта, ответственность за который, частично лежит на
энергетике, на климат планеты оказывает влияние ряд естественных
причин, к числу важнейших из которых относятся солнечная активность,
вулканическая деятельность, параметры орбиты Земли, автоколебания в
системе атмосфера-океан. Корректный анализ проблемы возможен лишь с
учетом всех факторов, при этом, разумеется, необходимо внести
ясность в вопрос, как будет вести себя мировое энергопотребление в
ближайшем будущем, действительно ли человечеству следует установить
жесткие самоограничения в потреблении энергии с тем, чтобы избежать
катастрофы глобального потепления.

Современные тенденции развития энергетики

Рис. 5.37. Мировое потребление коммерческой энергии Е и
численность населения Р во второй половине XX столетия

Общепринятая классификация
подразделяет источники первичной энергии на коммерческие
и некоммерческие.

    Коммерческие
источники энергии включают в
себя твердые (каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы,
битуминозные пески), жидкие (нефть и газовый конденсат), газообразные
(природный газ) виды топлива и первичное электричество
(электроэнергия, произведенная на ядерных, гидро-, ветровых,
геотермальных, солнечных, приливных и волновых станциях).

К
некоммерческим
относят все остальные источники энергии (дрова,
сельскохозяйственные и промышленные отходы,
мускульная сила рабочего скота и собственно человека).

Мировая
энергетика в целом на протяжении всей индустриальной фазы
развития общества основана преимущественно на коммерческих
энергоресурсах (около 90% общего потребления энергии). Хотя следует
отметить, что существует целая группа стран (экваториальная зона
Африки, Юго-Восточная Азия), многочисленное население которых
поддерживает свое существование почти исключительно за счет
некоммерческих источников энергии.

Различного
рода прогнозы потребления энергии, базирующиеся на данных за
последние 50-60 лет предполагают, что примерно до 2025 г. ожидается
сохранение современного умеренного темпа роста мирового потребления
энергии – около 1.5% в год и проявившая себя в последние 20 лет
стабилизация мирового душевого потребления на уровне 2.3-2.4 т
усл.топл./(чел.-год). После 2030 г. по
прогнозу начнется медленное снижение среднемирового уровня
душевого потребления энергии к 2100 г. При этом общее потребление
энергии обнаруживает явную тенденцию к стабилизации после 2050
г. и даже слабого уменьшения к концу века.

Одним из
важнейших факторов, учитывавшихся при разработке прогноза,
является обеспеченность ресурсами мировой энергетики, базирующейся на
сжигании ископаемого органического топлива.

В рамках
рассматриваемого прогноза, безусловно, относящегося к категории
умеренных по абсолютным цифрам потребления энергии, исчерпание
разведанных извлекаемых запасов нефти и газа наступит не ранее 2050
г., а с учетом дополнительных извлекаемых ресурсов – после 2100
г. Если принять во внимание, что разведанные извлекаемые запасы угля
значительно превосходят запасы нефти и газа, вместе взятые, то
можно утверждать, что развитие мировой энергетики по данному сценарию
обеспечено в ресурсном отношении более чем на столетие.

Вместе с
тем, результаты прогнозов дают значительный разброс, что хорошо видно
из подборки некоторых опубликованных данных прогнозов на 2000 г.

Таблица
5.7. Некоторые недавние прогнозы энергопотребления на 2000 г.
(в
скобках – год публикации) и его действительное значение.

Прогностический центр	Потребление первичной энергии, Гт усл. топл./год
Институт атомной энергии (1987)	21.2
Международный институт прикладного системного анализа (IIASA) (1981)	20.0
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) (1981)	18.7
Окриджская национальная лаборатория (ORNL) (1985)	18.3
Международная комиссия по изменению климата (IPCC) (1992)	15.9
Лаборатория глобальных проблем энергетики ИБРАЭ РАН–МЭИ (1990)	14.5
Действительное энергопотребление	14.3

Уменьшение
энергопотребления по отношению к прогнозируемому связаны, прежде
всего, с переходом от экстенсивных путей ее развития, от
энергетической эйфории к энергетической политике, основанной на
повышении эффективности использования энергии и всемерной ее
экономии.

Поводом для этих изменений
стали энергетические кризисы 1973 и 1979 годов, стабилизация
запасов ископаемых топлив и удорожание их добычи, желание уменьшить
обусловленную экспортом энергоресурсов зависимость экономики от
политической нестабильности в мире.

Табл.5.8. Стоимость электроэнергии от различных источников в США в
2000 г. (долл./кВт.ч).

Источник электроэнергии	Стоимость
АЭС	0.14–0.15
ТЭС (уголь)	0.07–0.09
ГЭС (большие)	0.04
ГЭС (малые)	0.10–0.12
ТЭС (газовые)	0.04–0.06
ТЭС (биомасса)	0. 07–0.10
ТЭС (геотермальные)	0.04
ВЭС (ветроустановки)	0.06–0.10
ГТЭС (гелиоустановки)	0.10–0.20

Вместе с тем, говоря о
потреблении энергии, следует отметить, что в
постиндустриальном обществе должна быть решена еще одна
основополагающая задача – стабилизация
численности населения.
    Современное
общество, не решившее эту проблему или, по крайней мере, не
предпринимающее усилий для ее решения, не может считаться ни
развитым, ни цивилизованным, поскольку совершенно очевидно, что
бесконтрольный рост населения ставит непосредственную угрозу
существования человека как биологического вида.

Итак,
потребление энергии на душу населения в
мире обнаруживает явную тенденцию к стабилизации. Следует отметить,
что этот процесс начался еще около 25 лет тому назад, т. е. задолго до
нынешних спекуляций на глобальном изменении климата. Такое
явление в мирное время наблюдается впервые с начала индустриальной
эпохи и связано с массовым переходом стран мира в новую,
постиндустриальную стадию развития, в которой потребление
энергии на душу населения остается постоянным. Указанный факт
имеет весьма важное значение, поскольку в результате и величина
общего потребления энергии в мире растет гораздо более медленными
темпами. Можно утверждать, что серьезное замедление темпов роста
энергопотребления оказалось полной неожиданностью для многих
прогнозистов.

Кризис топливных ресурсов

    В
начале 70-х годов страницы газет запестрели заголовками:
«Энергетический кризис!», «Надолго ли хватит
органического топлива?», «Конец нефтяного века!»,
«Энергетический хаос». Этой теме до сих пор большое
внимание уделяют все средства массовой информации – печать,
радио, телевидение. Основания для такой тревоги есть, ибо
человечество вступило в сложный и достаточно долгий период мощного
развития своей энергетической базы. Поэтому следуете просто
расходовать известные сегодня запасы топлива, но расширяя масштабы
современной энергетики, отыскивать новые источники энергии и
развивать новые способы её преобразования.
    Прогнозов
о развитии энергетики сейчас очень много. Тем не менее, несмотря на
улучшившуюся методику прогнозирования, специалисты, занимающиеся
прогнозами, не застрахованы от просчетов, и не имеют достаточных
оснований говорить о большой точности своих прогнозов для такого
временного интервала, каким являются 40-50 лет.
    Человек
всегда будет стремиться обладать как можно большим количеством
энергии, обеспечивающим движение вперед. Не всегда наука и техника
дадут ему возможность получать энергию во всевозрастающих объемах.
Но, как показывает историческое развитие, обязательно будут
появляться новые открытия и изобретения, которые помогут человечеству
сделать очередной качественный скачок и пойти к новым достижениям ещё
более быстрыми шагами.
    Тем
не менее, пока проблема истощения энергетических ресурсов остается.
Ресурсы, которыми обладает Земля, делятся на возобновляемые
и
невозобновляемые.
К первым относятся солнечная энергия, тепло Земли, приливы океанов,
леса. Они не прекратят существования, пока будут Солнце и Земля.
Невозобновляемые ресурсы не восполняются природой или восполняются
очень медленно, гораздо медленнее, чем их расходуют люди. Скорость
образования новых горючих ископаемых в недрах Земли определить
довольно трудно. В связи с этим оценки специалистов различаются более
чем в 50 раз. Если даже принять самое большое это число, то все равно
скорость накопления топлива в недрах Земли в тысячу раз меньше
скорости его потребления. Поэтому такие ресурсы и называют
невозобновляемыми. Оценка запасов и потребления основных из них
приведена в табл.5.44. В таблице приведены потенциальные ресурсы.
Поэтому при существующих сегодня методах добычи из них можно извлечь
только около половины. Другая половина остается в недрах. Именно
поэтому, часто утверждают, что запасов хватит на 120-160 лет. Большую
тревогу вызывает намечающееся
истощение нефти и газа, которого (по имеющимся оценкам) может
хватить всего на 40-60 лет.
    С
углем свои проблемы. Во-первых, его транспортировка – дело
весьма трудоемкое. Так в России, основные запасы угля сосредоточены
на востоке, а основное потребление – в европейской части.
Во-вторых, широкое использование угля связано с серьезным
загрязнением атмосферы, засорением поверхности земли и ухудшением
почвы.
    В
разных странах все перечисленные проблемы выглядят различно, но
решение их почти везде было одно – внедрение атомной
энергетики. Запасы уранового сырья тоже ограничены. Однако если
говорить о современных тепловых реакторах усовершенствованного типа,
то для них, вследствие достаточно большой их эффективности, можно
считать запасы урана практически безграничными.
    Так
почему же люди заговорили об энергетическом кризисе, если запасов
только органического топлива хватит на сотни лет, а в резерве ещё
ядерное?
    Весь
вопрос в том, сколько оно стоит. И именно с этой стороны нужно
рассматривать сейчас энергетическую проблему. в недрах земли ещё
много, но их добыча Нефти, газа стоит все дороже и дороже, так как
эту энергию приходится добывать из более бедных и глубоко залегающих
пластов, из небогатых месторождений, открытых в необжитых,
труднодоступных районах. Гораздо больше приходится и придется
вкладывать средств для того, чтобы свести к минимуму экологические
последствия использования органического топлива.

    Атомная
энергия внедряется сейчас не потому, что она обеспечена топливом на
столетия и тысячелетия, а, скорее из-за экономии и сохранения на
будущее нефти и газа, а также из-за возможности уменьшения
экологической нагрузки на биосферу.

    Существует
распространенное мнение, что стоимость электроэнергии АЭС значительно
ниже стоимости энергии, вырабатываемой на угольных, а в перспективе –
и газовых электростанциях. Но если подробно рассмотреть весь цикл
атомной энергетики (от добычи сырья до утилизации РАО, включая
расходы на строительство самой АЭС), то эксплуатация АЭС и
обеспечение ее безопасной работы оказываются дороже, чем
строительство и работа станции такой же мощности на традиционных
источниках энергии (табл. 5.8 на примере экономики США).
    Поэтому
в последнее время все больший акцент делается на энергосберегающих
технологиях и возобновляемых источниках
– таких как солнце, ветер, водная стихия. Например, в
Европейском союзе поставлена цель к 2010-2012 гг. получать 22%
электроэнергии с помощью новых источников. В Германии, например, уже
в 2001 г. энергия, производимая от возобновимых источников, была
равносильна работе
8 атомных реакторов, или 3.5% всей электроэнергии.
    Многие
считают, что будущее принадлежит дарам Солнца. Однако, оказывается и
здесь все не так просто. Пока стоимость получения электроэнергии с
применением современных солнечных фотоэлектрических элементов в 100
раз выше, чем на обычных электростанциях. Однако специалисты,
занимающиеся фотоэлементами, полны оптимизма, и считают, что им
удастся существенно снизить их стоимость.

    Точки
зрения специалистов на перспективы использования возобновляемых
источников энергии очень различаются. Комитет по науке и технике в
Англии, проанализировав перспективы освоения таких источников
энергии, пришел к выводу, что их использование на базе современных
технологий пока минимум в два-четыре раза дороже строительства АЭС.
Другие специалисты в различных прогнозах этим источникам энергии уже
в недалеком будущем. По-видимому, источники возобновляемой энергии
будут применяться в отдельных районах мира, благоприятных для их
эффективного и экономичного использования, но в крайне ограниченных
масштабах. Основную долю энергетических потребностей человечества
должны обеспечить уголь и атомная энергетика. Правда, пока нет
настолько дешевого источника, который позволил бы развивать
энергетику такими быстрыми темпами, как бы этого хотелось.
    Сейчас
и на предстоящие десятилетия наиболее экологичным источником
энергии представляются ядерные, а затем, возможно, и термоядерные
редакторы. С их помощью человек и будет двигаться по ступеням
технического прогресса. Будет двигаться до тех пор, пока не откроет и
не освоит какой-либо другой, более удобный источник энергии.
    На
рис.5.38 приведен график роста мощности АЭС в мире и производства
электроэнергии за 1971-2006 гг., и прогнозы развития на 2020-30 гг.
Помимо упомянутых выше, несколько развивающихся стран, таких, как
Индонезия, Египет, Иордания и Вьетнам, заявили о возможности создания
АЭС и сделали первые шаги в этом направлении.

Рис.5.38.
(наверху)
Рост мощности АЭС и производства электроэнергии за 1971-2006 гг.
по данным МАГАТЭ и прогнозы мощности АЭС в Мире на 2020-2030 гг.
(внизу)

Экологический кризис энергетики

Основные
формы влияния энергетики на окружающую среду состоят в следующем.

Основной объем энергии
человечество пока получает за счет использования невозобновимых
ресурсов.
Загрязнение атмосферы:
тепловой эффект, выделение в атмосферу газов и пыли.
3. Загрязнение гидросферы:
тепловое загрязнение водоемов, выбросы загрязняющих веществ.
Загрязнение литосферы при
транспортировке энергоносителей и захоронении отходов, при
производстве энергии.
Загрязнение радиоактивными и
токсичными отходами окружающей среды.
Изменение
гидрологического режима рек гидроэлектростанциями и как следствие
загрязнение на территории водотока.
Создание электромагнитных
полей вокруг линий электропередач.

Согласовать
постоянный рост энергопотребления с ростом отрицательных последствий
энергетики, учитывая, что в ближайшее время человечество ощутит
ограниченность ископаемого топлива, можно, по-видимому, двумя
способами

Экономия энергии.
Степень влияния прогресса на экономию энергии можно
продемонстрировать на примере паровых машин. Как известно, КПД
паровых машин 100 лет назад составлял 3-5%, а сейчас достигает 40%.
Развитие мировой экономики после энергетического кризиса 70 годов
также показало, что на этом пути у человечества есть значительные
резервы. Применение ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий
обеспечило значительное сокращение потребления топлива и материалов в
развитых странах.
Развитие
экологически более чистых видов производства энергии. Решить
проблему, вероятно, способно развитие альтернативных видов
энергетики, особенно базирующихся на использовании возобновляемых
источников. Однако пути реализации данного направления
пока не очевидны.
Пока возобновимые источники дают не более 20 %
общемирового потребления энергии. Основной вклад в эти 20% дают
использование биомассы и гидроэнергетика.

Экологические проблемы традиционной энергетики

Основная
часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых
электростанциях (ТЭС). Далее обычно идут гидроэлектростанции (ГЭС) и
атомные электростанции (АЭС).

    1) Тепловые
электростанции
    В
большинстве стран мира доля электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС
больше 50%. В качестве топлива на ТЭС обычно используются уголь,
мазут, газ, сланцы. Ископаемое топливо относится к невозобновимым
ресурсам. Согласно многим оценкам угля на планете хватит на 100-300
лет, нефти на 40-80 лет, природного газа на 50-120 лет.
    Коэффициент
полезного действия ТЭС составляет в среднем 36-39%. Наряду с топливом
ТЭС потребляет значительное количество воды. Типичная ТЭС мощностью 2
млн. кВт ежесуточно потребляет 18 000 т
угля, 2500 т
мазута, 150 000 м³
воды. На охлаждение отработанного пара на ТЭС используются ежесуточно
7 млн. м³
воды, что приводит к тепловому загрязнению водоема-охладителя.
    Для
ТЭС характерно высокое радиационное и токсичное загрязнение
окружающей среды. Это обусловлено тем, что обычный уголь, его зола
содержат микропримеси урана и ряда токсичных элементов
в значительно больших концентрациях, чем земная кора.
    При
строительстве крупных ТЭС или их комплексов загрязнение еще более
значительно. При этом могут возникать новые эффекты, например,
обусловленные превышением скорости сжигания кислорода над скоростью
его образования за счет фотосинтеза земных растений на данной
территории, или вызванные увеличением концентрации углекислого газа в
приземном слое.

    Из
ископаемых источников топлива наиболее перспективным является уголь
(его запасы огромны по сравнению с запасами нефти и газа). Основные
мировые запасы угля сосредоточены в России, Китае и США. При этом
основное количество энергии в настоящее время вырабатывается на ТЭС
за счет использования нефтепродуктов. Таким образом, структура
запасов ископаемого топлива не соответствует структуре его
современного потребления при производстве энергии. В перспективе –
переход на новую структуру потребления ископаемого топлива (угля)
вызовет значительные экологические проблемы, материальные затраты и
изменения во всей промышленности. Ряд стран уже начал структурную
перестройку энергетики.

Рис.5.39. Дивногорская ГЭС.

    2) Гидроэлектростанции
    Основные
достоинства ГЭС – низкая себестоимость вырабатываемой
электроэнергии, быстрая окупаемость (себестоимость примерно в 4 раза
ниже, а окупаемость в 3-4 раза быстрее, чем на ТЭС), высокая
маневренность, что очень важно в периоды пиковых нагрузок,
возможность аккумуляции энергии.

    Но
даже при полном использовании потенциала всех рек Земли можно
обеспечить не более четверти современных потребностей человечества. В
России используется менее 20 % гидроэнергетического потенциала.
В развитых странах эффективность использования гидроресурсов в 2-3
раза выше, т.е. здесь у России есть определенные резервы. Однако
сооружение ГЭС (особенно на равнинных реках) приводит ко многим
экологическим проблемам. Водохранилища, необходимые для обеспечения
равномерной работы ГЭС, вызывают изменения климата на прилегающих
территориях на расстояниях до сотен километров, являются
естественными накопителями загрязнений.

В водохранилищах развиваются сине-зеленые
водоросли, ускоряются процессы эфтрофикации, что приводит к ухудшению
качества воды, нарушает функционирование экосистем. При строительстве
водохранилищ нарушаются естественные нерестилища, происходит
затопление плодородных земель, изменяется уровень подземных вод.
    Более перспективным является сооружение ГЭС на
горных реках. Это обусловлено более высоким гидроэнергетическим
потенциалом горных рек по сравнению с равнинными реками. При
сооружении водохранилищ в горных районах не изымаются из
землепользования большие площади плодородных земель.

Рис.5.40. Балаковская АЭС.

    3) Атомные
электростанции
    АЭС
не вырабатывают углекислого газа, объем других загрязнений атмосферы
по сравнению с ТЭС также мал. Количество радиоактивных веществ,
образующихся в период эксплуатации АЭС, сравнительно невелико. В
течение длительного времени АЭС представлялись как наиболее
экологически чистый вид электростанций и как перспективная замена
ТЭС, оказывающих влияние на глобальное потепление. Однако процесс
безопасной эксплуатации АЭС еще не решен. С другой стороны, замена
основной массы ТЭС на АЭС для устранения их вклада в загрязнение
атмосферы в масштабе планеты не осуществима из-за огромных
экономических затрат.
    Чернобыльская
катастрофа привела к коренному изменению отношения населения к АЭС в
регионах размещения станций или возможного их строительства. Поэтому
перспектива развития атомной энергетики в ближайшие годы неясна.
Среди основных проблем использования АЭС можно выделить следующие.

    1.
Безопасность реакторов.
Все современные типы реакторов ставят человечество под угрозу риска
глобальной аварии, подобной Чернобыльской. Такая авария может
произойти по вине конструкторов, из-за ошибки оператора или в
результате террористического акта.
Принцип внутренней самозащищенности активной зоны реактора в
случае развития аварии по худшему сценарию с расплавлением активной
зоны должен быть непреложным требованием при проектировании
реакторов. Ядерная технология сложна. Потребовались годы анализа и
накопленного опыта, чтобы просто осознать возможность возникновения
некоторых типов аварий.
    Неопределенности
в отношении безопасности никогда не будут полностью разрешены
заранее. Большое их количество будет обнаружено только во время
эксплуатации новых реакторов.

    3.
Снижение эмиссии диоксида углерода. Считается, что вытеснение
тепловых электростанций атомными поможет решить проблему снижения
выбросов диоксида углерода, одного из главных парниковых газов,
способствующих потеплению климата на планете. Однако, на самом деле,
электростанции с комбинированным циклом на природном газе не только
намного экономичнее, чем АЭС, но и при одних и тех же затратах
достигается значительно большее снижение выбросов диоксида углерода,
чем при использовании атомной энергии с учетом всего топливного цикла
(потребление энергии при добыче и обогащении урана, изготовлении
ядерного топлива и других затрат на «входе» и «выходе»).
    4.
Снятие с эксплуатации реакторов на АЭС. К 2010 г. половина из
работающих в мире АЭС имела возраст 25 лет и более. После этого
предполагается процедура снятия с эксплуатации реакторов. По данным
Всемирной ядерной ассоциации (WNA), более 130 промышленных ядерных
установок уже выведены из эксплуатации, либо ожидают этой процедуры.
И во всех случаях возникает проблема утилизации радиоактивных
отходов, которые надо надежно изолировать и хранить длительный срок в
специальных хранилищах. Многие эксперты считают, что эти расходы
могут сравняться с расходами на строительство АЭС.
    5.
Опасность использования АЭС для распространения
ядерного оружия.
Каждый реактор производит ежегодно плутоний в количестве, достаточном
для создания нескольких атомных бомб. В отработавшем ядерном топливе
(ОЯТ), которое регулярно выгружается из реакторов, содержится не
только плутоний,
но и целый набор опасных радиационных элементов. Поэтому МАГАТЭ
старается держать под контролем весь цикл обращения с отработавшим
ядерным топливом во всех странах, где работают АЭС.
    Примитивную
атомную бомбу можно сделать из отработавшего ядерного топлива любой
АЭС. Если для создания бомбы необходимы сложное производство,
специальное оборудование и подготовленные специалисты, то для
создания так называемых грязных ядерных взрывных устройств –
все намного проще, и здесь опасность очень велика. При использовании
такой «самоделки» ядерного взрыва, конечно, не будет, но
будет сильное радиоактивное заражение. Такие устройства террористы и
экстремисты могут изготовить самостоятельно, приобретя на ядерном
черном рынке необходимые расщепляющие материалы. Такой рынок, как это
ни прискорбно, существует, и атомная промышленность является
потенциальным поставщиком таких материалов.

Эколого-экономическая характеристика основных возобновимых и
альтернативных источников энергии

Считается,
что возобновимые источники энергии (ветровые, солнечные,
геотермальные, волновые и др.), модульные станции на природном газе с
использованием топливных элементов, утилизация сбросного тепла и
отработанного пара, как и многое другое,– реальные пути защиты
от изменения климата без создания новых угроз для ныне живущих и
будущих поколений. Рассмотрим эти вопросы более подробно.

    1) Прямое
использование солнечной энергии
    Мощность солнечной радиации, поглощенной
атмосферой и земной поверхностью, составляют 10⁵ ТВт (10¹⁷
Вт). Эта величина кажется огромной по сравнению с современным мировым
энергопотреблением, равным 10 ТВт. Поэтому ее считают наиболее
перспективным видом нетрадиционной (альтернативной) энергетики.

    К
основным методам преобразования солнечной энергии относятся, прежде
всего, методы прямого использования солнечной энергии –
фотоэлектрическое преобразование
и термодинамический цикл,
а также биоконверсия.
    Фотоэлектрический
метод
преобразования солнечной энергии основан на особенностях
взаимодействия полупроводниковых материалов со световым излучением. В
фотоэлектрическом преобразователе свободные носители образуются в
результате поглощения светового кванта полупроводником, разделение
зарядов производится под действием электрического поля, возникающего
внутри полупроводника.
Теоретически КПД преобразователя может
достигать 28%.
    Низкая
плотность солнечного излучения является одним из препятствий его
широкого использования. Для устранения этого недостатка при
конструировании фотоэлектрических преобразователей используются
различного рода концентраторы
излучения. Главные преимущества фотоэлектрических установок
заключается в том, что они не имеют движущихся частей, их конструкция
очень проста, производство – технологично. К их
недостаткам можно отнести разрушение полупроводникового материала от
времени, зависимость эффективности работы системы от ее запыленности,
необходимость разработки сложных методов очистки батарей от
загрязнения. Все это ограничивает срок службы фотоэлектрических
преобразователей.
    Гибридные
станции, состоящие из фотоэлектрических преобразователей и дизельных
генераторов, уже широко используются для электроснабжения на
территориях, где нет распределительных электрических сетей. Например,
система такого типа обеспечивает электроэнергией жителей Кокосового
острова, расположенного в Торресовом проливе.

Рис.5.41. Схема термодинамического преобразователя солнечной
энергии: а – схема с теплообменником, б – схема без теплообменника.

   Энергию
получают из солнечной энергии методом термодинамического
преобразования практически
так же как из других источников. Однако такие особенности солнечного
излучения как низкая мощность, суточная и сезонная изменчивость,
зависимость от погодных условий, накладывают определенные ограничения
на конструкцию термодинамических преобразователей.
    Обычный
термодинамический преобразователь солнечной энергии содержит
(рис.5.41) систему улавливания солнечной радиации, которая
предназначена частично скомпенсировать низкую плотность солнечного
излучения; приемную систему, которая преобразует солнечную энергию в
энергию теплоносителя; систему переноса теплоносителя от приемника к
аккумулятору или к теплообменнику; тепловой аккумулятор, который
обеспечивает смягчение зависимости от суточной изменчивости и
погодных условий; теплообменники, образующие нагревательный и
охладительный источники тепловой машины.

Для среднетемпературного аккумулирования (от 100
до 550⁰С) используются гидраты оксидов щелочноземельных
металлов. Высокотемпературное аккумулирование (температура выше
550⁰С) осуществляется с помощью обратимых
экзо-эндотермических реакций.
    В
настоящее время идеи термодинамического преобразования реализуются в
схемах двух типов: гелиостаты башенного типа и станции с
распределенным приемником энергии.
    На
гелиостанции башенного типа энергия от каждого гелиостата передается
оптическим способом. Управление гелиостатами осуществляет ЭВМ. До 80%
стоимости станции составляет стоимость гелиостатов. Система сбора и
передачи энергии в установках башенного типа оказывается очень
дорогой. Поэтому такие установки не получили широкого
распространения. В Мексике, США, работают установки такого типа
мощностью 10 Мвт.
    Станции
с распределенными приемниками солнечной энергии оказались более
перспективными. Концентраторы параболического типа, вращающиеся
вокруг оси, передают энергию трубчатым приемникам, находящимся на
фокальной линии. В качестве теплоносителя обычно используется масло.
Нерешенной проблемой в гелиостанциях является вопрос о длительном
хранении электроэнергии. Правда следует отметить, что этот вопрос не
решен не только в солнечной энергетике, но и вообще в энергетике.

Рис. 5.42. Динамика суммарных установленных мощностей солнечных
модулей по регионам мира за 2000-2009 гг.

Более
широкому внедрению солнечной энергетики пока препятствует более
высокая стоимость производства на солнечных электростанциях по
сравнению с традиционными источниками энергии. Солнечная энергетика
имеет особенности, которые существенно затрудняют ее широкое
использование. Это, прежде всего низкая плотность потока энергии и ее
непостоянство, т.к. интенсивность солнечного излучения зависит от
времени года, суток и метеоусловий. Тем не менее, в
настоящее время, наблюдается тенденция значительного роста, как
вводимых мощностей, так и инвестиций в данную отрасль по всему миру.
В 2008-2009 гг. новые инвестиции превысили половину всех инвестиций в
общее производство энергии. В 2010 г. впервые прирост мощностей,
основанных на возобновляемых источниках энергии, превысил ввод в
действие мощностей традиционных. По показателям имеющихся мощностей и
инвестиций по многим параметрам лидируют Китай, США, Германия, Индия
и Бразилия. На фоне этого российская цель – 1.5 % к 2010 г. и
4.5 % ВИЭ в производстве электроэнергии к 2020 г. – выглядит
очень скромно.
Кроме
того, использование энергии солнца предполагает обязательное наличие
накопителей электроэнергии достаточной емкости. Как правило, это
обычные аккумуляторы. Поэтому, если рассматривать солнечную
энергетику полного цикла (с учетом производства
датчиков-преобразователей солнечной энергии и, особенно,
аккумуляторных батарей), то суммарное влияние такой энергетики на
загрязнение окружающего пространства оказывается не таким уж и
незначительным.

    2) Биоконверсия
солнечной энергии


Биомасса, как источник энергии, используется с
древнейших времен. В процессе фотосинтеза солнечная энергия
запасается в виде химической энергии в зеленой массе растений.
Запасенная в биомассе энергия может быть использована в виде пищи
человеком или животными или для получения энергии в быту и
производстве. В настоящее время до 15% энергии в мире производится из
биомассы.

    Самый
древний, и еще широко применяемый, способ получения энергии из
биомассы заключается в ее сжигании. В сельской местности до 85%
энергии получают этим способом. Как топливо, биомасса имеет ряд
преимуществ перед ископаемым топливом. Прежде всего – это
возобновимый источник энергии.
При сжигании биомассы выделяется в 10-20 раз меньше серы и в 3-5 раз
меньше золы, чем при сжигании угля. Количество углекислого газа,
выделившегося при сжигании биомассы, равно количеству
углекислого газа, затраченного в процессе фотосинтеза.
    Энергию
биомассы можно получать из специальных сельскохозяйственных культур.
Например, в субтропическом поясе России предлагается выращивать
карликовые породы быстрорастущего вида папайи. С одного
гектара за 6 месяцев
на опытных участках получают более 5 т
биомассы по сухому весу, которую можно использовать для получения
биогаза. К перспективным видам относятся быстрорастущие деревья,
растения, богатые углеводами, которые применяются для получения
этилового спирта
(например, сахарный тростник). В США разработан способ производства
спирта из кукурузы, в Италии ведутся работы над разработкой способа
рентабельного производства спирта из сорго. Около 200 автобусов в
Стокгольме уже работают на спирте.

Рис.5.43. Водорослевая плантация в тепличном комплексе.

Широко
распространенный способ получения энергии из биомассы заключается в
получении биогаза путем анаэробного перебраживания. Такой газ
содержит около 70% метана. Биометаногенез был открыт еще в 1776 году
Вольтой, который обнаружил содержание метана в болотном
газе. Биогаз позволяет использовать
газовые турбины, являющиеся самыми современными средствами
теплоэнергетики. Для производства биогаза используются органические
отходы сельского хозяйства и промышленности. Это направление является
одним из перспективных
и многообещающих
способов решения проблемы энергообеспечения сельских районов.
Например, из 300 т
сухого вещества навоза, превращенного в биогаз, выход энергии
составляет около 30 т
нефтяного эквивалента.
Биомассу
для последующего получения биогаза, можно выращивать в водной среде,
культивируя водоросли и микроводоросли. Во многих научных
лабораториях, например в Лаборатории возобновляемых источников
энергии МГУ им. М. В. Ломоносова, сейчас занимаются разработкой
технологий выращивания микроводорослей для биоконверсии солнечной
энергии.

    3) Волновая
энергетика
    Волновая
электростанция –
установка, расположенная в водной среде, целью которой является
получение электричества из кинетической энергии волн.
    В последнее время пристальное
внимание ученых и конструкторов привлекает использование
различных видов энергии Мирового океана. Построены первые приливные
электростанции. Разрабатываются методы использования тепловой
энергии океана, связанной, например, со значительной разницей
температур поверхностного и глубинного слоев океана, достигающей в
тропических областях 20°С и более. В
настоящее время накоплен значительный объем инструментальных
измерений ветрового волнения в Мировом океане. На основе этих данных
волновая климатология определяет районы с наиболее интенсивным и
постоянным волнением.

Рис.5.44. Конвертеры волновой энергии первой в мире волновой
электростанции Pelamis P-750 (Португалия).

Первая заявка на патент волновой электростанции
была подана в Париже в 1799 г. Уже в 1890 г. была предпринята первая
попытка практического использования энергии волн, хотя первая
волновая электростанция мощностью 2,25 МВт вошла в коммерческую
эксплуатацию только в 2008 г. в районе Агусадора (Португалия) на
расстоянии 5 км от берега (рис. 5.44). Проект электростанции
принадлежит шотландской компании Pelamis Wave Power, которая в
2005 г. заключила контракт с португальской энергетической компанией
Enersis на строительство волновой электростанции. Стоимость
контракта составила 8 млн. евро. В 2009 г. волновая электростанция
была введена в эксплуатацию на Оркнейских островах. В Великобритании
строится волновая электростанция мощностью в 20 МВт. Строят такие
электростанции и некоторые другие прибрежные государства.

    В большинстве проектов волновых
электростанций предполагается использовать двухступенчатую схему
преобразования. На первом этапе осуществляется передача энергии от
волны к телу-поглотителю и решается задача концентрирования волновой
энергии. На втором этапе поглощенная энергия преобразуется в вид,
удобный для потребления. Существует три основных типа проектов по
извлечению волновой энергии. В первом используется метод повышения
концентрации волновой энергии и превращения ее в потенциальную
энергию воды. Во втором – тело с
несколькими степенями свободы находится у поверхности воды.
Волновые силы, действующие на тело, передают ему часть волновой
энергии. Основным недостатком такого проекта является уязвимость
тела, находящегося под действием волн. В третьем типе проектов,
система, поглощающая энергию, находится под водой. Передача
волновой энергии происходит под действием волнового давления или
скорости.
    В
ряде волновых установок для повышения эффективности плотность
волновой энергии искусственно повышается. Изменяя рельеф дна в
прибрежной зоне, можно сконцентрировать морские волны подобно
линзе, фокусирующей световые волны.
Если сфокусировать волны с
побережья длиной в несколько километров на фронте в 500 м,
то высота волны может достигнуть 30 м.
Попадая в специальные сооружения, вода поднимается на высоту в 100 м.
Энергия поднятой воды может быть использована для работы
гидроэлектростанции, расположенной на уровне океана. Волновая
электростанция подобного типа используется для обеспечения
электроэнергией острова Маврикий, не имеющего традиционных источников
энергии.
    Ряд устройств по преобразованию
волновой энергии использует различные свойства волновых движений:
периодические изменения уровня водной поверхности, волнового давления
или волновой скорости. Процент использования волновой энергии
достигает 40 %. Электроэнергия
передается на берег по кабелю. В Японии создан промышленный образец
такой системы, имеющей 9 турбин общей мощностью
в 2 МВт.
    Сила, с которой волны
воздействуют на сооружения в береговой зоне, достигает нескольких
тонн на квадратный метр. Это силовое воздействие тоже может быть
использовано для преобразования волновой энергии.
    Волновая энергетика не
использует ископаемое топливо, стоимость которого непрерывно растет,
а запасы ограничены. Перед волновой энергетикой не стоит в
острой форме проблема воздействия на окружающую среду. Однако в
настоящее время производство 1 кВт
электроэнергии на волновых электростанциях в 5-10
раз выше, чем на АЭС или ТЭС. Кроме того, если значительная часть
акватории будет покрыта волновыми преобразователями, это может
привести к неприятным экологическим последствиям, так как волны
играют важную роль в газообмене атмосферы и океана, в очистке
поверхности моря и приводного слоя воздушного потока от загрязнения.

Поэтому
волновую энергетику следует рассматривать только как
дополнительный к традиционным источник энергии, который может иметь
значение только в некоторых районах мира.

4) Приливные
электростанции

В
прибрежной зоне приливные волны проявляются в периодическом
подъеме и опускании уровня. В узостях приливы часто проявляются в
виде мощных течений. В некоторых местах высота прилива достигает
значительной величины – 12-20 м.
Энергия приливных волн огромна.

Рис.5.45. Приливная электростанция «Аннапорлис» (Канада).

Человек уже давно начал
использовать энергию приливов. Так, приливные мельницы использовались
в 15 веке в Англии, были широко распространены на северо-восточном
побережье Канады в 17 веке.

Для концентрации водного напора на станции
плотина отделяет часть акватории. В теле плотины размещаются
гидрогенераторы, водопропускные сооружения, здание станции. Величина
напора зависит от колебаний уровня по обе стороны плотины. Колебания
во внешнем бассейне определяются местным приливом, колебания во
внутреннем бассейне определяются расходами воды при работе станции.
Приливные станции относятся к низконапорным гидротехническим
сооружениям, в которых водяной напор не более 15-20 м.


Первая в мире приливная
гидроэлектростанция мощностью 320
МВт была запущена в 1966 г. устье реки Ранс (Франция). Первая
приливная электростанция в нашей стране, имеющая два гидроагрегата по
400 кВт каждый, была построена в Кислой губе на Баренцевом
море в 1968 г. Несколько приливных станций проектируется и уже
построено в заливе Фанди, который характеризуется самыми высокими
приливами в мире. Опыт строительства и эксплуатации подобных станций
показал, что они экономически оправданы, и издержки их эксплуатации
гораздо ниже, чем при эксплуатации обычных ГЭС. Наиболее развитым в
мире рынком электроэнергии, выработанной посредством волн и приливов,
является Шотландия, где установлены самые большие приливные турбины.

Рис.5.46. Кислогубская ПЭС (СССР), вид с моря, 1968 год.

Использование энергии приливов
ограничивается, в основном, высокой стоимостью сооружения. Кроме
того, как оказалось, приливные станции характеризуются отрицательным
влиянием на окружающую среду. Сооружение плотины приведет к
увеличению амплитуды прилива. Даже небольшое повышение амплитуды
прилива вызовет значительное изменение распределение грунтовых вод в
береговой зоне, увеличит зону затопления, нарушит циркуляцию водных
масс, изменит ледовый режим в части бассейна за плотиной и т.д.
Сооружение
плотины должно вызвать и важные биологические последствия. В бассейне
за плотиной работа станции будет оказывать воздействие на литораль
(зона между наивысшей точкой затопления во время прилива и нижней,
обнажающейся при отливе). Плотина может оказать вредное воздействие
не только на местные сообщества, но и на мигрирующие виды. Например,
по оценкам биологов строительство плотины в Пенжинской губе Охотского
моря нанесет
непоправимый вред популяции
охотоморской сельди. При строительстве плотин в зоне умеренного
климата возможно образование зоны сероводородного заражения, подобной
тем, которые наблюдаются в заливах и бухтах, имеющих естественные
пороги. Фиорды Скандинавского полуострова, имеющие естественный
порог, представляют собой классический пример такого естественного
сероводородного заражения.

    5) Градиент-температурная
энергетика
    Данный
способ получения энергии основан на разности температур. Не слишком
распространен. Посредством него можно получать достаточно большое
количество энергии при небольшой ее себестоимости. Наибольшее число
градиент-температурных электростанций располагается на морском
побережье и для работы использует морскую воду. Почти 70% солнечной
энергии поглощает мировой океан. Перепад же температур между водами
на глубине в сотни метров и водами на поверхности океана –
огромный источник энергии, который оценивается в 20-40 тыс. ТВт, из
них можно использовать только 4 ТВт.
    Недостатки:
выделение большого числа углекислоты, нагрев и снижение давления
глубинных вод, и остывание поверхностных вод. Данные процессы
негативно влияют на климат, флору и фауну региона.
    В
настоящее время разрабатывается новая концепция таких энергетических
установок, которая даёт основания ожидать от теплоэнергетического
модуля эффективной работы не только в наиболее прогретой части
тропического океана, но и по всей акватории, где средний градиент
температуры составляет примерно 17ºС. Ожидается, что КПД будет
отличным от нуля даже при разности температур, стремящейся к нулю. По
предварительным расчётам расходы на строительство такой
гидроэлектростанции вполне соотносятся с расходами на традиционную
ГЭС.

Рис. 5.47. Ветровые электростанции.

    6) Ветровая энергетика

    Человечество
давно использует энергию ветра. Парусные суда – основной вид
транспорта, который в течении столетий обеспечивал связь людей
различных континентов, представляют наиболее яркий пример
использования ветровой энергии.

    Другой,
хорошо известный пример эффективного использования ветровой энергии,
– ветряные мельницы. Ветряки широко использовались для откачки
воды из колодцев. В конце прошлого века наступил новый этап
использования ветровых установок – они начали применяться для
выработки электроэнергии. В тридцатые годы нашего века миллионы
ветровых электрогенераторов мощностью около 1 кВт использовались в
сельской местности Европы, Америки, Азии. По мере развития
центрального электроснабжения распространение ветровых
электрогенераторов резко упало. С ростом стоимости ископаемого
топлива и осознания экологических последствий его применения надежды
многих исследователей опять стали связываться с ветровой энергетикой.

    Действительно
ветровой потенциал огромен – около 2000 ТВт составляет мощность
ветрового потока в атмосфере. Использование даже небольшой части этой
мощности привело бы к решению энергетических проблем человечества.
    Ветровая
энергетика не потребляет ископаемое топливо, не использует воду для
охлаждения и не вызывает теплового загрязнения водоемов, не
загрязняет атмосферу. И, тем не менее, ветровые электрогенераторы
имеют широкий спектр отрицательных экологических последствий,
выявленных только после того, как в 1970 годы начался период
возрождения ветровой энергетики.
    Главные
недостатки ветровой энергетики – низкая энергетическая
плотность, сильная изменчивость в зависимости от погодных условий,
ярко выраженная
географическая неравномерность распределения ветровой энергии. Обычно
рабочий диапазон скоростей ветра крупных ветровых установок
составляет от 5 до 15 м/с.
При скорости ветра меньшей 5 м/с
эффективность работы установки падает, при скоростях ветра больших
15 м/с
велика вероятность поломки конструкции, прежде всего лопастей.
Размещение генераторов на больших высотах (там, где больше скорость)
выдвигает повышенные требования к прочности конструкции высотных
мачт, которые должны обеспечивать
удержание
при мощной ветровой нагрузке ротора, коробки передач и генератора.
Разработка и создание более надежных конструкций значительно
удорожает стоимость ветровых установок, хотя себестоимость ветровой
электроэнергии примерно в 1.5-2 раза ниже себестоимости
электроэнергии, полученной
в фотоэлектрических преобразователях.
    Еще
одной важной проблемой использования ветровых генераторов являются
сильные вибрации их несущих частей, которые передаются в грунт.
Значительная часть звуковой энергии приходится на инфразвуковой
диапазон, для которого характерно отрицательное воздействие на
организм человека и многих животных.

    Так
как скорость вращения лопастей ветровых генераторов близка к частоте
синхронизации телевидения ряда стран, то работа ветровых генераторов
нарушает прием телепередач в радиусе 1-2 км от генератора.
Ветровые генераторы являются также источниками радиопомех. Вращение
лопастей ветровых генераторов губит птиц. Так как обычно ветровые
установки располагаются в больших количествах в районах сильных
ветров (хребты, морское побережье), то они могут приводить к
нарушению миграции перелетных птиц. Модуляция ветрового потока
лопастями создает некоторое подобие регулярных структур в воздухе,
которые мешают ориентации насекомых. В Бельгии установили, что это
приводит к нарушению устойчивости экосистем полей, расположенных в
зоне ветровых установок, в частности наблюдается падение урожайности.
    Наконец,
ветровая энергетика требует больших площадей для размещения
установок. Поэтому системы ветровых установок стараются размещать в
безлюдной местности, что в свою очередь удорожает стоимость передачи
энергии.
    В
настоящее время в мире начался период перехода от исследовательских
работ в области ветровой энергетики к их широкому внедрению. Темпы
развития ветровой энергетики в таких странах как США, Бельгия,
Великобритания, Норвегия, имеющих высокий ветроэнергетический
потенциал, остаются очень высокими.

7) Геотермальная
энергетика

Геотермальная
энергия – это энергия, внутренних областей Земли, запасенная в
горячей воде или водяном паре. В 1966 г. на Камчатке в долине реки
Паужетка была пущена первая в СССР геотермальная тепловая станция
мощностью 1,1 МВт. В отдаленных районах стоимость энергии, получаемой
на геотермальных станциях, оказывается ниже стоимости энергии,
получаемой из привозного топлива. Геотермальные станции успешно
функционирует в ряде стран – Италии, Исландии, США. Первая в
мире геотермальная электростанция была построена в 1904 г. в Италии.
Геотермальная энергия в Исландии начала использоваться в 1944 г.
Однако интерес и использование геотермальной энергии резко выросли в
60-70 годы.

Рис.5.48.
Схемы получения энергии за счет геотермальных ресурсов: А
— использование сухого пара, Б — использование горячей воды, В —
использование горячей воды путем нагревания рабочей жидкости.

    В
США в Калифорнии в начале 90 годов действовало около 30 станций общей
мощностью 2400 МВт. Пар для этих станций извлекался с глубин от 300
до 3000 м. В этом штате США за 30 лет мощность геотермальных станций
возросла почти в 200 раз. Таковы темпы развития геотермальной
энергетики. Наиболее доступна геотермальная энергетика в зонах
повышенной вулканической деятельности и землетрясений. Такая
привязка к определенным районам является одним из недостатков
геотермальной энергетики. Гейзеры – это хорошо известная форма
поступления на поверхность Земли горячей воды и пара. По оценке
Геологического управления США разведанные источники геотермальной
энергии могли бы дать 5-6% современного потребления электроэнергии в
стране. Оценка перспективных источников дает величину примерно в 10
раз большую. Однако эксплуатация некоторых этих источников пока
нерентабельна. Наряду с этими ресурсами, которые могут быть
использованы для выработки электроэнергии, в еще большем количестве
имеется вода с температурой 90-150⁰С, которая пригодна как
источник тепла для обогрева. В перспективе для извлечения энергии из
недр Земли можно использовать не только запасы горячей воды и пара,
но и тепло сухих горных пород (такие области сухих горных пород с
температурой около 300⁰С встречаются значительно чаще, чем
водоносные горячие породы), а также энергию магматических очагов,
которые в некоторых районах расположены на глубинах в несколько
километров.

    Наиболее
оптимальная форма – сухой пар. Прямое использование смеси пара
и воды невозможно, т.к. геотермальная вода содержит обычно большое
количество солей, вызывающих коррозию, и капли воды в паре могут
повредить турбину. Наиболее частая форма поступления энергии –
просто в виде горячей воды, прежде всего для получения тепла. Эта
вода может быть использована также для получения пара рабочей
жидкости, имеющей более низкую температуру кипения, чем вода. Так как
геотермальный пар и вода имеют сравнительно низкую температуру и
давление, КПД геотермальных станций не превышает 20%, что значительно
ниже атомных (30%) и тепловых работающих на ископаемом топливе (40%).
    Использование
геотермальной энергии имеет и отрицательные экологические
последствия. Строительство геотермальных станций нарушает «работу»
гейзеров. Для конденсации пара на геотермальных станциях используется
большое количество охлаждающей воды, поэтому геотермальные станции
являются источниками теплового загрязнения. При одинаковой мощности с
ТЭС или АЭС геотермальная электростанция потребляет для охлаждения
значительно большее количество воды, т.к. ее КПД ниже. Сброс сильно
минерализованной геотермальной воды в поверхностные водоемы может
привести к нарушению их экосистем. В геотермальных вода в больших
количествах содержится сероводород и радон, который вызывает
радиоактивные загрязнения окружающей среды.

Альтернативная энергетика: солнце, воздух и вода

Постоянно повышающаяся потребность в энергии, новые, крайне прожорливые потребители электричества – гигантские дата-центры и электромобили для массового рынка – вынуждают человечество искать альтернативные источники энергии. Важно, чтобы они были не только высоко эффективными, но и экологически чистыми.

Отрасли нетрадиционной энергетики

К традиционным источникам электроэнергия относятся тепловые (уголь, газ, мазут), гидро- и атомные электростанции. Причем относительно «зелеными» считается лишь третий тип электростанций, тогда как два первых наносят ощутимый вред атмосфере и гидросфере соответственно.

Экологически чистые (опять-таки, относительно) солнечные, ветровые и геотермальные электростанции в ряде стран мира вырабатывают до половины электричества, но их до сих пор называют альтернативными. Кроме того, существует альтернативная гидроэнергетика, подразумевающая волновые, приливные и водопадные электростанции.

Самой же неоднозначной отраслью альтернативной энергетики является, пожалуй, биотопливо. На фоне вероятного глобального продовольственного кризиса засевать плодородные земли культурами, перерабатывающимися в биотопливо – преступление перед человечеством.

Но давайте же поговорим о каждой отрасли альтернативной энергетики по порядку.

Гелиоэнергетика

Солнечные электростанции (СЭС) – одни из самых распространенных на планете, так как используют неисчерпаемый источник энергии (солнечный свет). В процессе выработки электричества, а при необходимости еще и тепла для обогрева жилых помещений и подачи горячей воды, они не наносят никакого вреда окружающей среде. Но существует обратная сторона медали: утилизация отработавших свое солнечные батарей процесс затратный и уж точно не экологически чистый.

Солнечные панели зачастую встраивают прямо в крыши жилых домов

Сильно зависима гелиоэнергетика от погоды и времени суток: в дождливый день и, уж тем более, ночью электричество особо-то не покачаешь. Приходится запасаться аккумуляторными батареями, что удваивает стоимость установки солнечных панелей, например, на даче.

Лидерами в популяризации гелиоэнергетики являются Германия, Испания и Япония. Понятное дело, что преимущество тут имеют южные страны, где солнце жарко светит почти круглый год. Германия же традиционно занимает лидирующие позиции в альтернативной энергетике, поэтому даже на СЭС в этой в целом-то холодной стране делается большая ставка.

Солнечная ферма Охотниково: живописный Крым заблестел словно огромное зеркало

Приятно, что в вопросах гелиоэнергетики Украина не пасет задних. В Крыму находится сразу несколько крупных СЭС: Перово (мощность 100 МВт, 11 место в мировом рейтинге), Охотниково (80 МВт, 22 место) и Приозерная (55 МВт, 42 место). Безоговорочными же лидерами являются американские Агуа-Калиенте и Калифорнийская Долина, мощностью по 250 МВт каждая.

Мощнейшая в мире солнечная электростанция Агуа-Калиенте (штат Аризона)

Ветроэнергетика

Обуздало силу ветра человечество довольно-таки давно: ветряные мельницы много столетий верой-правдой служили для перемолки зерна в муку. Сейчас же пришло время найти «мельницам» новое применение – гигантские лопасти, гонимые силой ветра, способны вращать мощные генераторы и таким путем эффективно вырабатывать столь нужное электричество.

Ветрогенератор самостоятельно подстраивается под меняющееся направление ветра, свободно вращаясь на мачте

Тройку лидеров в мировой выработке электричества с помощью ветра составляют Китай, США и Германия. Если же сравнивать долю ветроэлекстростанций (ВЭС) в каждой конкретной стране, то лидируют Дания, Португалия и Испания. Тут опять-таки многое зависит от климатических условий: в одних странах ветер не утихает ни на секунду, в других наоборот большую часть времени стоит штиль. Украине в этом плане повезло не очень: погода у нас мягкая и маловетреная. Хотя еще в 30-х годах в Крыму была построена первая в мире промышленная ветроэлектростанция, а в 1934 г. под руководством Юрия Кондратюка (того самого, что рассчитал траекторию полета на Луну) разрабатывался проект постройки огромной 12-мегаваттной ветростанции на горе Ай-Петри с башней высотой 165 метров и двумя 80-метровыми турбинами, размещенными на двух уровнях.

Крупнейшая в мире ветровая электростанция London Array построена в море возле берегов Великобритании (630 МВт)

Есть у ветроэнергетики как веские преимущества, так и столь же веские недостатки. В сравнении с солнечными панелями «ветряки» стоят недорого и не зависят от времени суток, а потому частенько встречаются на дачных участках. Существенный минус у ветрогенераторов только один – они изрядно шумят. Установку такого оборудования придется согласовывать не только с родными, но и жителями близлежащих домов.

Геотермальная энергетика

В районах с вулканической активностью, где подземные воды нагреваются выше температуры кипения, рационально строить геотермальные теплоэлектростанции (ГеоТЭС). Пожалуй, самой известной страной, где широко применяются ГеоТЭС, является Исландия. Оно и не странно: кипяток и пар циркулирует по трубам круглый год без остановок, что позволяет в процессе выработки электричества обходиться без дорогостоящих и трудно утилизируемых аккумуляторов.

Несьявеллир (Исландия) – крупнейшая в Европе ГеоТЭС (120 МВт)

Делают ставку на геотермальную энергетику и в других странах, где удалось обуздать вулканическую активность Земли: США, Новая Зеландия, Индонезия и Филиппины. Богата термальными водами и Россия: вот только новые ГеоТЭС в Сибири давненько не строили. Последние подвижки в этом направлении датируются еще временами СССР.

Мощность ГеоТЭС «Гейзерс» (штат Калифорния, США) изначально составляла 2 тыс. МВт, но постепенно падает

Альтернативная гидроэнергетика

Нетрадиционное использования водных ресурсов планеты для выработки энергии подразумевает три типа электростанций: волновые, приливные и водопадные. Причем самыми перспективными из них считаются первые: средняя мощность волнения мирового океана оценивают в 15 кВт на погонный метр, а при высоте волн выше двух метров пиковая мощность может достигать аж 80 кВт/м.

Главная проблема волновых электростанций – сложность преобразования движения волн (вверх-вниз) во вращение лопастей колеса генератора. Впрочем, последние разработки британский (проект Oyster) и российских ученых (проект Ocean RusEnergy) должны решить данную проблему.

Oyster – высокоэффективный волновой электрогенератор, разработанный в Великобритании

Приливные электростанции имеют значительно меньшую мощность, чем волновые, зато их куда легче и удобнее строить в прибрежной зоне морей. Гравитационные силы Луны и Солнца дважды в день меняют уровень воды в море (разница может достигать двух десятков метров), что позволяет использовать энергию приливов и отливов для выработки электричества.

Во Франции почти полвека эксплуатируется приливная электростанция «Ля Ранс» (мощность 240 МВт), которая построена в устье реки Ранс рядом с городком Сен-Мало. Долгое время она удерживала мировое лидерство по мощности, но в 2011 году ее обошла южнокорейская Сихвинская ПЭС (254 МВт).

«Ля Ранс» – одна из старейших и в то же время мощнейшая в Европе ПЭС

Водопадные электростанции являются, пожалуй, самыми малоперспективными в отрасли гидроэнергетики. Дело в том, что по-настоящему мощных водопадов на планете не так уж и много. Вспомнить стоит разве что электростанции «Сэр Адам Бек 1» и «Сэр Адам Бек 2», построенные на Ниагарском водопаде, а точнее на его канадской стороне.

Комплекс электростанций «Сэр Адам Бек» (США) мощностью 2 тыс. МВт построен на границе США и Канады

Биотопливо

Жидкое, твердое и газообразное биотопливо может стать заменой не только традиционным источникам электричества, но и бензину. В отличие от нефти и природного газа, восстановить запасы которых не представляется возможным, биотопливо можно вырабатывать в искусственных условиях.

Простейшим биотопливом является древесина, а точнее отходы деревообрабатывающей промышленности – щепки и стружка. Спрессованные в брикеты они прекрасно горят, а нагретая с их помощью вода позволяет вырабатывать электричество и тепло, пусть и в небольших масштабах.

Кукуруза – продукт питания и в то же время сырье для биотоплива

Но будущее за жидким и газообразным биотопливом: биодизелем, биоэтанолом, биогазом и синтез-газом. Все они производятся на основе богатых сахаром или жирами растений: сахарного тростника, кукурузы и даже морского фитопланктона. Последний вариант так и вовсе имеет безграничные перспективы: выращивать водоросли в искусственных условиях дело не хитрое.

Фитопланктон (крохотные морские водоросли и бактерии) – идеальное сырье для производства жидкого и газообразного биотоплива

Будущее альтернативной энергетики

Концепт орбитальной солнечной электростанции NASA Suntower

Учитывая подорожание энергоносителей и подорванное доверие к атомным электростанциям, развитие альтернативной энергетики постепенно ускоряется. Ну а если смотреть на совсем уж отдаленную перспективу, то стоит упомянуть космическую энергетику.
Концепт орбитальной солнечной электростанции NASA SERT

Данная отрасль подразумевает размещение солнечных батарей на земной орбите и на поверхности Луны. Это позволит добывать примерно на треть больше электроэнергии, чем это возможно в условиях земной атмосферы. На Землю же передаваться выработанное электричество будет с помощью радиоволн.

Электростанции на биомассе | Ассоциация «НП Совет рынка»

Полезные разделы

Электростанции на биомассе

Электростанции на биомассе — Использование биомассы, для получения энергии, являлось единственным способом, к примеру, получения тепла, вплоть до конца 17 века. Однако и сегодня, биомасса, в основном в виде дров, довольно широко применяется в России, особенно в сельских районах. Использование биомассы, между тем, является довольно перспективным процессом. Подсчитано, что к 2010 году, объем используемой биомассы возрастет как минимум в три раза. В основном — в качестве источника для выработки электроэнергии и тепла в паротурбинных и газотурбинных электростанциях, а также в качестве получения моторного топлива. Считается, что биомасса способна предоставить столько энергии, сколько вырабатывается всеми атомными электростанциями России. В настоящее время, электростанции на биомассе в качестве топлива используют древесину, растительные отходы, торфяные брикеты, и имеют КПД около 25%. Электростанции на биомассе в основном оборудованы паровыми турбинами, и работают по принципу паротурбинных теплоэлектростанций. Уровень мощности электростанций на биомассе может быть самым различным. От 4 до 100 КВт, для использования, к примеру, в фермерском хозяйстве, и до 100 МВт-ных промышленных электростанций. Электростанции малой мощности, работающие на биомассе, как правило снабжены установками газификации биомассы, а также газогенераторными установками. Биомасса, в этом случае, значительно превосходит, по своей способности к газификации, уголь, что делает подобные электростанции более экономичными, по сравнению с угольными. Электростанции на биомассе, мощностью до 1 МВт, вполне способны работать на отходах деревообработки, лесопереработки и т.п. В случае с электростанциями большей мощности, используются специальные энергетические плантации, предназначенные для более широкомасштабного производства топлива для таких электростанций. Плантации, как правило, представляют из себя специально высаженные быстрорастущие сорта деревьев, такие как тополь или ива. Один гектар такой плантации, при использовании газотурбинной электростанции на биомассе, позволяет производить до 25 МВт ч электроэнергии. Электростанции на биомассе имеют ряд ярко выраженных преимуществ. Более простой процесс газификации биомассы, по сравнению с углем, как уже было сказано выше, позволяют получать более дешевую электроэнергию. Кроме того, это более экологически чистый вид топлива, так как в биомассе содержится гораздо меньше серы. А современные технологии переработки биомассы, позволяют добиваться значительного снижения вредных выбросов в окружающую среду. Электростанции на биомассе работают с возобновляемыми источниками энергии, что, в настоящее время, приобретает все большую актуальность. Кроме того, увеличение производства биомассы, в том числе и распространение энергетических плантаций, способствует улучшению окружающей среды, и, одновременно, уменьшению эрозии почвы. Производство компостов из биомассы улучшает основные почвенные показатели, позволяет более эффективно очищать сточные воды. Распространение электростанций на биомассе позволит значительно снизить потребление не возобновляемых источников энергии, таких как нефтепродукты, природный газ или уголь, что положительно сказывается обеспечении энергетической безопасности страны в целом.

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

Мировой уровень выделяемого углекислого газа составляет около 32 млрд тонн в год и продолжает расти. Прогнозируется, что к 2030 году объем выделяемого углекислого газа превысит 34 млрд тонн в год.

Решением проблемы может стать активное развитие ядерной энергетики, одной из самых молодых и динамично развивающихся отраслей глобальной экономики. Все большее количество стран сегодня приходят к необходимости начала освоения мирного атома.

Установленные мощности мировой атомной энергетики составляют 397 гигаватт. Если бы вся эта мощность генерировалась за счет угольных и газовых источников, то в атмосферу ежегодно выбрасывалось бы дополнительно около 2 млрд тонн углекислого газа. По оценкам межправительственной группы экспертов по изменению климата, все бореальные леса (таежные леса, расположенные в северном полушарии) ежегодно поглощают около 1 млрд тонн СО2, а все леса планеты – 2,5 млрд тонн углекислоты. То есть, если за критерий взять влияние на уровень СО2 в атмосфере, атомная энергетика соизмерима с «экологической мощностью» всех лесов планеты.

В чем преимущества ядерной энергетики?

Огромная энергоемкость

1 килограмм урана с обогащением до 4%, используемого в ядерном топливе, при полном выгорании выделяет энергию, эквивалентную сжиганию примерно 100 тонн высококачественного каменного угля или 60 тонн нефти.

Повторное использование

Расщепляющийся материал (уран-235) выгорает в ядерном топливе не полностью и может быть использован снова после регенерации (в отличие от золы и шлаков органического топлива). В перспективе возможен полный переход на замкнутый топливный цикл, что означает практически полное отсутствие отходов.

Снижение «парникового эффекта

Интенсивное развитие ядерной энергетики можно считать одним из средств борьбы с глобальным потеплением. К примеру, атомные станции в Европе ежегодно позволяют избежать эмиссии 700 миллионов тонн СО2. Ежегодно работа всех АЭС российского дизайна в мире экономит выбросы парниковых газов в объеме более 210 млн тонн CO2-экв.

Развитие экономики

Строительство АЭС обеспечивает экономический рост, появление новых рабочих мест: 1 рабочее место при сооружении АЭС создает более 10 рабочих мест в смежных отраслях. Развитие атомной энергетики способствует росту научных исследований и объемов экспорта высокотехнологичной продукции.

Самые низкие показатели травматизма

Согласно исследованиям, на АЭС фиксируется самый низкий процент несчастных случаев со смертельным исходом (см. иллюстрацию, источник – публикация Всемирной ядерной ассоциации (WNA) за 2019 год, цитирующая исследование Института Пауля Шеррера).

Полные затраты на производство электроэнергии. Доклад АЯЭ ОЭСР, 2018, 215 c.
pdf, 10.46 Мб

На западе Германии экологические активисты захватили угольную электростанцию | Новости из Германии о Германии | DW

На территории новой угольной электростанции Даттельн-4 на западе Германии проходят новые протесты против использования ископаемых энергоносителей. В воскресенье, 2 февраля, активисты потребовали немедленного отказа от угля и выразили несогласие с принятым правительством ФРГ планом перехода на возобновляемую энергетику до 2038 года.

При этом более 100 человек с применением силы прорвались на территорию электростанции, которая по плану должна быть введена в эксплуатацию в текущем году, и заняли два грузоподъемных крана, сообщила представитель полиции в Реклингхаузене в ответ на запрос агентства epd. По ее словам, действия демонстрантов являются нарушением законодательства.

Активисты заявляют о нарушении закона политиками и концернами

В свою очередь движение гражданского неповиновения Ende Gelände («На этом всё»), организовавшее акцию, возложило ответственность за нарушение законодательства на угольную энергетику и поддерживающих ее политиков. «Принимая во внимание климатический кризис, преступлением является ввод в эксплуатацию новой электростанции. Крупные правонарушения сейчас совершают не климатические активисты, а базирующаяся на ископаемых промышленность и ее политические союзники», — заявило движение на своей странице в Twitter.

Активисты назвали закон об угольной промышленности, подготовленный нынешним правительством катастрофой. «Сегодня мы заняли Даттельн-4, чтобы со всей ясностью заявить политикам и концерну Uniper: мы не будем мириться с тем, что в 2020 году в эксплуатацию будет введена новая угольная электростанция», — заявило руководство движения.

По данным Ende Gelände, активисты начали расходиться, некоторых уносят полицейские. «Во времена климатического кризиса защита полицией интересов компаний, наживающихся на ископаемых энергоносителях, безответственна», — подчеркивают активисты. По данным движения, в акции на территории Даттельн-4 участвовали около 150 активистов. Одновременно с протестом на угольной электростанции перед ее территорией проходит другая часть акции протеста в форме пикета.

Берлин планирует отказаться от угольной энергетики до 2038 года

В конце января кабинет министров ФРГ принял законопроект о поэтапном отказе от угольной энергетики. Документ предполагает, что работающие на каменном и буром угле электростанции в Германии будут отключены по возможности до 2035 года, но самое позднее к 2038 году. Процесс принятия этого закона предполагается завершить уже до конца первого полугодия текущего года.

Климатические активисты выражают критику в отношении планов одновременного введения в эксплуатацию летом 2020 года электростанции Даттельн-4, работающей на каменном угле. В свою очередь власти возражают, что эта электростанция является наиболее современной. Три старых энергоблока Даттельн, принадлежащей концерну Uniper, выведены из эксплуатации еще в 1960-х годах.

Смотрите также:

Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Закрытие угольных электростанций
Правительство ФРГ решило к 2038 году прекратить использование в электроэнергетике угля — самого вредного для климата ископаемого энергоносителя. Уже в 2022 году общая мощность угольных электростанций сократится на четверть. Ускоренными темпами будут закрывать те, что работают на импортном каменном угле. За свертывание добычи бурого угля ряд регионов Германии получит многомиллиардные компенсации.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Развитие возобновляемой энергетики
К 2030 году 65% потребляемой в Германии электроэнергии должны производиться из возобновляемый источников (ВИЭ), прежде всего — с помощью ветра и солнца. На момент принятия программы в сентябре 2019 года этот показатель составлял около 43%. Среди мер стимулирования развития ВИЭ — повышение материальной заинтересованности местных органов власти в установке на своей территории ветрогенераторов.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Введение сертификатов на выбросы CO2
Тот, кто выбрасывает в атмосферу значительные объемы парниковых газов, должен за это платить. Таков смысл системы CO2-сертификатов, введенной в Европейском Союзе еще в 2005 году для промышленных предприятий. В Германии с 2021 года приобретать подобные сертификаты обязаны будут также компании, продающие потребителям различные виды топлива. В результате оно должно подорожать.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Повышение цен на топливо
Цена CO2-сертификатов, согласно правительственной программе, будет в 2021-25 годах планомерно расти. Это должно привести к постепенному удорожанию, в частности, бензина и дизельного топлива на заправочных станциях. Цель правительственной программы — подтолкнуть автомобилистов к более экономному расходованию нефтепродуктов и, в конечном счете, к переходу на экологичные виды транспорта.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Стимулирование электромобильности
Правительство ФРГ расширило и продлило до 2025 года программу стимулирования покупки полностью электрических автомобилей и заряжаемых от розетки плагин-гибридов. Так, скидка на электромобили по цене до 40 тысяч евро увеличена с 4 до 6 тысяч евро, для более дорогих моделей она составляет 5 тысяч евро. Одновременно решено в 2020-21 годах установить 50 тысяч новых общедоступных станций зарядки.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Увеличение налога на авиабилеты
Выбросы от работы авиадвигателей весьма способствуют парниковому эффекту, поэтому правительство ФРГ стремится сократить число авиаперелетов, особенно внутри Германии и Европы. Один из пунктов программы защиты климата — повышение с 1 апреля 2020 года налога на авиабилеты. В частности, на 5,65 евро до 13,03 евро при вылете из аэропортов на территории Германии по внутриевропейским маршрутам.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Налоговые льготы железной дороге
Чем больше пассажиров предпочтут автомобилям, междугородним автобусам и самолетам электропоезда, тем лучше для климата, считает правительство ФРГ. Один из пунктов его программы — снижение НДС на железнодорожные билеты с 19% до льготных 7% с 1 января 2020 года и, в результате, их удешевление в поездах дальнего следования на 10%. Недополученные налоги казне компенсирует сбор с авиапассажиров.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Запрет дизельного отопления домов
Значительные выбросы CO2 возникают при обогреве зданий. Во многих немецких домах, прежде всего — индивидуальных, все еще действуют отопительные системы на мазуте или солярке, зачастую очень старые и малоэффективные. Государство готово взять на себя 40% расходов на их замену современными экологичными технологиями. А с 2026 года установка дизельных котлов будет вообще запрещена.
Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года
Поддержка энергосберегающего жилья
Чем больше в здании применяется энергосберегающих технологий, тем меньше энергии требуется для его отопления. Поэтому с 2020 года правительство Германии в рамках программы защиты климата будет предоставлять налоговые льготы всем домовладельцам за установку в окнах энергосберегающих стеклопакетов и за теплоизоляцию стен и крыши.
Автор: Андрей Гурков

Ученые: крупные ГЭС слишком дороги и вредят экологии

6 ноября 2018

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Из-за строительства Оровиллской плотины в Калифорнии были переселены 10 тысяч человек

Власти Европы и США постепенно отказываются от использования крупных гидроэлектростанций, так как те наносят большой вред экологии и к тому же экономически невыгодны, утверждают американские ученые. В России тенденции к отказу от ГЭС эксперты пока не видят.

Каждый год в развитых странах демонтируются десятки ГЭС, но при этом развивающиеся страны продолжают активно строить дамбы на крупных реках.

Сегодня 71% возобновляемой электроэнергии в мире вырабатывается гидроэлектростанциями.

Пик строительства ГЭС в Европе и США пришелся на 1960-е годы, после чего начался спад. Сегодня в США на гидроэлектростанции приходится лишь около 6% выработки электроэнергии.

Как отмечают авторы исследования, опубликованного в научном журнале PNAS, раньше власти были заинтересованы в дешевой электроэнергии и не учитывали в полной мере экологических и социальных рисков.

Более 90% ГЭС, построенных с 1930-х годов, оказались более дорогими в эксплуатации, чем изначально предполагалось. Кроме того, они нанесли вред речной экологии, привели к переселению миллионов человек и способствовали изменению климата за счет парниковых газов с затопленных территорий.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Плотина на реке Элва в штате Вашингтон была демонтирована в 2011 году

«Описывая пользу ГЭС, нам обычно рисуют радужную картину выгод от их применения. Но эта картина обманчива, а о рисках предпочитают не говорить. Платить же по счетам ощущаются в обществе гораздо позднее», — отметил автор исследования, профессор Мичиганского университета Эмилио Моран в интервью корреспонденту Би-би-си по вопросам науки Мэтту Макграту.

В докладе в качестве примеров приводятся две дамбы на реке Мадейра в Бразилии, строительство которых завершилось всего пять лет назад и которые, по предварительным прогнозам, из-за изменения климата будут производить гораздо меньше энергии, чем ожидалось.

В развивающихся странах в процессе строительства сейчас находятся около 3700 крупных и средних ГЭС.

Энергия не для людей

Авторы доклада обеспокоены тем, что многие из этих проектов могут нанести непоправимый вред крупным рекам, на которых они строятся.

Электростанция «Гранд Инга» на реке Конго, как предполагается, должна будет вырабатывать более трети от всего нынешнего объема электричества в Африке.

Однако, по мнению ученых, проект стоимостью в 80 млрд долларов направлен в первую очередь на обеспечение индустриальных нужд.

«Более 90% электроэнергии от этой станции пойдет на добычу полезных ископаемых в Южную Африку, а люди в Конго не получат этой энергии», — говорит профессор Моран.

«В Бразилии линия электропередач проходит над головами людей и тянется на 4000 километров, но эта энергия не доходит до их домов», — сетует он.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Уровень воды у плотины Гувера на озере Мид в последние годы снижается

«Благие цели массовой электрификации полностью перекрываются интересами крупных игроков, которые и продвигают эти технологии. Власти поддаются на их уверения в том, что все так и нужно», — объясняет ученый.

В докладе отмечается, что огромные сооружения на этих реках уничтожают источники продовольствия. В частности, от них могут пострадать около 60 миллионов человек, живущих за счет рыболовства на реке Меконг: ущерб может составить до 2 млрд долларов.

Дамбы могут привести к вымиранию тысяч редких биологических видов.

Несколько источников

В Бразилии, где 67% электричества вырабатывается ГЭС, число дамб растет по мере уменьшения мощности рек.

С приходом к власти в стране нового президента Жаира Болсонару временный запрет на постройку новых гидроэлектростанций, как ожидается, будет снят. Власти уже планируют построить 60 новых дамб.

Авторы исследования считают, что с учетом развития возобновляемой энергетики следует совмещать мощности ГЭС с другими источниками энергии.

«У огромных ГЭС нет будущего, это наше однозначное заключение. Чтобы сохранить гидроэнергетику в XXI веке, нам нужно совмещать несколько источников возобновляемой энергии», — утверждает профессор Моран.

«Нужно больше инвестировать в солнечную, ветряную и в гидроэнергетику (там, где это необходимо) — но мы должны придерживаться четких стандартов, где были бы видны все риски и доходы», — заключает ученый.

Пиковые нагрузки

В России пока не наблюдается тенденции к отказу от крупных ГЭС, поскольку реальной альтернативы им пока нет, отмечает заместитель директора Института водных проблем РАН Михаил Болгов.

«В условиях совеременной экономики гидроэлектростанции производят весьма дешевую энергию и покрывают так называемые пиковые нагрузки: выработкой электроэнергии на ГЭС можно легко управлять и тем самым покрывать всплески потребления электричества», — пояснил Болгов Би-би-си.

Кроме того, дамбы используются для водоснабжения сельского хозяйства, в первую очередь для орошаемого земледелия, добавляет эксперт.

При этом, по его словам, энергетическая стратегия России на данный момент не предуматривает строительства новых крупных ГЭС, так как дефицита электроэнергии не наблюдается.

Сегодня в России гидроэлектростанции вырабатывают примерно 18-20% от всей потребляемой в стране электроэнергии.

Болгов подчеркивает, что влияние ГЭС на окружающую среду уже давно волнует экологов, но выполнение их требований, как правило, не выгодно владельцам турбин, так как ведет к уменьшению выработки электричества.

Однако демонтаж крупных дамб может принести еще более серьезный урон экологии, чем их использование.

«Если мы начнем спускать водохранилища, то миру откроется огромное количество загрязненных донных отложений, и возникнет еще одна колоссальная проблема: что с ними делать?» — задается вопросом эксперт.

ГЭС-1 им. П.Г. Смидовича

Дата ввода в эксплуатацию — 28 ноября 1897 года
Установленная электрическая мощность — 76 MВт
Установленная тепловая мощность — 691 Гкал/ч
Основное топливо — газ

Олег Савельев

Директор ГЭС-1

им. П.Г. Смидовича

Адрес: 115035, г. Москва, ул. Садовническая, д.11, Центральный административный округ

Государственная электрическая станция № 1 им. П.Г. Смидовича — старейшая действующая электростанция России. ГЭС-1 является объектом культурного наследия города Москвы как уникальный памятник промышленной архитектуры.

Строительство станции началось в 1896 году, а 28 ноября 1897 года состоялся пуск первой очереди Раушской электростанции суммарной мощностью 3,3 МВт.

Электростанция всегда считалась кузницей энергетических кадров. До 1917 года на ней работали такие известные энергетики, как Роберт Классон — руководитель строительства первых центральных электростанций общего пользования, Глеб Кржижановский — председатель комиссии ГОЭЛРО.

В 1920-е годы ГЭС-1 выполняла функции регулирующей станции, поддерживающей нормативную частоту и напряжение в Московской энергосистеме. В 1933 году на станции была введена в эксплуатацию первая отечественная теплофикационная турбина мощностью 12 МВт.

С началом Великой Отечественной войны на ГЭС-1 были образованы команды противовоздушной обороны и аварийно-восстановительные бригады, благодаря чему даже в 1941 году коллектив электростанции ни на минуту не прекращал работу, обеспечивая москвичей светом и теплом.

В 1946 году ГЭС-1 перешла на сжигание природного газа, став первой в российской энергетике электростанцией, использующей газ в качестве топлива.

В 1990-2000-х годах на ГЭС-1 была проведена масштабная реконструкция основного оборудования. Старые турбогенераторы заменены на отечественные производства Калужского турбинного завода

В 2001 году на станции введена в эксплуатацию первая в российской энергетике полностью автоматизированная водоподготовительная установка (ВПУ), позволяющая увеличить срок службы основного оборудования. В этом же году котлоагрегат № 1 производства «Бабкок-Вилькокс» заменен на отечественный П-95 производства Подольского машиностроительного завода (ЗиО). В 2012 году котлоагрегат № 2 «Бабкок-Вилькокс» также заменен на П-95.

В настоящее время на ГЭС-1 продолжается внедрение современного оборудования, позволяющего повысить эффективность работы электростанции, улучшить ее экологические показатели.

Лаборатория

MEPM предлагает «перекристаллизацию» для экологической электростанции на Тайване

для уменьшения загрязнения на Тайване и оптимизации производства электроэнергии, лаборатория MEPM предлагает «перекристаллизацию», альтернативный способ строительства электростанции как часть экологической энергии hsints конкуренция растений. , в то время как сейчас 50% энергии в штате вырабатывается за счет сжигания угля, концепция архитекторов состоит в том, чтобы создать новый баланс, разложив систему и ее энергетические потоки.

основных зданий с исторической соляной кастрюлей
все изображения сделаны MEPM Lab

«для нас наша концепция перекристаллизации сохраняет местные, природные, социальные и исторические элементы участка», — поясняет . команда. «позволяя среде обитания развиваться естественным образом, очищая окружающую среду и изменяя систему так, чтобы местные сообщества получали большую выгоду от деятельности предприятия».

Перспективы наблюдения за птицами тепло, оставшееся от турбогенераторов, пойдет в экономический цикл для обогрева местных рыбных хозяйств или в социальный цикл для повторного использования местным сообществом. не будет CO2 или твердых частиц, таких как PM2.5 или PM10, выброшенные с завода — они будут улавливаться на месте. даже несмотря на то, что невозможно обеспечить нейтральный уровень выбросов углерода, поскольку генерируемая энергия передается и используется за пределами площадки, предлагаемый нами план предусматривает использование практически всего завода в качестве поглотителя углерода для максимального естественного связывания углерода. Электростанция следующего поколения должна играть роль «перекристаллизации» исходных элементов своего местоположения, включая среду обитания, природу и социальное благополучие.

перспектива жилого помещения

Экологичная электростанция расположена в наименее экологически чувствительной части участка и скрыта натуральной кожей. три централизованных вытяжных трубы образуют зеленую структуру, служащую как энергетическим, так и экологическим целям. растение образует форму, которая повторяет сезонный воздушный поток, который уводит перелетных птиц в различные места обитания водно-болотных угодий.

вид с высоты птичьего полета на участок хсинта

с уровня крыши видно, что само предприятие, по сути, является стоком углерода — солнечные панели наверху будут перемещены из фотоэлектрическая система в настоящее время расположена на юго-западе участка. под солнечными батареями — это двойной зеленый фасад, который соединяется с централизованными дымоходами. внутренний слой кожи защищает электростанцию, а внешний слой обеспечивает пространство для растений и максимизирует связывание углерода. Воздушный поток между слоями снизит температуру в здании, обеспечит естественную вентиляцию заболоченных территорий и изменит местный микроклимат для улучшения качества воздуха.

длинных участков для посадки

с уровня земли, разнообразные водно-болотные угодья, открытая вода, пруды, болота и мангровые заросли будут восстановлены на основе естественной среды обитания диких животных. социокультурная жизнь местных сообществ будет воссоединена с сайтом посредством различных мероприятий. люди будут наслаждаться спортом, плаванием, прогулками и наблюдением за птицами в естественной обстановке без визуальных и шумовых помех со стороны растений.

ночной вид с перелетными и территориальными птицами

Лаборатория MEPM использует топографический подход, который формирует гармоничный земной ландшафт, который безопасно сочетает деятельность человека с территорией. сайт приглашает посетителей ближе познакомиться с природной средой, узнать о местной истории и понять процесс выработки электроэнергии. архитекторы считают, что это поможет людям понять ценность электричества всякий раз, когда они включают свет.

секции для здания энергетики и образовательного центра

генеральный план участка хсинта

информация о проекте:

9000ao50002 расположение:

Команда лаборатории MEPM: shiauyun lu, jhengru li, tzuman tseng, hsianghsiang wang

designboom получила этот проект из нашей функции « DIY представлений », где мы приглашаем наших читателей представить свои собственные работа для публикации.Смотрите больше проектов, представленных нашими читателями здесь.

отредактировал: maria erman | designboom

Информационный бюллетень 14 — Что не так с электростанциями?

Информационный бюллетень 14
Что не так с электростанциями?

Они неустойчивы

Электростанции используют ископаемое топливо, такое как уголь, нефть и природный газ, которые
конечны в запасе. Эти виды топлива вызывают различные заболевания и
экологические проблемы и не являются долгосрочным решением энергетических потребностей.По мере того, как это топливо становится все труднее найти, цены будут расти и политическая
проблемы, связанные с манипулированием рынком изнутри и за рубежом
источники будут только увеличиваться.

Загрязнение воды

Электростанции используют воду для охлаждения — до миллиарда галлонов каждый день!
Поскольку эта вода сбрасывается обратно в реку, термическое (тепловое) загрязнение
имеет место. Этот шлейф более теплой воды может создавать свободные ото льда карманы в
зима, которая может привлечь, а затем заманить в ловушку многие виды, когда течение замедляется
или останавливается.Летом горячая вода может усилить эвтрофикацию.
(недостаток кислорода) в реке, подавление рыб и водных организмов. Тяжелый
металлы и хлор в сбросах охлаждающей воды также имеют
негативное влияние на речной жизнь.

Улов рыбы

Река Гудзон является пристанищем для многих видов океанических рыб.
Есть миллионы крошечных икры, личинок и совсем молодых рыб.
по существу дрейфует в воде и, следовательно, чрезвычайно уязвим для энергии
водозаборники охлаждающей воды растений.Этих мелких животных часто убивают
проход через систему охлаждения завода. У некоторых видов
отчеты документируют до 60% смертности новорожденных рыб в определенном году.
запас за счет электростанций. Взрослую рыбу также ловят и прикалывают
всасывающие решетки за счет силы всасывания.

Загрязнение воздуха

Электростанции сжигают ископаемое топливо. Установки, работающие на угле, даже с
современные технологии с использованием угля с низким содержанием серы, являются единственными наиболее важными
источник кислотных дождей, которые оставили сотни озер по всему Нью-Йорку
и Новая Англия не в состоянии поддерживать жизнь.Кислотный дождь также вызывает
глубокие изменения в экологии леса. Оксиды азота (NOx) от энергии
растения соперничают с автомобилями как ведущие причины смога, который влияет на
здоровье миллионов людей. Электростанции выбрасывают ртуть, а
нейротоксин, который сейчас обнаружен во всех наших водных путях, а также в миллионах
тонн углекислого газа, наиболее значительного парникового газа и
способствует глобальному изменению климата. Эти растения также выделяют мышьяк,
бериллий, кадмий, хром и никель.

Воздействие на живописные, исторические и культурные ресурсы

Электростанции — это массивные производственные комплексы, со зданиями, стеками,
и другие сооружения в масштабе, который часто затмевает все вокруг.Из-за этого электростанции видно издалека, а их можно
непоправимо навредить ценимым в обществе смотровым площадкам. Рядом, поблизости
дома и места, имеющие историческое значение, обесцениваются из-за
неподходящий размер, использование и архитектура растения. Градирни
шлейфы, будучи только водяным паром, создают еще один визуальный эффект, который
многие сообщества находят тревогу.

Новые электростанции продолжают циклы зависимости от ископаемого топлива и
рост спроса на электроэнергию, что усугубляет проблему, а не улучшает ее

Каждая новая электростанция предоставляет рынку больше энергии —
искусственно удешевленная энергия из-за окружающей среды, здоровья и
затраты на инфраструктуру не учитываются в стоимости топлива. Общество берет на себя все эти издержки, называемые «внешними эффектами».
Слишком часто эти внешние эффекты включают и будут продолжать
включая заморские конфликты с богатыми нефтью странами. Пока энергия
легко доступны из ископаемого топлива, у общества мало стимулов для
сохранить или найти более устойчивые заменители. Кормление кратковременное
спрос за счет увеличения производства энергии на ископаемом топливе не обеспечивает
долгосрочное решение. Сохранение, повышение энергоэффективности и
развитие возобновляемых источников энергии — единственные реальные способы сломать
наши неустойчивые циклы потребления энергии и производства.

Текущий процесс выбора площадки для электростанции не защищает сообщества или
окружающая среда

Ни одна новая электростанция не будет принята каждым участником принимающей стороны.
сообщество, и всегда будет некоторая оппозиция. Но разработчики и
их союзники отвергают законные опасения местных жителей
обвинения в «НИМБИ» (Not In My Backyard), поднимая масштабные
политические соображения, связанные с размещением завода.

Слишком часто растения располагаются в бедных сообществах или сообществах
цвет.Растения нуждаются в охлаждающей воде, а река Гудзон находится на очень низком уровне.
непропорционально большая доля заявок на разрешение из-за
близость к Нью-Йорку. Старые промышленные объекты — желательно устаревшие,
грязные электростанции — всегда должно быть предпочтительнее
«гринфилд» — участок в естественном состоянии. Вселенная
проблемы сообщества, в том числе проблемы, связанные с окружающей средой и здоровьем,
нельзя увольнять без чрезвычайно веских доводов в пользу власти
необходимость. Действующие законы о размещении по Статье X не требуют демонстрации
необходимость.Законы о размещении также имеют преимущественную силу перед проектами развития сообществ и
планирования и не требуют отчета о воздействии на окружающую среду.

Вторичные эффекты от трубопроводов, линий электропередач, развития и
извлечение

Многие участки реки Гудзон, находящиеся сегодня на рассмотрении разрешений, не могут предоставить
их власть в Нью-Йорк, где она больше всего нужна. Следовательно, это
многие ожидали, что там, где идут электростанции, высоковольтные линии электропередач
скоро последует, маршируя беспрепятственно по ландшафту с правой
выдающегося домена.Газопроводы и все чаще портовые
объекты должны быть построены для обслуживания нового поколения
парогазовые турбины на чистом сжигании. И где и газ, и
электричество становится доступным, следует развитие, ведущие региональные
планировщиков, чтобы заинтересоваться новыми коридорами развития и
разрастаться. Наконец, при рассмотрении «жизненного цикла» воздействия ископаемых
использование топлива, необходимо также признать глубокую экологию, здоровье
и социальные последствия добычи ископаемого топлива, от скважин до трубопроводов и
нефтеперерабатывающие заводы.

Ядерная энергия — НЕ решение!

Ядерная энергетика оказалась чрезвычайно дорогой технологией с
серьезные проблемы со здоровьем и окружающей средой. Ядерные объекты имеют
регулярные выбросы низкоуровневой радиации, что, по мнению некоторых
экспертов, чтобы вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Жители Гудзонской долины
должны быть обеспокоены возможностью катастрофической аварии и
отсутствие жизнеспособных планов эвакуации реакторов в Индиан-Пойнт.
Наконец, не существует безопасного способа хранения ядерных отходов, которые могут остаться
опасен на тысячи лет.

Экологическая электростанция Хсинта — АРХИТЕКТУРНЫЙ ОТДЕЛ МИИМ

Соревнование
Образование
Инфраструктура
Публичное место
Стратегия

Хсинтинская экологическая электростанция

ВВЕДЕНИЕ

Вместе с ведущими странами мира Тайвань движется к выводу из эксплуатации своих ядерных генераторов в пользу возобновляемых источников энергии.План замены блоков природного газа в Хсинте направлен на решение проблемы нехватки электроэнергии в результате будущего вывода из эксплуатации ядерной энергетики, повышения производительности и эффективности, а также сокращения выбросов CO ₂. Неизбежный дефицит энергии на Тайване является вопросом национальной неотложности. Однако электростанция расположена в экологически уязвимом месте на юго-западе Тайваня, и, хотя ее расположение выгодно для работы и логистики газотурбинной электростанции, ее расположение рядом с важным водно-болотным угодьем изначально не принималось во внимание.Кроме того, эта уникальная ландшафтная экология расположена на вершине исторических бывших соляных равнин, которые со временем постепенно разрастаются.

Теперь, когда план Hsinta для завода № 2 находится в стадии реализации, Taipower и правительство Тайваня призывают к целостной стратегии расширения энергетических мощностей завода, которая одновременно интегрирует водно-болотные угодья во всю систему без отрицательного воздействия на баланс естественная среда здесь. Проект направлен на решение этих проблем с помощью серии чувствительных вмешательств на объекте в трех временных рамках: смягчение и восстановление существующих условий, возникших в результате прошлых вмешательств; создание и улучшение экологических ландшафтов с учетом требований сегодняшнего дня; и подготовка к реализации будущих решений с помощью научно доказанных технологий связывания углерода для целей возобновляемых источников энергии вместо чистого геологического хранения сверхкритического CO ₂.

Целостный подход уникален, но крайне необходим для сайта такой сложности. Из-за этого проект также будет интегрировать маршруты и пешеходные маршруты для посетителей глубоко во внутренние работы основной зоны, сохраняя при этом отделение от повседневных операций завода. Этот маршрут проведет их по маршруту от двойных генераторов до технического обслуживания, ремонта и оперативной инфраструктуры, объектов улавливания и улавливания углерода и, наконец, через экологию ландшафта, чтобы испытать симбиотические процессы биоразнообразия и их взаимосвязь с электростанцией.Этот ансамбль позволяет расширить электростанцию Синта, но в то же время способствует процветанию водно-болотных угодий и их естественного окружения.

ИСПРАВИТЬ ПРОШЛОЕ

СНИЖЕНИЕ

Эко-электростанция будет построена на прибрежных заболоченных территориях, что исключит критически важное место остановки перелетных птиц на Восточно-Азиатско-Австралазийском пролетном пути. Создание и / или восстановление водно-болотных угодий за пределами территории будет иметь важное значение для смягчения последствий утраченной среды обитания в дополнение к улучшению местной экологии.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Не ограничиваясь территорией, важно также понимать более широкий экологический контекст и учитывать последствия утраты водно-болотных угодий на Тайване и во всем мире за последнее столетие. В дополнение к поддержке дикой природы, прогрессивный подход к восстановлению водно-болотных угодий будет поддерживать основные экосистемные услуги, включая улучшение качества воды, снижение риска наводнений и рассадник морских рыбных промыслов.

ЧТОБЫ УЗНАТЬ НАСТОЯЩЕЕ

СОЗДАТЬ

Ландшафт вокруг Эко-электростанции создаст новые среды обитания, которые могут предоставить возможности для людей и диких животных.Зоны удержания паводков будут поддерживать новую пресноводную среду обитания, а обрабатываемые водно-болотные угодья улучшат качество стока с участков. За пределами основной зоны модифицированные дамбы позволяют приливным потокам возвращаться в существующие водно-болотные угодья и соляные пруды, пассивно восстанавливая критически важные прибрежные болота и среду обитания мангровых зарослей.

ENHANCE

Эко-электростанция дает возможность улучшить биоразнообразие на территории. Представляя градиент прибрежных местообитаний, мозаика новых и восстановленных мест обитания предложит большее разнообразие источников пищи для постоянных и перелетных птиц, что обеспечит большую экологическую устойчивость и приспособляемость перед лицом изменения климата и повышения уровня моря.

ЧТОБЫ ПОДГОТОВИТЬСЯ К БУДУЩЕМУ

ХРАНЕНИЕ

История улавливания и хранения углерода (CSS) лежит в основе ландшафта Эко-электростанции, исследуя пассивные и активные стратегии. Со значительно более высокими показателями секвестрации любой экосистемы восстановленные мангровые заросли и прибрежные солончаки обрамляют территорию, открывая возможности для исследований и образования. Глубоко под землей нагнетательные скважины испытывают новые методы хранения углерода.

ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ / СОЗДАНИЕ

Исследуя CO ₂ в качестве ресурса, залитая солнцем крыша и фасады Эко-электростанции пронизаны трубками из водорослей, улавливающих углерод в полезный побочный продукт. Эта экспериментальная ферма по выращиванию водорослей предлагает дополнительные исследования и образовательный опыт, где водоросли затем могут быть извлечены для производства биотоплива (экологически чистой энергии, противодействующей воздействию электростанции на ископаемом топливе), а оставшаяся биомасса может использоваться в качестве удобрения на местных фермах.

СТРАТЕГИЯ ОСНОВНОЙ ЗОНЫ

Чтобы объединить триединство водно-болотных угодий, зон удержания паводков и зон улавливания углерода со всем участком, основная зона спроектирована и адаптирована с учетом их естественного проникновения в промежуточные пространства.Это достигается за счет поднятия всех строительных элементов над землей и обеспечения беспрепятственного прохождения всех экологических путей от зоны хранения углерода на севере, через зону выработки электроэнергии и к зоне водно-болотных угодий на юге. Это уникальное мероприятие также становится привлекательным местом для туристов и образования. Туристов направляют по надземным переходам, чтобы не прерывать работу транспортных средств, рабочих и инженерных сетей, каждая из которых имеет соответствующую инфраструктуру.

В настоящее время на этом участке обитают сотни видов перелетных птиц, а также связанные с ними источники пищи и биоразнообразие. Стратегии повысят жизнеспособность этих видов, а также устойчивость к неблагоприятным погодным условиям и долгосрочным последствиям изменения климата, просто минимизируя физическую близость к уязвимым местам обитания. Благодаря тщательно подобранным стратегиям растений и отложений в буферной зоне, промышленные стоки будут обрабатываться естественным образом, чтобы обеспечить сбалансированную экосистему в этой области, прежде чем они будут сброшены в море через зону удержания паводков.

Чтобы свести к минимуму визуальное воздействие структур центральной зоны, мы разработали фасадную систему, которая скрывает огромные размеры зданий с точки зрения заболоченных территорий. Дизайн вдохновлен камуфляжной краской «ослепление» на кораблях военно-морских сил союзников во время Второй мировой войны. В то время, когда радиолокационные возможности считались ранней и примитивной технологией, командиры кораблей использовали эти рисунки окраски, чтобы скрыть истинную геометрию корабля, если смотреть с расстояния. Мы обновили эту конструкцию, чтобы вместо нее использовать трубки из водорослей, чтобы максимально повысить их эффективность не только в качестве устройств для затенения и выработки энергии, но и для ослабления визуального воздействия.

Футуристический парк развлечений и экологическая электростанция: 16 недостроенных проектов, победивших в соревнованиях, представленных в ArchDaily

Футуристический парк развлечений и экологическая электростанция: 16 недостроенных проектов-победителей конкурса, представленных в ArchDaily

Hangzhou E-sports Ecological Park и стадион киберспорта. Изображение любезно предоставлено CSADI ShareShare

Facebook
Twitter
Pinterest
Whatsapp

68 или www
68 www. archdaily.com/963396/a-futuristic-amusement-park-and-an-ecological-power-plant-16-unbuilt-competition-winning-projects-submitted-to-archdaily
Кураторский отбор на этой неделе конкурса на лучшую незавершенную архитектуру -выигрывая проекты, представленные сообществом ArchDaily. В этой статье исследуются культурные функции и коммерческие пространства, от художественных музеев до мемориалов, а также представлены проекты, присланные нам со всего мира.
В этом обзоре рассказывается о том, как архитекторы создавали монументальные сооружения, отвечающие потребностям населения, — это коммерческие помещения, соответствующие исторической архитектуре Украины и Румынии, а также общественная площадь, вдохновленная топографией между береговой линией и городской площадью Ускюдар. общественность, уважая при этом окружающую топографию.Этот обзор также включает в себя коллекцию выигравших конкурс предложений в Испании, Китае, Таиланде, Индии, Израиле, Иране, Косово и Венгрии, каждое из которых отвечает различным контекстам, пространственным потребностям и географическим условиям.
+ 204
Читайте дальше, чтобы открыть для себя 16 тщательно отобранных проектов, демонстрирующих музеи, мемориалы и офисы со всего мира, а также их описания от архитекторов.
Спортивный зал Бурсы
Tamirci Architects

Конкурс: Национальный конкурс спортивного зала Бурсы Ататюрк
Место: 3-е место
Предоставлено Tamirci Architects
+ 204
Sports Competition соседство с Национальным садом на юге.Основная задача, которой уделяется приоритетное внимание, — это скрыть конструктивную установку внутри определенного зеленого контекста. Принимая во внимание структурную плотность жилой текстуры рядом с участком соревнований, очень важно, чтобы состояние маскировки вносило вклад в баланс занятости и вакансий в городе за счет растворения границ места соревнований и их интеграции с периферией.
Ivy Office
NG Architects

Конкурс: OPAL AWARD
Место: 1-е место
Ivy Office. Изображение предоставлено NG Architects
+ 204
Офисное здание как второй дом — проблема, о которой я хочу упомянуть. Учитывая присутствие пользователей на рабочем месте в течение большей части дня, я добился другого качества. Дизайн этого здания представляет собой экологическую концепцию для наблюдателя. Если мы хотим рассматривать весь объем как прямоугольный куб с бетонной оболочкой, дерево в виде плюща вращается на фасаде изнутри куба.
Новая академия и музей иврита
Mayslits Kassif Roytman Architects

Конкурс: Национальный архитектурный конкурс
Место: 1-е место
Новая академия.Изображение предоставлено Mayslits Kassif Roytman Architects
+ 204
Академия иврита выбрала Mayslits Kassif Roytman Architects, ведущую израильскую архитектурную фирму, победителем национального архитектурного конкурса. Участок новой академии, расположенный в живописном окружении природы, является частью национального культурного района Иерусалима, где также находятся Кнессет (израильский парламент), Национальная библиотека, Израильский музей и Еврейский университет.
Ghost to Host
Pongpol Puangniyom x Mah Yi Jun
Соревнование: 2021 TRAA соревнование
Ранг: 1-е место
Ghost to Host.Изображение любезно предоставлено PongpolxMah Yi Jun
+ 204
Идея состоит в том, чтобы реконструировать печально известное заброшенное здание «Уникальная башня Саторнью» в новое доступное и устойчивое сообщество, чтобы обеспечить хорошие условия жизни для жителей низкого и среднего класса. Франсин также отмечает, что спроектировать заброшенное здание — хорошая идея. Главная улица вокруг здания создает уникальный внешний вид и поток движения для здания, и этот проект представляет собой не только жилой комплекс, но и вертикальную деревню, которая удовлетворяет повседневные потребности современного человека.
Посещаемость — реконфигурация государственных школ в Индии
Ашиш Далал и Пратибха Кристи
Конкурс: Archmello
Место: 1-е место
Посещаемость — реконфигурация государственных школ в Индии. Image © Ашиш Далал
+ 204
Оглядываясь назад, можно сказать, что древняя система образования в Индии включала пространства для активного общественного взаимодействия, ведущего к уровням взаимосвязанной выгоды, которая, в свою очередь, формировала чувство собственности внутри сообщества.Он включал в себя такие пространства, как открытые арены, возделываемые земли и совместные мастерские, которые можно было использовать для нужд непосредственного сообщества вокруг ГУРУКУЛ.
FAAHO206
Tuungoo Arquitectos

Конкурс: Конкурс дизайна Эймса
Ранг: 1 место
FAAHO206. Изображение предоставлено Townvisuals
+ 204
Цель FAAHO206 — создать динамичный социальный и культурный центр, укрепляя чувство соседства и удовлетворяя потребности молодого населения.Освобождение наземной плоскости позволяет объему стоять как городской ориентир. Благодаря этому на всем участке обустроено большое общественное пространство, где можно проводить мероприятия на свежем воздухе, наслаждаясь впечатляющими пейзажами. Над ним многофункциональный центр организован в компактный и многоуровневый объем с очень гибкими пространствами, которые можно адаптировать для будущего использования.
Львов Гранд Отель
Симметрия

Конкурс: Львов Гранд Отель Конкурс
Место: 3 место
Львов Гранд Отель.Изображение предоставлено компанией «Симметрия» _ Мария Москалюк
+ 204
В связи с тем, что здание имеет коммерческое назначение, статический баланс длинного фасада здания усиливается диагоналями подвесов для вертикального озеленения в качестве защиты от солнца и шума. . Горизонтальные карнизы дополняются массивными вазами с рельефной каменной поверхностью. Нижняя часть улицы Дорошенко лишена озеленения, поэтому стороны домов, образованные углублением красной линии, используются как плоскости для вертикального озеленения.
Экологическая электростанция
Leers Weinzapfel Associates

Конкурс: Международный конкурс концептуального проектирования проекта строительства экологической электростанции Синта
Место: 2-е место
Экологическая электростанция Синта, Тайвань. Изображение предоставлено LWA
+ 204
Этот «завод в парке» уравновешивает производство чистой энергии с защитой водно-болотных угодий и образовательными, культурными и рекреационными ресурсами для растущего региона. Три восходящие органические формы содержат турбинные залы и башни.Кольцо поддерживающих рабочих пространств образует овальную территорию с служебным двором, а в окружающем парке есть водно-болотные угодья и мангровые острова. Поля дюн открывают возвышенные виды на пейзаж и развлечения. Рекреационный бассейн вдоль кромки канала представляет собой свалку дюнных полей и соединяется с близлежащей гаванью.
East Park
Metapolis, Studio Ana Horhat, Atelier Mass

Конкурс: East Park Competition
Ранг: 1-е место
PARK EST — ПЕРЕМЕННЫЕ КОНФЛИНЦИИ.Изображение предоставлено Metapolis, Studio Ana Horhat, Atelier Mass
+ 204
Наш дизайн предлагает различные островные среды, объединенные в один парк, как единый ландшафт. Эти острова окаймлены водой, которая обеспечивает идеальные условия для жизни флоры и фауны и защищает их от вторжений. Предлагаемая водная сеть работает как сообщающиеся сосуды между различными средами обитания. Эти среды обитания, регулируемые водой, уравновешиваются, обеспечивая устойчивость и гарантируя хорошую динамику для всей ландшафтной экосистемы.
Студенческий городок Будапешта — Большой рынок
BIVAK studio Ltd.

Конкурс: Студенческий городок Будапешта — Большой крытый рынок и его окрестности Конкурс архитектурного дизайна
Место: 1 место
Студенческий городок Будапешта — Большой крытый рынок. Изображение любезно предоставлено BIVAK
+ 204
Квартал Южных ворот Будапешта и Студенческий городок в этом районе спроектированы таким образом, чтобы удовлетворить широкий спектр потребностей за счет оптимального использования этого уникального места на берегу реки.Его спектр услуг включает в себя поддержку крупномасштабных спортивных мероприятий, повседневной жизни студентов-резидентов, а также предоставление возможностей для отдыха более широкой аудитории, которая живет в близлежащих городских районах. Генеральный план предусматривает комплексное развитие, которое обеспечит основу для будущих городских преобразований в Будапеште в ближайшие десятилетия.
Природный футуризм парка развлечений Чунцина
MLA +

Конкурс: Международная консультация по планированию и дизайну парка развлечений Чунцина
Место: 1-е место
MLA + Парк развлечений Чунцин.Изображение предоставлено LIGHTS
+ 204
«Естественный футуризм Чунцина» объединяет горожан и природу, историю и будущее, образуя народный парк на живописном холме с фантастическим видом на реку и горизонт Чунцина. Победивший генеральный план MLA + и Deloitte заново открывает утраченные качества природы, создает удобный доступ к экстремальным ландшафтам и предлагает культурные, туристические и повседневные направления с надежным бизнес-кейсом
Центр театра и искусства
PES-Architects

Конкурс: Конкурс Большого театра Наньчан Поли
Место: 1-е место
Большой театр Наньчан Поли. Изображение предоставлено PES-Architects
+ 204
Театральный и художественный центр, расположенный к югу от города на берегу озера Цзюлун, станет культурным центром и достопримечательностью новой зоны городского развития. Ожидается, что строительство будет завершено в 2024 году. Основные функции здания площадью 35 000 м2 — большой театр / оперный зал, многофункциональный театр, а также образовательные и выставочные помещения — разбиты на три отдельных объема, которые кружат друг над другом, как рыбы в пруду. . Следуя типологии традиционной китайской деревни, это создает множество внутренних и открытых улиц и площадей, которые позволяют людям свободно перемещаться внутри и вокруг здания.
Мемориал Героям Небесной Сотни и воинам АТО
VTA Architects
Конкурс: Конкурс Мемориала Героям Небесной Сотни и Воинам АТО
Место: 3-е место
Мемориал Героям Небесной Сотни и солдаты АТО. Изображение предоставлено VTA Architects
+ 204
Мемориальный комплекс имеет доминанту, напоминающую форму стремительно взлетающих крыльев. Это символ духа Революции Достоинства и памяти душ павших Героев, который навсегда останется в нашей памяти.Эта форма также напоминает наконечник стрелы. Он олицетворяет целеустремленность, стремление украинского народа к развитию и скорость реакции общества, особенно студентов, впервые вышедших на Майдан.
Peak
SuperSpace

Конкуренция: Konkur İstanbul | День памяти Мимара Синана в Ускюдаре
Ранг: почетное упоминание
Пик. Изображение предоставлено SUPERSPACE
+ 204
Несмотря на то, что Стамбул и Босфор оказывают такое необычайно очаровательное воздействие, особенно на людей, на первый взгляд, мы можем легко сказать, что его нельзя сравнить ни с какими эпическими иллюстрациями Босфора из сказочной страны. последние два века.«Пик» призван приветствовать это, чтобы увековечить память уникального человека в истории, «архитектора Синан Великого», который спроектировал великолепное количество зданий по всему миру, и особенно в Стамбуле, которые изменили способ понимания и поддержания город и его культура. Даже сегодня архитекторы учатся на его работах. Это «наследие синан» создало для города ценную историю и топографию, которые на протяжении столетий укрепляли эпический силуэт города. Таким образом, «Пик», новая общественная площадка для города, формирует новую скульптурную топографию и впечатления между береговой линией и городской площадью Ускюдар, как восьмой холм Стамбула в память о Синане.
Художественный музей Сары Хилден
Янне Хови

Конкурс: архитектурный конкурс для Художественного музея Сары Хилден
Место: 1-е место
Художественный музей Сары Хилден. Изображение предоставлено Янне Хови
+ 204
Победившее предложение на международном архитектурном конкурсе на новое здание музея для Художественного музея Сары Хилден. Здание продолжает традиции качественной каменной кладки окружающей исторической зоны в центре города Тампере.
Экологический парк киберспорта Ханчжоу и стадион киберспорта
Компания Central-South Architectural Design Institute Co. , LTD (CSADI)

Конкурс: Международный конкурс концептуального дизайна Экологического парка киберспорта Ханчжоу и E -sports Stadium
Место: 1-е место
Ханчжоу Экологический парк киберспорта и стадион киберспорта. Изображение предоставлено CSADI
+ 204
Проект расположен в районе Ханчжоу Сячэн, который является первым стадионом в Китае, который соответствует официальным стандартам Азиатских киберспортивных игр.Он будет соответствовать функциональным требованиям киберспортивных соревнований, тренировок, досуга и развлечений для города Ханчжоу киберспорта. Участок огорожен городскими грунтовыми дорогами, линиями высокоскоростной железной дороги и эстакадными автомагистралями. Окружающее движение чрезвычайно сложно. Киберспортивный стадион использует метод «погружения», создавая поток людей и движущихся людей через подвальное пространство, что эффективно преодолевает оковы сложных условий движения вокруг площадки.
КАК ПРЕДСТАВИТЬ НЕПОСТРОЕННЫЙ ПРОЕКТ
Мы высоко ценим вклад наших читателей и всегда рады видеть больше проектов, разработанных ими. Если у вас есть незастроенный проект для отправки, щелкните здесь и следуйте инструкциям. Наши кураторы рассмотрят вашу заявку и свяжутся с вами, если она будет выбрана для функции.
Устойчивость и экологическая эффективность низкоуглеродной энергосистемы: концентрирующая солнечная электростанция в Китае
.2021 15 июля; 290: 112659.
DOI: 10.1016 / j.jenvman.2021.112659.
Epub 2021 21 апреля.
Принадлежности
Расширять
Принадлежности

¹ Школа охраны почв и воды, Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, 100083, Китай.
² Школа строительства и управления проектами Бартлетта, Университетский колледж Лондона, Лондон, WC1H 0QB, Великобритания.
³ Лаборатория системной экологии и науки об устойчивом развитии, Инженерный колледж, Пекинский университет, Пекин, 100871, Китай.
⁴ Школа охраны почв и воды, Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, 100083, Китай. Электронный адрес: wangping @ pku.edu.cn.
Элемент в буфере обмена
Ин Фан и др.
J Environ Manage.
2021 .
Показать детали
Показать варианты
Показать варианты
Формат
АннотацияPubMedPMID
.2021 15 июля; 290: 112659.
DOI: 10.1016 / j.jenvman.2021.112659.
Epub 2021 21 апреля.
Принадлежности

¹ Школа охраны почв и воды, Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, 100083, Китай.
² Школа строительства и управления проектами Бартлетта, Университетский колледж Лондона, Лондон, WC1H 0QB, Великобритания.
³ Лаборатория системной экологии и науки об устойчивом развитии, Инженерный колледж, Пекинский университет, Пекин, 100871, Китай.
⁴ Школа охраны почв и воды, Пекинский университет лесного хозяйства, Пекин, 100083, Китай. Электронный адрес: wangping @ pku.edu.cn.
Элемент в буфере обмена
Полнотекстовые ссылки
Опции CiteDisplay
Показать варианты
Формат
АннотацияPubMedPMID
Абстрактный

Производство электроэнергии с низким содержанием углерода было предложено как ключ к решению проблемы изменения климата. Однако устойчивость и экологическая эффективность генерирующих станций до конца не изучены. В этом исследовании впервые применен анализ аварийных ситуаций и системный учет на пилотной солнечной электростанции в Китае для определения ее устойчивых и экологических характеристик. Экстренный анализ охватывает практически все аспекты устойчивости и экологической эффективности, рассматривая различные формы затрат материалов, поддержки окружающей среды и человеческого труда на одной и той же единице «солнечного джоуля».Системный учет на основе анализа затрат-выпуска применяется для отслеживания всей аварийной ситуации, воплощенной в цепочке поставок для всех материалов продукции данного завода, на фоне сложной экономической сети, что повысило точность учета. Этот анализ продемонстрировал неожиданно низкую устойчивость и экологическую эффективность данного завода по сравнению с аварийным анализом, основанным на первичных материалах (сталь, железо, цемент и т. Д.). Закупленные средства аварийного реагирования более 95% от общего объема, а затраты на аварийные мероприятия на этапе строительства более чем в два раза больше, чем на этапе эксплуатации. Сравнение с другими видами экологически чистых энергетических технологий показывает, что предыдущие исследования могли переоценить устойчивость и экологические преимущества низкоуглеродных электростанций. Таким образом, необходимо создать такую единую систему бухгалтерского учета. Кроме того, анализ чувствительности показывает, что строгий контроль денежных затрат на закупленные ресурсы, продление срока службы и повышение эффективности производства электроэнергии могут способствовать повышению устойчивости и экологической эффективности для солнечных электростанций.Это исследование обеспечивает более полную основу для количественной оценки устойчивости и экологической эффективности низкоуглеродных энергосистем на основе непредвиденных обстоятельств.

Ключевые слова:

Концентрирующая солнечная электростанция; Экологическая эффективность; Метод экстренной помощи; Устойчивость; Системный учет.
Авторские права © 2021 Elsevier Ltd.Все права защищены.
Похожие статьи

Агроэкологическая компенсация водосбора на основе аварийной ситуации.
Фу И, Ду Икс, Жуань Б., Лю Л., Чжан Дж.
Fu Y et al.
Water Sci Technol. 2017 ноя; 76 (9-10): 2830-2841. DOI: 10.2166 / wst.2017.455.
Water Sci Technol. 2017 г.
PMID: 29168723
Оценка экологических систем на основе АВАРИИ для многоцелевого водораздела смешанных лесов с умеренным климатом в южных Аппалачах, США.
Тилли Д.Р., Суонк В.Т.
Тилли Д. Р. и др.
J Environ Manage. 2003 ноя; 69 (3): 213-27. DOI: 10.1016 / j.jenvman.2003.08.002.
J Environ Manage. 2003 г.
PMID: 14580723
Экстренные меры несущей способности и устойчивости целевого региона для программы экологического восстановления: тематическое исследование в Лесс-Хилли, Китай.
Данг X, Лю Г.Данг X и др.
J Environ Manage. 2012 15 июля; 102: 55-64. DOI: 10.1016 / j.jenvman.2012.02.023. Epub 2012 22 марта.
J Environ Manage. 2012 г.
PMID: 22425879
Учет экосистемных услуг в оценке жизненного цикла, Часть I: критический обзор.
Чжан И, Сингх С., Бакши Б.Р.
Zhang Y, et al.
Environ Sci Technol. 2010 г., 1 апреля; 44 (7): 2232-42. DOI: 10.1021 / es
56.
Environ Sci Technol. 2010 г.
PMID: 20178382
Обзор.
Создание гипотезы «ядра экосистемы» для объяснения эволюции экосистемы.
Ван К., Чжай Х.
Ван К. и др.
BMC Ecol. 2019 сен 6; 19 (1): 33. DOI: 10.1186 / s12898-019-0251-у.
BMC Ecol. 2019.
PMID: 31492142
Бесплатная статья PMC.
Обзор.
Условия MeSH

Сохранение природных ресурсов *
LinkOut — дополнительные ресурсы

Источники полных текстов
Другие источники литературы
[Икс]
цитировать
Копировать
Формат:
AMA
APA
ГНД
NLM
Экологические нормы | Энергия Великобритании
Сектор производства электроэнергии подлежит очень строгому экологическому регулированию.
Он также неизменно демонстрирует высокие показатели с точки зрения соблюдения природоохранных разрешений: 100% регулируемых участков сжигания попадают в диапазоны соответствия нормам A, B и C Агентства по охране окружающей среды (79% из которых относятся к диапазону A) в 2016 г.
Подавляющее большинство экологических норм Великобритании возникло в результате транспонирования и внедрения директив и постановлений Европейского Союза.
Выбросы парниковых газов (ПГ)
Закон об изменении климата от 2008 года установил для Великобритании цель сократить выбросы парниковых газов (ПГ) как минимум на 80% по сравнению с уровнями 1990 года к 2050 году.BEIS сообщает, что по состоянию на 2016 год на сектор энергоснабжения приходилось 25% общих выбросов парниковых газов в Великобритании.
Хотя ископаемое топливо по-прежнему составляет значительную, но сокращающуюся, долю в структуре энергопотребления Великобритании, BEIS предварительно сообщил, что сектор энергоснабжения сократил общие выбросы парниковых газов на 57% в период с 1990 по 2016 год, а также внес наибольший вклад в сокращение энергопотребления. Выбросы парниковых газов в период с 2015 по 2016 годы.
Это во многом является результатом перехода с угля на газ: выработка электроэнергии на угле снизилась на 86% в период с 1990 по 2016 год и на 62% только в 2015-16 годах. Возобновляемая генерация, занимающая большую долю рынка, также сыграла большую роль в сокращении выбросов парниковых газов, при этом на возобновляемые источники приходилось 24,5% от общего объема поставок электроэнергии в Великобритании в 2016 г. (Источник: Статистический отчет BEIS: Выбросы парниковых газов в Великобритании за 2016 г., окончательные цифры )
Действующие рамки для решения проблемы выбросов углерода на европейском уровне включают Систему торговли выбросами ЕС (EU ETS), которая устанавливает постоянно снижающийся предел выбросов двуокиси углерода (CO ₂) от промышленных источников выбросов и в энергетическом секторе.Поскольку СТВ ЕС представляет собой систему «ограничения и торговли», она установила рыночную цену на квоты на выбросы углерода, которая отражается в стоимости электроэнергии. Узнайте больше о Системе торговли выбросами ЕС на веб-сайте Европейской комиссии.
Прочие выбросы в атмосферу
Основными выбросами в атмосферу от электростанций, вызывающими озабоченность, являются диоксид серы (SO2), оксиды азота (NOx) и пыль (твердые частицы или PM2,5). Все три относятся к угольным станциям, но NOx является наиболее значительным выбросом от газовых станций.Выбросы электростанций подпадают под действие европейского законодательства с 1988 года. Переход с угля на газ привел к значительному сокращению выбросов SO2 в 1990-х годах.
Совсем недавно Директива о крупных установках для сжигания (LCPD) (2001/80 / EC) стала эффективным стимулом для сокращения выбросов SO2 за счет установки десульфуризации дымовых газов на угольных станциях. В целом выбросы SO2 сократились на 97% в период с 2000 по 2016 год.
С января 2016 года LCPD был заменен Директивой о промышленных выбросах (2010/75 / EU), которая, как ожидается, приведет к постепенному изменению в сокращении выбросов NOx. .
В настоящее время выбросы NOx снизились на 683% в период с 2000 по 2016 год, а в период с 2012 по 2015 год — на 27%.
С 2000 года выбросы твердых частиц (ТЧ) также существенно снизились, при этом выбросы ТЧ10 и ТЧ2,5 от сжигания сократились на 92% и 72% соответственно.
Агентство по окружающей среде: Экологические перспективы сектора сжигания (2016)
Электростанции в Англии находятся под экологическим контролем Агентства по окружающей среде (EA), чтобы ограничить их воздействие на окружающий природный ландшафт и население.Energy UK тесно сотрудничает с EA, чтобы обеспечить соблюдение норм и высокие экологические показатели. Наше последовательное и ценное участие привело к тому, что сектор сжигания достиг высокого уровня соответствия полученным разрешениям и неуклонно сокращал воздействие на окружающую среду. Этот прогресс и постоянный успех резюмируются в Экологическом прогнозе EA для сектора сжигания.
Водные ресурсы
Energy UK Члены Совместной экологической программы (JEP) подготовили два отчета по использованию воды на тепловых электростанциях.В первом излагается текущее состояние использования воды электростанциями в Великобритании, а также будущие сценарии и их потенциальные последствия для потребностей сектора энергетики в воде и других потребностей общества в воде. Вы можете прочитать полный отчет здесь. Второй обрисовывает в общих чертах, как будущее развитие потребностей в воде со стороны электроэнергетического сектора может быть оценено только с очень значительной неопределенностью; неопределенность, которая увеличивается со временем и является следствием изменчивости валовых показателей использования и потребления воды, связанных с различными технологиями охлаждения.Этот отчет можно прочитать здесь .
По данным Агентства по охране окружающей среды, общее водопользование (водопроводная вода плюс прямой забор) сектором сжигания снизилось на 20%, с почти 2 млрд м 3 ³ в 2014 г. до 1,6 млрд м 3 ³ в 2015 г. Это в основном связано с закрытию крупных электростанций с прямоточным охлаждением в соответствии с Директивой о крупных установках сжигания.
С 2010 года чистое водопользование сектором снизилось с 0.19 миллиардов кубометров ³ до 0,11 миллиарда кубометров ³ в 2015 году, снизившись на 20 миллионов кубических метров в период с 2014 по 2015 годы.
1) Диаграмма: Отчет Агентства по окружающей среде о бизнесе и окружающей среде: Экологические перспективы сектора сжигания (2016)
Водные ресурсы Восток
Energy UK в настоящее время является партнером проекта Water Resources East (WRE): межотраслевого проекта под руководством Anglian Water, работающего с участием заинтересованных групп в области энергетики, сельского хозяйства, водоснабжения и окружающей среды.
Миссия WRE — работать в партнерстве для обеспечения устойчивого водоснабжения Востока Англии, устойчивого к будущим вызовам и позволяющего местным сообществам, окружающей среде и экономике полностью раскрыть свой потенциал.
Восток Англии уже столкнулся с угрозой нехватки воды. Изменение климата, рост населения и сокращение водозабора означают, что риск нехватки воды будет еще больше в будущем, если мы не примем меры сейчас. WRE является пионером нового совместного подхода к рациональному использованию водных ресурсов. Проект направлен на создание многосекторальной долгосрочной стратегии водных ресурсов, которая сочетает в себе доступность и надежность с устойчивостью и бережным отношением к окружающей среде.
Energy UK предоставляет информацию о потенциальных воздействиях нехватки воды на энергетический сектор.
Дополнительную информацию см. На веб-сайте Water Resources East.
Развитие солнечной энергетики Экологические аспекты
Экологические аспекты развития солнечной энергетики
Экологические соображения, связанные с солнечной энергией в масштабах коммунальных предприятий, включают воздействие на нарушение земель / землепользование; потенциальные воздействия на специально отведенные территории; воздействие на почву, водные и воздушные ресурсы; воздействие на растительность, дикую природу, среду обитания диких животных и чувствительные виды; воздействие на визуальную, культурную, палеонтологическую, социально-экономическую и экологическую справедливость, а также потенциальное воздействие опасных материалов.
Солнечные энергетические установки снижают воздействие на окружающую среду сжигания, используемого при производстве электроэнергии на ископаемом топливе, например, воздействие парниковых газов и других выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В отличие от электростанций, работающих на ископаемом топливе, солнечные установки имеют очень низкие выбросы в атмосферу таких загрязнителей воздуха, как диоксид серы, оксиды азота, монооксид углерода, летучие органические соединения и диоксид углерода, вызывающий парниковый эффект, во время работы. В дополнение к этим преимуществам развития солнечной энергетики строительство и эксплуатация солнечных установок создает как прямую, так и косвенную занятость и дополнительный доход в регионах, где происходит развитие.Тем не менее, существуют также некоторые неблагоприятные воздействия, связанные с объектами солнечной энергетики, которые необходимо учитывать в процессе BLM по предоставлению разрешений на проход по солнечной энергии и в процессе разработки Министерством энергетики экологических рекомендаций для объектов солнечной энергетики. Возможные неблагоприятные воздействия на различные ресурсы, связанные со строительством, эксплуатацией и выводом из эксплуатации солнечных электростанций, кратко описаны ниже. Эти воздействия и меры по смягчению последствий для солнечных установок подробно рассматриваются в Программе развития солнечной энергии EIS.
Нарушение земель / Воздействие на землепользование
Всем объектам солнечной энергии в масштабе коммунальных предприятий требуются относительно большие площади для сбора солнечной радиации, когда они используются для выработки электроэнергии в масштабах коммунальных предприятий (определяемых для Solar PEIS как объекты с генерирующей мощностью 20 МВт или более). Солнечные установки могут мешать существующим видам землепользования, таким как выпас скота, уход за дикими лошадьми и осликами, использование в военных целях и добыча полезных ископаемых. Солнечные батареи могут повлиять на использование близлежащих специально отведенных территорий, таких как заповедные зоны, районы, вызывающие критическую озабоченность окружающей средой, или зоны особого управления отдыхом. Правильные решения о размещении могут помочь избежать нарушения земельного покрова и воздействия на землепользование.
Воздействие на ресурсы почвы, воды и воздуха
Строительство солнечных установок на больших площадях земли требует расчистки и профилирования и приводит к уплотнению почвы, возможному изменению дренажных каналов и увеличению стока и эрозии. Для смягчения этих воздействий можно использовать инженерные методы.
В системах с параболическим желобом и центральной башней обычно используются обычные паровые установки для выработки электроэнергии, которые обычно используют воду для охлаждения.В засушливых районах любое увеличение потребности в воде может привести к перегрузке имеющихся водных ресурсов. Использование или разлив химикатов на солнечных установках (например, средств подавления пыли, диэлектрических жидкостей, гербицидов) может привести к загрязнению поверхностных или грунтовых вод.
При строительстве и эксплуатации солнечных установок образуются твердые частицы, которые могут быть значительным загрязнителем, особенно в любых близлежащих районах, классифицируемых как класс I в соответствии с правилами предотвращения значительного ухудшения состояния (например, в национальных парках и заповедниках).
Воздействие на окружающую среду
Расчистка и использование больших площадей земли для установки солнечных электростанций может во многих отношениях отрицательно сказаться на местной растительности и дикой природе, включая потерю среды обитания; вмешательство в осадки и дренаж; или прямой контакт, вызывающий травму или смерть. Воздействие усугубляется, когда пораженные виды классифицируются как уязвимые, редкие или находящиеся под угрозой исчезновения.
Прочие воздействия
Поскольку это, как правило, большие объекты с множеством поверхностей высокой геометрической формы и иногда с высокой отражающей способностью, объекты солнечной энергии могут создавать визуальные эффекты; однако быть видимым — не обязательно то же самое, что быть навязчивым.Эстетические вопросы по своей природе очень субъективны. Правильный выбор места может помочь избежать эстетического воздействия на ландшафт.
Культурные и палеонтологические артефакты и культурные ландшафты могут быть нарушены солнечными батареями. Кроме того, социально-экономические последствия (как положительные, так и отрицательные) могут быть связаны с солнечными установками. Например, развитие солнечной энергетики может предоставить новые возможности для трудоустройства, но приток рабочих может нарушить работу государственных служб. Эти воздействия могут непропорционально сильно пострадать от меньшинств или населения с низкими доходами, что приведет к проблемам экологической справедливости.
Фотоэлектрические панели могут содержать опасные материалы, и, хотя они герметичны при нормальных условиях эксплуатации, существует вероятность загрязнения окружающей среды, если они были повреждены или неправильно утилизированы при выводе из эксплуатации. В системах концентрирования солнечной энергии могут использоваться такие материалы, как масла или расплавленные соли, гидравлические жидкости, охлаждающие жидкости и смазочные материалы, которые могут быть опасными и представлять риск разлива. Чтобы свести к минимуму воздействие опасных материалов, можно использовать надлежащее планирование и надлежащие методы технического обслуживания.
Системы концентрирующей солнечной энергии (CSP) могут потенциально создавать помехи для полетов воздушных судов, если отраженные световые лучи будут неправильно направлены на пути следования воздушных судов. Эксплуатация солнечных установок, и особенно установок концентрирования солнечной энергии, связана с высокими температурами, которые могут представлять опасность для окружающей среды или безопасности. Как и все электростанции, солнечные электростанции создают электрические и магнитные поля. Строительство и вывод из эксплуатации объектов солнечной энергетики в коммунальном масштабе повлечет за собой множество возможных воздействий, обычно встречающихся при строительстве / выводе из эксплуатации крупных промышленных объектов.Если для обслуживания нового развития солнечной энергетики потребуются новые линии электропередачи или связанные с ними объекты, строительство, эксплуатация и вывод из эксплуатации передающих мощностей также могут вызвать различные воздействия на окружающую среду.
Навигация по записям
Предыдущая запись:
Солнечные батареи плюсы и минусы: Солнечная энергетика. Плюсы и минусы.
Следующая запись:
Диммер для ламп накаливания: виды, как выбрать, лучшие модели и производители

alexxlab
Посмотреть все записи автора alexxlab →
Вам также может понравиться

Sdmo дизельные электростанции: Дизельные электростанции
04.10.202030.09.2020

Устройство ветряной электростанции: Принцип действия и устройство ветрогенератора (общие понятия)
17.07.197025.07.2021

Картинки ветряные электростанции: Ветряные Электростанции Фото — Скачать бесплатные изображения
09.10.202124.11.2020
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Генератор
Разное
Советы
Турбина
Электростанции
Энергия
2024 © Все права защищены.