- Топливно-энергетические ресурсы мира
- Классификация топливно-энергетических ресурсов. Виды возобновляемых энергоресурсов: биомасса, биогаз, энергия ветра и воды, коллекторы солнечных батарей и др. Ядерные источники энергии. Запасы топливно-энергетических ресурсов мира: нефть, газ, уголь и др.
- Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Топливно-энергетические ресурсы мира
Классификация топливно-энергетических ресурсов. Виды возобновляемых энергоресурсов: биомасса, биогаз, энергия ветра и воды, коллекторы солнечных батарей и др. Ядерные источники энергии. Запасы топливно-энергетических ресурсов мира: нефть, газ, уголь и др.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.12.2015 |
| Размер файла | 135,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
На тему: «Топливно-энергетические ресурсы мира»
Выполнил: студент гр. ЗГП-15У Солярский Т.И.
Проверил: к.т.н., доцент Володина А.В.
1. Классификация топливно-энергетических ресурсов
2. Виды топливно-энергетических ресурсов
3. Виды возобновляемых энергоресурсов
3.1 Коллекторы солнечных батарей
3.2 Энергия ветра
3.3 Энергия воды
3.6 Геотермальная энергия
4. Невозобновляемые ресурсы
5. Ядерные источники энергии
6. Запасы топливно-энергетических ресурсов мира
6.2 Природные горючие газы
6.3 Каменные угли
6.4 Ядерная энергетика
Список используемой литературы
В настоящее время вопрос экономного использования ресурсов является одним из ключевых как в деятельности отдельных предприятий, так и в функционировании всего государства в целом.
В широком смысле ресурсы можно определить как совокупность средств труда, которые предприятие использует для достижения собственных целей и удовлетворения потребностей. Одной из ключевых статей в структуре себестоимости являются материальные ресурсы.
Все многообразие материальных ресурсов, обозначенных в экономике народного хозяйства как предметы труда, условно можно подразделить на сырьё и материалы и топливо и энергию. В энергетическом секторе мирового хозяйства ведущую роль играют топливно-энергетические ресурсы — нефть, нефтепродукты, природный газ, каменный уголь, энергия (ядерная, гидроэнергия). Среди топливно-энергетических ресурсов особое место занимают нефть и природный газ. Эта группа товаров сохраняют роль лидеров среди прочих товарных групп в международной торговле, уступая только продукции машиностроения.
1. Классификация топливно-энергетических ресурсов
Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) — совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике.
Топливно-энергетические ресурсы — совокупность природных и произведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности.
возобновляемый энергоресурс топливный биогаз
2. Виды топливно-энергетических ресурсов
— горючие (топливные), которые включают в себя энергию технологических процессов химической и термохимической переработки сырья, а именно горючие газы, твёрдые и жидкие топливные ресурсы, которые не пригодны для дальнейших технологических преобразований;
— тепловые — это тепло отходящих газов при сжигании топлива, тепло воды или воздуха, использованных для охлаждения технологических агрегатов и установок, теплоотходов производств;
— энергоресурсы избыточного давления (напора) — это энергия газов, жидкостей и сыпучих тел, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением (напором), которое необходимо снижать перед следующей ступенью использования этих жидкостей, газов, сыпучих тел или при выбросе их в атмосферу, водоёмы, ёмкости и другие приёмники. Энергетические ресурсы избыточного давления преобразуются в механическую энергию, которая либо непосредственно используется для привода механизмов и машин, либо преобразуется в электрическую энергию.
Топливно-энергетические ресурсы делятся на первичные и вторичные.
К первичным энергетическим ресурсам относят те ресурсы, которые люди получают непосредственно из природных источников для последующего преобразования в другие виды энергии, либо для непосредственного использования. Часто первичные ресурсы должны быть извлечены и подготовлены к дальнейшему использованию. Первичные ресурсы подразделяют на возобновляемые и невозобновляемые.
Вторичные энергетические ресурсы — энергетические ресурсы, получаемые в виде побочных продуктов основного производства или являющиеся такими продуктами.
3. Виды возобновляемых энергоресурсов
Согласно Энергетической стратегии России до 2020 г. экономический обоснованный потенциал возобновляемых источников энергии составляет 270 млн т у.т. В то же время без учета большой гидроэнергетики использование ВЭР в России составляет 32 кг у.т. на 1 чел. в год, что в 10 раз меньше, чем в США и в 70 меньше, чем в Финляндии.
Латвия увеличила долю ВЭР в топливном балансе страны до 36%. Лучше из европейских стран только Швейцария, где этот показатель достиг 41%. Согласно предложению Еврокомиссии доля ВЭР к 2020 г. должна быть доведена до 20% у каждого члена ЕС. В электроэнергетике России этот показатель не превышает 1%, а по тепловой энергии составляет менее 5%.
Причины необходимости использования ВЭР:
*запасы других энергоресурсов не безграничны;
*при сжигании органического топлива оно превращается в отходы, по массе превышающие первичное топливо;
*при массовой добыче изменяются ландшафты (карьеры, перемещенный грунт, золоотвалы и т.д.), изменяется уровень грунтовых вод;
*добыча нефти и газа может приводить к необратимой деформации земной коры;
*негативное воздействие на растительный и животный мир;
Использование возобновляемых энергоресурсов даже без сокращения объемов потребления тепловой и электрической энергии позволит снизить потребление первичного топлива.
В повседневной жизни мы редко задумываемся о гигантских термических процессах внутри земли, о ее вращении, притяжении к другим планетам и звездам, о гигантских космических энергетических потоках, не поддающихся простому обывательскому осмыслению. В то же время даже привычных возобновляемых энергоресурсов, которые можно использовать с поверхности земли, хватит для развития человечества еще на много поколений.
В традиционном понимании к ВЭР относятся:
*энергия водных потоков;
*энергия морских приливов и волн;
*высокопотенциальная геотермальная энергия;
*низкопотенциальная энергия земли, воздуха и воды;
*биогаз, свалочный и шахтный газ,
а также промышленные и бытовые отходы, образующиеся в результате деятельности главного загрязнителя планеты — человека.
3.1 Коллекторы солнечных батарей
Ресурсы: солнечное излучение. Месторасположение: повсюду. Сфера использования: отопление, обеспечение горячей водой. Диапазон мощности: от 1,5 до 200 МВт.ч/в год, причем в долгосрочной перспективе верхнего предела мощности не существует. Расходы на производство тепловой энергии составляют сегодня: 20 — 50 пфеннигов/кВт.ч.
Ресурсы: кинетическая энергия ветра. Месторасположение: по всему миру, главным образом, на побережье и вершинах гор. Сфера использования: производство электроэнергии. Диапазон мощности: от 0,05 кВт до 2,5 МВт на одну установку, ветряные фермы на 100 МВт и более. Расходы на производство электроэнергии составляют сегодня: 8 — 30 пфеннигов/кВт.ч.
Все ветряные мельницы работают по так называемому принципу сопротивления: оказывая своими крыльями сопротивление ветру, они могут преобразовывать максимум 15 процентов силы ветра. Современные ветроэнергетические установки работают по принципу подъемной силы, когда, как у самолета, используется подъемная сила встречного ветра.
Ресурсы: энергия воды при её движении и падении с высоты. Месторасположение: горы, реки. Сфера использования: производство электроэнергии, аккумулирование энергии. Диапазон мощности: гидроаккумулирующие гидроэлектростанции и ГЭС на не зарегулированном стоке до 5 000 МВт. Расходы на производство электроэнергии составляют сегодня: 5 — 10 пфеннигов/кВт.ч.
Гидроресурсы обеспечивают около 4% производимой в Германии электроэнергии. Сегодня в эксплуатации находится около 5 500 ГЭС общей мощностью 3 500 МВт.
Ресурсы: древесина, зерновые культуры, сахаро- и крахмалосодержащие растения, масличные растения. Месторасположение: по всему миру при наличии биомассы. Сфера использования: производство тепла, комбинированная выработка тепла и электроэнергии, в виде топлива. Диапазон мощности: от 1 кВт до 30 МВт. Расходы: при выработке тепла 4 — 20 пфеннигов/кВт.ч; при получении тока 12 — 20 пфеннигов/кВт.ч.
Существует множество вариантов использования биомассы для выработки энергии. При этом первостепенное значение имеют, прежде всего, растения с высоким содержанием обменной энергии и древесина.
Ресурсы: органические отходы. Месторасположение: по всему миру в зависимости от наличия отходов. Сфера использования: производство тепла, комбинированная выработка тепла и электроэнергии. Диапазон мощности: 20 кВт — 10 МВт. Расходы на сегодня: при выработке тепла 5 — 15 пфеннигов/кВт.ч; при получении электроэнергии 12 — 30 пфеннигов/кВт.ч.
Биогаз возникает при разложении органических веществ специальными метановыми бактериями.
Ресурсы: тепло земных недр. Месторасположение: повсюду. Сфера использования: отопление и охлаждение, сезонное аккумулирование холода и тепла, технологическое тепло, выработка электроэнергии. Диапазон мощности: вблизи поверхности: 6 — 8 кВт; на углубленных пластах: до 30 МВт. Издержки производства: при выработке тепла 4 — 12 пфеннигов/кВт.ч; при получении тока 15 — 20 пфеннигов/кВт.ч.
Геотермальная энергия представляет собой тепло, пробивающееся из недр Земли на её поверхность. Пригодное для использования тепло зависит от глубины, на которой производится отбор геотермальной энергии. Через каждые 100 метров становится теплее на приблизительно 3° по Цельсию. Принцип использования тепла недр Земли довольно прост: под Землю закачивается вода, там она нагревается и затем подается наверх. Частично используются также природные термальные воды. Из-за высоких расходов на установку оборудования геотермальная энергия пока используется довольно редко.
Все вышеперечисленные виды энергии потенциально не принадлежат никому на территории страны. Поэтому их может использовать в личных целях любой гражданин или предприятие. На данном этапе развития общество еще не задумывается всерьез о применении всех этих видов энергии. Тем не менее, определенные разработки в этом направлении уже ведутся. Так, в настоящее время начато производство автомобилей с гибридными двигателями, которые имеют возможность работать на водороде. Это первый шаг к тому, чтобы начать перестраивать производственные циклы по получению энергии.
Особенность возобновляемых ресурсов в том, что они образуются вне зависимости от деятельности человека. Не зависимо от того, найдет ли человек применение всему этому потенциалу или нет, независимые источники энергии будут существовать и увеличиваться. Это преимущество подталкивает человечество к тому, чтобы начать масштабные разработки в плане применения этих видов энергии в хозяйственных и промышленных целях.
Невозобновляемые это естественно образовавшиеся и накопившиеся в недрах планеты запасы веществ, способные при определенных условиях высвобождать заключенную в них энергию. Но образование новых веществ и накопление в них энергии происходит значительно медленнее, чем их использование. К ним относятся ископаемые виды топлива и продукты их переработки: каменный и бурый уголь, сланцы, торф, нефть, природный и попутный газ. Особыми видами невозобновляемых энергетических ресурсов являются расщепляющиеся (радиоактивные) вещества, находящиеся в недрах нашей планеты.
Топливно-энергетические ресурсы включают не только источники энергии, но и произведенные энергетические ресурсы: тепловую энергию (в первую очередь энергию горячей воды и водяного пара) и электрический ток.
Произведенные энергетические ресурсы получают, используя энергию первичных и вторичных энергоресурсов. Электрическая энергия впоследствии может быть снова преобразована в другие виды энергии.
5. Ядерные источники энергии
Из двух возможных природных источников ядерной энергетики — урана и тория, пока в практическом использовании находится лишь уран. В будущем возможно потребуется и торий
Руда с природным естественным ураном содержит, как упоминалось выше, три изотопа: 238U (99,282%), 235U (0,712%) и 234U (0,006%). Изотоп 234U практически не используется. Для обогащения представляет интерес только изотоп 235U. По этому изотопу проводят обогащение топлива для атомных станций с тепловыми (медленными) нейтронами (реакторы В.В.Э.Р., РБМК) и быстрыми нейтронами (реактор на быстрых нейтронах, например,
Белоярская АЭС). В основном, руды выщелачивают раствором серной, иногда азотной кислот или растворами соды с переводом урана в кислый или содовый раствор. Для извлечения и концентрирования урана из растворов и пульп, а также очистки от примесей применяют сорбцию на ионообменных смолах и экстракцию органическими растворителями (трибутилфосфат (ТБФ), алкилфосфорные кислоты, амины). Далее из растворов добавлением щелочи осаждают уранаты аммония или натрия, или гидроокись урана. Для получения соединений высокой степени чистоты технические продукты подвергаются аффинажным операциям очистки, с получением UO3 или U3O8. Эти окислы затем восстанавливаются водородом или аммиаком до UO2 и затем (путем обработки газообразным фтористым водородом при температурах порядка 500-6000C) переводится в тетрафторид урана (UF4). По другой технологии тетрафторид урана получают при осаждении кристаллогидрата UF4*nH2O плавиковой кислотой из растворов с последующим обезвоживанием продукта при 4500C в токе водорода. В промышленности основным способом получения урана из тетрафторида урана является его кальцийтермическое или магнийтермическое восстановление с выходом урана в виде слитков массой до 1,5 тонн (слитки рафинируются в вакуумных печах).
6. Запасы топливно-энергетических ресурсов мира
Накопленная мировая добыча нефтей по состоянию на 01.01.10 г. оценивается в 140,0 млрд. т. При этом весьма важно, что в последние 5 лет (начиная с 2005 г.) она стала близкой к 4,0 млрд. т/год и растет незначительно, несмотря на высокий уровень мировых цен. При этом в накопленной добыче ведущую роль сыграли традиционные нефтедобывающие страны. На долю стран Ближнего и Среднего Востока приходится около 28%, Северной Америки — 24% и стран СНГ — 15%.
Доля 10 стран, достигших наибольшего уровня извлечения нефти из недр, сегодня, достигает 65% от общей мировой годовой ее добычи (>2,5 млрд. т/год). Эти же страны обладают и наибольшими разведанными доказанными запасами нефти. Однако приведенные ниже данные об их уровнях добычи и разведанных запасах свидетельствуют о широком диапазоне колебаний отношения — разведанные запасы/годовая добыча. Это отношение прямо не отражает обеспеченность ресурсами нефтедобывающей промышленности в годах. Его уменьшение чаще всего указывает на недостаточный размах геолого-разведочных работ, снижение качества нефтей, исчерпание ресурсов крупных месторождений и системные ошибки государственного управления ресурсным потенциалом недр.
Источник
