В статье рассматривается развитие электроэнергетики, проблемы мировой электроэнергетики основные виды электростанций их принцип действия и особенности, а также их роль в мировой электроэнергетике.
Ключевые слова: электроэнергетика, электростанции, мировая электроэнергетика.
The article deals with the development of the electric power industry, the problems of the world electric power industry, the main types of power plants, their operation principle and features, as well as their role in the world electric power industry.
Keywords: Electric power industry, power stations, world electric power industry.
После открытия электричества и мировой электрификации встал вопрос о добычи электроэнергии в промышленном масштабе. На данный момент основными видами электростанций, добывающих электроэнергию, являются тепловые электростанции, гидроэлектростанции и атомные электростанции.
Рассмотрим тепловые электростанции. Принцип её работы можно описать так, сначала происходит сгорание топлива, после выработанная энергия идет на разогревание жидкость, вследствие чего вырабатывается пар, который в свою очередь вращает турбину, так происходит превращение тепловой энергии в электрическую.
Теплоэлектростанции работают на невозобновляемых ресурсах, в основном это природный газ, уголь и мазут. Так в Китае, лидере по производству электроэнергии, 80 % электроэнергии вырабатывается на угольных электростанциях, а в мировой электроэнергетике на долю ТЭС приходятся более 60 % от добываемой энергии.
Значительными недостатками данного вида является: низкий КПД, использование невозобновляемых природных ресурсов и достаточно неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
Теперь рассмотрим гидроэлектростанции, на их долю приходится около 15 % от мировой добычи электроэнергии. На ГЭС электрическая энергия вырабатывается путем преобразования кинетической энергия потока воды. Гидроэлектростанции являются эффективным источником энергии, так как у них высокий КПД и они используют возобновляемые источники энергии, однако у них есть свои недостатки, это дорогое и долгое строительство, затопляемость территорий, загрязнение рек а так же нарушение естественной миграции рыб.
Ну и последний вид станций это атомные, на долю которых приходится примерно 12 % вырабатываемой энергии. Её принцип работы основывается на деления ядер радиоактивных веществ, при котором выделяется теплой, идущее на нагревание жидкости, которая превращается в пар, вращающий турбину.
Этот вид электростанций достаточно экологически чистый, топливо на котором она работает можно назвать неисчерпаемым, а электроэнергия вырабатываемая на таких станциях относительно дешёвая. Но в следствие экологических катастроф вызываемой такой станцией при аварии и необходимости захоронения ядерных отходов существую множество опасений при строительстве.
На альтернативные источники энергии же приходится около 2 % выработки энергии.
Первой и основной проблемой мировой электроэнергетики является экология. Начнём с загрязнения атмосферы, это напрямую связано с ТЭС, так как на нём до сих пор вырабатывается основная часть электроэнергии. При сжигании топлива образуются продукты сгорания, в которых находятся летучая зола, частички несгоревшего пылевидного топлива, серный и сернистый ангидрид, оксид азота, газообразные продукты неполного сгорания. При зажигании мазута образуются соединения ванадия, кокс, соли натрия, частицы сажи. В золе некоторых видов топлива присутствует мышьяк, свободный диоксид кальция, свободный диоксид кремния. Конечно, есть более качественно сырьё с меньшим количеством отходов, но оно значительно выше по стоимости, так что вследствие экономии используют более дешёвое топливо, а также экономят на фильтрах. [1] Все это воздействует на растительный, животный мир, а также на атмосферу.
Также к проблемам относятся расход невозобновляемых ресурсов, которые выкачиваются и добываются из недр Земли. Природный газ использован на 40 %, 1/3 нефти добыта и ¼ часть угля при это в земле остаются огромные пустоты, которые не всегда заполняют вследствие экономии. Пусть человечеству и не грозит энергетический кризис в ближайшее время, но проблема истощение ресурсов всё же есть. В данный момент с ростом промышленного производства увеличивается и потребность в электроэнергии. а так основная часть энергии добывается за счет невозобновляемых ресурсов, то и их потребление тоже возрастёт.
От части это возникает, из за того что огромные сырьевые корпорации и даже страны не заинтересованы в развитии альтернативной энергетики, так как их основной доход основывается на продажах энергоресурсов, и любой прорыв в области нетрадиционной энергетики грозит их положению. Вследствие чего развитие альтернативной энергетики идёт достаточно малыми шагами и занимает достаточно малую роль в общей электроэнергетике. Из рисунка 1 видно, как распределена энегрия по видам топлива.
Рис. 1. Генерация электроэнергии по видам топлива за 2011 год, %
Литература:
1. Иванова А. Д. Технология энергосбережения в США, странах Европы и Азии// [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://docplayer.ru/41233427-Tehnologiya-energosberezheniya-v-ssha-stranah-evropy-i-azii.html (Дата доступа 04.03.2018)
