В данной статье рассмотрены проблемы в окружающей среде, которые вызваны производством электроэнергии и работой электростанций.
Ключевые слова: электроэнергетика, электростанция, окружающая среда, альтернативный источник энергии, электричество.
Современный мир невозможно представить без электричества. Электроэнергетика занимает значимое место в экономике любой страны, что объясняется такими преимуществами как: относительная простота передачи на большие расстояния, распределение между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (химическую, механическую, световую, тепловую и др.). Отличительной чертой электроэнергии является едино временность ее генерирования и потребления.
Всемирное производство электроэнергии за период с 90-х годов 19 века по 21 век увеличилось примерно в две тысячи раз, и с ежегодно это увеличение растет. Основная часть выработки электроэнергии (примерно 50 % — 55 %) приходится на развитые страны, но в последние время увеличение производства электричества в развивающихся странах с каждым годом растет быстрее, чем в развитых. В России в 2010 году было произведено около миллиона ГВт*ч.
Наиболее распространенными типами электростанций являются: ТЭС, ГЭС и АЭС. Большую часть электроэнергии вырабатывают тепловые электростанции. На них приходятся около 2/3 от общего количества. В некоторых странах доля электроэнергии, получаемая на ТЭС, превышает 80 %. ТЭС работают на угле, нефтепродуктах и газе.
На гидроэлектростанции приходится около 16 % от всех электростанций. Около 14 стран вырабатывают большую часть электроэнергии на ГЭС. Самая крупная ГЭС построена в Китае на реке Янцзы — «Три ущелья», мощностью более 97 000 МВт. В целом, наиболее крупные ГЭС построены в Китае и Бразилии.
Так же около 16 % приходится на атомные электростанции. Они эксплуатируются в 31 странах мира. Всего 191 атомная электростанция с 449 энергоблоками общей электрической мощностью около 398 887 МВт; 52 энергоблока находятся в стадии строительства; 178 энергоблоков закрыты.
Эксплуатация электростанций в результате их значительной мощности существенно влияет на состояние окружающей среды.
Например, при сжигании топлива на ТЭЦ вредные выбросы в атмосферу обеспечивают наибольшее количество антропогенных загрязнений. Таким образом, они несут ответственность за около 25 % всех вредных выбросов от промышленных предприятий. Следует отметить, что за 20 лет с 1970 по 1990 год в мире сгорело 450 миллиардов баррелей нефти, 90 миллиардов тонн угля и 11 триллионов м^3 газа.
Без сомнения, по сравнению с электростанциями, работающими на органическом топливе, электростанции, использующие гидроресурсы, являются более чистыми с экологической точки зрения: нет выбросов золы, оксидов серы и азота в атмосфере. Это важно, потому что гидроэлектростанции довольно распространены и занимают второе место после тепловых электростанций с точки зрения производства электроэнергии. Но создание гидроэлектростанции связано с затоплением земельных ресурсов.
Иллюзия о безопасности атомной энергетики была разрушена после ряда серьезных аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых стала катастрофа на Чернобыльской АЭС. В эпицентре аварии уровень загрязнения был настолько высок, что население нескольких районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные воды, растительный покров оказались радиоактивно зараженными на многие десятилетия. Всё это обострило понимание того, что мирный атом требует особого подхода.
Однако опасность атомной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131).
А ведь современный мир не может похвастаться хорошей экологией. Во всем мире люди пытаются улучшить нашу среду обитания путем исправления и предотвращения загрязнения воздуха, воды и земли. Что же для этого можно предпринять в сфере электроэнергетики?
Во-первых, стараться развивать альтернативную электроэнергетику. Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование нетрадиционных источников энергии. Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению.
Виды альтернативной энергетики: солнечная энергетика, ветроэнергетика, биомассовая энергетика, волновая энергетика, градиент-температурная энергетика, эффект запоминания формы, приливная энергетика, геотермальная энергия.
Но альтернативная энергетика имеет значительные минусы, которые сильно затруднят полный переход на данный вид энергии. Она не подходит для промышленного производства. Энергия, получаемая из природных источников, нуждается в «страховочном» дублировании другими типами электростанций. Это связано с тем, что ее производство зависит от времени суток, погодных условий и прочих факторов. Именно поэтому, в большинстве стран альтернативная энергетика способна выполнять только функцию дополнительного источника, но заменить собой традиционную энергию она пока что не может.
Во-вторых, можно уменьшать потери энергии. Ведь чем меньше потери, тем меньше энергии нужно производить, а значит выбросов будет меньше. Примерная структура потерь: наибольшие расходы связаны с передачей по воздушным линиям (ЛЭП), это составляет около 64 % от общего числа потерь. На втором месте эффект коронированния (ионизация воздуха рядом с проводами ВЛ и, как следствие, возникновение разрядных токов между ними) — 17 %.
В-третьих, нужно сделать упор на энергосбережение. Обыкновенное выключение ненужных приборов снижает потребление энергии. Еще сыграет роль покупка только тех вещей, которые используются. Ведь очень много вещей покупается, но оказываются ненужными. А это как лишнее использование энергии и ресурсов, так и огромное количество отходов в итоге.
Литература:
- Гриценко В. С., Морозов В. Л.. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. — М.: Московский государственный университет экономики, статистики и информатики., 2002. — 100 с.
- Чжан Дон, Ли Бинян,Чжао Циньтонг, Ли Цзиньпин. Анализ тепловых характеристик и энергетических характеристик системы комплементарных тепловых насосов многократных возобновляемых источников энергии // ScienceDirect. — 2020. — № Том 196. — С. 287–294.
- Альтернативная энергетика // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %90 %D0 %BB %D1 %8C %D1 %82 %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %B2 %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %8F_ %D1 %8D %D0 %BD %D0 %B5 %D1 %80 %D0 %B3 %D0 %B5 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %BA %D0 %B0 (дата обращения: 29.12.2019).
