مفاهيم أساسية. موارد حيوية. وصف

موارد حيوية

(أ.مصادر الطاقة؛ ن.طاقة ؛ F.مصادر الطاقة؛ و. recursos energeticos) - كلها متاحة للحفلات الراقصة. والاستخدام المنزلي لمختلف أنواع الطاقة: الميكانيكية والحرارية والكيميائية والكهربائية والنووية.
معدلات علمية وتقنية التقدم وتكثيف المجتمعات. الإنتاج وتحسين ظروف العمل وقرار الكثيرين. المشاكل الاجتماعية تعني. يتم تحديد القياس حسب مستوى الاستخدام E. p. يعتبر تطوير مجمع الوقود والطاقة والطاقة من أهم الأسس لتطوير كل ما هو حديث. إنتاج المواد.
من بين موارد الطاقة الأولية ، يتم تمييز موارد الطاقة غير المتجددة (غير المتجددة) والمتجددة (القابلة للتكرار). P. إلى عدد من E. p. عضوية في المقام الأول. أنواع الوقود المعدني المستخرج من باطن الأرض: الغاز الطبيعي ، الصخر الزيتي ، البيتوميني ز. ص ،. يتم استخدامها في العصر الحديث. العالم x-ve كوقود وطاقة. المواد الخام واسعة بشكل خاص ، وبالتالي ، غالبًا ما تسمى. التقليدية E. p. K قابلة للتجديد (قابلة للتكرار ولا تنضب عمليًا) E. p. وتشمل الطاقة المائية (الطاقة المائية للأنهار) ، وكذلك ما يسمى. مصادر الطاقة غير التقليدية (أو البديلة): الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة الحرارة الداخلية للأرض (بما في ذلك الطاقة الحرارية الأرضية) والطاقة الحرارية للمحيطات والمد والجزر. خاصة ينبغي تخصيص الطاقة النووية أو الذرية ، المنسوبة إلى الطاقة غير المتجددة E. p. ، لأن مصدره هو خامات مشعة (اليورانيوم بشكل رئيسي). ومع ذلك ، بمرور الوقت ، مع الاستبدال التدريجي لمحطات الطاقة النووية (NPP) ، التي تعمل على النيوترونات الحرارية ، ومحطات الطاقة النووية التي تستخدم مفاعلات التوليد السريع ، وفي الطاقة النووية الحرارية المستقبلية ، ستصبح موارد الطاقة النووية لا تنضب عمليًا.
التطور السريع للطاقة العالمية في القرن العشرين. اعتمدت على الاستخدام الواسع النطاق للوقود المعدني (الأحفوري) ، وخاصة النفط والغاز الطبيعي والفحم ، والتي استخرجت منها Cep. السبعينيات كانت غير مكلفة نسبيًا وفي مجال التكنولوجيا. محترم. حصة النفط والغاز في الاستهلاك العالمي من e. P. بلغ 60٪ وحصة الفحم - ش. 25٪ (في عام 1950 كانت حصة الفحم 50٪). وبالتالي ، فإن St. 85٪ من إجمالي استهلاك E. p. في العالم في ذلك الوقت تمثل الموارد العضوية غير المتجددة. الوقود وحوالي فقط. 15٪ - للموارد المتجددة (الطاقة الكهرومائية ، الوقود الخشبي ، إلخ). منذ السبعينيات ، عندما بدأ تعقيد وتكلفة إنتاج النفط والغاز في الزيادة بشكل حاد بسبب النضوب أو نحو ذلك. تقليل احتياطياتهم في الودائع التي يسهل الوصول إليها ، نشأت الحاجة إلى اقتصادهم الصارم والاستخدام المحدود للغاية كوقود. الفصل مجال تطبيق موارد النفط والغاز كأكثر التقنيات قيمة. أصبحت المواد الخام كيميائية. والبتروكيم. الصناعة ، بما في ذلك. إنتاج اصطناعي المواد ووقود المحركات. أصبح أحد مصادر الطاقة الأولية المهمة لصناعة الطاقة الكهربائية في النهاية. القرن ال 20 وفي المستقبل الطاقة النووية. ب سيب. الثمانينيات في محطات الطاقة النووية في العالم ، St. 12٪ من إجمالي الكهرباء المنتجة على كوكب الأرض ، وفي البداية. 21 ج. ستزيد حصتها في ميزان الكهرباء العالمي بمقدار 2-2.5 مرة أخرى. دور كبير في إنتاج الكهرباء ينتمي إلى الطاقة المائية. الموارد ، مصدرها التدفق المستمر للأنهار ؛ في cep. الثمانينيات تمثل محطات الطاقة الكهرومائية 23٪ من إجمالي الكهرباء المولدة في العالم. دور هذه الطاقة المتجددة غير التقليدية. P. مثل الطاقة الشمسية (طاقة الإشعاع الشمسي التي تدخل سطح الأرض) ، طاقة الحرارة الداخلية للأرض نفسها (الطاقة الحرارية الأرضية بشكل أساسي) ، الطاقة الحرارية للعالم تقريبًا . (بسبب الاختلافات الكبيرة في درجة الحرارة بين الطبقات السطحية والعميقة من المياه) ، والطاقة البحرية والمحيطية. المد والجزر وطاقة الأمواج ، وطاقة الرياح ، وطاقة الكتلة الحيوية ، وأساس القطع هو آلية التمثيل الضوئي (biowaste من c. x-va وتربية الحيوانات ، والنفايات العضوية الصناعية ، واستخدام الخشب والفحم). وفقًا للتنبؤات المتاحة ، فإن حصة e. P. (الطاقة الكهرومائية وغير التقليدية المدرجة) ستصل في الربع الأول. 21 ج. ما يقرب من 7-9٪ من إجمالي الاستخدام العالمي لجميع أنواع موارد الطاقة الأولية (أكثر من 20-23٪ سيتم حسابها بواسطة الطاقة النووية الذرية وحوالي 70٪ ستبقى للوقود العضوي - الفحم والغاز والنفط).
لمقارنة القيمة الحرارية decomp. أنواع الوقود والطاقة. الموارد ، يتم استخدام وحدة حساب تسمى الوقود الشرطي. جي ايه ميرلين.

موسوعة التعدين. - م: الموسوعة السوفيتية. حرره E. A. Kozlovsky. 1984-1991 .

شاهد ما هي "موارد الطاقة" في القواميس الأخرى:

موارد حيوية- المواد المعدنية غير المتجددة والموارد العضوية المتجددة وعدد من العمليات الطبيعية (طاقة المياه المتدفقة والرياح والمد والجزر وما إلى ذلك) المستخدمة لتوليد الطاقة. المزامنة: مصادر الوقود والطاقة ... قاموس الجغرافيا

احتياطيات الطاقة في الطبيعة التي يمكن استخدامها في الاقتصاد. إلى E. p. تشمل أنواعًا مختلفة من الوقود (الفحم والفحم البني ، والنفط ، والغازات القابلة للاحتراق والصخر الزيتي ، وما إلى ذلك) ، وطاقة المياه المتساقطة ، والمد البحري ، والرياح ، والطاقة الشمسية ، والنووية ... ... الموسوعة الجغرافية

موارد حيوية- أي شيء يمكن للمجتمع استخدامه كمصدر للطاقة (شروط مجموعة عمل التنظيم القانوني لإيرا). [English Russian Russian ERRA Energy Glossary] EN موارد الطاقة كل شيء يمكن أن يستخدمه المجتمع باعتباره ... ... دليل المترجم الفني

لآلاف السنين ، كانت الأنواع الرئيسية للطاقة التي يستخدمها البشر هي الطاقة الكيميائية من الخشب ، والطاقة الكامنة من المياه في السدود ، والطاقة الحركية من الرياح والطاقة المشعة من ضوء الشمس. لكن في القرن التاسع عشر. المصادر الرئيسية ... ... موسوعة كولير

موارد حيوية- energijos ištekliai statusas Aprobuotas sritis Energetika apibrėžtis Gamtiniai ištekliai ir (ar) jų perdirbimo produktai، naudojami energijai gaminti ar transporto sektoriuje. atitikmenys: angl. موارد الطاقة vok. طاقة متجددة ... القاموس الليتواني (lietuvių odynas)

موارد الوقود والطاقة- مصادر الوقود والطاقة: مجموعة من ناقلات الطاقة الطبيعية والمُنتَجة ، تتوافر طاقتها المخزنة للاستخدام في الأنشطة الاقتصادية على المستوى الحالي لتطور التكنولوجيا والتكنولوجيا. مصدر …

الوقود الثانوي وموارد الطاقة- 37 من مصادر الوقود والطاقة الثانوية ؛ VER: موارد الوقود والطاقة التي تم الحصول عليها كنفايات أو منتجات ثانوية لعملية الإنتاج. المصدر: GOST R 53905 2010: Energy Saving. المصطلحات والتعريفات ... ... قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية

الوقود المتجدد وموارد الطاقة- 39 من مصادر الوقود والطاقة المتجددة: ناقلات الطاقة الطبيعية ، تتجدد باستمرار نتيجة للعمليات الطبيعية. المصدر: GOST R 53905 2010: Energy Saving. المصطلحات والتعريفات الوثيقة الأصلية 3.9.8 قابلة للتجديد ... قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية

موارد الطاقة الثانوية- 2.21 مورد قابل للاسترداد: مواد ذات أصل اصطناعي ، غائبة في البيئة الطبيعية ، يمكن تجديدها ومعالجتها واستخدامها كمدخل لنظام الطاقة التقني ... ... قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية

احتياطيات الوقود والطاقة في الطبيعة ، والتي ، مع المستوى الحالي للتكنولوجيا ، يمكن أن يستخدمها الإنسان عمليًا لإنتاج السلع المادية. تشمل مصادر الوقود والطاقة: أنواع مختلفة من الوقود: حجري وبني ... ... مفردات مالية

كتب

• موارد المياه والطاقة في آسيا الوسطى "الكبرى". ندرة المياه والموارد اللازمة للتغلب عليها ، إ. أ. بوريسوفا. الدراسة مكرسة للنظر في القضايا المتعلقة بموارد المياه والطاقة في بلدان آسيا الوسطى (يُقترح إدراج مصطلح "آسيا الوسطى الكبرى" في هذا المجال ...

تعتبر موارد الوقود والطاقة أساس النشاط الاقتصادي الحديث في أي بلد. ومع ذلك ، هذا هو الملوث الرئيسي ، وعلى وجه الخصوص ، فإن الفحم المكشوف له تأثير سلبي قوي على البيئة.

تعتبر موارد الطاقة في روسيا من المصادر الرائدة في البلاد. تم تطبيق التقنيات المتقدمة في استخراج ومعالجة الهيدروكربونات في جميع مراحل تطوير هذه الصناعة. في الظروف الحديثة ، من المستحيل الاستغناء عنها. ويرجع ذلك إلى ارتفاع مستوى المنافسة ، ولهذا من الضروري البحث باستمرار عن أشكال أكثر كفاءة لعمليات الإنتاج نفسها ، وطرق تنظيمها.

تشير موارد الطاقة إلى نظام معقد مشترك بين القطاعات لإنتاج واستخراج المواد الخام ونقلها واستخدامها وتوزيعها.

تعتمد القيم الفنية والاقتصادية ، والمقاييس ، وديناميكيات الإنتاج الاجتماعي ، والصناعة في المقام الأول ، على تطور هذه الصناعة. وفقًا لمتطلبات التنظيم الإقليمي للمنطقة قيد النظر ، فإن القرب من مصادر المواد الخام هو المعيار الرئيسي الذي يتم من خلاله تنفيذ تشكيل الصناعة. تعتبر موارد الطاقة الفعالة أساس تكوين المجمعات الصناعية المختلفة ، وتحديد تخصصها في الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة. يوجد المستهلكون الرئيسيون في الأراضي الأوروبية لروسيا. في الوقت نفسه ، يوجد حوالي ثمانين بالمائة من المحميات الجيولوجية في المناطق الشرقية. هذا يحدد مسافة النقل ، والتي بدورها تؤثر على تكلفة الإنتاج.

تُمنح موارد الطاقة وظيفة مهمة في تشكيل المناطق. لذلك ، بالقرب من مصادرهم ، يتم تطوير بنية تحتية قوية ، والتي لها تأثير مفيد على الصناعة ، وتنمية القرى والمدن. في الوقت نفسه ، يقع حوالي تسعين بالمائة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، ثلث المركبات الضارة التي تدخل المياه ، على هذا القطاع الصناعي بالذات.

يتميز مجمع الطاقة بمجمع متطور يتم تقديمه في شكل خطوط أنابيب رئيسية. وهي مصممة لنقل المنتجات البترولية.

ترتبط موارد الطاقة ارتباطًا وثيقًا بالعديد من مجالات الاقتصاد الوطني. يتم استخراجها وتوزيعها باستخدام منتجات التعدين والهندسة الميكانيكية. يتم إنفاق حوالي ثلاثين بالمائة من الأموال على تطوير مجمع الوقود والطاقة. تقدم فروع هذا المجال الاقتصادي ، بدورها ، حوالي 30 ٪ من الإنتاج الصناعي.

كما أن رفاه مواطني البلد مرتبط بشكل مباشر. إن تطور هذه الصناعة يجعل من الممكن التعامل مع مشاكل مثل البطالة والتضخم. اليوم في روسيا تشارك فيه أكثر من مائتي شركة ، توظف أكثر من مليوني شخص.

وزارة فرع روسيا

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العالي

"جامعة ولاية فولوغدا"

كلية الهندسة المدنية

قسم إمداد الحرارة والغاز والتهوية

اختبار

انضباط

"موارد الطاقة الداخلية للإنتاج الصناعي"

"تصنيف مصادر الوقود والطاقة. أنواع موارد الطاقة المتجددة "

مكتمل

طالب من مجموعة ZST-32

Yuretskaya E.A.

فحص ، مقبول

سيتسيانكو إي.

فولوغدا - 2015

المقدمة

في الوقت الحالي ، تعد مسألة الاستخدام الاقتصادي للموارد واحدة من القضايا الرئيسية في كل من أنشطة المؤسسات الفردية وفي أداء الدولة ككل.

بمعنى واسع ، يمكن تعريف الموارد على أنها مجموعة من وسائل العمل التي تستخدمها المؤسسة لتحقيق أهدافها الخاصة وتلبية الاحتياجات. تعتبر الموارد المادية أحد العناصر الرئيسية في هيكل التكلفة.

يمكن تقسيم جميع الموارد المادية المتنوعة ، المعينة في اقتصاد الاقتصاد الوطني كأشياء للعمالة ، بشكل مشروط إلى مواد خام ومواد ووقود وطاقة. في قطاع الطاقة في الاقتصاد العالمي ، يتم لعب الدور الرائد من خلال موارد الوقود والطاقة - النفط والمنتجات النفطية والغاز الطبيعي والفحم والطاقة (الطاقة النووية والطاقة المائية). يحتل النفط والغاز الطبيعي مكانة خاصة بين مصادر الوقود والطاقة. تحتفظ هذه المجموعة من السلع بدور القادة بين مجموعات السلع الأخرى في التجارة الدولية ، في المرتبة الثانية بعد منتجات الهندسة الميكانيكية.

1. تصنيف مصادر الوقود والطاقة

وقود طاقة وقود حراري

موارد الوقود والطاقة (FER) - مجموعة من جميع أنواع الوقود والطاقة الطبيعية والمحولة المستخدمة في الجمهورية.

موارد الوقود والطاقة - مجموعة من ناقلات الطاقة الطبيعية والمنتجة ، والطاقة المخزنة المتاحة للاستخدام في الأنشطة الاقتصادية على المستوى الحالي لتطور التكنولوجيا والتكنولوجيا.

تنقسم موارد الوقود والطاقة إلى الابتدائية والثانوية.

تشمل موارد الطاقة الأولية تلك الموارد التي يتلقاها الناس مباشرة من المصادر الطبيعية للتحويل اللاحق إلى أنواع أخرى من الطاقة ، أو للاستخدام المباشر. في كثير من الأحيان ، يجب استخراج الموارد الأولية وإعدادها لمزيد من الاستخدام. تنقسم الموارد الأولية إلى مصادر متجددة وغير متجددة.

موارد الطاقة الثانوية - موارد الطاقة التي يتم الحصول عليها في شكل منتجات ثانوية للإنتاج الرئيسي أو كونها مثل هذه المنتجات.

لا تشمل موارد الوقود والطاقة مصادر الطاقة فحسب ، بل تشمل أيضًا موارد الطاقة المنتجة: الطاقة الحرارية (بشكل أساسي طاقة الماء الساخن والبخار) والتيار الكهربائي.

يتم الحصول على موارد الطاقة المنتجة باستخدام طاقة مصادر الطاقة الأولية والثانوية. يمكن بعد ذلك تحويل الطاقة الكهربائية مرة أخرى إلى أشكال أخرى من الطاقة.

يتم عرض الأنواع الرئيسية لموارد الطاقة في الرسم البياني الموضح في الشكل. واحد.

تنقسم مصادر الوقود والطاقة الثانوية إلى ثلاث مجموعات رئيسية:

تين. 1- أنواع مصادر الوقود والطاقة

قابل للاحتراق (وقود) ، ويشمل طاقة العمليات التكنولوجية للمعالجة الكيميائية والحرارية للمواد الخام ، أي الغازات القابلة للاحتراق ، وموارد الوقود الصلب والسائل غير المناسبة لمزيد من التحولات التكنولوجية ؛

الحرارية - هي حرارة الغازات العادمة الناتجة عن احتراق الوقود ، حرارة الماء أو الهواء المستخدم في تبريد الوحدات والمنشآت التكنولوجية ، الحرارة المهدرة للإنتاج ؛

موارد الطاقة للضغط الزائد (الرأس) هي طاقة الغازات والسوائل والمواد الصلبة السائبة التي تترك الوحدات التكنولوجية بضغط زائد (ضغط) ، والذي يجب تقليله قبل المرحلة التالية من استخدام هذه السوائل أو الغازات أو المواد الصلبة السائبة أو عند إطلاقها في الغلاف الجوي والخزانات والحاويات وأجهزة الاستقبال الأخرى. يتم تحويل موارد طاقة الضغط الزائد إلى طاقة ميكانيكية ، والتي يتم استخدامها إما مباشرة لتشغيل الآليات والآلات ، أو تحويلها إلى طاقة كهربائية.

تتشكل الاحتياطيات غير المتجددة بشكل طبيعي وتتراكم في أحشاء الكوكب ، وهي احتياطيات من المواد التي ، في ظل ظروف معينة ، قادرة على إطلاق الطاقة الموجودة فيها. لكن تكوين مواد جديدة وتراكم الطاقة فيها أبطأ بكثير من استخدامها. وتشمل هذه الوقود الأحفوري ومنتجات معالجته: الفحم والفحم البني والصخر الزيتي والجفت والنفط والغاز الطبيعي والغاز المصاحب. المواد الانشطارية (المشعة) الموجودة في أعماق كوكبنا هي أنواع خاصة من موارد الطاقة غير المتجددة.

من بين المصدرين الطبيعيين المحتملين للطاقة النووية - اليورانيوم والثوريوم ، لم يتم استخدام سوى اليورانيوم بشكل عملي حتى الآن. قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى الثوريوم في المستقبل.

لا يمكن تقدير إجمالي موارد اليورانيوم المستخدمة في صناعة الطاقة النووية بكمية إنتاجها من باطن الأرض. كما تعلم ، تم استخدام بعضها لأغراض أخرى ، لا سيما لإنتاج الأسلحة. ومع ذلك ، يتم تخزين معظم اليورانيوم المستخرج اليوم في مرافق تخزين الوقود النووي المستهلك (SNF). كفاءة استخدام الطاقة التي يحتويها اليورانيوم للأسف لا تتجاوز 1٪. حتى الآن ، يستخدم العالم بشكل أساسي مفاعلات نيوترونات حرارية تعمل بالماء الخفيف في دورة وقود مفتوحة ، دون استخدام تقنيات إعادة تدوير SNF.

أنواع مصادر الطاقة المتجددة

وفقًا لاستراتيجية الطاقة في روسيا حتى عام 2020 ، تبلغ الإمكانات المجدية اقتصاديًا لمصادر الطاقة المتجددة 270 مليون طن من مكافئ الوقود. في الوقت نفسه ، باستثناء الطاقة الكهرومائية الكبيرة ، يبلغ استخدام موارد الطاقة المائية في روسيا 32 كجم من معادل الوقود. لشخص واحد سنويًا ، وهو أقل 10 مرات من مثيله في الولايات المتحدة وأقل 70 مرة عن مثيله في فنلندا.

زادت لاتفيا من حصة RER في رصيد الوقود في البلاد إلى 36٪. الأفضل من الدول الأوروبية فقط سويسرا حيث وصل هذا الرقم إلى 41٪ وفقًا لاقتراح المفوضية الأوروبية ، يجب زيادة حصة موارد الطاقة الأجنبية بحلول عام 2020 إلى 20٪ لكل عضو في الاتحاد الأوروبي. في صناعة الطاقة الكهربائية في روسيا ، لا يتجاوز هذا المؤشر 1٪ ، وبالنسبة للطاقة الحرارية فهو أقل من 5٪.

أسباب الحاجة إلى استخدام VER:

احتياطيات موارد الطاقة الأخرى ليست غير محدودة ؛

عندما يتم حرق الوقود الأحفوري ، فإنه يتحول إلى نفايات تتجاوز الوقود الأساسي في الكتلة ؛

مع التعدين الجماعي ، تتغير المناظر الطبيعية (المحاجر ، التربة المزاحة ، مقالب الرماد ، إلخ) ، مستوى تغيرات المياه الجوفية ؛

يمكن أن يؤدي إنتاج النفط والغاز إلى تشوه لا رجعة فيه في قشرة الأرض ؛

تأثير سلبي على النباتات والحيوانات ؛

الاحتباس الحرارى.

إن استخدام مصادر الطاقة المتجددة ، حتى بدون تقليل حجم استهلاك الحرارة والكهرباء ، سيقلل من استهلاك الوقود الأساسي.

في الحياة اليومية ، نادرًا ما نفكر في العمليات الحرارية العملاقة داخل الأرض ، ودورانها ، والانجذاب إلى الكواكب والنجوم الأخرى ، وحول تدفقات الطاقة الكونية العملاقة التي تتحدى الفهم اليومي البسيط. في الوقت نفسه ، حتى موارد الطاقة المتجددة المعتادة التي يمكن استخدامها من سطح الأرض ستكون كافية لتنمية البشرية لعدة أجيال أخرى.

بالمعنى التقليدي ، يتضمن WER:

طاقة الشمس

طاقة الرياح؛

طاقة مجاري المياه

طاقة المد والجزر والأمواج البحرية.

طاقة حرارية أرضية عالية الإمكانيات ؛

انخفاض الطاقة الكامنة للأرض والهواء والماء ؛

الكتلة الحيوية.

الغاز الحيوي وطمر النفايات وغاز المناجم ،

وكذلك النفايات الصناعية والمنزلية الناتجة عن أنشطة الملوث الرئيسي للكوكب - الإنسان.

تجميع الطاقة الشمسية

الموارد: الإشعاع الشمسي. الموقع: في كل مكان. نطاق الاستخدام: التدفئة وإمدادات المياه الساخنة. نطاق السعة: 1.5 إلى 200 ميجاوات / سنة ، مع عدم وجود حد أقصى للسعة على المدى الطويل. تكاليف إنتاج الطاقة الحرارية اليوم هي: 20-50 فينيغ / كيلوواط ساعة.

طاقة الرياح

الموارد: طاقة الرياح الحركية. الموقع: في جميع أنحاء العالم ، وخاصة على الساحل وقمم الجبال. نطاق الاستخدام: توليد الكهرباء. نطاق الطاقة: من 0.05 كيلوواط إلى 2.5 ميغاواط لكل تركيب ، مزارع الرياح 100 ميغاواط أو أكثر. تكاليف إنتاج الكهرباء اليوم هي: 8 - 30 فينيغ / كيلوواط ساعة.

تعمل جميع طواحين الهواء على ما يسمى بمبدأ السحب: من خلال مقاومة الرياح بأجنحتها ، يمكنها تحويل 15 بالمائة كحد أقصى من قوة الرياح. تعمل توربينات الرياح الحديثة على مبدأ الرفع ، حيث تُستخدم ، مثل الطائرة ، قوة الرفع للرياح المعاكسة.

طاقة الماء

الموارد: طاقة الماء عندما يتحرك ويسقط من ارتفاع. الموقع: الجبال والأنهار. نطاق الاستخدام: توليد الكهرباء وتخزين الطاقة. نطاق السعة: محطات الطاقة الكهرومائية للتخزين التي يتم ضخها ومحطات الطاقة الكهرومائية بتدفق غير منظم يصل إلى 5000 ميجاوات. تكاليف إنتاج الكهرباء اليوم هي: 5 - 10 فينيغ / كيلو واط ساعي.

توفر الموارد المائية حوالي 4٪ من الكهرباء المنتجة في ألمانيا. اليوم ، هناك حوالي 5500 HPPs قيد التشغيل بسعة إجمالية تبلغ 3500 ميجاوات.

الكتلة الحيوية

الموارد: الأخشاب ومحاصيل الحبوب والسكر والنشويات والنباتات الزيتية. الموقع: في جميع أنحاء العالم مع توافر الكتلة الحيوية. نطاق الاستخدام: إنتاج الحرارة ، وتوليد الحرارة والطاقة معًا ، في شكل وقود. نطاق القدرة: من 1 كيلوواط إلى 30 ميغاواط. التكاليف: لتوليد الحرارة 4 - 20 فينيغ / كيلوواط ساعة ؛ عند استقبال تيار من 12 - 20 فينيغ / كيلوواط ساعة.

هناك العديد من الخيارات لاستخدام الكتلة الحيوية لإنتاج الطاقة. في هذه الحالة ، تعتبر النباتات ذات المحتوى العالي من الطاقة الأيضية والخشب ذات أهمية قصوى.

الموارد: النفايات العضوية. الموقع: في جميع أنحاء العالم يخضع لتوافر النفايات. نطاق الاستخدام: إنتاج الحرارة ، وتوليد الحرارة والطاقة المشتركة. نطاق القدرة: 20 كيلوواط - 10 ميغاواط. تكاليف اليوم: عند توليد الحرارة 5 - 15 فينيغ / كيلوواط ساعة ؛ عند استلام الكهرباء 12 - 30 فينيغ / كيلو وات ساعه.

يحدث الغاز الحيوي عندما تتحلل المادة العضوية بواسطة بكتيريا ميثان خاصة.

الطاقة الحرارية الأرضية

الموارد: دفء باطن الأرض. الموقع: في كل مكان. نطاق الاستخدام: التدفئة والتبريد ، التراكم الموسمي للبرودة والحرارة ، حرارة المعالجة ، توليد الطاقة. نطاق الطاقة: بالقرب من السطح: 6-8 كيلو واط ؛ في طبقات عميقة: حتى 30 ميغاواط. تكاليف الإنتاج: لتوليد الحرارة 4 - 12 فينيغ / كيلوواط ساعة ؛ عند استقبال تيار من 15 - 20 فينيغ / كيلو وات ساعة.

الطاقة الحرارية الأرضية هي حرارة تشق طريقها من باطن الأرض إلى سطحها. تعتمد الحرارة القابلة للاستخدام على العمق الذي يتم عنده استخراج الطاقة الحرارية الأرضية. كل 100 متر ، ترتفع درجة حرارتها بحوالي 3 درجات مئوية. مبدأ استخدام الحرارة من أحشاء الأرض بسيط للغاية: يتم ضخ المياه تحت الأرض ، وهناك يتم تسخينها ثم تغذيتها لأعلى. كما يتم استخدام المياه الحرارية الطبيعية جزئيًا. نظرًا لارتفاع تكاليف تركيب المعدات ، لا تزال الطاقة الحرارية الأرضية تستخدم نادرًا.

جميع أنواع الطاقة المذكورة أعلاه لا يحتمل أن تنتمي إلى أي شخص على أراضي الدولة. لذلك ، يمكن استخدامها لأغراض شخصية من قبل أي مواطن أو شركة. في هذه المرحلة من التطور ، لا يفكر المجتمع بجدية في استخدام كل هذه الأنواع من الطاقة. ومع ذلك ، فإن بعض التطورات في هذا الاتجاه جارية بالفعل. لذلك ، في الوقت الحاضر ، بدأ إنتاج السيارات ذات المحركات الهجينة ، والتي لديها القدرة على العمل على الهيدروجين. هذه هي الخطوة الأولى نحو البدء في إعادة بناء دورات إنتاج الطاقة.

خصوصية الموارد المتجددة هي أنها تتشكل بغض النظر عن النشاط البشري. بغض النظر عما إذا كان الشخص يجد استخدام كل هذه الإمكانات أم لا ، فإن مصادر الطاقة المستقلة ستكون موجودة وتزداد. تدفع هذه الميزة البشرية لبدء تنمية واسعة النطاق من حيث استخدام هذه الأنواع من الطاقة للأغراض الاقتصادية والصناعية.

استنتاج

بدأت البشرية في التطور في استخدام جميع الأنواع الجديدة من الموارد (الطاقة النووية والطاقة الحرارية الأرضية ، والطاقة الشمسية ، والطاقة المائية من المد والجزر ، والرياح وغيرها من المصادر غير التقليدية). ومع ذلك ، فإن الدور الرئيسي في توفير الطاقة لجميع قطاعات الاقتصاد اليوم تلعبه موارد الوقود. هذا يعكس بوضوح "الدخل" من الوقود وتوازن الطاقة. يرتبط مجمع الوقود والطاقة ارتباطًا وثيقًا بالصناعة بأكملها في البلاد. يتم إنفاق أكثر من 20٪ من الأموال على تطويرها. يمثل مجمع الوقود والطاقة 30٪ من الأصول الثابتة و 30٪ من قيمة المنتجات الصناعية في روسيا. يستخدم 10 ٪ من إنتاج مجمع بناء الآلات ، و 12 ٪ من إنتاج المعادن ، ويستهلك ثلثي الأنابيب في البلاد ، ويوفر أكثر من نصف صادرات الاتحاد الروسي وكمية كبيرة من المواد الخام لـ الصناعة الكيميائية. نصيبها في النقل هو 1/3 من جميع البضائع بالسكك الحديدية ونصف النقل البحري وجميع النقل عن طريق خطوط الأنابيب.

يحتوي مجمع الوقود والطاقة على وظيفة تعليمية كبيرة في المنطقة. ترتبط رفاهية جميع مواطني روسيا بها ارتباطًا مباشرًا ، مثل مشاكل البطالة والتضخم. تنتمي الأهمية الكبرى في صناعة الوقود في البلاد إلى ثلاثة فروع: النفط والغاز والفحم ، والتي يتميز النفط منها بشكل خاص.

دور موارد الوقود والطاقة هو أنها ضرورية لدورة الإنتاج وإنتاج المؤسسة. تؤثر موارد الطاقة بشكل مباشر على سعر التكلفة والقدرة التنافسية للمنتجات المصنعة والمباعة.

قائمة المصادر المستخدمة

1.أرنوف ر. تكوين وهيكل موارد الوقود والطاقة لمؤسسة صناعية. - م: إنفور ، 2007.

Aprizhevsky A.A. توفير الطاقة وإدارة الطاقة. - مينسك: أعلى. shk. ، 2005.

زايتسيف ن. اقتصاد مؤسسة صناعية. - م: INFRA-M ، 2005.

بترونيف إس. استخدام مصادر الوقود والطاقة في الصناعة. - SPb: Press، 2008

دروس خصوصية

بحاجة الى مساعدة في استكشاف موضوع؟

سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
ارسل طلبمع الإشارة إلى الموضوع الآن لمعرفة إمكانية الحصول على استشارة.

موارد الطاقة
لآلاف السنين ، كانت الأنواع الرئيسية للطاقة التي يستخدمها البشر هي الطاقة الكيميائية من الخشب ، والطاقة الكامنة من المياه في السدود ، والطاقة الحركية من الرياح والطاقة المشعة من ضوء الشمس. لكن في القرن التاسع عشر. المصادر الرئيسية للطاقة هي الوقود الأحفوري: الفحم والنفط والغاز الطبيعي. مع النمو السريع لاستهلاك الطاقة ، نشأت مشاكل عديدة وظهرت مسألة مصادر الطاقة المستقبلية. تم إحراز تقدم في مجال الحفاظ على الطاقة. في الآونة الأخيرة ، كان هناك بحث عن أشكال أنظف من الطاقة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة حرارة الأرض وطاقة الرياح وطاقة الاندماج. لطالما كان استهلاك الطاقة مرتبطًا بشكل مباشر بحالة الاقتصاد. ترافقت الزيادة في الناتج القومي الإجمالي مع زيادة في استهلاك الطاقة. ومع ذلك ، فإن كثافة الطاقة في الناتج القومي الإجمالي (نسبة الطاقة المستخدمة إلى الناتج القومي الإجمالي) في البلدان الصناعية تتناقص باستمرار ، بينما تتزايد في البلدان النامية.
الوقود الحفري
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الوقود الأحفوري: الفحم والنفط والغاز الطبيعي. يتم عرض القيم التقريبية للقيمة الحرارية لهذه الأنواع من الوقود ، وكذلك احتياطيات النفط المستكشفة والصناعية (أي السماح بالتنمية المجدية اقتصاديًا في حالة التقنية السابقة) في الجدول. 1 و 2.

احتياطيات النفط والغاز الطبيعي.من الصعب حساب المدة التي ستستغرقها احتياطيات النفط بالضبط. إذا استمرت الاتجاهات الحالية ، فإن الاستهلاك السنوي للنفط في العالم بحلول عام 2018 سيصل إلى 3 مليارات طن.حتى مع افتراض أن الاحتياطيات الصناعية ستزيد بشكل كبير ، توصل الجيولوجيون إلى استنتاج مفاده أن 80٪ من احتياطيات النفط المؤكدة في العالم ستنفد بسبب 2030.

احتياطيات الفحم. من السهل تقدير احتياطيات الفحم (انظر الجدول 3). ثلاثة أرباع احتياطياتها العالمية ، والتي تقدر بنحو 10 تريليون دولار. طن ، تمثلها دول الاتحاد السوفيتي السابق والولايات المتحدة الأمريكية وجمهورية الصين الشعبية.
على الرغم من وجود فحم على الأرض أكثر بكثير من النفط والغاز الطبيعي ، إلا أن احتياطياته ليست غير محدودة. في التسعينيات ، كان استهلاك الفحم العالمي أكثر من 2.3 مليار طن سنويًا. على عكس استهلاك النفط ، زاد استهلاك الفحم بشكل كبير ليس فقط في البلدان النامية ولكن أيضًا في البلدان الصناعية. وفقًا للتوقعات الحالية ، يجب أن تكون احتياطيات الفحم كافية لمدة 420 عامًا أخرى. ولكن إذا استمر الاستهلاك في النمو بالمعدل الحالي ، فلن تكفي احتياطياته لمدة 200 عام.
القوة النووية
احتياطيات اليورانيوم.في عام 1995 ، قدرت الاحتياطيات العالمية الموثوقة من اليورانيوم بنحو 1.5 مليون طن ، وقدرت الموارد الإضافية بـ 0.9 مليون طن ، وكانت أكبر مصادر اليورانيوم المعروفة في أمريكا الشمالية وأستراليا والبرازيل وجنوب إفريقيا. يعتقد أن دول الاتحاد السوفياتي السابق تمتلك كميات كبيرة من اليورانيوم. في عام 1995 ، بلغ عدد المفاعلات النووية العاملة في جميع أنحاء العالم 400 (في 1970 - 66 فقط) وبلغت طاقتها الإجمالية حوالي 300000 ميجاوات. في الولايات المتحدة ، هناك 55 محطة طاقة نووية جديدة فقط مخططة وقيد الإنشاء ، بينما تم إلغاء 113 محطة أخرى.
مفاعل التوليد.يمتلك مفاعل التوليد النووي قدرة رائعة على توليد الطاقة مع إنتاج وقود نووي جديد أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يعمل على نظير اليورانيوم الأكثر شيوعًا ، 238U (تحويله إلى مادة انشطارية بلوتونيوم). من المعتقد أنه عند استخدام المفاعلات المولدة ، ستستمر احتياطيات اليورانيوم لمدة 6000 عام على الأقل. يبدو أن هذا بديل ثمين للجيل الحالي من المفاعلات النووية.
سلامة المفاعلات النووية. حتى أشد منتقدي الطاقة النووية لا يسعهم إلا أن يعترفوا بأن الانفجار النووي مستحيل في المفاعلات النووية التي تعمل بالماء الخفيف. ومع ذلك ، هناك أربع مشاكل أخرى: إمكانية (انفجار أو تسريب) تدمير احتواء المفاعل ، والإطلاقات المشعة (مستوى منخفض) في الغلاف الجوي ، ونقل المواد المشعة والتخزين طويل الأجل للنفايات المشعة. إذا تُرك قلب المفاعل بدون ماء تبريد ، فسوف يذوب بسرعة. يمكن أن يؤدي هذا إلى انفجار البخار وإطلاق "شظايا" مشعة من الانشطار النووي في الغلاف الجوي. صحيح ، تم تطوير نظام للتبريد الطارئ لقلب المفاعل ، والذي يمنع الذوبان عن طريق إغراق القلب بالماء في حالة وقوع حادث في الدائرة الأولية للمفاعل. ومع ذلك ، فقد تم التحقيق في تشغيل مثل هذا النظام بشكل رئيسي عن طريق المحاكاة الحاسوبية. تم اختبار بعض نتائج المحاكاة على نطاق واسع في مفاعلات تجريبية صغيرة في اليابان وألمانيا والولايات المتحدة. من الواضح أن أضعف نقطة في برامج الكمبيوتر المستخدمة هي الافتراضات بأنه لا يمكن أن تفشل أكثر من عقدة واحدة في وقت واحد وأن الموقف لن يكون معقدًا بسبب خطأ المشغل. تبين أن هذين الافتراضين خاطئان في أخطر حادث على الإطلاق في محطة للطاقة النووية في الولايات المتحدة. في 28 مايو 1979 ، في ثري مايل آيلاند بالقرب من هاريسبرج ، بنسلفانيا ، أدى فشل المعدات وخطأ المشغل إلى فشل المفاعل ، مع الانصهار الجزئي لللب. تم إطلاق كمية صغيرة من المواد المشعة في الغلاف الجوي. بعد سبع سنوات من الحادث ، تمكنت وزارة الطاقة الأمريكية من استعادة المجموعة الأساسية المدمرة للفحص. كان الضرر الذي لحق بحياة الناس وممتلكاتهم خارج محطة الطاقة النووية ضئيلًا ، ولكن بسبب هذا الحادث ، كان للجمهور رأي غير إيجابي حول سلامة المفاعل. في أبريل 1986 ، كان هناك حادث أكثر خطورة في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في الاتحاد السوفيتي. أثناء الإغلاق المخطط لأحد المفاعلات الأربعة ذات نقطة غليان الجرافيت ، ارتفع ناتج الطاقة بشكل غير متوقع وتولد غاز الهيدروجين في المفاعل. دمر انفجار هيدروجين مبنى المفاعل. ذاب اللب جزئيًا ، واشتعلت النيران في منظم الجرافيت ، وتم إطلاق كميات هائلة من المواد المشعة في الغلاف الجوي. لقى عاملان مصرعهما فى الانفجار ، وسرعان ما توفى 30 آخرون بسبب مرض الإشعاع. تم نقل ما يصل إلى 1000 شخص إلى المستشفى بسبب التعرض للإشعاع. تلقى حوالي 100000 شخص في مناطق كييف وغوميل وتشرنيغوف جرعات كبيرة من الإشعاع. تبين أن التربة والمياه في المنطقة ملوثة بشدة ، بما في ذلك خزان كييف الضخم. بعد إخماد الحريق ، تم إغلاق المفاعل المتضرر بـ "تابوت" من الخرسانة والرصاص والرمل. تم الإبلاغ عن النشاط الإشعاعي المرتبط بهذا الحادث حتى في كندا واليابان. قيل إن مستوى النشاط الإشعاعي الذي تم قياسه في باريس يمكن مقارنته بالخلفية المشعة في عام 1963 ، قبل توقيع الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي على معاهدة لإنهاء التجارب النووية في الغلاف الجوي. الانشطار النووي ليس حلا مثاليا لمشكلة الطاقة. يبدو أن طاقة الاندماج النووي الحراري واعدة أكثر من وجهة النظر البيئية.
طاقة الاندماج.يمكن الحصول على هذه الطاقة من خلال تكوين نوى ثقيلة من نوى أخف. تسمى هذه العملية تفاعل الاندماج النووي. كما هو الحال مع الانشطار النووي ، يتم تحويل جزء صغير من الكتلة إلى كمية كبيرة من الطاقة. تنشأ الطاقة المنبعثة من الشمس من تكوين نوى الهيليوم من دمج نوى الهيدروجين. على الأرض ، يبحث العلماء عن طريقة لإجراء اندماج نووي متحكم فيه باستخدام كتل صغيرة يمكن التحكم فيها من المواد النووية. الديوتيريوم D والتريتيوم T هما النظائر الثقيلة للهيدروجين 2H و 3H. يجب تسخين ذرات الديوتيريوم والتريتيوم إلى درجة حرارة تنفصل فيها تمامًا إلى إلكترونات ونواة "عارية". يسمى هذا المزيج من الإلكترونات والنواة غير المنضمة بالبلازما. من أجل إنشاء مفاعل الاندماج ، يجب استيفاء ثلاثة شروط. أولاً ، يجب تسخين البلازما بدرجة كافية للسماح للنواة بالاقتراب من المسافة المطلوبة للتفاعل. يتطلب تخليق الديوتيريوم والتريتيوم درجات حرارة عالية جدًا. ثانيًا ، يجب أن تكون البلازما كثيفة بدرجة كافية بحيث تحدث العديد من التفاعلات في ثانية واحدة. وثالثًا ، يجب الحفاظ على البلازما من التشتت لفترة كافية لإطلاق كمية كبيرة من الطاقة. يتم إجراء البحث في مجال الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة في اتجاهين رئيسيين. أحدها هو حبس البلازما بواسطة مجال مغناطيسي ، كما لو كان في زجاجة مغناطيسية. الطريقة الثانية (طريقة حبس البلازما بالقصور الذاتي) هي تسخين سريع جدًا بواسطة شعاع ليزر قوي (انظر الليزر) لحبوب الديوتيريوم-تريتيوم (أقراص) ، مما يؤدي إلى تفاعل اندماج نووي حراري على شكل انفجار محكوم. تبلغ طاقة نوى الديوتيريوم الموجودة في 1 م 3 من الماء حوالي 3 × 1012 ج. وبعبارة أخرى ، يمكن أن يعطي 1 م 3 من مياه البحر ، من حيث المبدأ ، نفس كمية الطاقة مثل 200 طن من النفط الخام. وبالتالي ، تمثل محيطات العالم مصدرًا غير محدود تقريبًا للطاقة. في الوقت الحاضر ، لم تنجح الطريقة المغناطيسية ولا طريقة حبس البلازما بالقصور الذاتي في خلق الظروف اللازمة للاندماج النووي الحراري. على الرغم من أن العلم يتجه بثبات نحو فهم أعمق للمبادئ الأساسية لتطبيق كلتا الطريقتين ، فلا يوجد سبب للاعتقاد بأن الاندماج الحراري النووي سيبدأ في تقديم مساهمة حقيقية للطاقة قبل عام 2010.
مصادر طاقه بديله
تم استكشاف عدد من مصادر الطاقة البديلة مؤخرًا. يبدو أن أكثر هذه الأشياء الواعدة هي الطاقة الشمسية.
طاقة شمسية.الطاقة الشمسية لها فائدتان رئيسيتان. أولاً ، هناك الكثير منها وهي تنتمي إلى مصادر الطاقة المتجددة: تقدر مدة وجود الشمس بحوالي 5 مليارات سنة. ثانياً ، لا يترتب على استخدامه عواقب بيئية غير مرغوب فيها. ومع ذلك ، فإن استخدام الطاقة الشمسية يعوقه عدد من الصعوبات. على الرغم من أن الكمية الإجمالية لهذه الطاقة هائلة ، إلا أنها تتبدد دون حسيب ولا رقيب. للحصول على كميات كبيرة من الطاقة ، يلزم وجود أسطح مجمعة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مشكلة عدم استقرار في إمدادات الطاقة: فالشمس لا تشرق دائمًا. حتى في الصحاري ، حيث يسود طقس صافٍ ، يفسح النهار الطريق ليلاً. لذلك ، هناك حاجة إلى أجهزة تخزين الطاقة الشمسية. أخيرًا ، لم يتم اختبار العديد من تطبيقات الطاقة الشمسية جيدًا حتى الآن وأثبتت جدواها اقتصاديًا. هناك ثلاثة استخدامات رئيسية للطاقة الشمسية: للتدفئة (بما في ذلك الماء الساخن) وتكييف الهواء ، وللتحويل المباشر إلى الكهرباء من خلال المحولات الكهروضوئية الشمسية ، ولتوليد الكهرباء على نطاق واسع على أساس الدورة الحرارية.
الطاقة الحرارية الأرضية.الطاقة الحرارية الجوفية ، أي يتم استخدام دفء باطن الأرض بالفعل في عدد من البلدان ، على سبيل المثال ، أيسلندا وروسيا وإيطاليا ونيوزيلندا. قشرة الأرض بسماكة 32-35 كم أرق بكثير من الطبقة التي تحتها - الوشاح ، الذي يمتد حوالي 2900 كم إلى اللب السائل الساخن. الوشاح هو مصدر الصخور السائلة النارية الغنية بالغاز (الصهارة) التي تنفجرها البراكين النشطة. يتم إطلاق الحرارة بشكل أساسي بسبب التحلل الإشعاعي للمواد الموجودة في قلب الأرض. درجة الحرارة وكمية هذه الحرارة كبيرة جدًا لدرجة أنها تسبب ذوبان صخور الوشاح. يمكن للصخور الساخنة أن تخلق "أكياسًا" حرارية تحت السطح ، تتلامس معها حيث يسخن الماء ويتحول إلى بخار. نظرًا لأن هذه "الأكياس" عادة ما تكون محكمة الغلق ، فغالباً ما يكون الماء الساخن والبخار تحت ضغط مرتفع ، ودرجة حرارة هذه الوسائط تتجاوز درجة غليان الماء على سطح الأرض. تتركز أكبر موارد الطاقة الحرارية الأرضية في المناطق البركانية على طول حدود الصفائح القشرية. العيب الرئيسي للطاقة الحرارية الأرضية هو أن مواردها محلية ومحدودة ، ما لم تظهر المسوحات وجود رواسب كبيرة من الصخور الساخنة أو إمكانية حفر الآبار في الوشاح. لا يمكن توقع مساهمة كبيرة من هذا المورد في قطاع الطاقة إلا في المناطق الجغرافية المحلية.
الطاقة الكهرومائية.توفر الطاقة الكهرومائية ما يقرب من ثلث الكهرباء المستخدمة في جميع أنحاء العالم. النرويج ، مع نصيب الفرد من الكهرباء أكثر من أي مكان آخر ، تعيش بشكل حصري تقريبًا على الطاقة الكهرومائية. تستخدم محطات الطاقة الكهرومائية (HPPs) ومحطات توليد الطاقة بالضخ (PSPPs) الطاقة الكامنة للمياه المتراكمة بواسطة السدود. يوجد في قاعدة السد توربينات هيدروليكية مدفوعة بالمياه (التي يتم توفيرها لهم تحت الضغط العادي) ودوارات دوارة لمولدات التيار الكهربائي. توجد محطات كبيرة جدًا لتوليد الطاقة الكهرومائية. هناك نوعان من محطات الطاقة الكهرومائية المعروفة في روسيا: كراسنويارسك (6000 ميجاوات) وبراتسك (4100 ميجاوات). أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في الولايات المتحدة هي Grand Cooley بسعة إجمالية تبلغ 6480 ميجاوات. في عام 1995 ، شكلت الطاقة الكهرومائية حوالي 7٪ من كهرباء العالم. الطاقة الكهرومائية هي واحدة من أرخص مصادر الطاقة وأنظفها. إنه متجدد بمعنى أن الخزانات تتجدد بتدفق النهر ومياه الأمطار. لا تزال جدوى بناء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية في السهول موضع تساؤل.
طاقة المد والجزر.توجد محطات لتوليد الطاقة من المد والجزر تستفيد من اختلاف منسوب المياه الذي يحدث أثناء المد المرتفع والمنخفض. لهذا ، يتم فصل الحوض الساحلي بسد منخفض ، والذي يحتفظ بمياه المد والجزر عند انخفاض المد. ثم يتم إطلاق الماء ويقوم بتشغيل التوربينات.

يمكن أن تكون محطات توليد الطاقة من المد والجزر مصدر طاقة محليًا ثمينًا ، ولكن لا توجد العديد من الأماكن المناسبة على الأرض لبنائها لتغيير حالة الطاقة الإجمالية.
قوة الرياح.أظهرت الأبحاث التي أجرتها منظمة العلوم الوطنية الأمريكية ووكالة ناسا أنه في الولايات المتحدة ، يمكن الحصول على كميات كبيرة من طاقة الرياح في منطقة البحيرات العظمى ، على الساحل الشرقي ، وخاصة في سلسلة جزر ألوشيان. يمكن أن توفر السعة التصميمية القصوى لمزارع الرياح في هذه المناطق 12٪ من الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة في عام 2000. وتقع أكبر مزارع الرياح في الولايات المتحدة بالقرب من Goldendale في ولاية واشنطن ، حيث يوجد ثلاثة مولدات (مثبتة على أبراج بارتفاع 60 مترًا) بقطر عجلة رياح 90 م) 2.5 ميغاواط من الكهرباء. أنظمة 4.0 ميغاواط قيد التصميم.
النفايات الصلبة والكتلة الحيوية.حوالي نصف النفايات الصلبة عبارة عن ماء. يمكن جمع 15٪ فقط من القمامة بسهولة. أكثر ما يمكن أن توفره النفايات الصلبة هو الطاقة ، والتي تعادل حوالي 3٪ من النفط و 6٪ من الغاز الطبيعي المستهلك. وبالتالي ، بدون تحسينات جذرية في تنظيم جمع النفايات الصلبة ، فمن غير المرجح أن تقدم مساهمة كبيرة في توليد الكهرباء. تمثل الكتلة الحيوية - الأخشاب والنفايات العضوية - حوالي 14٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في العالم. تعتبر الكتلة الحيوية وقودًا منزليًا شائعًا في العديد من البلدان النامية. كانت هناك مقترحات لزراعة النباتات (بما في ذلك الغابات) كمصدر للطاقة. النباتات المائية سريعة النمو قادرة على إنتاج ما يصل إلى 190 طنًا من المنتجات الجافة لكل هكتار سنويًا. يمكن حرق هذه المنتجات كوقود أو تقطيرها لإنتاج هيدروكربونات سائلة أو غازية. في البرازيل ، تم استخدام قصب السكر لإنتاج الوقود الكحولي الذي يحل محل البنزين. تكلفتها ليست أعلى بكثير من تكلفة الوقود الأحفوري التقليدي. مع التدبير المنزلي المناسب ، يمكن تجديد مورد الطاقة هذا. هناك حاجة إلى مزيد من البحث ، خاصة حول المحاصيل سريعة النمو وربحيتها من حيث تكاليف الجمع والنقل والطحن.
خلايا الوقود.تتميز خلايا الوقود كمحولات للطاقة الكيميائية للوقود إلى كهرباء بكفاءة أعلى من أجهزة التدفئة والطاقة القائمة على الاحتراق. إذا كانت كفاءة حرق الوقود النموذجي لمحطة توليد الطاقة أقل من 40٪ ، فإن كفاءة خلية الوقود يمكن أن تصل إلى 85٪. ومع ذلك ، حتى الآن ، تعتبر خلايا الوقود مصادر مكلفة للكهرباء.
الاستخدام الرشيد للطاقة
على الرغم من أن العالم لا يزال لا يعاني من نقص في موارد الطاقة ، فمن الممكن حدوث صعوبات خطيرة في العقدين أو الثلاثة عقود القادمة إذا لم تظهر مصادر الطاقة البديلة أو لم يكن نمو استهلاكها محدودًا. إن الحاجة إلى استخدام أكثر عقلانية للطاقة أمر واضح. هناك عدد من المقترحات لزيادة كفاءة تخزين الطاقة ونقلها ، فضلاً عن استخدامها بكفاءة أكبر في مختلف الصناعات ، وفي النقل وفي الحياة اليومية.
تخزين الطاقة.يختلف حمولة محطات الطاقة على مدار اليوم ؛ التغييرات الموسمية تحدث أيضا. يمكن زيادة كفاءة محطات الطاقة من خلال إنفاق السعة الزائدة على ضخ المياه في خزان كبير خلال فترات فشل جداول حمل الطاقة. بعد ذلك ، خلال فترات الذروة ، يمكن تصريف المياه ، مما يجبرها على توليد كهرباء إضافية في PSP. يمكن أن يجد التطبيق الأوسع استخدام قوة الوضع الأساسي لمحطة الطاقة لضخ الهواء المضغوط في التجاويف تحت الأرض. يمكن أن توفر توربينات الهواء المضغوط الطاقة الأولية أثناء فترات التحميل العالية.
نقل الكهرباء.ترتبط الخسائر الكبيرة في الطاقة بنقل الكهرباء. لتقليلها ، يتوسع استخدام خطوط النقل وشبكات التوزيع ذات مستويات الجهد المرتفعة. الاتجاه البديل هو خطوط الكهرباء فائقة التوصيل. تنخفض المقاومة الكهربائية لبعض المعادن إلى الصفر عند تبريدها إلى درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. يمكن أن تنقل الكابلات فائقة التوصيل طاقة تصل إلى 10000 ميجاوات ، بحيث يكون كبل 60 سم واحدًا كافيًا لتوفير الطاقة لنيويورك بأكملها. وقد وجد أن بعض مواد السيراميك تصبح فائقة التوصيل في درجات الحرارة غير المنخفضة جدًا التي يمكن الوصول إليها باستخدام الطراز التقليدي. تكنولوجيا التبريد. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف المذهل إلى ابتكارات مهمة ليس فقط في مجال نقل الطاقة ، ولكن أيضًا في مجال النقل البري وتكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا المفاعلات النووية. انظر أيضًا الموصلية الفائقة.
الهيدروجين كمادة حاملة للحرارة.الهيدروجين غاز خفيف ، لكنه يتحول إلى سائل عند -253 درجة مئوية. القيمة الحرارية للهيدروجين السائل هي 2.75 ضعف قيمة الغاز الطبيعي. يتمتع الهيدروجين أيضًا بميزة بيئية على الغاز الطبيعي: فعند حرقه في الهواء ، فإنه ينتج بشكل أساسي بخار الماء فقط. يمكن بسهولة نقل الهيدروجين عبر خطوط أنابيب الغاز الطبيعي. يمكن أيضًا تخزينها في صورة سائلة في خزانات مبردة. ينتشر الهيدروجين بسهولة في بعض المعادن مثل التيتانيوم. يمكن أن تتراكم في مثل هذه المعادن ثم إطلاقها عن طريق تسخين المعدن.
الديناميكا المائية المغناطيسية (MHD).إنها طريقة للاستفادة بشكل أفضل من الوقود الأحفوري. الفكرة هي استبدال لفات التيار النحاسي لمولد كهربائي لآلة تقليدية بتيار من الغاز المتأين (الموصل). يمكن لمولدات MHD أن تعطي أكبر قدر من التأثير الاقتصادي ، على الأرجح ، عند حرق الفحم. نظرًا لعدم احتوائها على أجزاء ميكانيكية متحركة ، يمكنها العمل في درجات حرارة عالية جدًا ، مما يوفر كفاءة عالية. من الناحية النظرية ، يمكن أن تصل كفاءة هذه المولدات إلى 50-60٪ ، مما يعني توفير ما يصل إلى 20٪ مقارنة بمحطات الطاقة الحديثة التي تستخدم الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك ، توفر مولدات MHD حرارة أقل. ميزتها الإضافية هي أنها ستقلل من تلوث الغلاف الجوي بانبعاثات أكاسيد النيتروجين الغازية ومركبات الكبريت. لذلك ، يمكن أن تعمل محطات توليد الطاقة MHD على الفحم الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت دون تلويث البيئة. يتم إجراء بحث جاد في مجال محولات MHD في اليابان وألمانيا وخاصة في روسيا. على سبيل المثال ، تم إطلاق محطة MHD صغيرة في روسيا بقدرة 70 ميجاوات على الغاز الطبيعي ، والتي كانت أيضًا بمثابة محطة تجريبية لإنشاء محطة طاقة 500 ميجاوات. في الولايات المتحدة ، يتم التطوير على نطاق أصغر وبشكل رئيسي في اتجاه أنظمة تعمل بالفحم. كان مولد 200 ميجاوات MHD الذي صنعه Avko Everett قيد التشغيل المستمر لمدة 500 ساعة.
حدود استهلاك الطاقة.لا يؤدي النمو المستمر في استهلاك الطاقة إلى استنفاد موارد الطاقة وتلوث البيئة فحسب ، بل يؤدي في النهاية إلى تغيرات كبيرة في درجة الحرارة والمناخ على الأرض. تتحول الطاقة من المصادر الكيميائية والنووية وحتى الحرارية الأرضية في النهاية إلى حرارة. ينتقل إلى الغلاف الجوي للأرض ويحول التوازن نحو درجة حرارة أعلى. بالمعدلات الحالية للنمو السكاني واستهلاك الفرد من الطاقة ، يمكن أن ترتفع درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية بحلول عام 2060. وسيكون لهذا تأثير كبير على المناخ. حتى قبل ذلك ، قد يتغير المناخ بسبب زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، الناتج عن احتراق الوقود الأحفوري.
أنظر أيضا

الموضوع 1. مقدمة

الموضوع والمفاهيم الأساسية والتعاريف

الطاقة عنصر أساسي في التنمية المستدامة لأي دولة. كل دوامة تصاعدية للتطور التاريخي للبشرية مصحوبة بمستوى أعلى من استهلاك الطاقة. تشير التقديرات إلى أنه خلال القرن العشرين ، زاد إجمالي استهلاك موارد الطاقة الأولية في العالم 13.5 مرة ، حيث وصل إلى 13.5 مليار طن من الوقود القياسي في عام 2000. إن معدلات استهلاك موارد الطاقة الأولية تهدد الاستنزاف السريع للموارد الطبيعية

توفير الطاقة- الأنشطة التنظيمية والعلمية والعملية والمعلوماتية لأجهزة الدولة والكيانات الاعتبارية والأفراد ، والتي تهدف إلى تقليل استهلاك (خسائر) الوقود وموارد الطاقة في عملية استخراجها ونقلها وتخزينها وإنتاجها واستخدامها والتخلص منها.

يشمل مجمع الوقود والطاقة (FEC) خمسة أنظمة طاقة:

· نظام الطاقة الكهربائية (صناعة الطاقة الكهربائية) ، والذي يتضمن نظام إمداد حراري (هندسة الطاقة الحرارية) كنظام فرعي ؛

· نظام تزويد النفط.

· نظام إمداد الغاز.

· نظام إمداد الفحم.

· نظام الطاقة النووية ؛

يتم توفير توليد الكهرباء من خلال محطات الطاقة ، والتحويل - عن طريق المحولات ، والنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية - عن طريق خطوط الطاقة ، والاستهلاك - عن طريق أجهزة الاستقبال المختلفة ، أي مستهلكي الطاقة.

تحت نظام الطاقة الكهربائية ، يجب أن يُفهم على أنه مجموعة من محطات الطاقة المترابطة والمحطات الفرعية وخطوط الطاقة والشبكات الكهربائية والتدفئة ، فضلاً عن مستهلكي الطاقة الكهربائية والحرارية.

1.3 كفاءة استخدام واستهلاك الطاقة في العالم وفي بيلاروسيا

يتم تقييم كفاءة استخدام واستهلاك الطاقة في أي بلد من خلال إمدادات الطاقة أو تكلفة الوحدة للوقود المكافئ لكل 1 من سكان البلد سنويًا. يتم عرض البيانات المقارنة حول إمدادات الطاقة والناتج القومي الإجمالي للفرد وكثافة الطاقة للناتج القومي الإجمالي لبعض البلدان في الجدول 1.1 الجدول 1.1 بيانات عن الناتج القومي الإجمالي والوقود وموارد الطاقة وكثافة الطاقة للناتج القومي الإجمالي لبعض البلدان.

P / p No.	دولة	نصيب الفرد من الناتج القومي الإجمالي ، بالدولار الأمريكي الولايات المتحدة الأمريكية	استهلاك موارد الوقود والطاقة لكل شخص سنويًا ، t U.T. / شخص.	كثافة الطاقة - الناتج القومي الإجمالي للعظام ، كجم CT / USD	تقييم مقارن لكثافة الطاقة في الناتج القومي الإجمالي ،٪
	جمهورية بيلاروسيا		3,8	1,76
	أوكرانيا		4,7	2,46
	روسيا		5,8	2,19
	ألمانيا		5,9	0,23	13,1
	الولايات المتحدة الأمريكية		11,3	0,44	25,0
	فنلندا		8,5	0,45	26,0
	فرنسا		5,5	0,23	13,1
	السويد		8,0	0,34	19,3
	اليابان		5,5	0,16	9,1

عند تحليل البيانات الموضحة في الجدول 1.1 ، تجدر الإشارة إلى أن الولايات المتحدة لديها أعلى استهلاك للوقود وموارد الطاقة - 11.3 طن من الوقود القياسي. لكل شخص في السنة. يتم استهلاك 3.6 طن من الوقود في جمهورية بيلاروسيا ، وهنا أيضًا مقارنة بين كثافة الطاقة في الناتج القومي الإجمالي للبلدان فيما يتعلق بكثافة الطاقة في الناتج القومي الإجمالي لبيلاروسيا.

أجبرت أزمة النفط الأولى التي اندلعت في 1973-1974 البلدان الصناعية على اتخاذ تدابير طارئة والبدء في تطوير مناهج جديدة لاستهلاك الطاقة. لهذا ، خضعت اقتصادات هذه البلدان لإعادة هيكلة هيكلية وتكنولوجية وتقنية جذرية. بدءًا من الثمانينيات ، بدأوا في بناء ناتجهم القومي الإجمالي ، عمليًا دون زيادة استهلاكهم للطاقة. على سبيل المثال ، زادت الولايات المتحدة من ناتجها القومي الإجمالي بنسبة 40.2٪ بين عامي 1973 و 1987 ، بينما زاد استهلاك الطاقة بنسبة 3.2٪ فقط. حدث وضع مماثل في البلدان الصناعية في أوروبا. مع نمو الناتج القومي الإجمالي بنسبة 13٪ ، كان استهلاك الطاقة في عام 1985 أقل بنسبة 6٪ مما كان عليه في عام 1979. على مدار العشرين عامًا الماضية ، انخفضت كثافة الطاقة في الناتج القومي الإجمالي في العالم بمعدل 18٪ ، وفي البلدان الصناعية - بنسبة 21 - 27٪.

يحدث وضع مماثل في جمهورية بيلاروسيا (الشكل 1.1). خلال الفترة من 1997 إلى 2007 ، نما الناتج المحلي الإجمالي للبلاد بنسبة 200.5٪ ، بينما ظل استهلاك الوقود وموارد الطاقة عمليا عند نفس المستوى - 104.5٪. وقد ساهم ذلك في انخفاض كثافة استخدام الطاقة في الناتج المحلي الإجمالي ، مقارنة ببيانات عام 1997 ، بنسبة 47.9٪. يوضح الشكل 1.2 مؤشرات كثافة طاقة الناتج المحلي الإجمالي ، المحسوبة من حيث تعادل القوة الشرائية ، لمختلف بلدان العالم في عام 2002. كما يتضح من هذه البيانات ، كانت كثافة الطاقة في الناتج المحلي الإجمالي في بيلاروسيا 0.73 كجم CU / USD. في روسيا ، كان هذا المؤشر يساوي 0.84 ، وفي أوكرانيا - 0.89 كجم CT / USD. هذا يعني،

مشكلة أخرى لاقتصاد جمهورية بيلاروسيا هي كثافة استخدام الطاقة لمنتجات مؤسساتنا. وفقًا للخبراء الأجانب ، فإن كثافة الطاقة للمنتجات في المتوسط ​​تزيد بمقدار 2 - 2.5 مرة عن مثيلتها في البلدان المتقدمة صناعيًا. لذلك ، على سبيل المثال ، في إنتاج الأسمدة الكيماوية ، ننفق 2.3 مرة من الكهرباء ، و 2.6 مرة من الطاقة الحرارية أكثر من الخارج. عند معالجة النفط في مصافينا ، يتم إنفاق الطاقة 1.8-2.5 مرة أكثر من المصانع الأجنبية المماثلة. ويلاحظ وضع مماثل في قطاعات أخرى من الاقتصاد ، حيث أن كثافة استخدام الطاقة للمنتجات الزراعية تزيد 3-4 مرات عن مثيلتها في البلدان المتقدمة.

كل ما سبق يوضح أن المستوى العالمي للتقنيات في الهيكل الحالي لاستهلاك الطاقة يسمح بتقليل استهلاك الطاقة في الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة بمقدار 1.5-2 مرة.

الموضوع 2. أنواع مصادر الطاقة

مصدر طاقةيسمى أي مصدر للطاقة ، طبيعي أو منشط اصطناعيًا ، حيث تتركز الطاقة التي يستخدمها الشخص.

يمكن تصنيف مصادر الطاقة حسب المعايير التالية:

1. حسب مصادر الحصول على الموارد ، هناك الابتدائي (الطبيعي) والثانوي.

موارد الطاقة الأولية ، بدورها ، مقسمة:

2. من خلال طرق الاستخدام على الوقود وغير الوقود

3.مؤسسًا على حفظ المخزونات قابلة للتجديد وغير قابلة للتجديد.

ل وقودتشمل الموارد المواد القابلة للاحتراق التي يتم حرقها للحصول على الطاقة الحرارية ، على سبيل المثال ، جميع الاحتياطيات الطبيعية للوقود (النفط والغاز والفحم والجفت ، إلخ).