Альтернатив энерги. Ашигласан эрчим хүчний цогцолборын харьцуулсан шинж чанар

Үүний хоёр шалтгаан бий: байгаль орчин (мэргэжилтнүүд эрчим хүчний салбарыг аль болох “эко” болгохыг эрмэлздэг, учир нь энэ нь үнэхээр байгаль орчинд хамгийн их хор хөнөөл учруулдаг салбар юм) ба эдийн засгийн (нүүрс үнэтэй боловч нарны гэрэл, салхи одоо ч гэсэн үнэгүй). Тэгэхээр аль улсууд альтернатив эрчим хүчээр хамгийн их амжилтанд хүрч байна вэ?
1

Хятадад 2014 онд салхин цахилгаан үүсгүүр суурилуулсан нийт хүчин чадал 114,763 МВт байжээ (Европын Салхины Эрчим Хүчний Холбоо ба GWEC-ийн тооцоогоор). Засгийн газрыг салхины эрчим хүчийг ийм идэвхтэй хөгжүүлэхэд хүргэсэн зүйл юу вэ? Энд нөхцөл байдал тийм ч халуун биш байна: агаар мандал дахь CO2 ялгаруулалтын хувьд. Японы Фукушимад гарсан ослын дараа эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийг хөгжүүлэх цаг болсон нь тодорхой болов. Энэ нь үндсэндээ газрын гүний, салхи, нарны эрчим хүчийг ашиглахаар төлөвлөж байна. Улсын төлөвлөгөөний дагуу 2020 он гэхэд тус улсын 7 бүс нутагт нийт 120 гигаваттын хүчин чадалтай асар том салхин цахилгаан станцууд баригдах болно.

Альтернатив эрчим хүчийг энд идэвхтэй хөгжүүлж байна. Жишээлбэл, АНУ-ын салхин сэнсний нийт хүчин чадал 2014 онд 65,879 МВт байв. Энэ бол дэлхийн цөм ба түүний царцдас хоорондын температурын зөрүүг ашиглан эрчим хүч үйлдвэрлэх чиглэл болох газрын гүний дулааны энергийг хөгжүүлэх чиглэлээр дэлхийд тэргүүлэгч юм. Халуун газрын гүний дулааны нөөцийг ашиглах нэг арга бол АНУ-ын Эрчим хүчний яам хөрөнгө оруулалт хийж буй UGS (дэвшилтэт газрын гүний дулааны систем) юм. Тэднийг судалгааны төвүүд болон венчур капиталын компаниуд (ялангуяа Google) дэмжиж ажилладаг боловч UGS нь өрсөлдөх чадваргүй хэвээр байгаа ч хийх ажил байна.

Герман дахь салхины энерги нь дэлхийн бусад эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн нэг юм (хууль ёсны 3-р байр!). Герман улс 2008 он хүртэл салхин цахилгаан станцын нийт хүчин чадлаараа нэгдүгээрт бичигддэг байв. Тус улсын хувьд 2014 он 39165 МВт-ын салхин цахилгаан үүсгүүрийн нийт хүчин чадлын үзүүлэлтээр өндөрлөв. Дашрамд хэлэхэд идэвхтэй хөгжил Энэ хүрээ нь ... Чернобылийн эмгэнэлт явдлын дараа эхэлсэн: тэр үед засгийн газар цахилгаан эрчим хүчний өөр эх үүсвэр хайхаар шийдсэн юм. Үр дүн нь энд байна: 2014 онд Германд үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний 8.6% нь салхин цахилгаан станцаас гарсан байна.

Энд бүх зүйл ойлгомжтой байна: улс орон өөрийн нүүрсустөрөгчийн нөөцгүй, үүнийг олох ёстой өөр арга замууд эрчим хүчний үйлдвэрлэл. Япончууд энэ салбарт пеннигаас эхлээд маш үнэтэй, том, технологийн хувьд янз бүрийн технологийг боловсруулж, хэрэгжүүлж байна. Энд бичил усан цахилгаан станц, усан дулааны станцууд баригдаж байгаа боловч салхин цахилгаан станцуудтай бол энэ нь одоог хүртэл ажиллахгүй байгаа нь үнэтэй, дуу чимээ ихтэй, үр дүн багатай юм.

Энэ улсад салхи, био энерги сайн хөгжсөн (Данийн салхин цахилгаан үүсгүүрүүд 2014 онд 4845 МВт эрчим хүч үйлдвэрлэж, салхин цахилгаан үүсгүүрүүдийн үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний хэмжээ нийт үйлдвэрлэлийн 39% -ийг эзэлжээ). Дани улсад өөрийн гэсэн байгалийн баялаг маш бага тул өөрөө бие даан гарах өөр арга замыг хайх хэрэгтэй байгаа нь гайхмаар зүйл биш болов уу ...

Тогтвортой байдал, хүрээлэн буй орчныг хамгаалах талаар байр сууриа илэрхийлдэг өөр нэг Скандинавын улс: Норвегийн парламент тусгай сан байгуулах төлөвлөгөөг хэлэлцэж байгаа бөгөөд түүний санг янз бүрийн хувилбар хөтөлбөр боловсруулахад зарцуулах болно. Үүний нэг нь хүн амыг цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд шилжүүлэх хөтөлбөр юм.

Иранчууд яагаад санаа зовох ёстой юм бэ? Тэдэнд маш их хэмжээний газрын тос байдаг бөгөөд тэд ерөнхийдөө өөр эрчим хүчийг хөгжүүлэх сонирхолгүй байдаг (эрчим хүчний шинэ эх үүсвэрүүд гарч ирвэл хэн тос худалдаж авах вэ?). Гэсэн хэдий ч 2012 оноос хойш нар, салхин цахилгаан станцад хөрөнгө оруулах хөтөлбөрүүд хэрэгжиж эхэлсэн.

Түүний хүчтэй цэг бол нарны эрчим хүч юм: тус улсын хөдөө орон нутгийн олон газар нарны эрчим хүчний ашиг тусыг аль хэдийн үнэлжээ. Одоо засгийн газрын зорилго бол улс орны айл бүрийг голчлон нарны зайгаар цахилгаанжуулах явдал бөгөөд ингэснээр 400 сая гаруй оршин суугчдыг цахилгаан эрчим хүчээр хангах болно.

Гималайн уулархаг энэ бяцхан улс дэлхийн хамгийн анхны 100% органик үндэстэн болох бүрэн боломжтой. Засгийн газар автомашины утаа агаар мандалд хортой болох асуудлыг нухацтай авч үзээд долоо хоног бүр "алхах өдөр" зарлажээ. Үүний дараа засгийн газар Ниссан компанитай түншлэлийн харилцаанд орж, шатахууны импортыг бууруулах үйл явцыг эхлүүлэхийн зэрэгцээ төрийн өмчит цахилгаан автомашины анхны паркуудыг байгуулж, цэнэглэх станцын сүлжээг хөгжүүлэх ажлыг эхлүүлэв. Энэ бүхэн нь Бутанчуудын дунд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн нэр хүнд өсөхөд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд хэрэв бүх нөхцлийг бүрдүүлсэн бол яагаад болохгүй гэж!

Ямар мэдээ байна! Эдийн засагт гарч буй сөрөг үзэгдлийг үл харгалзан тус улс томоохон нарны цахилгаан станц барих хөтөлбөрийг боловсруулсаар байгаа юм. Хэцүү бэрхшээлийг үл харгалзан атаархмаар тэсвэр тэвчээр!
За, гайхалтай чиг хандлага! Эдийн засаг, хүрээлэн буй орчин хоёулаа таатай байна!

Уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэр Уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэрт газрын тос, хий, нүүрс орно. Уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрээс давуу талууд нь сайн тогтсон үйлдвэрлэл, маркетингийн технологи, сул талууд нь хүрээлэн буй орчны бохирдол, олборлолтын нарийн төвөгтэй байдал, хязгаарлагдмал нөөц юм. Одоогийн байдлаар газрын тос бол дэлхийн эрчим хүчний системийн эрчим хүчний гол нөөц бөгөөд нийт эрчим хүчний хэрэглээнд эзлэх хувь 39 орчим хувь байгаа бөгөөд зарим улс оронд энэ үзүүлэлт 60% -иас давсан байна. Газрын тос, газрын тосны бүтээгдэхүүнийг уламжлалт байдлаар цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэх түүхий эд, мотор түлш болгон ашигладаг, мөн химийн үйлдвэрлэлийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн болгон ашигладаг. Дэлхийн газрын тосны нөөц 140 орчим тэрбум тонн байдаг. Гол нөөц нь Ойрхи ба Ойрхи Дорнодод төвлөрдөг (64%). Батлагдсан нөөцөөрөө Америк хоёрдугаарт (15%), дараа нь Төв, Зүүн Европ (8%), Африк (7%) оржээ. Дэлхийн эрчим хүчний хэрэглээнд хийн эзлэх хувь нь энэ мөч ойролцоогоор 23%. Хийн түлш, эрчим хүч, төмөрлөг, хими, хүнс, целлюлозын салбарт ашигладаг. Үүнээс гадна байгалийн хий нь газрын тос, нүүрснээс илүү байгаль орчинд ээлтэй түлш юм. Ижил хэмжээний энерги авахын тулд хий шатаах үед үүсэх нүүрстөрөгчийн давхар ислийн эзэлхүүн нь нүүрс шатаахаас 50%, мазут шатаахаас 30% бага байна. 2004 оны эхээр дэлхийн байгалийн хийн батлагдсан нөөц 164 их наяд орчим байв. бамбарууш м. Гол ордууд нь ОХУ (34.6%), Ойрхи Дорнод (35.7%) гэсэн хоёр бүсэд төвлөрдөг. Шинжээчдийн үзэж байгаагаар дэлхийн түлш, эрчим хүчний тэнцлийн бүтцэд нүүрсний эзлэх хувь 2004 оны 1-р сарын 1-ний байдлаар 24 орчим хувьтай байна. Нүүрс хэрэглэдэг гол салбарууд бол төмөрлөг ба эрчим хүч үйлдвэрлэх салбар юм. Үүний зэрэгцээ "эрчим хүчний нүүрс" -ийн эзлэх хувь нийт олборлосон нөөцийн 75 орчим хувийг, "металлургийн" 25 хувийг эзэлж байна. Нөөц батлагдсан нөөцийг үлэмж хэмжээгээр агуулсан хэдий ч нүүрс нь ашиглалтын өртөг, байгаль орчны үзүүлэлтийн хувьд байгалийн хий, газрын тосноос үлэмж доогуур байдаг тул үүний үр дүнд энэ төрлийн түүхий эдийн эрэлт тасралтгүй буурч байна. Одоогийн байдлаар дэлхийн нүүрсний батлагдсан нөөц 600 орчим тэрбум тонн байна. Нүүрсний нөөцийн дийлэнх хэсэг нь Хойд Америк (24.2%), Ази, Номхон далайн бүс (30.9%), ТУХН-ийн орнуудад (30.6%) төвлөрсөн байдаг. Цөмийн эрчим хүч нь дэлхийн эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн 7 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд Франц зэрэг зарим оронд бараг бүх эрчим хүчийг атомын цахилгаан станцууд үйлдвэрлэдэг. Хөөрхөн урт хугацаанд атомын энергийн өртөг нь газрын тос, хий, нүүрс шатаахаас олж авсан энергиэс хамаагүй бага тул уран нь чулуужсан түлшийг орлож чадна гэж үздэг байв. Гэсэн хэдий ч цөмийн цахилгаан станцуудад гарсан хэд хэдэн ослын дараа хамгийн том нь 1979 оны 5-р сард Трай Майл арал (АНУ), 1986 оны 4-р сард Чернобыльд (ЗСБНХУ) гарсан нь дэлхий даяар атомын цахилгаан станц барихын эсрэг ногоон хөдөлгөөнүүд эхэлжээ. Одоогийн байдлаар байгаль орчин судлаачид зарим аж үйлдвэржсэн орнуудад маш хүчтэй нөлөө үзүүлж байгаа бөгөөд энэ эрчим хүчний салбарыг хөгжүүлэхээс урьдчилан сэргийлэх болно. Усан цахилгаан станц нь дэлхий даяар ашигладаг эрчим хүчний 7 орчим хувийг хангадаг. Норвеги зэрэг зарим оронд бараг бүх цахилгаан эрчим хүчийг усан цахилгаан станц үйлдвэрлэдэг. Ус бол хамгийн цэвэр бөгөөд хямд эрчим хүчний нөөц юм.

Өнөөдөр дэлхий нийт эрчим хүчний шинэ эх үүсвэр хайж байна. Өнөөдөр дэлхий нийтээрээ байгалийн баялгийг бүрэн шавхаж дуусахаас хэрхэн сэргийлэх талаар нухацтай бодож эхэлжээ. Үнэхээр л энэ нөхцөлд л шатахууны нөөц хэдэн зууны турш үргэлжилж чадна. Харамсалтай нь газрын тос олборлодог олон орон үйл ажиллагааныхаа үр дагаврыг боддоггүй. Тэд ирээдүйгээ бодохгүйгээр газрын тосны нөөцөө хэрэглэдэг. Үүний үр дүнд зөвхөн эрчим хүчний салбарт төдийгүй тээвэр, химийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай газрын тосны үнэ нэмэгдсэн нь хүмүүсийг газрын тос, байгалийн хийн орлуулалтад тохирсон бусад төрлийн түлшний талаар бодоход хүргэсэн юм. Ялангуяа эрчим хүчний өөр эх үүсвэрүүд нь өөрийн гэсэн газрын тос, хийн нөөцгүй, худалдаж авах ёстой улс орнуудыг хайж эхэлсэн.

Тиймээс цахилгаан станцын ерөнхий хэв шинжид уламжлалт бус буюу өөр эрчим хүчний эх үүсвэр гэж нэрлэгддэг цахилгаан станцууд орно. Үүнд: урсах ба урсах энерги; жижиг голуудын эрчим хүч; · салхины эрчим хүч; нарны энерги; газрын гүний дулааны эрчим хүч; шатамхай хог хаягдал, ялгарлын эрчим хүч; дулааны хоёрдогч буюу хаягдал эх үүсвэрээс авах эрчим хүч.

Гэсэн хэдий ч уламжлалт бус зүйл цахилгаан станцууд нь цахилгаан үйлдвэрлэхэд хэдхэн хувийг эзэлдэг тул дэлхийн улс орнуудын газар нутгийн олон янз байдлыг харгалзан энэхүү чиглэлийг хөгжүүлэх нь маш чухал ач холбогдолтой юм. ОХУ-д энэ төрлийн цахилгаан станцын цорын ганц төлөөлөгч нь Камчатка дахь Паужецкая газрын гүний дулааны цахилгаан станц бөгөөд 11 МВт хүчин чадалтай юм. Станц нь 1964 оноос хойш үйл ажиллагаагаа явуулж байгаа бөгөөд ёс суртахууны болон бие бялдрын хувьд аль хэдийн хоцрогдсон байна. ОХУ-ын энэ салбарын технологийн хөгжлийн түвшин дэлхийн түвшингээс хоцорч байна. ОХУ-ын алслагдсан буюу хүрч очиход хэцүү, томоохон цахилгаан станц барих шаардлагагүй, ихэвчлэн үүнийг барих хүн байдаггүй бүс нутагт цахилгаан эрчим хүчний “уламжлалт бус” эх үүсвэрийг ашиглах нь хамгийн зөв шийдэл юм.

Эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийг ашигладаг цахилгаан станцын тоог нэмэгдүүлэхэд дараахь зарчмуудыг баримтална: уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрээс авдаг цахилгаан, дулааны өртөг бусад бүх эх үүсвэрээс бага байх; бараг бүх улс оронд орон нутгийн цахилгаан станцуудыг ерөнхий эрчим хүчний системээс хараат бус болгох боломж; бэлэн байдал, техникийн хувьд нягтрал, ашигтай хэрэглээний хүч; уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрийн сэргээгдэх чанар; уламжлалт эрчим хүчний нөөц, эрчим хүчний тээвэрлэгчдийг хэмнэх, солих; илүү байгаль орчинд шилжихэд зориулж ажилладаг эрчим хүчний тээвэрлэгчдийг солих цэвэр зүйл эрчим хүч; одоо байгаа эрчим хүчний системийн найдвартай байдлыг сайжруулах.

Бараг бүх улс ийм төрлийн эрчим хүчийг эзэмшдэг бөгөөд ойрын ирээдүйд дэлхийн түлш, эрчим хүчний тэнцвэрт байдалд томоохон хувь нэмэр оруулах болно.

Нарны эрчим хүч. Эрчим хүчний шавхагдашгүй эх үүсвэр болох нар нь дэлхий дээр секунд тутамд 80 их наяд киловатт, өөрөөр хэлбэл дэлхийн бүх цахилгаан станцуудаас хэдэн мянга дахин их эрчим хүч өгдөг. Та үүнийг ашиглах чадвартай байх хэрэгтэй. Жишээлбэл, манай гаригийн наранд хамгийн ойр байдаг Түвд улс нарны эрчим хүчийг өөрийн баялаг гэж зүй ёсоор үздэг. Өнөөдрийг хүртэл Хятадын Түвдийн өөртөө засах оронд тавин мянга гаруй нарны зуух барьжээ. Нарны эрчим хүч нь 150 мянган талбай бүхий орон сууцыг халаана метр квадрат, нийт нэг сая метр квадрат талбай бүхий нарны хүлэмжийг бий болгосон. Нарны эрчим хүч үнэ төлбөргүй байдаг ч, тэндээс цахилгаан авах нь үргэлж хямд байдаггүй. Тиймээс шинжээчид нарны зайг сайжруулж, илүү үр дүнтэй болгохыг эрмэлздэг. Энэ талаархи шинэ дээд амжилт нь Боингын дэвшилтэт технологийн төвийнх юм. Тэнд бий болсон нарны зай нь түүнийг цохиж байгаа зүйлийн 37% -ийг цахилгаан болгон хувиргадаг нарны гэрэл... 1981 онд аль хэдийн дэлхийн анхны нарны эрчим хүчээр ажилладаг агаарын хөлөг Ла Маншийн хоолойгоор нисч өнгөрөв. Түүнд 262 км зайг туулахын тулд 5.5 цаг зарцуулсан байна. Өнгөрсөн зууны сүүлчээр эрдэмтдийн таамаглаж байсанчлан 2000 он гэхэд Калифорнийн зам дээр 200,000 орчим цахилгаан машин гарч ирнэ гэж таамаглаж байсан. Нарны эрчим хүчийг өргөн хүрээнд ашиглах талаар бодож үзэх хэрэгтэй болов уу. Ялангуяа Крымд "нарны гэрэл" -тэй хамт.

1988 оноос хойш Керчийн хойгт Крымын нарны цахилгаан станц ажиллаж байна. Эрүүл ухаан өөрөө байр сууриа тодорхойлчихсон юм шиг байна лээ. Хэрэв ийм станц барих газар байгаа бол энэ нь гол төлөв амралтын газар, сувилал, амралтын газар, аялал жуулчлалын маршрут; асар их энерги шаардагдах боловч хүрээлэн буй орчныг цэвэр байлгах нь илүү чухал бөгөөд түүний сайн сайхан байдал, хамгийн чухал нь агаарын цэвэр байдал нь хүнийг эдгээж өгдөг. Крымын ДЦС нь бага, хүчин чадал нь ердөө 5 МВт. Нэг ёсондоо тэр бол хүч чадлын шалгуур юм. Бусад улс оронд нарны цахилгаан станц барих туршлагыг мэддэг байхад өөр юу туршиж үзэх хэрэгтэй юм шиг санагддаг.

Сицилийн арал дээр 80-аад оны эхээр 1 МВт-ын нарны цахилгаан станц цахилгаан өгч байв. Түүний үйл ажиллагааны зарчим нь цамхаг дээр суурилдаг. Толин тусгалууд нь нарны цацрагийг 50 метр өндөр хүлээн авагч дээр төвлөрүүлдэг. Тэнд уурыг 600 ° С-ээс дээш температурт гаргаж авдаг бөгөөд үүнд уламжлалт турбиныг одоогийн генератортой холбодог. 10-20 МВт-ын хүчин чадалтай цахилгаан станцууд энэ зарчмаар ажиллах боломжтой, мөн ийм модулиудыг хооронд нь холбож бүлэглэвэл илүү их зүйл хийх нь маргаангүй нотлогдож байна.

Испанийн өмнөд хэсэгт орших Алкериа дахь арай өөр төрлийн цахилгаан станц. Үүний ялгаа нь цамхагийн орой дээр төвлөрсөн нарны илч нь натрийн циклийг хөдөлгөж, усыг уураар халаана. Энэ сонголт нь хэд хэдэн давуу талтай байдаг. Натрийн дулаан хуримтлуулагч нь цахилгаан станцын тасралтгүй ажиллагааг хангахаас гадна үүлэрхэг цаг агаар, шөнийн цагаар ажиллахад илүүдэл энергийг хэсэгчлэн хадгалах боломжийг олгодог. Испанийн станцын хүчин чадал ердөө 0.5 МВт. Гэхдээ түүний зарчмаар 300 МВт хүртэл илүү том хэмжээтэйг бий болгож болно. Ийм төрлийн байгууламжид нарны энергийн агууламж маш өндөр тул уурын турбины процессын үр ашиг энд уламжлалт дулааны цахилгаан станцуудаас дорддоггүй. Гэсэн хэдий ч нарны зай өнөөдөр өөрсдийн онцлог хэрэглээгээ аль хэдийн олж эхэлжээ. Тэдгээр нь пуужин, хиймэл дагуул, гариг \u200b\u200bхоорондын автомат станцууд, дэлхий дээрх цахилгаан гүйдлийн бараг орлуулашгүй эх үүсвэр болж хувирсан - цахилгаанжаагүй бүс нутагт телефон утасны сүлжээг тэжээх эсвэл жижиг цахилгаан эрчим хүч хэрэглэгчдэд (радио төхөөрөмж, цахилгаан сахлын машин болон асаагуур гэх мэт). Хагас дамжуулагч нарны зайг анх Зөвлөлтийн гурав дахь хиймэл хиймэл дагуул дээр суурилуулсан (1958 оны 5-р сарын 15-нд тойрог замд гарсан).

Салхины энерги. Өнгөц харахад салхи нь хамгийн хямд, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн нэг юм шиг санагддаг. Нарнаас ялгаатай нь өвөл, зун, өдөр шөнөгүй, хойд, өмнөд хэсэгт "ажиллаж" чаддаг. Гэхдээ салхи бол маш их тархсан эрчим хүчний нөөц юм. Байгаль нь салхины "орд" -ыг бий болгоогүй бөгөөд гол мөрний адил суваг дагуу тэднийг зөвшөөрөөгүй. Салхины эрчим хүчийг өргөн уудам нутагт бараг үргэлж “түрхдэг”. Салхины гол параметрүүд - хурд ба чиглэл - заримдаа маш хурдан бөгөөд урьдчилан таамаглах аргагүй өөрчлөгдөж байдаг тул нарнаас бага "найдвартай" болгодог. Тиймээс салхины эрчим хүчийг бүрэн ашиглахад шийдвэрлэх шаардлагатай хоёр асуудал гарч байна. Нэгдүгээрт, энэ нь салхины кинетик энергийг хамгийн их талбайгаас "барих" чадвар юм. Хоёрдугаарт, салхины урсгалын тогтвортой байдал, жигд байдлыг хангах нь илүү чухал юм. Хоёрдахь асуудлыг шийдвэрлэхэд хэцүү хэвээр байна. Салхины эрчим хүчийг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах үндсэн шинэ механизмыг бий болгох сонирхолтой арга хэмжээнүүд бий. Ийм суурилуулалтын нэг нь 5 м / с хурдтай салхинд хиймэл супер хар салхи үүсгэдэг.

Салхины мотор нь хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаггүй боловч маш том, дуу чимээ ихтэй байдаг. Тэдгээрийн тусламжтайгаар маш их цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхийн тулд дэлхийн асар том хэмжээтэй орон зай хэрэгтэй болно. Тэд хүчтэй салхи үлээх газарт хамгийн сайн ажилладаг. Гэсэн хэдий ч зөвхөн нэг чулуужсан түлшээр ажилладаг цахилгаан станц нь хүлээн авсан эрчим хүчний хувьд мянга мянган салхин цахилгаан үүсгүүрийг орлож чаддаг. Салхи ашиглах үед ноцтой асуудал гарч ирдэг: салхитай цаг агаарт энерги илүүдэл, тайван байх үед дутагдалтай байдаг. Ирээдүйд ашиглахын тулд салхины эрчим хүчийг хэрхэн яаж хуримтлуулах, хадгалах вэ? Хамгийн энгийн арга бол салхины хүрдийг дээр байрлуулсан усан сан руу ус шахдаг насосоор удирддаг бөгөөд үүнээс гарч байгаа ус нь усны турбин болон тогтмол эсвэл хувьсах гүйдлийн үүсгүүрийг хөдөлгөх явдал юм. Уламжлалт, бага хүчин чадалтай батерейгаас эхлээд аварга том нисдэг дугуй эргүүлэх, шахсан агаарыг газар доорх агуйд шахах, түлшний зориулалттай устөрөгч үйлдвэрлэх зэрэг бусад арга, төсөл байдаг. Сүүлийн арга нь ялангуяа ирээдүйтэй юм шиг санагдаж байна. Салхин сэнсний цахилгаан гүйдэл нь усыг хүчилтөрөгч, устөрөгч болгон задалдаг. Устөрөгчийг шингэрүүлсэн хэлбэрээр хадгалж, шаардлагатай бол дулааны цахилгаан станцын зууханд шатааж болно.

Далайн эрчим хүч. Саяхан зарим улс оронд тэд ирээдүйгүй гэж татгалзсан төслүүдэд дахин анхаарлаа хандуулав. Тиймээс, ялангуяа 1982 онд Их Британийн засгийн газар тэнгисийн эрчим хүчийг ашигладаг цахилгаан станцуудад төрөөс олгох санхүүжилтийг цуцалжээ.Эдгээр судалгаануудын заримыг зогсоосон, зарим нь Европын Комисс болон зарим аж үйлдвэрийн пүүс, компаниудын санхүүжилт хангалтгүй байсаар байв. Татгалзсан шалтгаан төрийн дэмжлэг "далайн" цахилгаан эрчим хүчийг олж авах аргуудын үр ашиг дутагдалтай гэж бусад эх үүсвэрүүдтэй харьцуулбал ялангуяа атомын гэж нэрлэдэг. 1988 оны 5-р сард энэхүү техникийн бодлогод хувьсгал гарсан. Их Британийн Худалдаа Аж Үйлдвэрийн газар тус улсын туршилтын 6 станцын гурвыг нь сайжруулж, одоо 1 кВт / ц-ийн өртөг нь 6 пенсээс бага байгаа нь өрсөлдөх чадварын доод түвшингээс доогуур байгаа гэсэн эрчим хүчний ахлах зөвлөх Т.Торпийн саналыг сонслоо. нээлттэй зах зээл дээр. 1987 оноос хойш "далайн" цахилгаан эрчим хүчний үнэ арав дахин буурчээ.

Долгион. Хамгийн төгс төсөл бол дизайнер С.Салтерийн санал болгосон "Ноддинг нугас" юм. Далайн давалгаанд сэгсэрч буй хөвөгч төхөөрөмжүүд нь нэг кВт.цаг тутамд ердөө 2.6p өртгөөр эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь хамгийн сүүлийн үеийн хийн түлшээр ажилладаг цахилгаан станцуудын (Их Британид 2.5p) үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөгөөс хамаагүй өндөр бөгөөд үүнээс мэдэгдэхүйц бага юм. АЦС (1 кВтц тутамд 4.5 пенс орчим). Альтернатив, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашиглах нь агаар мандалд хортой бодис ялгаруулах хувийг үр дүнтэй бууруулах, өөрөөр хэлбэл байгаль орчны чухал асуудлуудын нэгийг шийдвэрлэх боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Далайн эрч хүчийг ийм эх сурвалжуудын тоонд зүй ёсоор багтааж болно.

Голын эрч хүч. Дэлхийн хэмжээнд хэрэглэдэг эрчим хүчний 1/5 хувийг усан цахилгаан станцууд үйлдвэрлэдэг. Энэ нь унаж буй усны энергийг турбины эргэлтийн энерги болгон хувиргах замаар олж авдаг бөгөөд ингэснээр цахилгаан үүсгэдэг генераторыг эргүүлдэг. Усан цахилгаан станцууд нь маш хүчтэй байдаг. Тиймээс Бразил, Парагвай хоёрын зааг дээрх Парана гол дээрх Итапу станц нь 13000 сая кВт хүртэл хүчин чадлыг бий болгодог. Жижиг голуудын энерги нь зарим тохиолдолд цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр болж чаддаг. Энэ эх үүсвэрийг ашиглахын тулд тодорхой нөхцлүүд шаардагдах магадлалтай (жишээлбэл, хүчтэй урсгал бүхий голууд), гэхдээ ердийн цахилгаан хангамж ашиггүй байдаг хэд хэдэн газарт мини усан цахилгаан станц суурилуулснаар орон нутгийн олон асуудлыг шийдэж болох юм. Голын болон горхины далангүй усан цахилгаан станцууд аль хэдийнэ бий болжээ. Батерейны хамт тэд тариачин ферм эсвэл геологийн экспедиц, бэлчээрийн бэлчээр эсвэл жижиг цехийг эрчим хүчээр хангах боломжтой. Горни Алтайн гол мөрөн дээр далангүй мини усан цахилгаан станцын анхны загвар амжилттай болов.

Дэлхийн далайн эрчим хүч. Шатахууны үнийн огцом өсөлт, түүнийг олж авахад бэрхшээлтэй байгаа, шатахууны нөөц дууссан гэсэн мэдээлэл эрчим хүчний хямралын энэ бүх шинж тэмдгүүдийг үүсгэсэн. өнгөрсөн жил олон улс оронд дэлхийн эрчим хүчний шинэ эрчим хүчний эх үүсвэр, түүний дотор эрчим хүчийг ихээхэн сонирхож байна. Дэлхийн далай дахь эрчим хүчний нөөц асар их байдаг нь мэдэгдэж байна, учир нь дэлхийн гадаргуугийн гуравны хоёр нь (361 сая км2) тэнгис ба далайд эзэлдэг - Номхон далайн усны талбай 180 сая км2 юм. Атлантын далай - 93 сая км2, Энэтхэг - 75 сая км2. Тиймээс, далайн гадаргуугийн усны хэт халалтаас хамаарах дулааны (дотоод) энерги нь ёроолын устай харьцуулбал 20 хэмээр хэлбэл 1026 Ж-ийн эрэмбийн утгатай байна. Кинетик энерги далайн урсгалыг 1018 Ж-ийн дарааллаар үнэлдэг.Гэсэн хэдий ч хүмүүс энэ энергийн өчүүхэн хэсгийг л ашиглах боломжтой, тэр ч байтугай томоохон хөрөнгө оруулалтыг бага багаар төлөхөд ийм эрчим хүч ирээдүйгүй мэт санагдаж байв.

Эвдрэх ба урсах энерги. Олон зууны туршид хүмүүс далай тэнгисийн усны эргэлт ба урсгалын шалтгааныг тунгаан бодож ирсэн. Өнөөдөр бид байгалийн хүчирхэг үзэгдэл болох далайн усны хэмнэлтэй хөдөлгөөн нь Сар, Нарыг татах хүчийг үүсгэдэг гэдгийг бид баттай мэднэ. Нар дэлхийгээс 400 дахин хол байдаг тул сарны массын хэмжээ бага байх нь дэлхийн усан дээр нарны массаас хоёр дахин их үйлчлэх болно. Тиймээс сарнаас үүдсэн түрлэг (сарны түрэлт) шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Нээлттэй тэнгист далайн давалгаа онолын хувьд 6 цаг 12 минут 30 секундын дараа ebb далайн урсгалтай ээлжлэн солигддог. Хэрэв Сар, Нар ба Дэлхий нь нэг шулуун шугам дээр (syzygy гэж нэрлэгддэг) байвал Нар нь таталцлаараа Сарны нөлөөг сайжруулж, дараа нь хүчтэй түрлэг (syzygy түрлэг, эсвэл их хэмжээний ус) орж ирнэ. Нар Дэлхий-Сарны сегменттэй зөв өнцгөөр (дөрвөлжин) байх үед сул урсгал (квадрат, бага ус) үүсдэг. Хүчтэй, сул дорой халуун анивчих нь долоон хоногийн дараа ээлжлэн солигддог. Гэсэн хэдий ч ebb ба урсгалын жинхэнэ явц нь маш төвөгтэй юм. Үүнд селестиел биетүүдийн хөдөлгөөний онцлог, эрэг орчмын шинж чанар, усны гүн, далайн урсгал, салхи нөлөөлдөг.

Хамгийн өндөр, хүчтэй далайн түрлэг долгион нь гүехэн, нарийхан булан эсвэл далайн болон далайн цутгадаг гол мөрний гол мөрөнд тохиолддог. Энэтхэгийн далайн түрлэгийн давалгаа Ганга мөрний амнаас 250 км зайд эргэлддэг. Атлантын далайн түрлэгийн давалгаа Амазон хүртэл 900 км явна. Жишээлбэл, Хар эсвэл Газар дундын тэнгисийн хаалттай далайд 50-70 см өндөртэй далайн түрлэг давалгаа үүсдэг.

Зарим газарт цахилгаан станцын хүчин чадал 2-20 МВт байж болно. Анхны 635 кВт-ын далайн түрлэгийн цахилгаан станцыг 1913 онд Ливерпулийн ойролцоох Дий буланд барьсан. 1935 онд АНУ-д далайн түрлэгийн цахилгаан станц барьж эхэлжээ. Америкчууд зүүн эргийн Пассамакводи булангийн нэг хэсгийг хааж, 7 сая доллар зарцуулсан боловч барилга барихад тохиромжгүй, хэт гүнзгий, зөөлөн далайн ёроол, мөн ойролцоо баригдсан том дулааны цахилгаан станц хямд үнээр ашигласнаас болж ажлыг зогсоох шаардлагатай болжээ. эрчим хүч.

Аргентины мэргэжилтнүүд Магеллангийн хоолойд маш өндөр далайн түрлэгийг ашиглахыг санал болгосон боловч засгийн газар үнэтэй төслийг нь зөвшөөрөөгүй байна.

1967 оноос хойш Францын Ранс голын эхэнд 13 метр өндөрт далайн давалгаанд 240 мянган кВт-ын хүчин чадалтай ДЦС ажиллаж, жилийн 540 мянган кВт / цаг эрчим хүч үйлдвэрлэж байжээ. ЗХУ-ын инженер Бернштейн ДЦС-ын блокуудыг барих тохиромжтой аргыг боловсруулж, шаардлагатай газруудад нь чирж, ДЦС-уудыг хэрэглэгчдийн хамгийн их ачаалалтай байх хугацаанд цахилгаан сүлжээнд холбох хэмнэлттэй журмыг тооцоолсон. Түүний санааг 1968 онд Мурманскийн ойролцоох Кисла Губа хотод баригдсан ДЦС дээр туршиж үзсэн. Баренцын тэнгис дээрх Мезений булан дахь 6 сая кВт-ын хүчин чадалтай ДЦС ээлжээ хүлээж байна.

Одоогийн байдлаар хэд хэдэн оронд, ялангуяа Англид далайн давалгааны эрчим хүчийг ашиглах эрчимтэй ажил хийгдэж байна. Британийн арлууд нь маш урт эргийн шугамтай бөгөөд олон газарт тэнгис удаан хугацаанд ширүүн хэвээр байна. Эрдэмтдийн тооцоолсноор Их Британийн нутаг дэвсгэрийн усан дахь далайн давалгааны эрчим хүчээс 120 ГВт хүртэл эрчим хүч авах боломжтой бөгөөд энэ нь Их Британийн Цахилгаан Төвийн харьяа бүх цахилгаан станцын хүчин чадлаас хоёр дахин их юм.

Дэлхийн энерги. Халуун чулуулаг доторх дулаан дэлхийн царцдас цахилгаан үйлдвэрлэх боломжтой. Өрөмдсөн чулуу хүйтэн усыг цооногт шахаж, уснаас үүссэн уур дээшээ дээшлэн турбиныг эргүүлнэ. Энэ төрлийн эрчим хүчийг газрын гүний дулаан гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, Шинэ Зеланд, Исландад үүнийг ашигладаг.

Эрчим хүч хог хаягдал. Хамгийн ер бусын зүйлүүд хүний \u200b\u200bхог хаягдлыг ашиглах нь хогноос цахилгаан гаргах явдал юм. Хотын хогийн цэгийн асуудал нь орчин үеийн мегаполисуудын хамгийн тулгамдсан асуудлын нэг болжээ. Гэхдээ тэд одоо ч гэсэн цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох юм байна. Ямар ч тохиолдолд АНУ, Пеннсильван мужид яг ийм зүйл хийсэн. Хог хаягдлыг шатаах, 15000 айлын цахилгаан эрчим хүчийг нэгэн зэрэг үйлдвэрлэх зорилгоор барьсан зуух нь хангалтгүй түлш авч эхлэхэд аль хэдийнэ хаагдсан хогийн цэгүүдийн хогоор дүүргэхээр болсон. Хог хаягдлаас гаргаж авсан энерги нь долоо хоног бүр 4000 орчим долларын ашиг олдог. Гэхдээ хамгийн гол зүйл бол хаалттай хогийн цэгийн хэмжээ 78% -иар буурсан явдал юм.

Бууцны энерги. Олон тооны асуудал нь усан сангуудыг үслэг эдлэлээс гарсан хог хаягдлаар бохирдуулж байгаатай холбоотой юм. Их хэмжээний усан байгууламжид нэвтрэх органик бодисууд нь бохирдолд нөлөөлдөг. Дулааны станцууд нь гахайн аж ахуй, амбаар шиг хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаг. Энэ бол гахайн ялгадсыг цахилгаан болгож боловсруулах технологийг боловсруулсан Английн Пиделхинтон хотод сонгосон энерги авах хоёрдахь арга байв. Хог хаягдлыг дамжуулах хоолойгоор дамжуулж цахилгаан станц руу дамжуулж, тусгай реакторт биологийн боловсруулалт хийдэг. Үүссэн хий нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг ба нянгаар боловсруулсан хаягдлыг бордоонд ашигладаг. Өдөрт 70 тонн бууц боловсруулснаар та 40 кВт / цаг авах боломжтой.

Дүгнэж хэлэхэд өнөө үед эрчим хүчний альтернатив эх үүсвэрийн үүрэг нэмэгдэж байгаа нь байгалийн нөөц, дэлхийн байгаль орчны нөхцөл байдалд сайнаар нөлөөлж байгааг тэмдэглэх хэрэгтэй. Юуны түрүүнд энэ өсөлт нь ашигт малтмалын нөөц, эхний ээлжинд газрын тос, байгалийн хийн нөөц хангалтгүй байгаа орнуудтай холбоотой юм. Тиймээс бид эрчим хүчний альтернатив эх үүсвэрийн үүрэг нэмэгдэнэ гэж итгэлтэй хэлж чадна. Энэ хандлага нь ихэвчлэн өөрийн байгалийн баялгийн бага нөөцтэй улс орнуудад ажиглагдах болно.

Альтернатив энерги бол энерги олж авах, шилжүүлэх, ашиглах уламжлалт бус арга юм. Түүнчлэн ногоон эрчим хүч гэж нэрлэдэг. " Альтернатив эх үүсвэрийг сэргээгдэх нөөц (ус, нарны гэрэл, салхи, долгионы энерги, газрын гүний дулааны эх үүсвэр, сэргээгдэх түлшний уламжлалт бус шаталт гэх мэт) гэж ойлгодог.

Гурван зарчим дээр үндэслэсэн:

Сэргээгдэх чанар.
Байгаль орчинд ээлтэй.
Ашиг.

Альтернатив эрчим хүч нь дэлхийн хэд хэдэн хурц асуудлыг шийдвэрлэх ёстой: ашигт малтмалын хаягдал, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агаар мандалд ялгаруулах (энэ нь хий, газрын тос гэх мэт эрчим хүч үйлдвэрлэх стандарт аргад тохиолддог) бөгөөд энэ нь дэлхийн дулаарал, хүрээлэн буй орчны эргэлт буцалтгүй өөрчлөлт, Хүлэмжийн нөлөө.

Альтернатив эрчим хүчийг хөгжүүлэх

Салхи, ус, нарны энергийг ашиглах оролдлогыг 18-р зуунд хийсэн боловч энэ чиглэлийг шинэ гэж үздэг. 1774 онд гидравликийн инженерийн талаархи анхны эрдэм шинжилгээний ажил хэвлэгдэв - "Гидравлик архитектур". Бүтээлийн зохиогч нь Францын инженер Бернард Форест де Белидор юм. Бүтээлийг хэвлүүлсний дараа ногоон чиглэлийг хөгжүүлэх нь бараг 50 жилийн турш царцсан байв.

1846 - анхны салхин цахилгаан үүсгүүр, дизайнер - Пол ла Кур.
1861 он - Нарны цахилгаан станцын шинэ бүтээлийн патент.
1881 - Ниагара хүрхрээнд усан цахилгаан станц барих.
1913 - анхны газрын гүний дулааны станцын барилга, инженер - Италийн Пьеро Жинори Конти.
1931 он - Крымд анхны аж үйлдвэрийн салхин цахилгаан станц барих.
1957 - Нидерландад улсын нэгдсэн сүлжээнд холбогдсон хүчирхэг салхин цахилгаан үүсгүүр (200 кВт) суурилуулсан.
1966 он - анхны долгион дээр суурилсан цахилгаан станц барих (Франц).

Альтернатив энерги нь 1970-аад оны хүнд хямралын үеэр хөгжилд шинэ түлхэц болжээ. 90-ээд оноос 21-р зууны эхэн үе хүртэл дэлхийн хэмжээнд цахилгаан станцуудад гарсан маш олон тооны осол бүртгэгдсэн нь ногоон эрчим хүчийг хөгжүүлэх нэмэлт хөшүүрэг болжээ.

Орос дахь өөр эрчим хүч

Манай улсад өөр эрчим хүчний эзлэх хувь ойролцоогоор 1% байна (Эрчим хүчний яамны мэдээлснээр). 2020 он гэхэд энэ үзүүлэлтийг 4.5% -д хүргэхээр төлөвлөж байна. Ногоон эрчим хүчийг хөгжүүлэх ажлыг зөвхөн Засгийн газрын тусламжтайгаар хэрэгжүүлэхгүй. ОХУ нь хувийн бизнес эрхлэгчдийг татан оролцуулж, өөр бүтээн байгуулалттай нягт хамтран ажиллах бизнес эрхлэгчдэд бага хэмжээний буцааж өгөхийг (цагт 1 кВт тутамд 2.5 копеек) амлаж байна.

ОХУ-д ногоон эрчим хүчийг хөгжүүлэх боломж асар их байна.

далай тэнгисийн эрэг, Сахалин, Камчатка, Чукотка болон бусад нутаг дэвсгэр, хүн амын нягтрал багатай, суурин газартай тул салхины эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж болно;
нийтдээ нарны эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нь газрын тос, хий боловсруулах замаар гаргаж авдаг нөөцийн хэмжээнээс давсан байдаг - энэ тал дээр хамгийн таатай нь Краснодар, Ставрополийн хязгаар, Алс Дорнод, Хойд Кавказ гэх мэт.

(ОХУ-ын Алтай дахь хамгийн том нарны цахилгаан станц)

Сүүлийн жилүүдэд энэ салбарын санхүүжилт буурч: 333 тэрбум рублийн хэмжээ 700 сая болж буурчээ.Энэ нь дэлхийн эдийн засгийн хямрал, тулгамдсан асуудлууд байгаатай холбоотой юм. Одоогийн байдлаар Оросын үйлдвэрлэлийн хувьд өөр эрчим хүч нь тэргүүлэх чиглэл биш юм.

Дэлхийн улс орнуудын өөр эрчим хүч

(Дани дахь салхины үүсгүүр)

Усан цахилгаан станц хамгийн эрчимтэй хөгжиж байна (усны нөөцтэй тул). Салхи, нарны эрчим хүч нэлээд хоцрогдсон боловч зарим улс эдгээр чиглэлд шилжихийг илүүд үздэг.

Тиймээс салхин сэнсний тусламжтайгаар эрчим хүчийг (нийт дүнгээс) гаргаж авдаг.

Дани улсад 28%;
Португалид 19%;
Испанид 16%;
Ирландад 15%.

Нарны эрчим хүчний хэрэгцээ нь нийлүүлэлтээс доогуур байдаг: үйлдвэрлэгчдийн хангаж чадах эх үүсвэрийн тал хувийг суурилуулсан болно.

(Герман дахь нарны цахилгаан станц)

Ногоон эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн ТОП-5 удирдагчид (vesti.ru порталын мэдээлэл):

АНУ (24.7%) - (бүх төрлийн нөөц, нарны гэрэл хамгийн их оролцдог).
Герман - 11.7% (бүх төрлийн өөр эх үүсвэрүүд).
Испани - 7.8% (салхины эх үүсвэр).
Хятад - 7.6% (бүх төрлийн эх үүсвэр, тэдгээрийн тал хувь нь салхины эрчим хүч юм).
Бразил - 5% (био түлш, нар, салхины эх үүсвэр).

(Испанийн хамгийн том нарны цахилгаан станц)

Хамгийн амархан шийдэгдээгүй асуудлын нэг бол санхүү юм. Уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашиглах нь ихэвчлэн шинэ тоног төхөөрөмж суурилуулахаас хямд байдаг. Энэхүү асуудлыг шийдвэрлэх эерэг боломжит шийдлүүдийн нэг бол хүмүүсийг хэмнэх, цаг хугацаа өнгөрөхөд өөр эх үүсвэрт бүрэн шилжүүлэхийг албадах зорилгоор цахилгаан, хий гэх мэт үнийн огцом өсөлт юм.

Хөгжлийн төсөөлөл маш их ялгаатай байна. Тиймээс Салхины эрчим хүчний холбооноос 2020 он гэхэд ногоон эрчим хүчний эзлэх хувь 12% -д хүрнэ гэж амлаж байгаа бөгөөд 2030 онд дэлхийн эрчим хүчний хэрэглээний 35% -ийг сэргээгдэх эх үүсвэрээс хангах болно гэж EREC тооцоолжээ.

Дэлхийн цахилгаан

Дарга: Ольга Николаевна Гаврикова

Нижний Новгород

Тойм

TOC o "1-2" h z u Танилцуулга. PAGEREF _Toc43360883 ц 3

Ерөнхий заалт. PAGEREF _Toc43360884 ц 4

Цахилгаан станцын төрөл ба төрөл. PAGEREF _Toc43360885 h 6

Цахилгаан станцуудын байршилд нөлөөлөх хүчин зүйлс. PAGEREF _Toc43360886 цаг 10

Цөмийн эрчим хүчний хөгжлийн асуудлууд. PAGEREF _Toc43360887 цаг 11

Эрчим хүчний өөр эх үүсвэрүүд. PAGEREF _Toc43360888 цаг 13

Нарны эрчим хүч. PAGEREF _Toc43360889 h 14

Салхины энерги. PAGEREF _Toc43360890 цаг 15

Далайн эрчим хүч. PAGEREF _Toc43360891 цаг 16

Голын эрч хүч. PAGEREF _Toc43360892 цаг 16

Дэлхийн далайн эрчим хүч. PAGEREF _Toc43360893 цаг 17

Дэлхийн энерги. PAGEREF _Toc43360894 цаг 20

Хог хаягдлаас гарах эрчим хүч. PAGEREF _Toc43360895 цаг 20

Бууцны энерги. PAGEREF _Toc43360896 цаг 20

Устөрөгчийн эрчим хүч. PAGEREF _Toc43360897 цаг 21

Дүгнэлт. PAGEREF _Toc43360898 цаг 24

Ашигласан материал… PAGEREF _Toc43360899 h 25

Танилцуулга

Хорьдугаар зууны эцэс гэхэд орчин үеийн нийгэм эрчим хүчний асуудалтай тулгарч, тодорхой хэмжээгээр хямрал хүртэл авчирсан. Хүн төрөлхтөн үйлдвэрлэхэд хялбар байдал, хямд тээвэрлэлт, байгаль орчинд ээлтэй, нөхөн сэргээх бүхий л талаар ашигтай байх эрчим хүчний шинэ эх үүсвэрийг хайж олохыг хичээдэг. Нүүрс, хий нь хоёр дахь төлөвлөгөөнд ордог: өөр зүйл ашиглах боломжгүй газарт л ашигладаг. Атомын энерги нь бидний амьдралд улам бүр нэмэгдэж байна.Энэ нь сансрын шаттлуудын цөмийн реакторууд болон хөнгөн машинд ашиглагдах боломжтой юм.

Бүх уламжлалт эрчим хүчний эх үүсвэрүүд, ялангуяа хүмүүсийн улам бүр өсөн нэмэгдэж буй хэрэгцээг дагаад дуусах нь дамжиггүй. Тиймээс 21-р зууны зааг дээр хүн шинэ эрин үед түүний оршин тогтнох үндэс суурь юу болох талаар бодож эхлэв. Хүн төрөлхтөн өөр эрчим хүчний эх үүсвэрт шилжсэн өөр шалтгаан бий. Нэгдүгээрт, бүх төрлийн эрчим хүчний гол хэрэглэгч болох аж үйлдвэрийн тасралтгүй өсөлт (өнөөгийн нөхцөлд нүүрсний нөөц 270 орчим жил, газрын тос 35-40 жил, хий 50 жил үргэлжлэх болно). Хоёрдугаарт, шинэ орд газруудыг хайхад санхүүгийн томоохон зардал шаардагдах тул эдгээр ажил нь гүний өрөмдлөг (ялангуяа, далайн нөхцөлд) болон бусад нарийн төвөгтэй, шинжлэх ухаан их шаарддаг технологийг зохион байгуулахтай холбоотой байдаг. Гуравдугаарт, уул уурхайтай холбоотой байгаль орчны асуудал эрчим хүчний нөөц... Эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийг бий болгох хэрэгцээ шаардлагын адил чухал шалтгаан бол дэлхийн дулаарлын асуудал юм. Үүний мөн чанар нь нүүрс, газрын тос, бензин шатах явцад дулаан, цахилгаан үйлдвэрлэх, хөдөлмөрийг баталгаажуулах явцад ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) -д оршино. тээврийн хэрэгсэл, манай гаригийн гадаргуугаас нараар халдаг дулааны цацрагийг шингээж, хүлэмжийн эффект гэж нэрлэдэг.

Ерөнхий заалт

Цахилгаан - цахилгаан станцуудад цахилгаан үйлдвэрлэж, хэрэглэгчдэд дамжуулдаг салбар бол хүнд үйлдвэрийн үндсэн салбаруудын нэг юм.

Эрчим хүч бол аль ч улс оронд үйлдвэрлэлийн хүчийг хөгжүүлэх үндэс суурь юм. Эрчим хүч нь аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, тээвэр, нийтийн аж ахуйн үйлчилгээний тасралтгүй ажиллагааг хангадаг.Эрчим хүчийг байнга хөгжүүлэхгүйгээр эдийн засгийн тогтвортой хөгжил боломжгүй юм.

Шинжлэх ухаан, технологийн дэвшил нь эрчим хүч, цахилгаанжуулалтыг хөгжүүлэхгүйгээр боломжгүй юм. Хөдөлмөрийн бүтээмжийг дээшлүүлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн үйл явцыг механикжуулах, автоматжуулах, хүний \u200b\u200bхөдөлмөрийг (ялангуяа хүнд эсвэл нэг хэвийн) машин механизмаар солих нь нэн чухал юм. Гэхдээ механикжуулалт, автоматжуулалтын техникийн хэрэгслүүдийн дийлэнх нь (тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгсэл, компьютер) цахилгаан суурьтай байдаг. Цахилгаан эрчим хүчийг цахилгаан хөдөлгүүрийг жолоодоход өргөн ашигладаг. Цахилгаан машинуудын хүч нь (зориулалтаасаа хамаарч) өөр өөр байдаг: ваттын фракцаас (технологийн олон салбар, гэр ахуйн бүтээгдэхүүнд ашигладаг микро хөдөлгүүрүүд) сая сая киловаттаас (цахилгаан станцын генераторууд) асар их утга хүртэл.

Хүн төрөлхтөн цахилгаан эрчим хүч хэрэгтэй бөгөөд түүний хэрэгцээ жил бүр нэмэгдэж байна. Үүний зэрэгцээ уламжлалт байгалийн түлшний нөөц (газрын тос, нүүрс, хий гэх мэт) хязгаарлагдмал байдаг. Цөмийн түлш - уран, торийн хязгаарлагдмал нөөцтэй бөгөөд үүнээс үржүүлэгч реакторт плутониум авч болно. Тиймээс хямд цахилгаан түлшний үүднээс төдийгүй барилгын энгийн байдал, ашиглалт, станцыг барихад шаардагдах материалын хямд байдал, станцын бат бөх чанар зэргээс гадна ашигтай цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрийг олох нь өнөө үед чухал ач холбогдолтой юм.

Эрчим хүчний салбар нь түлш, эрчим хүчний салбарын нэг хэсэг бөгөөд энэхүү аварга эдийн засгийн цогцолборын өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг болох түлшний үйлдвэртэй салшгүй холбоотой юм.

Цахилгаан эрчим хүчний салбарыг үндэсний эдийн засгийн бусад салбаруудын хамт үндэсний эдийн засгийн нэгдмэл системийн нэг хэсэг гэж үздэг. Өнөөгийн байдлаар бидний амьдралыг цахилгаан эрчим хүчгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм.Цахилгаан нь хүний \u200b\u200bүйл ажиллагааны бүхий л салбарт нэвтэрсэн: аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, шинжлэх ухаан, сансар огторгуй. Бидний амьдралыг цахилгаангүйгээр төсөөлөх боломжгүй юм. Ийм өргөн хэрэглээний онцлог шинж чанараар тайлбарлав.

бараг бүх төрлийн эрчим хүч (дулааны, механик, дуу чимээ, гэрэл болон бусад) болгон хувиргах чадвар;

хол зайд харьцангуй амархан дамжуулах чадвар;

цахилгаан соронзон процессын асар их хурд;

эрчим хүчийг бутлах чадвар ба түүний параметрүүд (хүчдэл, давтамжийн өөрчлөлт).

Дэлхий даяар цахилгаан эрчим хүчний нийт хэрэглээнд эзлэх хувь буурч байгаа ч цахилгаан эрчим хүчний гол хэрэглэгч нь аж үйлдвэр хэвээр байна. Аж үйлдвэрийн цахилгаан эрчим хүчийг янз бүрийн механизмыг жолоодох, технологийн процессыг чиглүүлэхэд ашигладаг. Одоогийн байдлаар аж үйлдвэрт цахилгаан хөтөчийг цахилгаанжуулах түвшин 80% байна. Үүний зэрэгцээ цахилгаан эрчим хүчний 1/3 нь технологийн хэрэгцээнд шууд зарцуулагддаг.

Хөдөө аж ахуйд цахилгаан эрчим хүчийг хүлэмж, мал аж ахуйн байшинг халаах, гэрэлтүүлэг хийх, фермерийн аж ахуйд гар хөдөлмөрийг автоматжуулах ажилд ашигладаг.

Тээврийн цогцолборт цахилгаан эрчим хүч асар их үүрэг гүйцэтгэдэг. Цахилгаанжуулсан төмөр замын тээврийн хэрэгслээр их хэмжээний цахилгаан хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь галт тэрэгний хурдыг нэмэгдүүлэх, тээврийн зардлыг бууруулах, түлшний зарцуулалтыг нэмэгдүүлэх замаар авто замын нэвтрүүлэх чадварыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Цахилгаанжуулсан үнэлгээ төмөр зам ОХУ-д тус улсын нийт төмөр замын 38%, дэлхийн төмөр замын 3 орчим хувийг эзэлж байсан бөгөөд Оросын төмөр замын ачааны эргэлтийн 63%, дэлхийн төмөр замын тээврийн ачааны эргэлтийн 1/4 хувийг хангадаг. Америк, ялангуяа Европт эдгээр үзүүлэлтүүд арай өндөр байна.

Өдөр тутмын амьдрал дахь цахилгаан нь хүмүүсийн тав тухтай амьдралыг хангах гол хэсэг юм. Олон гэр ахуйн хэрэгсэл (хөргөгч, телевизор, угаалгын машин, индүү ба бусад) нь цахилгаан үйлдвэрлэлийн хөгжлийн ачаар бий болсон.

Өнөө үед нэг хүнд ногдох цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний хэмжээгээр Орос улс дэлхийн 17 орноос, түүний дотор АНУ, Франц, Герман улсаас доогуур байгаа бөгөөд аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуйн цахилгаан эрчим хүчний хөдөлмөрийн түвшнээр эдгээр орнуудаас хоцорч байна. ОХУ-ын айл өрх, үйлчилгээний цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ бусад хөгжингүй орнуудтай харьцуулахад 2-5 дахин бага байна. Үүний зэрэгцээ ОХУ-д цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний үр ашиг, үр ашиг нь бусад хэд хэдэн улстай харьцуулахад мэдэгдэхүйц бага байна.

Цахилгаан эрчим хүчний инженерчлэл нь хүний \u200b\u200bамьдралын хамгийн чухал хэсэг юм. Түүний хөгжлийн түвшин нь нийгмийн үйлдвэрлэх хүчний хөгжлийн түвшин, шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийн боломжийг илэрхийлдэг.

Цахилгаан станцын төрөл ба төрөл

Дулааны эрчим хүчний инженерчлэл

Анхны дулааны цахилгаан станцууд 19-р зууны төгсгөлд (1882 онд - Нью-Йоркт, 1883 онд - Санкт-Петербургт, 1884 онд - Берлинд) гарч, зонхилох болжээ. 20-р зууны 70-аад оны дунд үед дулааны цахилгаан станцууд нь цахилгаан станцын гол төрөл байв. Тэдгээрийн үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний хувь хэмжээ Орос, АНУ-д 80% (1975), дэлхий дээр 76% (1973) байв.

Одоо дэлхийн нийт цахилгаан эрчим хүчний 50 орчим хувийг дулааны цахилгаан станцуудад үйлдвэрлэж байна. ОХУ-ын ихэнх хотуудад дулааны цахилгаан станц нийлүүлдэг Ихэнхдээ хотуудад дулааны цахилгаан станц ашигладаг - зөвхөн цахилгаан төдийгүй дулааныг дулааны хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг хосолсон дулааны цахилгаан станцууд халуун ус... Энэ систем нь практик биш юм. Цахилгааны кабелээс ялгаатай нь дулааны шугам сүлжээний найдвартай байдал нь хол зайд маш бага байдаг тул дамжуулах явцад төвлөрсөн халаалтын үр ашиг ихээхэн буурдаг (үр ашиг нь 60-70% хүрдэг). Дулааны шугамыг 20 км-ээс дээш урттай (ихэнх хотуудад тохиолддог ердийн нөхцөл байдал), цахилгаан уурын зуухыг тусад нь суурилуулах боломжтой гэж тооцоолж байна зогсож буй байшин эдийн засгийн хувьд ашигтай болно. Дулааны цахилгаан станцын байршилд түлш, хэрэглээний хүчин зүйлс голлон нөлөөлдөг. Хамгийн хүчирхэг дулааны цахилгаан станцууд түлш үйлдвэрлэх хэсэгт байрладаг. Орон нутгийн төрлийн органик түлш (хүлэр, занар, бага илчлэг ба өндөр үнслэг нүүрс, мазут, хий) ашигладаг дулааны цахилгаан станцууд нь хэрэглэгчдэд чиглэсэн бөгөөд түлшний нөөцийн эх үүсвэр болдог.

Дулааны цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчим нь дараалсан өөрчлөлтөд суурилдаг химийн энерги түлшийг дулааны ба цахилгаан эрчим хүч болгон. ДЦС-ын үндсэн тоног төхөөрөмж нь уурын зуух, турбин, генератор юм. Бойлерт түлш шатаах үед дулааны энергинь усны уурын энерги болж хувирдаг. Турбинд усны уур болж хувирдаг механик энерги эргэлт. Генератор нь эргэлтийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Хэрэглээний хэрэгцээнд зориулагдсан дулааны энергийг турбин эсвэл уурын зуухнаас гаргаж авсан уур хэлбэрээр авах боломжтой.

Дулааны цахилгаан станцууд нь давуу болон сул талуудтай байдаг. Бусад төрлийн цахилгаан станцуудтай харьцуулахад эерэг нь түлшний нөөцийн өргөн тархалт, олон янз байдалтай холбоотой харьцангуй чөлөөтэй байршил юм; улирлын хэлбэлзэлгүйгээр цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвар. Дараахь хүчин зүйлс сөрөг байна: ДЦС бага коэффициенттэй байна ашигтай үйл ажиллагаа, хэрэв бид эрчим хүчний хувиргалтын янз бүрийн үе шатуудыг тогтмол үнэлж байвал түлшний эрчим хүчний 32% -иас ихгүй хувийг цахилгаан болгон хувиргах болно. Манай гарагийн түлшний нөөц хязгаарлагдмал тул бидэнд чулуужсан түлш ашиглахгүй цахилгаан станцууд хэрэгтэй байна. Нэмж дурдахад ДЦС нь байгаль орчинд туйлын сөрөг нөлөө үзүүлдэг. ОХУ, түүний дотор дэлхийн дулааны цахилгаан станцууд жилд 200-250 сая тонн үнс, 60 орчим сая тонн хүхэрлэг хий ялгаруулж, асар их хэмжээний хүчилтөрөгч шингээдэг.

Усан цахилгаан станц

Үйлдвэрлэсэн энергийн хэмжээгээр хоёрдугаарт гидравлик цахилгаан станц (УЦС) ордог. Тэд хамгийн хямд цахилгаан үйлдвэрлэдэг боловч барилгын өртөг өндөр байдаг. Энэ бол Зөвлөлт засгийн эрх мэдлийн эхний хэдэн арван жилд Зөвлөлт засгийн газарт аж үйлдвэрт томоохон нээлт хийх боломжийг олгосон усан цахилгаан станц байв.

Орчин үеийн усан цахилгаан станцууд нь 7 сая кВт хүртэл эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь одоо ажиллаж байгаа дулааны цахилгаан станцууд болон одоогоор атомын цахилгаан станцуудын гүйцэтгэлээс хоёр дахин их боловч Европ дахь усан цахилгаан станцуудыг байрлуулах нь газрын өртөг өндөр, эдгээр бүс нутгуудад томоохон газар нутгийг үерлэх боломжгүй байдагтай холбоотой юм. Усан цахилгаан станцын чухал сул тал бол тэдний үйл ажиллагааны улирлын шинж чанар бөгөөд энэ нь аж үйлдвэрт тийм ч таатай бус байдаг.

УЦС-уудыг хоёр том бүлэгт хувааж болно: том нам дор голууд дахь УЦС ба уулын голууд дээрх УЦС-ууд. Манай улсад усан цахилгаан станцын ихэнх нь тэгш гол дээр баригдсан. Энгийн усан сангууд нь ихэвчлэн том, өөрчлөгдөж байдаг байгалийн нөхцөл байдал том газар нутгаар. Усан сангийн ариун цэврийн байдал доройтож байна: урьд өмнө нь гол мөрнүүдээр хийдэг бохир ус усан сангуудад хуримтлагддаг; голын мөрөн, усан сангуудыг зайлуулах тусгай арга хэмжээ авах шаардлагатай байна. Хавтгай гол дээр усан цахилгаан станц барих нь уулынхаас бага ашиг тустай байдаг, гэхдээ заримдаа жишээ нь хэвийн навигаци, усжуулалтыг бий болгох шаардлагатай болдог. Дэлхийн бүх улс оронд тэд хурдан уулын голууд эсвэл цөмийн цахилгаан станцууд руу шилжиж хавтгай голууд дээр усан цахилгаан станц ашиглахаа болихыг хичээдэг.

Гидравлик цахилгаан станцууд нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд усан цахилгаан станцын нөөцийг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл унах усны хүчийг ашигладаг.Усан цахилгаан станцын үндсэн гурван төрөл байдаг.

Усан цахилгаан станцууд.

Тэдний ажлын технологийн схем нь маш энгийн бөгөөд голын усны байгалийн нөөцийг гидравлик байгууламж барих замаар усан цахилгаан станцын нөөц болгон хувиргадаг. Усан цахилгаан станцын нөөцийг турбинд ашиглаж механик энерги болгон, механик энергийг генераторт ашиглаж цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргадаг.

Далайн түрлэгүүд.

Байгаль өөрөө дарамт шахалт үзүүлэх нөхцлийг бүрдүүлдэг бөгөөд үүнд далайн усыг ашиглаж болно. Эвдрэл, урсгалын үр дүнд хойд тэнгис дэх Охотск, Беринг далайн түвшний өөрчлөлт, давалгаа 13 метр хүрдэг. Усан бассейн ба тэнгисийн хооронд ялгаа бий болж толгойг бий болгодог. Далайн давалгаа үе үе өөрчлөгдөж байдаг тул станцуудын даралт, хүч түүнд тохируулан өөрчлөгдөж байдаг. Далайн эрч хүчийг ашиглах нь даруухан хэвээр байна. Ийм станцын гол сул тал бол албадан горим юм. Далайн станцууд (TPS) нь хэрэглэгчийн шаардагдах үед биш харин усны түрлэг, гадагшлах урсгалаас хамаарч хүчээ өгдөг. Ийм станц барих өртөг бас өндөр байдаг.

Ус шахах цахилгаан станцууд.

Тэдний үйлдэл нь дээд ба доод гэсэн хоёр сав газрын хоорондох усны нийт эзэлхүүний мөчлөгийн хөдөлгөөн дээр суурилдаг. Шөнийн цагаар цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ бага байхад усыг доод усан сангаас дээд сав руу шахдаг бол шөнийн цагаар цахилгаан станцуудын үйлдвэрлэсэн илүүдэл энергийг зарцуулдаг. Өдрийн турш цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ огцом өсөхөд дээд савнаас турбинаар доошоо ус гарч, эрчим хүч гаргаж авдаг. Дулааны цахилгаан станцыг шөнийн цагаар зогсоох боломжгүй тул шахах агуулах нь оргил ачааллын асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог тул энэ нь ашигтай юм. Орос улсад, ялангуяа Европын хэсэгт уян хатан цахилгаан станц, түүний дотор шахуургын агуулах цахилгаан станц бий болгох хурц асуудал тулгарч байна.

Жагсаалтанд орсон давуу болон сул талуудаас гадна гидравлик цахилгаан станцууд дараахь зүйлүүдтэй байна: УЦС нь маш үр ашигтай эрчим хүчний эх үүсвэр юм, учир нь сэргээгдэх нөөцийг ашигладаг тул ашиглахад хялбар, өндөр үр ашигтай байдаг - 80% -иас дээш. Үүний үр дүнд усан цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн эрчим хүч хамгийн хямд байдаг. Усан цахилгаан станцын асар том давуу тал бол шаардлагатай тооны агрегатыг шууд автоматаар асаах, зогсоох боломж юм. Гэхдээ усан цахилгаан станц барихад урт хугацааны хөрөнгө оруулалт, томоохон хөрөнгө оруулалт шаардагдах бөгөөд энэ нь тэгш газар дээрх газар нутгаа алдаж, загасны аж үйлдвэрийг сүйтгэж байгаатай холбоотой юм. Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд УЦС-уудын оролцооны хэмжээ нь суурилагдсан хүчин чадалд эзлэх хувьтай харьцуулахад харьцангуй бага бөгөөд үүнийг бүрэн хүчин чадал нь зөвхөн богино хугацаанд, зөвхөн усны өндөр жилүүдэд хэрэгждэг гэж тайлбарладаг. Тиймээс дэлхийн олон улс орныг усан цахилгаан станцын нөөцөөр хангаж байгаа хэдий ч цахилгаан эрчим хүчний гол үйлдвэрлэгч болж чадахгүй.

Цөмийн эрчим хүч.

Дэлхийн хамгийн анхны атомын цахилгаан станц Обнинск 1954 онд Орос улсад ашиглалтанд оржээ. Оросын 9 АЦС-ын ажилтнууд 40.6 мянган хүн буюу эрчим хүчний салбарт ажиллаж буй нийт хүн амын 4% -ийг эзэлж байна. ОХУ-д үйлдвэрлэсэн бүх цахилгаан эрчим хүчний 11.8% буюу 119.6 тэрбум кВт нь атомын цахилгаан станцуудад үйлдвэрлэгддэг. Зөвхөн атомын цахилгаан станц дээр цахилгаан үйлдвэрлэлийн өсөлт өндөр хэвээр байна.

1990 онд ЗСБНХУ-д цахилгаан үйлдвэрлэхэд атомын цахилгаан станцын эзлэх хувь 20% -д хүрнэ гэж төлөвлөж байсан бөгөөд ердөө 12.3% нь л биелсэн байна. Чернобылийн гамшиг нь цөмийн барилгын хөтөлбөрийг бууруулахад хүргэсэн бөгөөд 1986 оноос хойш зөвхөн 4 эрчим хүчний блок ашиглалтад оржээ. Хамгийн их АЦС орчин үеийн дүр төрх цахилгаан станцууд нь бусад төрлийн цахилгаан станцуудтай харьцуулахад хэд хэдэн давуу талтай байдаг. хэвийн нөхцөл Тэд хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаггүй, түүхий эдийн эх үүсвэрийг лавлах шаардлагагүй тул бараг бүх газарт байрлуулах боломжтой, шинэ эрчим хүчний нэгжүүд нь дунджаар усан цахилгаан станцын хүчин чадалтай бараг ижил хүчин чадалтай боловч цөмийн цахилгаан станцад суурилуулсан хүчин чадлын ашиглалтын коэффициент (80%) нь усан цахилгаан станц эсвэл дулааны цахилгаан станцын хувьд энэ үзүүлэлтээс хамаагүй илүү байна.

Ашиглалтын ердийн нөхцөлд атомын цахилгаан станцууд бараг мэдэгдэхүйц сул тал байдаггүй. Гэсэн хэдий ч давагдашгүй хүчний давагдашгүй хүчин зүйл болох газар хөдлөлт, хар салхи гэх мэт атомын цахилгаан станцын аюулыг анзаарахгүй өнгөрөх аргагүй юм.Энд эрчим хүчний нэгжийн хуучин загварууд нь реакторын хяналтгүй хэт халалтаас болж газар нутгийг цацраг идэвхт бодисоор бохирдуулах эрсдэлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч атомын цахилгаан станцын өдөр тутмын үйл ажиллагаа нь хэд хэдэн сөрөг үр дагавар дагалддаг.

Атомын энергийг ашиглахад тулгараад байгаа бэрхшээл бол цацраг идэвхт хаягдлыг зайлуулах явдал юм. Станцуудаас зайлуулахын тулд савыг хүчирхэг хамгаалалт, хөргөлтийн системээр хийдэг. Оршуулгыг газар дээр, теологийн хувьд тогтвортой давхаргад маш гүнзгийрүүлэн хийдэг.

Зарим хуучирсан атомын цахилгаан станцуудад гарсан ослын гамшигт үр дагавар нь уг системийг хангалтгүй хамгаалсны үр дүн юм.

АЦС-ын ашигладаг усны объектын дулааны бохирдол.

Аюултай объект болох цөмийн цахилгаан станцын үйл ажиллагаа нь оролцоог шаарддаг төрийн байгууллагууд хөгжлийн чиглэлийг бүрдүүлэхэд шаардагдах хөрөнгийг хуваарилах хүч, удирдлага.

Цахилгаан станцуудын байршилд нөлөөлөх хүчин зүйлс

Орон байрны хувьд төрөл бүрийн цахилгаан станцуудад янз бүрийн хүчин зүйл нөлөөлдөг. Дулааны цахилгаан станцын байршилд түлш, хэрэглээний хүчин зүйлс голлон нөлөөлдөг. Хамгийн хүчирхэг ДЦС нь дүрмээр түлш олборлодог газарт байрладаг; цахилгаан станц хэдий чинээ том байна, тэр хэмжээгээр цахилгаан дамжуулах боломжтой. Эдийн засгийн хувьд тээвэрлэхэд ашигтай, илчлэг сайтай түлш ашигладаг цахилгаан станцууд нь хэрэглэгчдэд чиглэсэн байдаг.Мазут дээр ажилладаг цахилгаан станцууд нь ихэвчлэн газрын тос боловсруулах үйлдвэрлэлийн төвүүдэд байрладаг.

Гидравлик цахилгаан станцууд унах усны хүчийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг тул усан цахилгаан станцын нөөцөд төвлөрдөг. Дэлхийн усан цахилгаан станцын асар их нөөц жигд бус тархалттай байдаг. Манай орны усан цахилгаан станцын бүтээн байгуулалт нь гол мөрөн дээр усан цахилгаан станцын каскад барьснаараа онцлог байв. Эрчим хүчээ тогтмол ашиглах зорилгоор усны урсгалын доод хэсэгт байрлах цахилгаан станцын каскад бүлэг. Үүний зэрэгцээ цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхээс гадна хүн амыг хангах, ус үйлдвэрлэх, үер усыг арилгах, тээврийн нөхцлийг сайжруулах асуудлууд шийдэгдэж байна. Харамсалтай нь тус улсад каскадууд үүссэн нь хөдөө аж ахуйн үнэ цэнэтэй газрыг алдах, экологийн тэнцвэрт байдлыг зөрчих туйлын сөрөг үр дагаварт хүргэж байна.

Энгийн усан сангууд нь ихэвчлэн том хэмжээтэй байдаг бөгөөд том газар нутагт байгалийн нөхцлийг өөрчилдөг. Усан сангуудын ариун цэврийн байдал доройтож байна: урьд өмнө нь гол мөрний урсацтай байсан бохир ус усан сан руу хуримтлагддаг тул усан сангийн гол мөрнийг зайлуулах тусгай арга хэмжээ авах шаардлагатай байна. Хавтгай голууд дээр усан цахилгаан станц барих нь өндөрлөг газрын голуудтай харьцуулахад ашиг багатай байдаг боловч заримдаа жишээлбэл, хэвийн навигаци, усжуулалтыг бий болгох шаардлагатай болдог.

Эрчим хүчний нөөцөөс үл хамааран аль ч бүс нутагт атомын цахилгаан станц барьж болно: цөмийн түлш нь эрчим хүчний өндөр агууламжтай (1 кг үндсэн цөмийн түлш - уран нь 2500 тонн нүүрстэй ижил энерги агуулдаг). Аюулгүй ажиллагааны нөхцөлд АЦС-ууд агаар мандалд утаа ялгаруулдаггүй тул хэрэглэгчдэд хор хөнөөлгүй байдаг. Саяхан ATEC ба AST бий болсон. ДЦС, ердийн ДЦС дээр цахилгаан ба дулааны энерги, харин АСТ дээр зөвхөн дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.

Цөмийн эрчим хүчний хөгжлийн асуудлууд

Гамшгийн дараа Чернобылийн атомын цахилгаан станц Орост олон нийтийн нөлөөн дор цөмийн эрчим хүчний салбарын хөгжлийн хурд нэлээд удааширсан. Өмнө нь хэрэгжүүлж байсан 100 сая кВт-ын АЦС-ын нийт хүчин чадлыг түргэтгэх хөтөлбөр (АНУ энэ үзүүлэлтэд аль хэдийн хүрсэн) бодит байдал дээр түр хойшлогджээ. ОХУ-д баригдаж байгаа бүх атомын цахилгаан станцуудыг хааснаас болж шууд шууд алдагдал гарсан бөгөөд гадаадын мэргэжилтнүүд нэлээд найдвартай гэж хүлээн зөвшөөрсөн станцууд тоног төхөөрөмж суурилуулах шатандаа хүртэл царцсан байв. Гэсэн хэдий ч саяхан нөхцөл байдал өөрчлөгдөж эхлэв: 1993 оны 6-р сард Балаково АЦС-ын 4-р эрчим хүчний нэгжийг ажиллуулж эхэллээ, ойрын хэдэн жилд хэд хэдэн цөмийн цахилгаан станц, зарчмын хувьд шинэ загварын нэмэлт эрчим хүчний блокуудыг ажиллуулахаар төлөвлөж байна. Атомын энергийн өртөг нь дулааны эсвэл гидравлик цахилгаан станцад үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөгөөс хамаагүй өндөр гэдгийг мэддэг боловч цөмийн эрчим хүчийг ашиглах нь зөвхөн орлуулшгүй төдийгүй эдийн засгийн хувьд ашигтай байдаг - АНУ-д 58-аас өнөөдрийг хүртэл 60 тэрбум долларын цэвэр ашиг авчирсан. ... Орос улсад цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх томоохон давуу талыг START-1 ба START-2-ийн тухай Орос-Америкийн хэлэлцээрүүд бий болгож, асар их хэмжээний зэвсэг агуулсан плутонийг гаргах бөгөөд цэрэг дайны бус хэлбэрээр ашиглах нь зөвхөн атомын цахилгаан станцуудад боломжтой юм. Уламжлал ёсоор цөмийн цахилгаан станцаас авдаг өндөр үнэтэй цахилгаан эрчим хүч нь дулааны цахилгаан станцын цахилгаан эрчим хүчний үнийн тал орчим хувь болж чаддаг нь зэвсгээ хураасны ачаар юм.

Орос, гадаадын цөмийн эрдэмтэд Чернобылийн ослын дараа үүссэн радиофобийн шинжлэх ухаан, техникийн ноцтой үндэслэл байхгүй гэж санал нэгтэй хэлж байна. Чернобылийн атомын цахилгаан станцад гарсан ослын шалтгааныг шалгах Засгийн газрын комиссын мэдэгдсэнээр "осол аваар нь маш бага мэргэшсэн оператор, түүний туслахууд RBMK-1000 цөмийн реакторыг хянах журмыг бүдүүлгээр зөрчсөний үр дүнд гарсан." Ослын гол үүрэг нь станцыг Дундаж Машин Барилгын Яамнаас шилжүүлээгүй явдал байв. Өнөөдрийг хүртэл RBMK реакторын аюулгүй байдлын систем мэдэгдэхүйц сайжирсан: үндсэн шаталтын хамгаалалтыг сайжруулж, ослын мэдрэгч хариу өгөх системийг түргэсгэж байна. Scientific American сэтгүүл эдгээр сайжруулалтыг реакторын аюулгүй байдалд чухал ач холбогдолтой гэж үзсэн. Шинэ үеийн цөмийн реакторын зураг төсөл нь найдвартай цөмийн хөргөлтөд чиглэгддэг бөгөөд сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд янз бүрийн улс орнуудын атомын цахилгаан станцуудад тасалдал гарах нь ховор тохиолддог бөгөөд маш бага гэж ангилдаг.

Дэлхий дээр цөмийн эрчим хүчний хөгжил зайлшгүй бөгөөд үүнийг дэлхийн хүн амын дийлэнх нь ойлгодог болсон бөгөөд цөмийн эрчим хүчнээс татгалзахад хүртэл асар их зардал шаардагдана. Тиймээс, хэрэв та өнөөдөр бүх цөмийн цахилгаан станцуудаа унтраавал хаанаас ч авах боломжгүй 100 тэрбум тонн стандарт түлш шаардагдана.

Эрчим хүчний инженерчлэлийг хөгжүүлэх, атомын цахилгаан станцуудыг солих боломжтой байх зарчмын шинэ чиглэлийг түлшгүй цахилгаан химийн үүсгүүрүүдийн судалгаагаар төлөөлж байна. Натрийн агууламжийг хэрэглэснээр далайн ус Илүү их хэмжээгээр энэ генератор нь 75% -ийн үр ашигтай ажилладаг. Энд байгаа урвалын бүтээгдэхүүнүүд нь хлор ба содын үнс бөгөөд эдгээр бодисыг дараагийн үйлдвэрлэлд ашиглах боломжтой юм.

Дэлхийн хэмжээнд атомын цахилгаан станцын ашиглалтын дундаж коэффициент 70% байсан бол зарим бүс нутагт 80% -иас дээш байв.

Эрчим хүчний өөр эх үүсвэрүүд

Харамсалтай нь газрын тос, байгалийн хий, нүүрсний нөөц нь эцэс төгсгөлгүй биш юм. Эдгээр нөөцийг бий болгохын тулд байгальд хэдэн сая жил шаардагдсан бөгөөд хэдэн зуун жилийн дараа ашиглах болно. Өнөөдөр дэлхий ертөнц баялгийг махчин дээрэмдэхээс хэрхэн урьдчилан сэргийлэх талаар нухацтай бодож эхэлжээ. Үнэхээр л энэ нөхцөлд л шатахууны нөөц хэдэн зууны турш үргэлжилж чадна. Харамсалтай нь өнөөдөр газрын тос олборлодог олон орон амьдарч байна. Тэд байгалиас заяасан газрын тосны нөөцийг хайр найргүй зарцуулдаг. Одоо эдгээр олон улс орнууд, ялангуяа Персийн булангийн бүс нутагт хэдэн арван жилийн дараа эдгээр нөөц дуусна гэж бодоогүйгээр шууд утгаараа алтаар сэлж байна. Нефть, хийн ордууд дуусахад тэр нь юу болох вэ, эрт орой хэзээ нэгэн цагт болох уу? Үүний үр дүнд зөвхөн эрчим хүч төдийгүй тээвэрлэлт, химийн салбарт шаардлагатай газрын тосны үнийн өсөлт хүмүүсийг нефть, хий солиход тохиромжтой бусад төрлийн түлшний талаар бодоход хүргэсэн ... Өөрийнхөө нефть, хийн нөөцгүй, худалдаж авах ёстой улс орнууд ялангуяа тунгаан бодож байв.

Тиймээс цахилгаан станцын ерөнхий хэв шинжид уламжлалт бус буюу өөр хувилбар гэж нэрлэгддэг эрчим хүчний станцууд орно. Үүнд:

урсах ба урсах энерги;

жижиг голуудын эрч хүч;

салхины эрчим хүч;

нарны энерги;

газрын гүний дулааны эрчим хүч;

шатамхай хог хаягдал, ялгарлын эрчим хүч;

дулааны хоёрдогч буюу хаягдал эх үүсвэрээс авах эрчим хүч.

Уламжлалт бус төрлийн цахилгаан станцууд нь цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн хэдхэн хувийг эзэлдэг хэдий ч энэ бүс нутгийг хөгжүүлэх нь дэлхийн улс орнуудад, ялангуяа улс орнуудын газар нутгийн олон янз байдлыг харгалзан чухал ач холбогдолтой юм. ОХУ-д энэ төрлийн цахилгаан станцын цорын ганц төлөөлөгч нь Камчатка дахь Паужецкая газрын гүний дулааны цахилгаан станц бөгөөд 11 МВт хүчин чадалтай юм. Станц нь 1964 оноос хойш үйл ажиллагаагаа явуулж байгаа бөгөөд ёс суртахууны болон бие бялдрын хувьд аль хэдийн хоцрогдсон байна. ОХУ-ын энэ салбарын технологийн хөгжлийн түвшин дэлхийн түвшингээс хоцорч байна. ОХУ-ын алслагдсан буюу хүрч очиход хэцүү, томоохон цахилгаан станц барих шаардлагагүй, түүнийг арчлах хүнгүй ихэнх бүс нутагт цахилгаан эрчим хүчний “уламжлалт бус” эх үүсвэрийг ашиглах нь хамгийн зөв шийдэл юм.

Дараах зарчмууд нь өөр эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашигладаг цахилгаан станцын тоог нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулна.

уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрээс олж авсан цахилгаан, дулааны өртөг бусад бүх эх үүсвэрээс бага;

бараг бүх улс оронд орон нутгийн цахилгаан станцуудыг ерөнхий эрчим хүчний системээс хараат бус болгох боломж;

олдоц ба техникийн боломжтой нягтрал, ашиглалтын хүч;

уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрийн сэргээгдэх чанар;

уламжлалт эрчим хүчний нөөц, эрчим хүчний тээвэрлэгчдийг хэмнэх, солих;

цэвэр эрчим хүчний төрөлд шилжихэд ашиглагдаж буй эрчим хүчний тээвэрлэгчийг солих;

одоо байгаа эрчим хүчний системийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх.

Бараг бүх улс оронд ийм төрлийн эрчим хүч байдаг бөгөөд ойрын ирээдүйд дэлхийн түлш, эрчим хүчний тэнцвэрт байдалд томоохон хувь нэмэр оруулж чадна.

Нарны эрчим хүч

Эрчим хүчний шавхагдашгүй эх үүсвэр болох нар нь дэлхий дээр секунд тутамд 80 их наяд киловатт, өөрөөр хэлбэл дэлхийн бүх цахилгаан станцуудаас хэдэн мянга дахин их эрчим хүч өгдөг. Та үүнийг ашиглах чадвартай байх хэрэгтэй. Жишээлбэл, манай гаригийн Наранд хамгийн ойр байдаг Түвд улс нарны эрчим хүчийг өөрийн баялаг гэж зүй ёсоор үздэг. Өнөөдрийг хүртэл Хятадын Түвдийн өөртөө засах оронд тавин мянга гаруй нарны зуух барьсан байна. 150 мянган хавтгай дөрвөлжин метр талбай бүхий орон байрыг нарны эрчим хүчээр халааж, нэг сая метр квадрат талбай бүхий нарны хүлэмж бий болгосон.

Нарны эрчим хүч үнэ төлбөргүй байдаг ч, тэндээс цахилгаан авах нь үргэлж хямд байдаггүй. Тиймээс шинжээчид нарны зайг сайжруулж, илүү үр дүнтэй болгохыг эрмэлздэг. Энэ талаархи шинэ дээд амжилт нь Боингын дэвшилтэт технологийн төвийнх юм. Тэнд бий болсон нарны зай нь тусах нарны гэрлийн 37% -ийг цахилгаан болгон хувиргадаг.

Японд эрдэмтэд цахиур дээр суурилсан фото цахилгаан эсийг сайжруулахаар ажиллаж байна. Хэрэв одоо байгаа стандартын нарны зайны зузааныг 100 дахин бууруулбал ийм нимгэн хальсан эсүүд нь маш бага түүхий эд шаардагдах тул өндөр үр ашиг, хэмнэлттэй байх болно. Нэмж дурдахад бага жинтэй, ил тод байдал нь орон сууцны барилгыг цахилгаан эрчим хүчээр хангах үүднээс барилгын фасад, тэр ч байтугай цонхонд суурилуулахад хялбар болгодог. Гэсэн хэдий ч нарны гэрлийн эрчим нь үргэлж, хаа сайгүй ижил байдаггүй тул олон тооны нарны зай хураагуур суурилуулах үед ч барилгад нэмэлт цахилгаан эх үүсвэр шаардлагатай болно. Энэ асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой шийдлүүдийн нэг бол хоёр талт түлшний эс бүхий цогцолборт нарны зай ашиглах явдал юм. Өдрийн цагаар нарны зай ажиллаж байх үед илүүдэл цахилгаан эрчим хүчийг устөрөгчийн түлшний эсээр дамжуулж уснаас устөрөгч гаргаж авах боломжтой. Шөнийн цагаар түлшний эс энэ устөрөгчийг ашиглан цахилгаан үйлдвэрлэх боломжтой.

Германы инженер Герберт Бойерманы бүтээсэн гар утасны компакт цахилгаан станц. Өөрийн жинтэй 500 кг жинтэй тул 4 кВт-ын хүчин чадалтай, өөрөөр хэлбэл хотын захын орон сууцыг цахилгаан эрчим хүчээр бүрэн хангах боломжтой юм. Энэ бол шинэ төрлийн салхины үүсгүүр ба нарны зай хураагуурын хоёр төхөөрөмжөөр нэгэн зэрэг эрчим хүч үйлдвэрлэдэг нэлээд овсгоотой нэгж юм. Эхнийх нь гурван ердийн бөмбөрцөгөөр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь ердийн салхин дугуйнаас ялгаатай нь агаарын өчүүхэн хөдөлгөөнөөр эргэлддэг бол хоёр дахь нь нарны элементүүдийг гэрэлтүүлэгч рүү зөв чиглүүлдэг автоматжуулалттай байдаг. Олборлосон энерги нь батерейнд хуримтлагддаг