Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Большекаменский институт экономики и технологий (филиал ДВГТУ) 
 

Кафедра экономики и управления 
 
 
 

Энергия океана 
 
 

Реферат

Управление  затратами

БИЭТ  080502 
 
 
 
 
 
 
 
 

Руководитель       Студент гр.БК-7681

________ А.В.Андрюхин     ________ А.И.Шабанова

«____» __________2010 г.             «____» __________2010 г. 
 
 
 
 

2010 

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………………...3

2. Энергия океана………………………………………………………………………….4

3. Минеральные ресурсы…………………………………………………………………5

4. Термальная  энергия……………………………………………………………………6

5. Энергия  приливов……………………………………………………………………...7

6. Энергия  волн…………………………………………………………………………...9

7. Энергия  ветра…………………………………………………………………………14

8. Энергия  течений……………………………………………………………………...16

9. "Соленая"  энергия……………………………………………………………………17

10. Морские водоросли как источник энергии………………………………………...18

11. Выгоды использования энергии океана……………………………………………20

12. Проблемы использования энергии океана…………………………………………22

Список литературы………………………………………………………………………24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

      Проблема  обеспечения электрической энергией многих отраслей  мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей более  чем пятимиллиардного населения Земли становится сейчас все более насущной.

        С середины нашего века началось  изучение энергетических ресурсов  океана, относящихся к  “возобновляемым источникам энергии”.

         Океан – гигантский аккумулятор и трансформатор солнечной энергии, преобразуемой в энергию течений, тепла и ветров. Энергия приливов – результат действия приливообразующих сил Луны и Солнца.

          Энергетические ресурсы океана представляют большую ценность как возобновляемые и практически неисчерпаемые. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает, что они не приносят какого-либо ощутимого ущерба океанской среде. При проектировании будущих систем океанской энергетики тщательно исследуется их воздействие на экологию. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Энергия океана

      Океаны  покрывают более 70% поверхности Земли. Океаны являются самыми большими в мире коллекторами солнечной энергии. Они также производят механическую энергию из течений, приливов и отливов и волн. И хотя солнце влияет на всю активность мирового океана, луна влияет на приливы и отливы, а ветер поднимает волны.

      Известно, что запасы энергии в Мировом океане  колоссальны. Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными,  скажем, на 20 градусов,  имеет величину порядка 10²⁶ Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка  10¹⁸ Дж. Однако пока что люди умеют утилизовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Минеральные  ресурсы

      Океан служит источником богатых минеральных  ресурсов. Они разделяются на химические элементы, растворенные в воде, полезные ископаемые, содержащиеся под морским дном, как в континентальных шельфах, так и за их пределами; полезные ископаемые на поверхности дна. Более 90% общей стоимости минерального сырья дает нефть и газ.

         Общая нефтегазовая площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн.кв.км (около ½ его площади).

         Наиболее крупные районы добычи нефти и газа с морского дна – Персидский и Мексиканский заливы. Начата промысловая добыча газа и нефти со дна Северного моря.

         Шельф  богат и поверхностными залежами, представленными многочисленными россыпями на дне, содержащие металлические руды, а так же неметаллические ископаемые.

         На обширных площадях океана обнаружены богатые залежи железомарганцевых конкреций – своеобразных многокомпонентных руд, содержащих так же никель, кобальт, медь и др. В то же время исследования позволяют рассчитывать на обнаружение крупных залежей различных металлов в конкретных породах, залегающих под дном океана.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Термальная  энергия

      Идея  использования тепловой энергии, накопленной  тропическими и субтропическими водами океана, была предложена еще в конце ХIХ в. Первые попытки ее реализации были сделаны в 30-х гг. нашего века и показали перспективность этой идеи. В 70-е гг. ряд стран приступил к проектированию и строительству опытных океанских тепловых электростанций (ОТЭС), представляющих собой сложные крупногабаритные сооружения. ОТЭС могут размещаться на берегу или находиться в океане (на якорных системах или в свободном дрейфе). Работа ОТЭС основана на принципе, используемом в паровой машине. Котел, заполненный фреоном или аммиаком – жидкостями с низкими температурами кипения, омывается теплыми поверхностными водами. Образующийся пар вращает турбину, связанную с электрогенератором. Отработанный пар охлаждается водой из нижележащих холодных слоев и, конденсируясь в жидкость, насосами вновь подается в котел. Расчетная мощность проектируемых ОТЭС составляет 250 – 400 МВт.

        Учеными Тихоокеанского океанологического  института АН СССР было предложено и реализуется оригинальная идея получения электроэнергии на основе разности температур подледной воды и воздуха, которая составляет в арктических районах 26 °С и более.

        По сравнению с традиционными  тепловыми и атомными электростанциями  ОТЭС оцениваются специалистами  как более экономически эффективные  и практически не загрязняющие океанскую среду. Недавнее открытие гидротермальных источников на дне Тихого океана рождают привлекательную идею создания подводных ОТЭС, работающих на разности температур источников и окружающих вод. Наиболее привлекательными  для размещения ОТЭС являются тропические и арктические  широты. 
 
 
 
 

Энергия  приливов

      Использование энергии приливов началось уже в  ХI в. для работы мельниц и лесопилок на берегах Белого и Северного морей. До сих пор подобные  сооружения служат жителям ряда прибрежных стран. Сейчас исследования по созданию приливных электростанций (ПЭС) ведутся во многих странах мира.

         Два раза в сутки в одно и то же время уровень океана то поднимается, то опускается. Это  гравитационные силы Луны и Солнца притягивают к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня  воды  не превышают  1 м, но у самого берега они   могут достигать 13 м, как, например, в Пенжинской губе на Охотском море.

         Приливные электростанции работают по следующему принципу: в устье реки или заливе строится плотина, в корпусе которой установлены гидроагрегаты. За плотиной создается приливный бассейн, который наполняется  приливным течением, проходящим через турбины. При отливе поток воды устремляется из бассейна в море, вращая турбины в обратном направлении. Считается экономически целесообразным строительство ПЭС в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность ПЭС зависит от характера прилива в районе строительства станции, от объема и площади приливного бассейна, от числа турбин, установленных в теле плотины.

         В некоторых проектах  предусмотрены двух- и более бассейновые схемы ПЭС с целью выравнивания выработки электроэнергии.

          С созданием особых, капсульных турбин, действующих в обоих направлениях, открылись новые возможности повышения эффективности ПЭС при условии их включения в единую  энергетическую систему  региона или страны.

         При совпадении времени прилива или отлива с периодом наибольшего потребления энергии ПЭС работает в турбинном режиме, а при совпадении времени прилива или отлива с наименьшим потреблением энергии турбины ПЭС либо отключают, либо они работают в насосном режиме, наполняя бассейн выше уровня прилива или откачивая воду из бассейна.

      В 1968 г. на побережье Баренцева моря в Кислой губе сооружена первая в  нашей  стране опытно-промышленная ПЭС. В здании электростанции размещено 2  гидроагрегата мощностью 400 кВт.

         Десятилетний опыт  эксплуатации первой ПЭС позволил приступить к составлению проектов Мезенской ПЭС на Белом море, Пенжинской  и Тугурской на Охотском море.

         Использование великих сил приливов и отливов Мирового океана, даже самих океанских волн – интересная проблема. К решению ее еще только приступают. Тут многое предстоит изучать, изобретать, конструировать.

   В 1966 г. во Франции на реке Ранс построена первая в мире приливная электростанция, 24 гидроагрегата которой вырабатывают в среднем за год

502 млн.  кВт. час электроэнергии. Для этой  станции   разработан приливный  капсульный агрегат, позволяющий осуществлять три прямых и три обратных режима работы: как генератор, как  насос и как водопропускное отверстие, что обеспечивает эффективную эксплуатацию ПЭС. По оценкам специалистов, ПЭС Ранс экономически оправдана. Годовые издержки эксплуатации ниже, чем на гидроэлектростанциях, и составляют 4% капитальных вложений.

      Проблемы:

      Приливно-отливные электростанции, ставящие плотины могут  нарушить миграцию морских животных, а наносы за ними могут повлиять на местные экосистемы. Приливно-отливные препятствия также могут помешать передвижению морских животных. Новейшие приливно-отливные турбины скорее всего наносят наименьший вред окружающей среде, так как они не мешают морским животным.

      Эксплуатация  приливно-отливных электростанций не требует больших расходов, но их дорого строить и инвестиции возвращаются недостаточно быстро. Соответственно, стоимость киловатт-часа не составляет конкуренцию обычным электростанциям на ископаемом топливе.  

Энергия  волн

      Идея  получения  электроэнергии от морских  волн была  изложена еще в 1935 г. советским ученым К.Э.Циолковским.

         В основе работы волновых энергетических станций лежит  воздействие  волн на рабочие органы, выполненные в виде поплавков, маятников, лопастей, оболочек и т.п. Механическая энергия их перемещений  с помощью электрогенераторов преобразуется в электрическую.

         В настоящее время волноэнергетические установки используются для  энергопитания автономных буев, маяков, научных приборов. Попутно крупные волновые станции могут быть использованы для волнозащиты морских буровых платформ, открытых рейдов, марикультурных хозяйств. Началось промышленное использование волновой энергии. В мире  уже  около 400 маяков и навигационных буев получают питание от волновых установок. В Индии от волновой энергии работает плавучий маяк порта Мадрас. В Норвегии с 1985 г. действует первая в мире промышленная волновая станция мощностью 850 кВт.