Энергетика

Содержание

Введение 5

1. Альтернативная энергетика 8

1.1. Виды нетрадиционных возобновляемых источников энергии и технологии их освоения 8

1.2 Использование возобновляемых источников энергии 12

1.3 Возобновляемые источники энергии в Казахстане 21

2. Экономика и бизнес в природоохранной деятельности 32

2.1 Экономика и экология 32

2.1 Экологический аудит 34

2.3 Альтернативная энергетика и экология 39

3. Альтернативная энергетика в приграничных районах Республики Казахстан 44

3.1 Географическое положение Республики Казахстан 44

3.2 Особенности Северного Казахстана 54

3.3 Развитие альтернативной энергетики в Северо-Казахстанском регионе 62

Заключение 65

Литература 67

 

 

 

Введение

 

 

При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может  быть покрыто лишь за счет использования  органического топлива (уголь, нефть, газ), гидроэнергии и атомной энергии  на основе тепловых нейтронов. Однако, по результатам многочисленных исследований органическое топливо к 2020 г. может  удовлетворить запросы мировой  энергетики только частично. Остальная  часть энергопотребности может  быть удовлетворена за счет других источников энергии - нетрадиционных и  возобновляемых.

Возобновляемые источники  энергии - это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде  потоков энергии. Возобновляемая энергия  не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является ее отличительным признаком.

Невозобновляемые источники  энергии - это природные запасы веществ  и материалов, которые могут быть использованы человеком для производства энергии. Примером могут служить  ядерное топливо, уголь, нефть, газ. Энергия невозобновляемых источников, в отличие от возобновляемых, находится  в природе в связанном состоянии  и высвобождается в результате целенаправленных действий человека.

В соответствии с резолюцией № 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН (1978 г) к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии относятся: солнечная, ветровая, геотермальная, энергия морских  волн, приливов и океана, энергия  биомассы, древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников и гидроэнергия больших  и малых водотоков.

Экономический рост и благосостояние многих стран в значительной мере зависят от уровня развития промышленности. Проблемы развития процессов, влияющих на эффективность деятельности предприятий, являются наиболее актуальными для  стабилизации экономик развивающихся  стран.

Для оценки и анализа экономической  эффективности производства применяются  дифференцированные и обобщающие показатели эффективности. Эффективность использования  какого-либо одного вида затрат и ресурсов выражается в системе дифференцированных показателей эффективности. Дифференцированные показатели эффективности рассчитываются как отношение выпуска продукции  к отдельным видам затрат или  ресурсов или наоборот – затрат или ресурсов к выпуску продукции.

Для оценки экономической  эффективности в целом по региону, предприятию применяются обобщающие (комплексные, интегральные) показатели эффективности. Эти показатели позволяют  более полно и во взаимосвязи  учесть многие факторы и составляющие, которые оказывают влияние на уровень и динамику эффективности. В основе формирования обобщающих показателей  находятся два условия: учёт конечного, качественного результата и отражения совокупной величины затрат и ресурсов (например, издержки производства и обращения, суммарная величина производственных фондов). К основным обобщающим показателям экономической эффективности относятся следующие: национальный доход (НД), валовый национальный продукт (ВНП) на душу населения; производительность общественного труда, коэффициент общей эффективности, затраты на рубль товарной продукции, прибыль, рентабельность производства и рентабельность продукции [13].

Важнейшими показателями конечных результатов и совокупной эффективности производства в условиях рыночной экономики являются прибыль  и рентабельность (прибыльность). Управление рентабельностью (планирование, обоснование  и анализ-контроль) находятся в  центре экономической деятельности предприятий, работающих на рынок. Уровень  рентабельности зависит прежде всего  от величины прибыли и размера  затрат и применяемых ресурсов. Прибыль  в условиях рынка – это конечная цель и движущий мотив производства на предприятии. Оптимальным дополнением  к показателю прибыли явилось  бы выделение в том числе удельного  веса увеличения прибыли, полученной за счет снижения себестоимости. Следует  также отметить, что по мере формирования цивилизованных рыночных отношений  у предприятия останется лишь один путь увеличения прибыли –  увеличение объема выпуска продукции, снижение затрат на ее производство.

Экономические интересы производителей находятся в тесной взаимосвязи  с экологическими результатами: чем  выше экономические результаты, тем  выше должны быть и экологические  результаты и наоборот. Экологические  результаты отражаются в таких показателях, как повышение уровня жизни (рост оплаты труда, реальных доходов, прожиточный  минимум, обеспеченность жильем, уровень  медицинского обслуживания, общеобразовательный  и профессиональный уровень работников), свободное время и эффективность  его использования, условия труда, состояние экологии и влияние  производства на экологическую обстановку в стране и регионе.

Тема данной дипломной  работы актуальна, так как условия  рыночной экономики требуют от предприятия  постоянного повышения эффективности  производства, конкурентоспособности  продукции, работ и услуг на основе внедрения достижений научно-технического прогресса, эффективных форм хозяйствования и управления производством, активизации  производства, инициативы и т.д.

 

 

1. Альтернативная энергетика

 

1. Виды нетрадиционных возобновляемых источников энергии и технологии их освоения

Основным видом "бесплатной" неиссякаемой энергии по справедливости считается Солнце. Оно ежесекундно  излучает энергию в тысячи миллиардов раз большую, чем при ядерном  взрыве 1 кг урана (U2351).

Самый простой способ использования  энергии Солнца - солнечные коллекторы, в состав которых входит поглотитель (зачерненный металлический, чаще всего  алюминиевый лист с трубками, по которым протекает теплоноситель). Коллекторы устанавливаются неподвижно на крышах домов под углом к  горизонту, равным широте местности  или монтируются в кровлю. В  зависимости от условий инсоляции  в коллекторах теплоноситель  нагревается на 40-50° больше, чем  температура окружающей среды. Такие  системы применяются в индивидуальном жилье, практически полностью покрывая потребность населения в горячей  воде; в районных отопительных установках, а также для получения технологической  тепловой энергии в промышленности. Солнечные коллекторы производятся во многих городах России, и стоимость  их вполне доступна.

Электроэнергия от светового  потока может производиться двумя  путями: путем прямого преобразования в фотоэлектрических установках, либо за счет нагрева теплоносителя, который производит работу в том  или ином термодинамическом цикле. Прямое фотоэлектрическое преобразование солнечного излучения в электрическую  энергию используется на фотоэлектрических  или солнечных станциях, работающих параллельно с сетью, а также  в составе гибридных установок  для автономных систем ("экодомов" и пр.). Возможно также комбинированное  производство электрической и тепловой энергии. В перспективе предполагается, что солнечной энергии будет  придаваться большое значение вследствие ее щадящего воздействия на окружающую среду по сравнению с большинством других источников энергии. Это со временем выльется в относительную экономичность, однако пока удельные капитальные вложения в фотоэлектрические установки  превышают традиционные в пять и  более раз.

Скорость и направление  ветра меняются подчас очень быстро и непредсказуемо, что делает его  менее "надежным", чем Солнце. Таким  образом, возникают две проблемы, которые необходимо решить в целях  полноценного использования энергии  ветра. Во-первых, это возможность "ловить" кинетическую энергию ветра с  максимальной площади. Во-вторых, еще  важнее добиться равномерности, постоянства  ветрового потока. Вторая проблема пока решается с трудом. Может быть, одним из решений станет внедрение  новой технологии по созданию и использованию  искусственных вихревых потоков.

Наиболее распространенным типом ветровых установок (ВЭУ) является турбина крыльчатого типа с горизонтальным валом и числом лопастей от 1 до 3 в фиксированном положении с  небольшой регулировкой угла наклона. Турбина, мультипликатор и электрогенератор размещаются в гондоле, установленной  на верху мачты. В последних моделях  ВЭУ используются асинхронные генераторы переменной мощности, а задачу кондиционирования  вырабатываемой энергии выполняет  электроника. Распространение крыльчатых ветроагрегатов объясняется величиной  скорости их вращения, возможностью соединяться  непосредственно с генератором  электрического тока без мультипликатора  и высоким коэффициентом использования  энергии ветра.

Другая популярная разновидность  ВЭУ - карусельные ветродвигатели. Они  тихоходны, и это позволяет использовать простые электрические схемы, например, с асинхронным генератором, без  риска потерпеть аварию при сильном  порыве ветра. Тихоходность выдвигает  одно ограничивающее требование - использование  многополюсного генератора, работающего  на малых оборотах. Такие генераторы не имеют широкого распространения, а использование мультипликаторов неэффективно из-за низкого КПД последних. Карусельный лопастный ветродвигатель наиболее прост в эксплуатации. Его  конструкция обеспечивает максимальный момент при запуске ветродвигателя и автоматическое саморегулирование  максимальной скорости вращения в процессе работы. Еще более важным преимуществом  карусельной конструкции стала  ее способность без дополнительных ухищрений следить за тем, "откуда дует ветер", что весьма существенно  для приземных рыскающих потоков.

Экономический потенциал  малых и мини-ГЭС составляет примерно 10% от общего экономического потенциала. Но используется этот потенциал менее  чем на 1%. Сейчас начинается процесс  восстановления разрушенных и строительства  новых малых и мини-ГЭС. Однако малые ГЭС, построенные путем  полного перегораживания русла  рек плотинами, обладают всеми недостатками наших гигантов энергетики (ГЭС) и  строго говоря, вряд ли могут быть отнесены к экологически чистым видам энергии.

Бесплотинные микро-ГЭС  для речек, речушек и даже ручьев существуют уже давно. Бесплотинная ГЭС мощностью в 0,5 КВт. в комплекте  с аккумулятором обеспечит энергией крестьянское хозяйство или геологическую  экспедицию, отгонное пастбище или  небольшую мастерскую. Роторная установка  диаметром 300 мм и весом всего 60 кг выводится на стремнину, притапливается на придонную "лыжу" и тросами  закрепляется с двух берегов. Бесплотинная мини-ГЭС, успешно зарекомендовавшая  себя на речках Горного Алтая, доработана до уровня опытного образца.

Волновая энергия. В структуре  возобновляемых энергоресурсов весьма перспективным энергоносителем  являются океанские волны. Специалисты  утверждают, что уже сейчас за счет энергии океанских волн возможно получение электроэнергии производительностью  до 10 млрд. кВт. Это лишь незначительная доля совокупной мощности волн морей  и океанов Земли. Вместе с тем  она больше мощности всех электростанций, работавших на земле в 1990 г. Наиболее совершенен проект "Кивающая утка", предложенный конструктором С. Солтером (S. Salter, Эдинбургский университет, Шотландия). Поплавки, покачиваемые волнами, дают энергию стоимостью всего 2,6 пенса за 1 кВт/ч, что лишь незначительно выше стоимости электроэнергии, которая вырабатывается новейшими электростанциями, сжигающими газ (в Британии это - 2,5 пенса), и заметно ниже, чем дают АЭС (около 4,5 пенса за 1 кВт/ч).

Энергию приливов вполне можно "приручить" на приливных ГЭС, которые демонстрируют достаточно хорошие экономические показатели, но ресурс их ограничен - требуются  специфические природные условия - узкий вход в бухту и т.п. Совокупная энергия приливов оценивается в 0,09*1015 кВт*час в год.

Геотермальная энергия, строго говоря, не является возобновляемой, поскольку  речь идет не об использовании постоянного  потока тепла, поступающего из недр к  поверхности (в среднем 0,03 Вт/м2), а  об использовании тепла, запасенного  жидкими или твердыми средами, находящимися на определенных глубинах. Мировые  запасы геотермальной энергии составляют: для получения электроэнергии - 22400 ТВт*ч/год, для прямого использования - более 140 ТДж/год тепла. Существующие геотермальные электростанции (геоТЭС) представляют собой одноконтурные  системы, в которых геотермальный  пар непосредственно работает в  паровой турбине, или двухконтурные  с низкокипящим рабочим телом  во втором контуре.

Биомасса представляет собой  весьма широкий класс энергоресурсов. Ее энергетическое использование возможно через сжигание, газификацию (термохимические  газогенераторы, перерабатывающие твердые  органические отходы в газообразное топливо), пиролиз и биохимическую  переработку анаэробного сбраживания  жидких отходов с получением спиртов  или биогаза. Каждый из этих процессов  имеет свою область применения и  назначение.

Некоммерческое использование  биомассы (проще говоря, сжигание дров) наносит большой ущерб окружающей среде. Хорошо известны проблемы обезлесевания  и опустынивания в Африке, сведения тропических лесов в Южной  Америке. С другой стороны, использование  древесины от энергетических плантаций  является примером получения энергии  от органического сырья с суммарными нулевыми выбросами диоксида углерода.