Содержание

1. Альтернативные источники энергии
2. Энергетическая безопасность страны
Список использованных источников

1. Альтернативные источники энергии

Основой энергетики сегодняшнего дня являются топливные запасы углеводородного сырья (угля, нефти и газа). Из этого материала человечество получает около 90% энергии.

Россия находится на переломном рубеже. Назрели изменения традиционной энергетической структуры в которой главенствовали такие ресурсы как нефть и уголь. Сегодня наиболее перспективным является природный газ, но его широкое использование связано с проблемами экологии. Могут быть и другие материалы и средства для получения энергии.

В понятие альтернативной энергетики входят устройства, создающие электричество и тепло, отличающиеся от основных средств энергетики сегодняшнего дня, работающих на углеводородном сырье и ядерном топливе тем, что используют иные источники энергии (например, силу ветра, энергию солнца и т.д.)

Нетрадиционные и альтернативные источники:

– Солнечная энергетика.
– Ветроэнергетика.
– Энергия биомассы
– Волновая мощность Мирового океана.
– Градиент-температурная энергетика.
– Энергия градиент-солёности.
– Энергия эффекта запоминания формы.
– Приливная энергетика.
– Геотермальная энергетика.
– Микро-ГЭС (микрогидроэнергетика – малые ГЭС (мощностью до 30 МВт при мощности единичного агрегата не более 10 МВт), которые отличаются от традиционных – более крупных – ГЭС только масштабом.

Инновационная Энергетика – энергетика будущего. Неисчерпаемость традиционного энергетического материала, автономность, безопасность, экономичность средств преобразования этого материала служат гарантией этого утверждения.

Инновационная энергетика для России – это базовый ресурс развития. Отечественная по происхождению и направленности Инновационная Энергетика – основа Национальной Инновационной Системы.

Во-первых, психологический аспект: производство электроэнергии вплотную приближено к потребителю, который чувствует ответственность за состояние электростанции и за использование электроэнергии. Малая энергетика обеспечивает независимость потребителя.

Во-вторых, подкупает быстрая окупаемость небольших энергетических установок – два-два с половиной года.

В-третьих, созданием локальных энергетических сетей решается проблема конкуренции.

На этом фоне преимущества малой и нетрадиционной энергетики очевидны. На сооружение ее объектов нужны, как правило, сравнительно небольшие средства, которые могут предоставить частные предприниматели. Объекты малой энергетики быстро окупаются, особенно, если они работают на местных ресурсах.

К альтернативной энергетике, основанной на использовании возобновляемых источников энергии, относятся уже существующие источники энергии, использующие энергию Солнца, ветра, приливов и отливов, морских волн, внутреннее тепло планеты.

Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к АИЭ:

-Глобально-экологический: пагубное влияние на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т.ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI веке.

Политический: та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы;

Экономический: переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, цены на альтернативную энергию снижаются, а на традиционную – постоянно растут;

-Социальный: численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, – всё это увеличивает социальную напряженность.

-Эволюционно-исторический: в связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, для эволюционного развития общества необходимо немедленно начать постепенный переход на альтернативные источники энергии.

Ведущим экологически чистым источником энергии является Солнце. В настоящее время используется лишь ничтожная часть солнечной энергии из-за того, что существующие солнечные батареи имеют сравнительно низкий коэффициент полезного действия и очень дороги в производстве. Однако не следует сразу отказывать от практически неистощимого источника чистой энергии: по утверждениям специалистов, гелиоэнергетика могла бы одна покрыть все мыслимые потребности человечества в энергии на тысячи лет вперед. Возможно, также повысить КПД гелиоустановок в несколько раз, а разместив их на крышах домов и рядом с ними, мы обеспечим обогрев жилья, подогрев воды и работу бытовых электроприборов даже в умеренных широтах, не говоря уже о тропиках. Для нужд промышленности, требующих больших затрат энергии, можно использовать километровые пустыри и пустыни, сплошь уставленные мощными гелиоустановками. Но перед гелиоэнергетикой встает множество трудностей с сооружением, размещением и эксплуатацией гелиоэнергоустановок на тысячах квадратных километров земной поверхности. Поэтому общий удельный вес гелиоэнергетики был и останется довольно скромным, по крайней мере, в обозримом будущем.

Потенциал энергии ветра подсчитан более менее точно: по оценке Всемирной метеорологической организации ее запасы в мире составляют 170 трлн кВт·ч в год. Ветроэнергоустановки разработаны и опробованы настолько основательно. У энергии ветра есть несколько существенных недостатков, которые затрудняют ее использование. Она сильно рассеяна в пространстве, поэтому необходимы ветроэнергоустановки, способные постоянно работать с высоким КПД. Ветер очень непредсказуем – часто меняет направление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, а иногда достигает такой силы, что ломает ветряки. Ветроэнергостанции не безвредны: они мешают полетам птиц и насекомых, шумят, отражают радиоволны вращающимися лопастями.

На данный момент водород является самым разрабатываемым «топливом будущего». На это есть несколько причин: при окислении водорода образуется как побочный продукт вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород неисчерпаемое топливо. Так же возможно использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной энергией.

Ядерные реакции синтеза широко распространены в природе, будучи источником энергии звезд. Ближайшая к нам звезда – Солнце – это естественный термоядерный реактор, который уже многие миллиарды лет снабжает энергией жизнь на Земле. Ядерный синтез уже освоен человеком в земных условиях, но пока не для производства мирной энергии, а для производства оружия он используется в водородных бомбах. Начиная с 50 годов, в нашей стране и параллельно во многих других странах проводятся исследования по созданию управляемого термоядерного реактора.

Несмотря на большие успехи, достигнутые в этом направлении, термоядерным реакторам предстоит еще пройти большой путь прежде, чем будет построен первый коммерческий термоядерный реактор. Развитие термоядерной энергетики требует больших затрат на развитие специальных технологий и материалов и на физические исследования. При нынешнем уровне финансирования термоядерная энергетика не будет готова раньше, чем 2020-2040 г.

Гидроэнергостанции – еще один из источников энергии, претендующих на экологическую чистоту. В начале XX века крупные и горные реки мира привлекли к себе внимание, а концу столетия большинство из них было перегорожено каскадами плотин, дающими баснословно дешевую энергию. Однако это привело к огромному ущербу для сельского хозяйства и природы вообще: земли выше плотин подтоплялись, ниже – падал уровень грунтовых вод, терялись огромные пространства земли, уходившие на дно гигантских водохранилищ, прерывалось естественное течение рек, загнивала вода в водохранилищах, падали рыбные запасы и т.п.  не являются действительно экологически чистыми.

Еще одной очень перспективной разработкой, не получившей пока широкого применения, является недавно созданная   геликоидная турбина Горлова (по имени ее создателя). Ее особенность заключается в том, что она не нуждается в сильном напоре и эффективно работает, используя кинетическую энергию водяного потока – реки, океанского течения или морского прилива. Это изобретение изменило привычное представление о гидроэнергостанции, мощность, которой ранее зависела только от силы напора воды, то есть от высоты плотины ГЭС.

Пришло время, когда человечество вплотную должно заняться сохранением среды своего обитания. Необходимы как научные, так и практические усилия для охраны природы, чтобы род человеческий не только выжил, но и продолжал развиваться.

Естественным путем выживания являются максимизация стратегии бережливости в отношениях с окружающим миром и увеличение замкнутости круговорота всех веществ, вовлекаемых в сферу человеческой деятельности.

Однако легко это сформулировать теоретически, но очень трудно перевести на язык практической деятельности. В этом сложном процессе должны участвовать все члены мирового сообщества, начиная от международных организаций и кончая каждым человеком в отдельности в его обычной жизни. Тогда на первом плане окажутся не идеологические, а экологические проблемы; доминировать будут не отношения между нациями, а отношения между человечеством и природой.

В настоящее время основное внимание должно быть уделено решению проблемы энергосбережения. В энергетической стратегии развития России до 2020 года, невозможно без энергосбережения. В этой стратегии записано, что Россия к 2020 году должна сберегать ежегодно до 400 миллионов тонн условного топлива для того, чтобы снизить энергоемкость нашей продукции и обеспечить ее конкурентоспособность.

Малая и нетрадиционная энергетика должна рассматриваться как составная часть закона по энергосбережению, а не как самостоятельная отрасль энергетики”.

Современная мировая экономика находится в заколдованном круге тяжелейших проблемю.

Запасы полезных ископаемых быстро уменьшаются, а их добыча усложняется и удорожается. По имеющимся оценкам, при сохранении нынешнего уровня потребления, энергоресурсов всех видов хватит только на 30-50 лет.

Самый общий анализ положения дел показывает необходимость:

  • увеличить мировое производство энергии в десятки раз, обеспечив этим энергетическую без дефицитность всем видам человеческой деятельности;
  • обеспечить нулевой баланс по теплу путем создания производств, потребляющих всю избыточную тепловую энергию;
  • значительно уменьшить стоимость производства энергии и базовых материалов, обеспечив радикальное снижение стоимости жизнеобеспечения;
  • резко перераспределить затраты на жизнеобеспечение в пользу развития;
  • создать физические возможности для защиты от катастроф.

Добиться этого можно путем создания новой энергетики, основанной на различных методах доступа к свободной энергии окружающей среды.

В ряде направлений отечественной науки и техники уже имеется целый комплекс плазменных, микроволновых и других технологий, способных решить проблемы энергетики и производства материалов, дать новые типы двигателей.

Имеющийся задел даже превосходит тот, который был в начале работ по атомной энергии. Причем сегодня уже нет нужды в масштабных инвестициях, поскольку в советское время в разработки, в ходе которых были получены требуемые физические эффекты, были вложены десятки миллиардов рублей.

Промышленные прототипы установок можно получить в течение полутора – двух лет при финансировании в размере от нескольких сотен тысяч до миллионов “условных единиц”, что не выше затрат на один мусоросжигающий завод.

Таким образом, у России есть уникальная возможность создать новый, чрезвычайно эффективный технологический уклад в экономике, доказав тем самым возможность разумной альтернативы идеологии “золотого миллиарда”, реализуемой западными центрами стратегического планирования.

Россия, обладая передовыми технологиями, кадрами высочайшей квалификации и разрушенной экономикой, имеет преимущество перед Западом, экономическая мощь которого сдерживает его переход на новую энергетику.

Дело в том, что внедрение принципиальных инноваций в тщательно обустроенную, имеющую сложнейшую систему технологических связей западную экономику, повлечет затраты, несовместимые с ее жизнедеятельностью.

Для России как северной страны невозможно полагаться на развитие и так называемой «альтернативной энергетики» на возобновляемых энергоресурсах (ветер, солнце, биомасса, геотермальная и др.). Двадцатилетний опыт развитых стран мира по использованию и форсированному развитию данных видов производства энергии однозначно показал, что за их счёт невозможно обеспечивать базовые потребности в энергии даже в условиях тёплого климата.

Особенно актуальными стали слова выдающегося физика П. Л. Капицы:«…Нужно искать новые источники энергии для энергетики больших мощностей взамен истощающихся в природе запасов химической энергии. Очевидно, можно и следует более бережно относиться к использованию энергетических ресурсов. Конечно, желательно, например, не тратить их на военные нужды. Однако все это только отсрочит истощение топливных ресурсов, но не предотвратит кризиса. Как это уже становится общепризнанным, вся надежда на решение глобального энергетического кризиса — в использовании ядерной энергии. Физика дает полное основание считать, что эта надежда обоснована». Очевидно, что для всего мира на ближайшие десятилетия подлинно альтернативной (углеводородной энергетике) является только ядерная энергетика.

Россия может и должна стать к 2030 году первой энергетической державой мира. Для этого государство и общество должны сделать ставку на развитие ядерной энергетики и энергомашиностроения — на основе имеющихся и новых технологий ядерной сферы.

2. Энергетическая безопасность страны

Приближается смутное время неопределенности в международных отношениях, связанное с так называемой энергетической безопасностью – исчерпанием топливных ресурсов землян.

Человечество остановилось перед выбором: либо обеспечить переход к принципиально новому уровню энергопотребления и энергоэффективности, либо мир вынужден будет идти на ограничение потребления энергии со всеми вытекающими отсюда последствиями – значительным снижением материального благосостояния человечества. Наиболее же вероятным результатом энергетического кризиса станет погружение мира в пучину бесконечных войн за ресурсы и, прежде всего, за основной ресурс — энергию.

России принадлежит будущее в обеспечении международной энергетической и военно-политической безопасности. Она занимает важнейшее стратегическое положение в центре Евразии – ключевом регионе Земного шара во всех отношениях. Является перекрестком мировых сухопутных и морских транспортных артерий, обладает практически всеми видами сырья и ресурсов, развитой хозяйственной инфраструктурой, а по размерам территории и ресурсному потенциалу не имеет себе равных в мире.

Энергетическая безопасность является важнейшей составляющей Национальной безопасности России. Обеспечение национальной безопасности – одна из основных задач энергетической политики.

Энергетическая безопасность – это состояние защищённости страны, её граждан, общества, государства, экономики от угроз надёжному топливо- и энергообеспечению. Эти угрозы определяются как внешними (геополитиче скими, макроэкономическими, конъюнктурными) факторами, так и собственно состоянием и функционированием энергетического сектора страны.

Целью политики энергетической безопасности является последовательное улучшение её следующих главных характеристик:

♦ способность топливо-энергетического комплекса (ТЭК) надёжно обеспечивать экономически обоснованный внутренний и внешний спрос энергоносителями соответствующего качества и приемлемой стоимости;

♦ способность потребительского сектора экономики эффективно использовать энергоресурсы, предотвращая тем самым нерациональные затраты общества на свое энергообеспечение и дефицитность топливно-энергетического баланса;

♦ устойчивость энергетического сектора к внешним и внутренним экономическим, техногенным и природным угрозам, а также его способность минимизировать ущерб, вызванный проявлением различных дестабилизирующих факторов.

Важнейшими принципами обеспечения энергетической безопасности являются:

  • гарантированность и надёжность энергообеспечения экономики и населения страны в полном объёме в обычных условиях и в минимально необходимом объёме при угрозе возникновения чрезвычайных ситуаций различного характера;
  • контроль со стороны государства, федеральных органов исполнительной власти и местных органов управления за надёжным энергоснабжением объектов, обеспечивающих безопасность государства;
  • восполняемость исчерпаемых ресурсов топлива (темпы потребления этих ресурсов должны согласовываться с темпами освоения замещающих их источников энергии); диверсификация используемых видов топлива и энергии (экономика не должна чрезмерно зависеть от какого-либо одного энергоносителя);
  • учёт требований экологической безопасности (развитие энергетики должно соответствовать возрастающим требованиям охраны окружающей среды);
  • предотвращение нерационального использования энергоресурсов (взаимосвязь с политикой энергетической эффективности);
  • создание экономических условий (прежде всего за счёт налоговых и таможенных мер), обеспечивающих равную выгоду поставок энергоресурсов на внутренний и внешний рынки и рационализацию структуры экспорта;
  • максимально возможное использование во всех технологических процессах и проектах конкурентоспособного отечественного оборудования.

Для обеспечения энергетической безопасности необходимо решение двухпервоочередных проблем.

Во-первых, необходимо осуществить модернизацию во многом устаревшей морально и изношенной физически технологической базы ТЭК и обеспечить воспроизводство его вырабатываемой ресурсной базы (обычно в новых регионах и худших природно-геологических условиях). Предусматривается, что в текущем десятилетии из-за ограниченности инвестиций (кроме нефтяной отрасли) будет осуществляться в первую очередь технологическая модернизация существующих производственных мощностей (с учётом продления сроков их службы), а в дальнейшем – их коренная реконструкция и создание новых мощностей с использованием лучших отечественных и соответствующих нашим условиям зарубежных технологий.

Во-вторых, потребуется изменение структуры потребления и размещения производства топливно-энергетических ресурсов. Предусмотрено увеличение потребления атомной и гидроэнергии, угольной продукции и использования возобновляемых источников, а также рассредоточение из Западной Сибири по другим регионам страны (Восточная Сибирь и Дальний Восток, Европейский Север и Прикаспийский регион) добычи углеводородов.

Российская энергетическая политика проводится в соответствии с главным программным документом – Энергетической стратегией России на период до 2020 года (ЭС-2020). Данный документ разработан и принят за основу Правительством Проект генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2020 г. Главные принципы данного документа:

  • максимально возможное развитие доли атомной и гидрогенерации;
  • рост выработки электрической энергии на угольных станциях по отношению к газовым;
  • строительство новой газовой генерации преимущественно комбинированной выработки для производства тепловой и электрической энергии в городах, и максимальное использование ПГУ для выработки электроэнергии на газе;
  • создание сетевой инфраструктуры, развивающейся опережающими темпами по сравнению с генерацией, и обеспечивающей полноценное участие энергокомпаний и потребителей в рынке электроэнергии и мощности, а также усиление межсистемных связей, гарантирующих надежность обмена энергией и мощностью между регионами России, а также для целей экспорта.

Список использованных источников

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года//www.energystrategy.ru
2. Концепция энергетической безопасности субъектов федерации. Часть 1. В.В.Литвак, В.А.Силич, М.Й.Яворский. http://esco-ecosys.narod.ru/2006_1/art42.htm
3. Энергетическая эффективность. Состав показателей http://www.energosovet.ru/dok/gost_uy47Zv.zip
4. Анализ энергоэффективности экономики и развития электроэнергетики России ttp://www.marketelectro.ru/magazine/readem0107/04
5. Экспертная оценка. Энергетическая безопасность http://www.ia-centr.ru/expert/8572/
6. Официальный сайт Института энергетических исследования РАН//www.eriras.ru
7. Официальный сайт компании «Энергоконсультант»// www.energoconsultant.ru.
8. Официальный сайт Международного Энергетического Агентства//www.iea.org
9. Мировая энергетика// www.worldenergy.ru
10. Энергетическая безопасность: Хрестоматия, в пяти книгах/ Д.В.Зеркалов – Киев. «Основа», 2009.