Гидроэнергетические ресурсы

Гидроэнергетические ресурсы

Гидроэнергетические ресурсы на Земле оцениваются в 33 000 ТВт-ч в год, но по техническим и экономическим соображениям из всех запасов доступны от 4 до 25 %. Общий гидропотенциал рек России исчисляется в 4000 млн МВт-ч (450 тыс. МВт среднегодовой установленной мощности), что составляет приблизительно 10. 12% от мирового. В табл. 1.7 приведены данные о гидроресурсах в различных странах мира.

Известно, что первоисточником гидроэнергии является солнечная энергия. Вода океанов и морей, испарясь под действием солнечной энергии, конденсируется в высоких слоях атмосферы в виде капелек, собирающихся в облака. Вода облаков падает в виде дождя в моря, океаны и на сушу или образует мощный снеговой покров гор. Дождевая вода дает начало рекам, питающимся подземными источниками. Круговорот воды в природе происходит под влиянием солнечной энергии, благодаря которой появляются начальные процессы круговорота — испарение воды и движение облаков. Таким образом, кинетическая энергия движущейся в реках воды есть, образно говоря, освобожденная энергия Солнца.

Таблица 1.7. Гидроресурсы различных стран

при среднегодовых расходах воды (обеспеченность 50 %)

при минимальных расходах воды (обеспеченность 95 %)

при среднегодовых расходах воды (обеспеченность 50%)

при минимальных расходах воды (обеспеченность 95%)

В отличие от невозобновляемой химической энергии, запасенной в органическом топливе, кинетическая энергия движущейся в реках воды возобновляема — на гидроэлектростанциях она превращается в электрическую энергию.

Свойство возобновляемости гидроэнергии является важным преимуществом ГЭС. К их преимуществам также относятся:

· небольшая стоимость эксплуатации и отсюда низкая себестоимость вырабатываемой энергии;

· большая надежность работы, объясняемая отсутствием высоких температур и давлений в гидротурбинах и относительно невысокими скоростями вращения этих турбин и гидрогенераторов;

· высокая маневренность, определяемая небольшим временем, требующимся для включения в работу и набора нагрузки (это время составляет всего несколько минут).

Строительство ГЭС во многих случаях решает также задачи снабжения водой городов, промышленности и сельского хозяйства (орошение).

Работа ГЭС в отличие от ТЭС не ухудшает санитарного состояния воздушной среды и качества воды в водоемах. Недостатками ГЭС являются их более высокая стоимость и большой срок строительства в сравнении с ТЭС. Однако эти недостатки обычно компенсируются преимуществами ГЭС.

Значительный интерес представляет энергия приливов и отливов. Наибольшей высоты приливы достигают в некоторых заливах и окраинных морях Атлантического океана — 14. 18 м. В Тихом океане у побережья России максимальные приливы бывают в Пенжинской губе Охотского моря — 12,9 м. У берегов Кольского полуострова в Баренцевом море они не превышают 7 м, но в Белом море, в Мензенской губе достигают 10 м. В окраинных морях Северного Ледовитого океана приливы невелики — 0,2. 0,3 м (редко 0,5 м). Во внутренних морях — Средиземном, Балтийском, Черном — приливы почти незаметны.

Доступный для использования потенциал приливов в европейской части России оценивается в 40 млн МВт (16 тыс. МВт среднегодовой установленной мощности), а на Дальнем Востоке — в 170 млн МВт.

Течения и волнения в Мировом океане велики и чрезвычайно разнообразны. Скорости течений достигают высоких значений, например у Гольфстрима 2,57 м/с (9,2 км/ч) при глубине 700 м и ширине 30 км. Правда, чаще они не превышают нескольких сантиметров в секунду.

Максимальные параметры волнений: высота волн —15 м, длина — 800 м, скорость — 38 м/с, период — 23 с. В толще вод возникают и внутренние волны, обнаруженные впервые Ф. Нансеном в 1902 г. амплитуда их может составлять от 35 до 200 м. При амплитуде в 1 м, ширине 5 м и скорости распространения 10 м/с энергия волны достигает 267 кВт.

Из приведенных данных видно, как велики запасы энергии в этих источниках энергии.

В настоящее время построено несколько мощных электростанций, использующих энергию приливов.

Однако большая стоимость сооружения таких станций, трудности, связанные с неравномерностью их работы (пульсирующий характер выдачи мощности), не позволяют пока считать приливные станции достаточно эффективными, в связи с чем развитие их идет медленно.

Общая мощность приливных волн оценивается в 2. 3 ТВт, однако мощность приливов в местах, удобных для ее использования, значительно меньше.

1. Перечислите основные возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы.

2.Назовите элементарный состав твердого топлива и виды массы топлива.

3.Что является основной характеристикой любого вида топлива?

4.Что такое условное топливо?

5.Назовите основной принцип получения тепловой энергии на атомных электростанциях.

Гидроэнергетические ресурс

Гидроэнергетические ресурсы — это учтенные запасы водной энергии рек, которая может быть превращена в гидроэлектроэнергию. В гидроэнергетически отношении реки могут быть разделены на три вида: горные с крутым падением, характеризующиеся неравномерным режимом. Они имеют бурные и резкие паводки в зависимости от времени таяния снегов на горах; реки, вытекающие из озер, естественно регулирующиеся, с благоприятным равномерным режимом; долинные реки, нуждающиеся в искусственном регулировании в силу больших весенних паводков.  [1]

Гидроэнергетические ресурсы распределены по территории страны крайне неравномерно.  [2]

Гидроэнергетические ресурсы Кубы незначительны.  [3]

Гидроэнергетические ресурсы Индии изучаются и оцениваются в организациях, несущих ответственность за развитие энергетической базы страны и энергоснабжение на уровне центрального правительства и правительств отдельных штатов. Данные обследования, проведенного в начале 50 — х годов по всей стране, в настоящее время корректирует Центральное электроэнергетическое управление ( ЦЭУ) на основе дополнительных сведений, полученных за это время. Согласно предварительной оценке экономически возможный для освоения гидропотенциал эквивалентен ежегодной выработке электроэнергии в количестве около 400 ТВт-ч, из них около 40 ТВт-ч к настоящему времени уже освоено. Таким образом, Индия располагает еще не освоенным гидропотенциалом, эквивалентным годовой выработке электроэнергии в размере около 360 ТВт-ч. Основное количество потенциально пригодных створов находится в северных и северо-восточных районах Индии, на реках, берущих начало в Гималаях. При таком коэффициенте нагрузки возможная к установке мощность ГЭС на всех реках Индии была бы равна 100 ГВт. Переоценка прежних данных, проводимая ЦЭУ, не учитывает потенциала малых рек, а также оросительных каналов.  [4]

Гидроэнергетические ресурсы на Земле оцениваются величиной в 32900 ТВч-ч в год, из которых около 25 % по техническим и экономическим условиям оказываются пригодными для использования. В табл. 1.7 содержатся данные о гидроэнергоресурсах в различных странах.  [5]

Гидроэнергетические ресурсы подразделяются на теоретические ( потенциальные), технические и экономические.  [6]

Гидроэнергетические ресурсы страны весьма значительны ( свыше 30 млрд. кет. Кванза строится крупная гидроэлектростанция. На базе ее энергии проектируется строительство алюминиевого завода в Дондо мощностью 25 — 50 тыс. т алюминия в год.  [7]

Мировые гидроэнергетические ресурсы по оценке, приведенной на IX Мировой энергетической конференции ( США, 1974 г.), равны 9802 млрд. кВт — ч, в том числе 1095 млрд. кВт — ч ( 11 1 % мировых) составляют экономический потенциал гидроэнергетических ресурсов СССР.  [8]

Гидроэнергетические ресурсы СССР распределены между отдельными районами страны неравномерно. Так, на европейскую часть относится лишь около 18 % общесоюзных ресурсов. Преобладающая часть гидроэнергоресурсов сосредоточена в восточных районах страны, главным образом в бассейнах рек Енисея и Лены ( табл. В.  [9]

Богатейшие гидроэнергетические ресурсы в дореволюционной России практически не использовались, а энергия рек растрачивалась впустую. В других странах к этому времени были уже построены сотни гидроэлектростанции.  [10]

Крупные гидроэнергетические ресурсы еще не освоены в Азии, Африке и Латинской Америке. Большая часть из них сосредоточена в труднодоступных районах, что значительно осложняет их освоение и в будущем.  [11]

Гидроэнергетические ресурсы Австрии в 1973 г. оценивались в 43 9 млрд. кВт — ч в год, из которых 17 % находилось в освоении г. Мощность действующих и строящихся гидроэлектростанций на реках Дунай, Тироль и Драву на 1 / 1 1975 г. составляла 8850 МВт. В 1972 г. еще до энергетического кризиса в Австрии был разработан прогноз производства и потребления электроэнергии в стране на 1973 — 1990 гг. по которому предусматривалось, что потребление электроэнергии будет возрастать на 7 % в год.  [12]

Гидроэнергетические ресурсы Нидерландов незначительны. В 1970 г. в Нидерландах вступила в эксплуатацию первая АЭС мощностью лишь 50 тыс. кВт, вторая АЭС мощностью 400 тыс. кВт находится на стадии сооружения.  [13]

Гидроэнергетические ресурсы СССР в 3 раза превышают ресурсы США и в 5 раз — Канады.  [14]

Экономические гидроэнергетические ресурсы — это часть технических ресурсов, которую по современным представлениям целесообразно использовать в обозримой перспективе.  [15]

Страницы:    9ensp;9ensp;1  9ensp;9ensp;2  9ensp;9ensp;3  9ensp;9ensp;4

Поделиться ссылкой:

гидроэнергетические ресурсы это:

Смотреть что такое «гидроэнергетические ресурсы» в других словарях:

гидроэнергетические ресурсы — Энергетический потенциал речного стока (по отношению к уровню морей), морских приливов и отливов. [СО 34.21.308 2005] Тематики гидротехника EN water power resources … Справочник технического переводчика

гидроэнергетические ресурсы — Общий объем гидроэнергоресурсов, который может быть освоен на данном уровне технико экономического развития страны. Syn. гидроэнергетический потенциал; гидроэнергоресурсы … Словарь по географии

гидроэнергетические ресурсы — 3.7.2 гидроэнергетические ресурсы: Энергетический потенциал речного стока (по отношению к уровню морей), морских приливов и отливов. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Все карты — Физическая карта полушарий Антлантический океан. Физическая карта Арктика. Физическая карта Тихий и Индийский океаны. Физическая карта … Географический атлас

Европа — (Europe) Европа – это плотнонаселенная высокоурбанизированная часть света названная в честь мифологической богини, образующая вместе с Азией континент Евразия и имеющая площадь около 10,5 миллионов км² (примерно 2 % от общей площади Земли) и … Энциклопедия инвестора

ТЕМАТИЧЕСКИЕ КАРТЫ — Атлас включает группу карт разнообразной тематики, состоя­щую из карт природных явлений и социально экономических: ми­ра, материков, зарубежных стран, СССР и его частей. Одновре­менное использование общегеографических и тематических карт на… … Географический атлас

Австрия — Австрийская Республика, гос во в Центр. Европе. В IX в. при адм. устройстве пограничных земель Франк, гос ва Карла Великого в Подунавье была образована Восточная марка франк. Marchia Austriaca (марка граница, пограничная земля ). В конце X в.… … Географическая энциклопедия

Гидроэнергетика — раздел энергетики, связанный с использованием потенциальной энергии водных ресурсов. Человек ещё в глубокой древности обратил внимание на реки как на доступный источник энергии. Для использования этой энергии научились строить… … Большая советская энциклопедия

Конго (река) — У этого термина существуют и другие значения, см. Конго. Конго Река Конго возле Малуку Характеристика Дли … Википедия

Гидроэнергетические ресурсы
Главная | О нас | Обратная связь

Гидроэнергетические ресурсы

Гидроэнергетические ресурсы на Земле оцениваются величиной 33 000 ТВт·ч в год, но по техническим и экономическим соображениям из всех запасов доступны 4. 25%. Общий гидропотенциал рек России исчисляется 4000 млн МВт·ч (450 тыс. МВт среднегодовой установленной мощности), что составляет приблизительно 10. 12% мирового.

В таблице 1.7 приводятся данные о гидроресурсах в различных странах мира.

Известно, что первоисточником гидроэнергии является солнечная энергия. Вода океанов и морей, испаряясь под действием солнечной радиации, конденсируется в высоких слоях атмосферы в виде капелек, собирающихся в облака. Вода облаков выпадает в виде дождя в моря, океаны и на сушу или образует мощный снеговой покров гор. Дождевая вода дает начало рекам, питающимся подземными источниками. Круговорот воды в природе происходит под влиянием солнечной радиации, благодаря которой появляются начальные процессы круговорота — испарение воды и движение облаков. Таким образом, кинетическая энергия движущейся в реках воды есть, образно говоря, освобожденная энергия Солнца.

В отличие от невозобновляемой химической энергии, запасенной в органическом топливе. кинетическая энергии движущихся в реках воды возобновляема — на гидроэлектростанциях она превращается в электрическую энергию.

Свойство возобновляемости гидроэнергии является важным преи­муществом ГЭС. К их преимуществам относятся также:

•небольшая стоимость эксплуатации и отсюда низкая себестоимость энергии, вырабатываемой на ГЭС;

• большая надежность работы, объясняемая отсутствием высоких температур и давлений в гидротурбинах и относительно невысокими скоростями вращения этих турбин и гидрогенераторов;

• высокая маневренность, определяемая небольшим временем. &#&632; требующимся для включения в работу и набора нагрузки, а так-. же останова ГЭС (это время составляет всего несколько минут).

Строительство ГЭС во многих случаях решает также задачи снабжения водой городов, промышленности и сельского хозяйства (орошение).

Работа ГЭС в отличие от ТЭС не ухудшает санитарного состояния воздушной среды и качество воды в водоемах. Недостатками ГЭС являются их более высокая стоимость и большой срок строительства в сравнении с ТЭС. Однако эти недостатки обычно компенсируются преимуществами ГЭС.

Энергия приливов и отливов. К использованию этих видов энергии, в последнее время проявляется значительный интерес.

Наибольшей высоты приливы достигают в некоторых заливах и окраинных морях Атлантического океана – 14….18м. В Тихом океане у побережья России максимальные приливы бывают в Пенжинской губе Охотского моря — 12,9 м. У берегов Кольского полуострова в Баренцевом море они не превышают 7 м, но в Белом море, в Мензенской губе, достигают Юм. В окраинных морях Северного Ледовитого океана приливы не велики — 0,2. 0,3 м, редко 0,5 м. Во внутренних морях —Средиземном, Балтийском, Черном — приливы почти незаметны.

Доступный для использования потенциал приливов в европейской части России оценивается в 40 млн МВт (16 тыс. МВт среднегодовой установленной мощности), а на Дальнем Востоке — в 170 млн МВт.

Течения и волнения в Мировом океане велики и чрезвычайно разнообразны. Скорости течений достигают высоких значений, например

у Гольфстрима 2,57 м/с (9,2 км/ч) при глубине 700 м и ширине 30 км.Правда, чаще они не превышают нескольких сантиметров в секунду.

Максимальные параметры волнений — 800 м, скорость 38 м/с, период — 23 с. В толще вод возникают внутренние волны, обнаруженные впервые Ф. Нансеном в 1902 г. их амплитуда составляет 35. 200 м. При амплитуде внутренней волны в 1 м, ширине 5 м и скорости распространения 10 м/с энергия волны достигает 267 кВт. Отсюда видно, как велики запасы энергии в этих источниках энергии.

В настоящее время сооружено несколько мощных электростанций, спользующих энергию приливов. Однако большая стоимость сооружения таких станций, трудности, связанные с неравномерностью их работы (пульсирующий характер выдачи мощности), не позволяют пока считать приливные станции достаточно эффективными, в связи с чем распространение их идет медленно. Общая мощность приливных волн оценивается в 2. 3 ТВт, однако мощность приливов в местах, удобных для ее использования, значительно меньше.

На практике чаще всего выделяют несколько более или менее однородных форм энергии: механическую, химическую, тепловую, ядерную, световую (или лучистую) и электрическую.

Механическая кинетическая энергия присуща движущимся предметам. Ею обладают такие природные явления, как течение рек, ветер, морские приливы.

Механической потенциальной энергией обладают предметы и объекты, расположенные выше уровня поверхности (т.e. такие, которым есть, куда падать). К этому виду можно отнести водные массивы, расположенные в горах или накопленные в водохранилищах.

Химическая энергия содержится в топливе и пище и предназначена для превращения в другие формы.

Тепловой энергией обладают хорошо нагретые предметы. Этот вид, энергии широко используется в производстве и в быту. Источники тепла могут быть найдены и в природе — это термальные источники, использовавшиеся еще древними римлянами.

Ядерная энергия, или энергия атома, — это то, ч то удерживает ядра| атомов, оставляя их такими, как они есть.

Лучистая энергия, называемая также электромагнитным излучением, не только «оживляет9quot; наши приемники и телевизоры, делает возможным беспроволочную связь, но и, в виде солнечного излучения, является главным источником энергии, движения и жизни на Земле.

Гидроэнергетические ресурсыЭлектроэнергия, как правило, генерируется на электрических станциях (хотя ее можно получить при помощи аккумуляторов, электрических батареек, разряда молнии или удара электрического ската). Ее роль в экономике и обществе трудно переоценить. Именно она представляет собой основу всей современной жизни.

Энергия, обеспечивающая конечные процессы производства! нематериальной сферы, представляет собой конечную энергию. Все такие процессы можно разделить на несколько агрегированных групп, так как:

— освещение и передача информации;

— механические процессы, как стационарного (например, кузнечный пресс, металлорежущий станок и пр.), так и мобильного (например, транспорт) характера;

— тепловые процессы высокого, среднего и низкого потенциала.

Если количество конечной энергии нельзя непосредственно измерить можно лишь вычислить, используя теоретические данные об энергоемкости отдельных процессов, то количество так называемой подведенной энергии можно определить, используя, например, счетные устройства. Подведенная энергия — это та энергия, которая обеспечивает работу конечных энергетических установок и содержится в энергоносителях — физичеких субстанциях, содержащих потенциальную энергию и достаточно легко преобразуемых в конечные виды. В качестве таких энергоносителей могут выступать разные факторы — различные виды топлива и электроэнергия.

Основой энергетического хозяйства общества, источником и энергоносителей, и следовательно собственно энергии являются энергоресурсы, что, очевидно означает краткое название энергетических ресурсов. Все энергоресурсы делятся на первичные и вторичные. Первичные ресурсы есть результат природных процессов. К ним относится природное топливо, а также энергия солнца, ветра, водных ресурсов, биомассы и др. К вторичным энергетическим ресурсам относятся все переработанные иные или преобразованные виды топлива, а также побочная энергия производственных процессов или процессов в сфере потребления может быть утилизирована и использована вторично. Эта категория включает продукты нефтепереработки, облагороженное топливо, а также отработанный пар, отходы тепла, горячие газы. Следуя этой логике, ко вторичным энергоресурсам следует отнести также сберегаемую энергию.

Энергоресурсы можно разделить на топливные и нетопливные. Первичные энергоресурсы могут быть возобновляемые и невозобновляемые. Возобновляемые природные ресурсы это такие объекты, о восстановлении запаса которых заботится сама природа. Многие из них практически не зависят от того, в какой мере общество вовлекает их в хозяйственный оборот: солнечная энергия, гидроресурсы, ветер. Есть и другие — такие, использование которых ведет к уменьшению их запаса в краткосрочном и даже достаточно длительном времени. Пример — биомасса. Они, однако, могут рассматриваться как возобновляемые в длительной перспективе. Невозобновляемые энергоресурсы это такие ресурсы, запас которых принципиально исчерпаем, — минеральное топливо, уран.

Будучи разнообразными по качеству, энергоресурсы обладают определенной взаимозаменяемостью; вместо угля может быть использован мазут или газ, вместо урана — солнечная энергия и т.д. Как правило, обществу не безразлично, какие виды ресурсов или энергоносителей применить для достижения поставленных целей. При выработке решений об их наилучшем использовании все энергоресурсы важно сопоставить количественно. Наиболее удобным принципом такого соизмерения окозалось сравнение их теплотворных способностей, т.е. потенциального объема теплоты, выделяемой при сжигании единицы данного топлива. Для нетопливных энергоресурсов сначала, как правило, оценивается возможность выработки с их помощью электрической энергии, которая гм также сводится к единицам теплотворной способности.

Теплотворная способность может измеряться Джоулях (Дж), калориях (кал) или англо-американских единицах (Btu), т у.т.

Энергоресурсы и энергоносители можно измерять в натуральных физических единицах и неких условных единицах. В отечественной системе в качестве натуральных измерителей используются весовые единицы тонны (а также соответственно килограммы, граммы), а для измерения количества газообразного топлива — метрические — кубические (м 3 ).

Условное топливо играет ту же роль, что и единицы способности: позволяет соизмерять разные виды топлива. Отечественная система берет за основу так называемый «угольный эквивалент» — такое топливо, тонна которого при сжигании выделяет 7000 килокалорий тепла, т.е. как высококачественный уголь. Любое количество топлива можно свести к условному топливу, зная его теплотворную способность. Например, тонна сырой нефти выделяет примерно 10000 ккал. Это означает, что для перевода нефти в угольный эквивалент следует указанные объемы умножить на коэффициент 1,43. Другие виды топлива имеют другие перерасчетные коэффициенты.

Таблица 1 — Перевод в у.т. ккал, кДж

1 т у.т. = 7000 ккал, 1 кДж = 0,24 ккал

На тепловых электростанциях для получения энергии используют природный источник энергии, и является их основным ресурсом: на атомных электростанциях основным ресурсом является ядерное топливо, для гидроэлектростанций основным ресурсом является гидроэнергетические ресурсы.

Основные ресурсы тепловых электростанций

Приведем характеристику основных типов природного топлива.

Торф — геологически молодая среди топлива ископаемое. Образовался из накоплений болотных растений в условиях повышенной влажности и недостаточной аэрации. Торф — очень гидрофильная вещество. В процессе сушки объемная усадка достигает 50% первоначального объема. Но вода в торфе не только заполняет капилляры, она частично связана с ним. Это мешает сушке и препятствует механическому удалению влаги. Содержание углерода в торфе растет с повышением степени разложения растений. Зола торфа состоит, главным образом, с Са, Fe2О3, Ад2О3 и SiO2.

Уголь бурый — смесь в разной степени преобразованных остатков высших наземных растений, водорослей и организмов планктона. Содержание минеральных примесей (зольность) бурого угля более 30%, содержание влаги около 20%. От торфа, из которого оно образовалось, отличается большей однородностью и отсутствием остатков растений, не разложились. Основные буро-угольные бассейны Украины — Львовско-Волынский и Днепровский.

Уголь каменный — по запасам тепловой энергии, содержащейся в нем (вместе с близкими ему антрацитами), занимает основное место среди горючих ископаемых. Каменный уголь является одним из членов генетического ряда твердых горючих ископаемых: торф — бурый уголь — каменный уголь — антрацит. Содержание гигроскопической влаги в каменном угле снижается с ростом его метаморфизма от 7-9% до 0,2-0,4%.

Если зольность угля более 40%, то такой уголь называют топливными сланцами. Основные составляющие золы каменного угля — оксиды кремния, Fe, Al, встречаются некоторые редкие элементы — германий, ванадий, вольфрам, титан и драгоценные металлы — Au, Ag.

Основные каменноугольные бассейны Украины — Донецкий, Западный Донбасс и Южный Донбасс.

Нефть — топливная ископаемое, смесь углеводородов с другими органическими соединениями (сернистыми, азотистыми, кислородными). Нефть — важнейший источник жидкого топлива, а также сырья для химической промышленности. Мазут — остаток после отгона из нефти бензина и керосина.

Газы природные топливные — природные смеси углеводородов различного состава. По способу добычи подразделяются на:

• собственно природные газы, добываемые из чисто газовых месторождений, практически не содержат нефти;

• попутные газы, растворенные в нефти, добываемых вместе с ней;

В газы конденсатных месторождений;

• содержащие керосиновые, иногда солярий фракции нефти.

Природное топливо классифицируется:

— По агрегатному состоянию (твердые, жидкие, газообразные)

— По происхождению (природные и искусственные, получаемые в процессе переработки природных — кокс, моторные топлива, газ коксовый и др.)

В золе топлива содержатся минимальные количества ванадия (0,001%) и натрия (0,0005%), которые являются основными коррозионными агентами. Для сравнения различных видов топлив принята условная единица — условное топливо — 1 т.уп = 7 • 106 ккал — 2,93 • 104МДж. Очевидно, что протекание процесса горения зависит как от свойств топлив, так и от организации самого процесса горения.

Свойства топлива определяются его химическим составом, топливной массой и балластом. Химический состав топлива принято записывать символами элементов: С, Н, O, N, S (табл.2.2). Для содержания золы и влаги приняты обозначения А и W. Индексы справа сверху показывают, к которому топлива относятся данные: г. — до рабочего топлива, с — к сухому, г — к горючей массы, в — в органической массы. Топливная масса — основные топливные составляющие: углерод (теплота сгорания 34,4 МДж / кг), водород (143 МДж / кг), сера (9,3 МДж / кг).

Характеристики твердых и жидких топлив

Сера содержится в топливе в 3-х видах: органическая (в составе сложных соединений), колчеданная (в соединениях с Fe и другими металлами) и сульфатная.

Вещества, не сгорают, вместе с влагой топлива образуют балласт топлива. Минеральные примеси, характеризующие зольность, присутствующие в виде силикатов (кремнезем, глинозем, глина), сульфидов (Fe), карбонатов (Са, Mg, Fe), сульфатов (Са, Mg), оксидов металлов, фосфатов, хлоридов и других солей щелочных металлов в различных сочетаниях, характерных для различных месторождений.

Важнейшая характеристика топлива — теплота сгорания. Высшая теплота сгорания топлива — количество теплоты, выделяющейся в процессе полного сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива, когда вся влага топлива переходит в продукты реакции горения. Низшая теплота сгорания меньше высшей на то количество тепла, которое затрачивается на испарение воды, образующейся в процессе сгорания топлива, а также влаги, содержащейся в нем.

Основные ресурсы атомных электростанций

Энергетически выгодными являются реакции синтеза легких ядер и деления тяжелых. В реакции синтеза ядер гелия из дейтерия

выделяется 17,6 МэВ на каждый акт синтеза, дает энергию в 23,6 МВт / м сгоревшего дейтерия. Содержание дейтерия в природной водные 0,015% и 4 • 1013т в гидросфере Земли. Запасы безграничны, но нет управляемого синтеза, является взрывное протекания реакции в термоядерной (водородной) бомбы с инициированием реакции ядерным взрывом (Т

10й К). Исследования по управляемому термоядерному синтезу велись в установках «токомак».

К тяжелым делящихся ядер, относятся природные изотопы 235U • 232Th и искусственные 233U • 239Рu и 241Pu. Единственный природный изотоп 235U, что делится под действием нейтронов любой энергии, называется первичным ядерным топливом, другие изотопы — вторичное ядерное топливо. Деление ядер урана сопровождается выделением около 200 МэВ в результате 1 реакции или 20 МВт / ч горючего.

Первая АЭС построена и запущена в СССР в г. Обнинске мощностью 5МВт в 1954 году. Это АЭС на тепловых (медленных) нейтронах. Ее действие основано на реакции

Гидроэнергетические ресурсы

Гидроэнергетические ресурсы

В процессе деления образуются вторичные нейтроны, вступают в новые реакции, поддерживая протекания цепной реакции деления ядер. Обломки, образующиеся неустойчивые и делятся сами к образованию устойчивого ядра. Такие реакторы используют примерно 1,5% энергии топлива. В процессе взаимодействия ядерного топлива с быстрыми нейтронами используется до 50% энергии топлива, одновременно создается искусственное ядерное топливо. Первая АЭС на быстрых нейтронах построена в 1973 году в М.Шевченко на Мангышлаке. В таком реакторе топливо используется медленнее, чем производится новое топливо (239Ры или 233U) (такой реактор называется реактор-размножитель или бридеров):

Для работы электростанции мощностью 1000 МВт в течение 1 суток нужно 750 Т угля, 400 т нефти или 250 г 235U.

Урановая руда состоит из трех изотопов: урана-233, -235, и — 238; и только уран-235 подходит как топливо для ядерных электростанций. В процессе производства энергетического топлива сначала в состав руды входит не более 0,7% урана-235. В процессе обогащения руды концентрация этого изотопа увеличивается до 90%.

Гидроэнергетические ресурсы

Гидроэнергетические ресурсы — это запасы потенциальной энергии речных потоков и водоемов. Технически целесообразными для использования на территории Украины могут быть гидроэнергетические ресурсы Днепра — 46%; Днестра и Тисы — по 20% и на все другие реки Украины — 14%. Особенно большое значение ГЭС Днепровского каскада имеют для водоснабжения маловодных районов Центра и Юга страны. В целом из ресурсов искусственных накопителей воды на Днепре обеспечивается 35% промышленной и коммунально-бытовой потребности страны.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *