Энергетика Казахстана

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 14 страниц
В избранное:

Министерство Образования и Науки Республики Казахстан.

Восточно Казахстанский Государственный Университет имени Сарсена Аманжолова. Факультет Естественных Наук и Технологи, кафедра-физики.

РЕФЕРАТ

На тему: Энергетика Казахстана.

Сделала студентка 1-курса очного отделения, физика-информатика(6В01509)

шифр специальности-5В01800

Батталова Айнары

Проверила: Старший преподаватель

Спиридоновна. Г. С

2019-2020 гг.

Содержание:

1. Введение

1. 1. Что такое энергетика?

2. Основная часть

2. 1. Виды энергетики.

2. 2. Разновидность энергетики в Казахстане.

2. 3. Теплоэнергия, атомная энергия (ядерная энергия)

2. 4. Гидроэнергия, ветровая энергетика, солнечная энергетика

2. 5. Важность замены традиционных энергетики.

2. 6. Биоэнергетика- энергетика будущего

3. Вывод

Что такое энергетика?

Энергетика - область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:1. получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива; 2. передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка газа, угля, мазута на тепловую электростанцию; 3. преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например, химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию; 3. передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.

Виды энергетики.

В данный момент есть два способа добычи энергетики: традиционная и альтернативная ( не традиционная) . Традиционная энергетика-это широкий пласт сформировавшихся отраслей тепло- и электроэнергетики, обеспечивающей порядка 95% мировых потребителей энергии. Генерация ресурса происходит на специальных станциях - это объекты ТЭС, ГЭС, АЭС и т. д. Они работают с готовой сырьевой базой, в процессе переработки которой происходит выработка целевой энергии. В первую очередь традиционная энергия истощает природные ресурсы планеты и зачастую приносит не мало вреда в экологию. Практически все источники альтернативной энергии выгодно отличаются финансовой доступностью и экологической чистотой. По сути, в данном случае происходит замена перерабатываемого ресурса (нефти, газа, угля и т. д. ) на природную энергию. Это может быть солнечный свет, потоки ветра, тепло земли и другие естественные источники энергии за исключением гидрологических ресурсов, которые сегодня рассматриваются как традиционные. Концепции альтернативной энергетики существуют давно, однако по сей день они занимают небольшую долю в общем мировом энергообеспечении. Задержки в развитии данных отраслей связаны с проблемами технологической организации процессов выработки электричества. Но чем обусловлено активное развитие альтернативной энергетики в наши дни? В немалой степени необходимостью снижения темпов загрязнения окружающей среды и в целом проблемами экологии. Также в скором будущем человечество может столкнуться с истощением традиционных ресурсов, используемых в производстве энергии. Поэтому, даже несмотря на организационные и экономические препятствия, все больше внимания уделяется проектам развития альтернативных форм энергетики.

Разновидность энергетики в Казахстане.

На данный момент существуют множество видов энергий по всему миру. Казахстан обладает крупными запасами энергетических ресурсов и является энергетической державой. В настоящий момент Казахстан является нетто-экспортёром электроэнергии (Север Казахстана экспортирует электроэнергию в Россию, а юг покупает её у Киргизии и Узбекистана ) . Как всем известно в нашей стране есть почти все элементы из таблицы Менделеева. Казахстан богат энерго ресурсами и одна из крупных держав, особенно среди стран Центральной Азии. Важнейшее значение для экономики страны имеют богатые запасы углеводородного сырья. Согласно последним оценкам, страна занимает 12-ое место в мире по объему разведанных запасов нефти и 15-ое место по объемам добычи природного газа. Есть несколько видов энергетики это электроэнергия, гидроэнергия, атомная энергия, ветровая энергетика, солнечная энергетика и так далее. Есть два вида добычи энергетики это традиционное и альтернативное технология генерации энергии. Чем же они отличаются друг от друга? По моему мнению в первую очередь тем что по разному влияют на экологию.

Теплоэнергия, атомная энергия (ядерная энергия) .

Тепловая энергетика- это отрасли производство электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), использующих для этого химическую энергию органического топлива. Они делятся на: 1. Паротурбинные электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью паротурбинной установки;

2. Газотурбинные электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью газотурбинной установки;

3. Парогазовые электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью парогазовой установки. Теплоэнергетика в мировом масштабе преобладает среди традиционных видов, на базе угля вырабатывается 46 % всей электроэнергии мира, на базе газа - 18 %, ещё около 3 % - за счет сжигания биомасс, нефть используется для 0, 2 %. Суммарно тепловые станции обеспечивают около 2/3 от общей выработки всех электростанций мира. На 2013 год, средний КПД тепловых электростанций был равен 34 %, при этом наиболее эффективные угольные электростанции имели КПД в 46 %, а наиболее эффективные газовые электростанции - 61 %. Энергетика таких стран мира, как Польша и ЮАР практически полностью основана на использовании угля, а Нидерландов - газа. Очень велика доля теплоэнергетики в Китае, Австралии, Мексике. Основной объем электроэнергии в Казахстане вырабатывают 37 тепловых электростанций, работающих на углях Экибастузского, Майкубинского, Тургайского и Карагандинского бассейнов. Крупнейшая из построенных в Казахстане - ГРЭС-1 Экибастуза - 8 энергоблоков с установленной мощностью 500 МВт каждый, однако в настоящее время располагаемая мощность станции составляет 2250 МВт. Наибольшую выработку электроэнергии осуществляет Аксуйская (Ермаковская) ГРЭС. В 2006 году эта станция выработала 16 % всей электроэнергии, произведённой в Казахстане.

Ядерная энергетика (Атомная энергетика) - отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер плутония-239 или урана-235. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло. Хотя в любой области энергетики первичным источником является ядерная энергия (например, энергия солнечных ядерных реакций в гидроэлектростанциях, солнечных электростанциях и электростанциях, работающих на органическом топливе, энергия радиоактивного распада в геотермальных электростанциях), к ядерной энергетике относится лишь использование управляемых реакций в ядерных реакторах. Ядерная энергия производится в атомных электрических станциях, используется на атомных ледоколах, атомных подводных лодках; Россия осуществляет программу создания и испытания ядерного ракетного двигателя, США прекратили программу по созданию ядерного двигателя для космических кораблей, кроме того, предпринимались попытки создать ядерный двигатель для самолётов (атомолётов) и «атомных» танков. Атомная энергетика в силу объективных факторов - опережающий рост объемов потребления электроэнергии, нарастающий дефицит углеводородного сырья, создание реакторов высокой степени безопасности - становится базовой (а не дополнительной или альтернативной!) составляющей мировой энергетики. Эту теорему достаточно аргументированно доказал на пресс-конференции глава нацкомпании: к 2030 году ожидается удвоение мирового потребления электроэнергии, для производства которой нужны ресурсы как минимум трех Саудовских Аравий. Таковых на планете нет. Обеспечить потребности устойчиво и долгосрочно может только атомная энергетика. «Казатомпром» последовательно продвигается в реализации стратегической задачи построения полного производственного цикла отрасли, наращивания добычи урана до 15 тысяч тонн к 2010 году и поставки на мировые рынки урановой продукции с максимальной добавленной стоимостью, заявил господин Джакишев. Единственная атомная электростанция в Казахстане находилась в городе Актау с реактором на быстрых нейтронах с мощностью в 350 МВт. АЭС работала в 1973-1999 годах. В настоящий момент атомная энергия в Казахстане не используется, несмотря на то, что запасы (по данным МАГАТЭ) урана в стране оценены в 900 тысяч тонн. Основные залежи находятся на юге Казахстана (ЮКО и Кызылординская области), западе в Мангыстау, на севере Казахстана (месторождение Семизбай) . Сейчас рассматривается вопрос о строительстве новой атомной электростанции мощностью 600 МВт в г. Актау. В стране эксплуатируются около 5 исследовательских ядерных реакторов. В 2010 году, в целях увеличения энергетических мощностей, Казахстан и Россия достигли договоренности о строительстве атомной электростанции, против чего выступает антиядерное движение Невада-Семипалатинск. В Казахстане ожидается строительство двух АЭС. 1. Курчатов - город в Восточно-Казахстанской области; 2. Улькен - посёлок в Алматинской области на берегу озера Балхаш.

Гидроэнергия, ветровая энергетика, солнечная энергетика.

Гидроэнергетика - область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию. На 2006 год гидроэнергетика обеспечивает производство до 88 % возобновляемой и до 20 % всей электроэнергии в мире, установленная гидроэнергетическая мощность достигает 777 ГВт. Абсолютным лидером по выработке гидроэнергии на душу населения является Исландия. Кроме неё этот показатель наиболее высок в Норвегии (доля ГЭС в суммарной выработке - 98 %), Канаде и Швеции. В Парагвае 100 % производимой энергии вырабатывается на гидроэлектростанциях. Наиболее активное гидростроительство на начало 2000-х ведёт Китай, для которого гидроэнергия является основным потенциальным источником энергии. В этой стране размещено до половины малых гидроэлектростанций мира, а также крупнейшая ГЭС мира «Три ущелья» на реке Янцзы и строящийся крупнейший по мощности каскад ГЭС. Ещё более крупная ГЭС «Гранд Инга» мощностью 39 ГВт планируется к сооружению международным консорциумом на реке Конго в Демократической Республике Конго (бывший Заир) . В Казахстане имеются значительные гидроресурсы, теоретически мощность всех гидроресурсов страны составляют 170 млрд кВт·ч в год. Основные реки: Иртыш, Или и Сырдарья. Экономически эффективные гидроресурсы сосредоточены в основном на востоке (горный Алтай) и на юге страны. Крупнейшие ГЭС: Бухтарминская, Шульбинская, Усть-Каменогорская (на реке Иртыш) и Капчагайская (на реке Или) обеспечивающие 10 % потребностей страны. В Казахстане планируется увеличение использования гидроресурсов в среднесрочном периоде. В декабре 2011 г. была запущена в эксплуатацию Мойнакская ГЭС (300 МВт), проектируются Булакская ГЭС (78 МВт), Кербулакская ГЭС (50 МВт) и ряд малых ГЭС. Преимущества: использование возобновляемой энергии, очень дешевая электроэнергия, работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу, быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции, смягчение климата вблизи крупных водохранилищ. Недостатки: затопление пахотных земель, строительство ведётся там, где есть большие запасы энергии воды, на горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов, сокращенные и нерегулируемые попуски воды из водохранилищ по 10-15 дней приводят к перестройке уникальных пойменных экосистем по всему руслу рек, как следствие, загрязнение рек, сокращение трофических цепей, снижение численности рыб, элиминация беспозвоночных водных животных, повышение агрессивности компонентов гнуса (мошки) из-за недоедания на личиночных стадиях, исчезновение мест гнездования многих видов перелётных птиц, недостаточное увлажнение пойменной почвы, негативные растительные сукцессии (обеднение фитомассы), сокращение потока биогенных веществ в океаны.

Ветроэнергетика - отрасль энергетики, специализирующаяся на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор (для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими. Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием активности Солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью. К началу 2016 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 432 гигаватта[1] и, таким образом, превзошла суммарную установленную мощность атомной энергетики (однако на практике использованная в среднем за год мощность ветрогенераторов (КИУМ) в несколько раз ниже установленной мощности, в то время как АЭС почти всегда работает в режиме установленной мощности) . В 2014 году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 706 тераватт-часов (3 % всей произведённой человечеством электрической энергии) . Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику, в частности, на 2015 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится 42 % всего электричества; 2014 год в Португалии - 27 %; в Никарагуа - 21 %; в Испании - 20 %; Ирландии - 19 %; в Германии - 18, 8% [3] ; в ЕС в целом - 7, 5 %[4] . В 2014 году 85 стран мира использовали ветроэнергетику на коммерческой основе. По итогам 2015 года в ветроэнергетике занято более 1 000 000 человек во всем мире[5] (в том числе 500 000 в Китае и 138 000 в Германии) . Крупные ветряные электростанции включаются в общую сеть, более мелкие используются для снабжения электричеством удалённых районов. В отличие от ископаемого топлива, энергия ветра практически неисчерпаема, повсеместно доступна и более экологична. Однако, сооружение ветряных электростанций сопряжено с некоторыми трудностями технического и экономического характера, замедляющими распространение ветроэнергетики. В частности, непостоянство ветровых потоков не создаёт проблем при небольшой пропорции ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии, однако при росте этой пропорции, возрастают также и проблемы надёжности производства электроэнергии. Для решения подобных проблем используется интеллектуальное управление распределением электроэнергии. Ветровая энергетика в Казахстане не развита, несмотря на то, что для этого есть подходящие природные условия. Например, в районе Джунгарских ворот и Чиликского коридора, где средняя скорость ветра составляет от 5 до 9 м/с. Развитие ветроэнергетики в Казахстане становится неотъемлемой частью процесса, который проходит по всему миру уже много лет. Это процесс увеличения доли возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в энергетическом производстве. Данная отрасль развивается в Казахстане благодаря огромной финансовой и технической поддержке государства. Так всего за два года (2012-2014) здесь произошел огромный скачок в массовом строительстве ветроэлектростанций. Кроме того, в Казахстане стали делать ветропарки. Хотя доля ВИЭ в мировом производстве электроэнергии в 2014 году равняется всего 1%, но до 2020 года ожидается прирост до 3%. С технической точки зрения развитие рынка ветроэнергетики в Казахстане весьма целесообразно. Это касается и экономической составляющей. Согласно мировым оценкам, чтобы добиться устойчивого развития экономических процессов, нужно достичь примерно 20-процентного резерва генерирующих мощностей. В 2014 году в Жамбылской области установили два ветряка каждый мощностью 760 кВт. Это был первый такой случай в стране. Ожидается, что организационные и финансовые барьеры будут устранены, а это означает прирост инвесторов. К примеру, концерн Vestas Wind Systems A/S из Германии, который известен своими высококачественными ветрогенераторами, активно разрабатывает программу вложения в Казахстанскую ветроэнергетику. Ожидается, что немецкие партнеры вложат 200 млн. евро чтобы построить ветроэлектростанции - все вместе мощностью 500 МВт. Местами их расположения будут Ерейментау и Шелекский коридор. Согласно прогнозам, по мере увеличения производства в Казахстане отечественные производители будут поставлять часть оборудования для ветропарков.

Солнечная энергетика - направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и является «экологически чистой», то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии. Гелиотермальная энергетика - нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование тепла (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой или солью для последующего использования нагретой воды для отопления, горячего водоснабжения или в паровых электрогенераторах) . В качестве особого вида станций гелиотермальной энергетики принято выделять солнечные системы концентрирующего типа (CSP - Concentrated solar power) . В этих установках энергия солнечных лучей с помощью системы линз и зеркал фокусируется в концентрированный луч света. Этот луч используется как источник тепловой энергии для нагрева рабочей жидкости. Использование солнечной энергии в Казахстане также незначительно, при том, что годовая длительность солнечного света составляет 2200-3000 часов в год, а оцениваемая мощность 1300-1800 кВт на 1 м² в год. Но на данный момент страна делает все чтобы исправить эту ситуацию. Завершение международной выставки ЭКСПО-2017 ставит вопрос о перспективах реализации в Казахстане тех принципов и идей, которые обсуждались на ней, - идей устойчивого и гармоничного развития в рамках зеленой экономики, зеленых технологий и зеленой энергетики. Казахстан, предложивший ряд международных инициатив в данной сфере (наиболее известной из которых стала глобальная экологическая инициатива «Зеленый мост») и сформулировавший повестку ЭКСПО-2017, направленную на их реализацию, через развитие энергетики будущего, имеет возможность продемонстрировать успешность стратегии зеленого экономического роста.

Важность замены традиционных энергетики.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.