«Альтернативные источники энергии: перспективы развития на территории Карагандинской области.»

• 1 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  «Альтернативные источники энергии:
  перспективы развития на территории Карагандинской области
  
  
  
  
  
  
  
  
   
   
  
  Работа ученика:
  Музалёва Вячеслава
  11 «А» класс СОШ № 63
  
  

• 2 слайд

  Казахстан обладает крупными запасами энергетических ресурсов (нефть, газ, уголь, уран) и является сырьевой страной, живущей за счет продажи природных запасов энергоносителей (80% экспорта - сырье, а доля промышленного экспорта сокращается ежегодно). До 2010 года Казахстан являлся нетто-экспортёром электроэнергии, а после 2010 года является нетто-импортером, то есть потребляет больше электроэнергии, чем производит. Север Казахстана экспортирует электроэнергию, производимую на построенной еще в советское время Экибастузской ГРЭС-1, в Россию, а юг покупает её у Киргизии и Узбекистана.
  

• 3 слайд

  Сегодня урбанизация в Центральном Казахстане составляет 83%. Жители лучше обеспечены работой, бытовыми удобствами, более развита индустрия развлечений. Но у них есть свои проблемы: загрязнение воздуха, непрерывный шум … Все эти проблемы прямо или косвенно связаны с энергетическими ресурсами. Даже простое отключение электричества способно создать тяжёлую ситуацию.
  Каким будет город моего будущего? Над этим сегодня думают архитекторы, социологи и многие учёные. Но какой бы метод решения этой задачи не был выбран, приоритет в выборе типа электростанций, топлива для транспорта отдаётся альтернативным источникам энергии: солнечной, ветровой, водородной, энергии термоядерного синтеза.
  

• 4 слайд

  В последние годы интенсивная добыча нефти, газа, угля в Казахстане, а также само функциони­рование и развитие ТЭК республики оказывают чрезвычайно большое и дестабилизирующее воздей­ствие как на воспроизводство природных ресурсов, так и на окружающую среду.
  

• 5 слайд

  Чем это грозит?
  Глобальным потеплением климата - парниковый эффект
  

• 6 слайд

  Поэтому с точки зрения природопользования важен поиск альтернативных, природосберегаю­щих вариантов решения энергетических проблем. Большой природоохранный эффект может дать широкое использование «мягких» (альтернативных) источников энергии, являющихся, в отличие от топливно-энергетических, возобновимыми ресурсами и, как правило, не загрязняющих окружаю­щую среду. В настоящее время получили распространение следующие виды такой энергии: гидроэнергия, ветровая, солнечная, водородная, управляемый термоядерный синтез.
  В этой работе я перечислю и охарактеризую некоторые альтернативные источники энергии, используемые человечеством, и мы выберем наиболее перспективный из них для Карагандинской области.
  

• 7 слайд

  Гидроэнергетика Казахстана
  Основные реки: Иртыш, Или и Сырдарья. Экономически эффективные гидроресурсы сосредоточены в основном на востоке (горный Алтай) и на юге страны.
  Из выше указанного видно, что Карагандинская область обладает совсем незначительными водными ресурсами, а значит, область не может использовать этот источник энергии.
  
  Ветровая энергия
  По экспертным оценкам Министерства индустрии и новых технологий (МИНТ) Казахстана, ветроэнергетический потенциал оценивается в 920 млрд. кВт∙час электроэнергии в год. В рамках проекта «Казахстан - инициатива развития рынка ветроэнергетики» был изучен ветропотенциал на различных площадках в областях РК. По 8-ми из них были проведены предварительные инвестиционные исследования. На всех из них было подтверждено наличие среднегодовой скорости ветра (около 5-6 м/с) пригодной для успешной реализации проектов. В рамках проекта был разработан  Ветровой атлас Казахстана.
  

• 8 слайд

  В результате проведения исследований ветроэнергетического потенциала Казахстана подготовлены проектные предложения по строительству ветроэлектростанций в Алматинской, Акмолинской, Мангистауской, Атырауской, Жамбылской областях. Некоторые источники предполагают строительство и Карагандинской области.
  

• 9 слайд

  - Малая ветровая генерация (до 100 кВтч в сутки)
  Индивидуальные ветроустановки единичной мощности до 10-20 кВт, предназначенные для автономного электроснабжения мелких потребителей (домохозяйств, дач, мелких хозяйственных объектов). Средний диапазон скоростей ветра для выдачи мощности у таких ветрогенераторов находится в пределах 5-7 м/с. Срок службы устанавливаемых ветроустановок варьируется от 20 до 30 лет.  
  - Средняя ветровая генерация (до 3000 кВтч в сутки)
  Ветрогенераторы единичной мощности от 20 до 500 кВт. Предназначены для электроснабжения средних и небольших потребителей электроэнергии - отелей, небольших производств, военных баз, турбаз.
  - Большая ветровая генерация
  Ветрогенераторы единичной мощностью свыше 500 кВт, обычно группируются в ветропарки - крупные энергетические объекты мощностью до 100 МВт и со средней выработкой электроэнергии до 700 МВтч в сутки.  
  
  

• 10 слайд

  Принцип работы
  Ветроустановки могут работать как совместно с сетью, так и в автономном режиме. Они предназначены для электрооснабжения индивидуальных домовладений и объектов, удаленных от централизованного энергоснабжения («сотовые» станции, фермы, метеостанции, охотхозяйства и т.д.). Небольшие ветряки могут эффективно работать при более низких скоростях ветра, поэтому имеют более широкую географию установки.
  

• 11 слайд

• 12 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Энергия солнечного излучения распределена по большой площади (иными словами, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточной поверхностью.
  Несмотря на северную широту географического расположения Казахстана, ресурсы солнечной энергии в стране являются стабильными и приемлемыми, благодаря благоприятным климатическим условиям.
  Площадь Казахстана, доступная для установки фотоэлектрических преобразователей или гелионагревателей составляет не менее 50 % от общей площади (2 724 902 км2), потенциал энергии солнца может составлять 1700 ТВт*час за год.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Солнечные нагреватели воды (СНВ) разработанные в Казахском НИИ энергетики и выполненные на основе полимерных материалов, более чем на порядок дешевле традиционных. Расчеты специалистов КазНИИЭнергетики показывают, что использование таких СНВ может быть экономически выгодно даже в условиях города, где имеется большое количество разнообразных источников энергии. При годовой потребности Казахстана 2,0 млн. м2 СНВ, КазНИИЭнергетики способен выпускать их до 150 тыс. м2.» 
  
  
  
  

• 13 слайд

  Преимущества СФЭУ:
  экологичность
  простота в обслуживании
  автономность работы
  бесшумность работы (достигается отсутствием движущихся частей)
  значительный срок службы
  Солнечные батареи сохраняют работоспособность при:
  диапазоне температур от –50 до +75 °С
  атмосферном давлении 84-106,7 кПа;
  относительной влажности до 100%;
  интенсивности дождя до 5мм/мин;
  снеговой, ветровой нагрузке до 2000 Па.
  
  

• 14 слайд

  Солнечный коллектор
  
  Солнечный коллектор – установка, использующая энергию солнечной радиации для нужд отопления и горячего водоснабжения. Различают несколько типов солнечных коллекторов: плоские, с концентраторами, промышленные, вакуумные и комбинированные. Для использования солнечного коллектора в условиях отрицательных температур перспективным является вакуумный коллектор, имеющий высокий КПД.
  
  

• 15 слайд

  Применение такой системы поможет сократить затраты на отопление на 30%, на горячее водоснабжение – на 70%. В климатических условиях Казахстана солнечные водонагревательные установки могут эффективно использоваться в течение 6-7 месяцев в году (с марта по сентябрь) -  в частных домах, мини-отелях, на базах отдыха, а также как резервный источник горячей воды в больницах, детских садах, на автомойках, АЗС и т.д. В летнее время солнечная установка из 2-3 м2 солнечных коллекторов будет обеспечивать ежедневный  нагрев 100 л воды до температуры не менее 45 0С с вероятностью 70-80%. 
  

• 16 слайд

  Водород - топливо будущего. Он имеет массу преимуществ по сравнению с другими видами топлива и имеет огромные перспективы его заменить. Он может быть использован абсолютно во всех отраслях современного производства и транспорта, даже газ, на котором готовиться пища, можно запросто, без каких либо переделок, заменить на водород.
  Топливный элемент – пожалуй, самый эффективный способ получения энергии из водорода. Он работает по принципу батарейки: в топливном элементе имеется два электрода, между ними движется водород, происходит химическая реакция, на электродах появляется электрический ток, а вещество превращается в воду. 
  Интересно отметить, что Карагандинская область обладает большими запасами шахтного газа метана. И в будущем, при массовом промышленном производстве сжиженного газа, может стать перспективным регионом для внедрения и эксплуатации магистральных автономных локомотивов на этом виде топлива. Сейчас средний объем извлекаемого дегазацией метана в год по 8 шахтам угольного департамента АО «АрселорМиттал Темиртау» составляет 103,2 миллиона кубометров. Это соответствует 74 миллионам килограммов газа. Это прекрасная возможность производства водорода.
  
  

• 17 слайд

  Toyota Highlander
  Партия из 20 машин передана в лизинг нескольким государственным, научным учреждением, а также энергетическим компаниям
  В 2003 г. 30 автобусов Mercedes-Benz Citaro поставлены в 10 европейских городов (Амстердам, Барселона, Гамбург, Лондон, Люксембург, Мадрид, Порто, Рейкьявик, Стокгольм и Штутгарт), проводятся драйв-тесты
  Подводная лодка U 31 с ТЭ, Howaldtswerke-Deutsche Werft AG
  Проведены морские испытания июль 2003-март 2004
  

• 18 слайд

  BMW НА ВОДОРОДЕ
  Айтимбет Л.И.
  

• 19 слайд

  Еще один из наиболее перспективных инновационных источников энергии является управляемый термоядерный синтез (УТС). Энергия синтеза выделяется при слиянии ядер тяжелых изотопов водорода. Топливом для термоядерного реактора служат вода и литий, запасы которых практически не ограничены. В земных условиях реализация УТС представляет сложную научно-технологическую задачу, связанную с получением температуры вещества более 100 миллионов градусов и термоизоляцией области синтеза от стенок реактора.
  Интерес к термоядерной энергетике проявляет и Казахстан. Среди основных проектов в рамках индустриально-инновационного развития Казахстана до 2015 года есть прорывные проекты.
  

• 20 слайд

  Выводы:
  Население Карагандинской области увеличивается ежегодно, государство выполняя Стратегию -2050 уверенно повышает благосостояние каждого жителя, а значит увеличивает использование энергетических ресурсов ещё с большей скоростью, чем сейчас. По оптимистическим прогнозам все виды ресурсов истощатся в ближайшие 200лет. Наряду с этим наша область – это регион насыщен промышленными предприятиями- что породило проблемы увеличения выбросов парниковых газов, также становится ещё острее проблема загрязнения воды, загрязнена почва….
  Использование АИ на территории г. Караганда и Карагандинской области намой взгляд один из вариантов спасения и процветания моего города в будущем
  

• 21 слайд

  “Мы научились плавать в воде, как рыбы, летать в небе, как птицы, осталось только научиться жить на Земле, как люди.”
  Бернард Шоу
  
  
  
  
  
  

• 22 слайд

  Спасибо за внимание.