Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!

 

Temat 2. Rozwój energetyki na świecie.

Energetyka jest to dział gospodarki, a także nauki i techniki zajmujący się pozyskiwaniem, przetwarzaniem, gromadzeniem oraz użytkowaniem różnych form i nośników energii. Użyteczne formy energii (mechaniczna, elektryczna oraz ciepło) uzyskuje się w wyniku przetwarzania energii pierwotnej zawartej w źródłach energii.
Energia pierwotna jest to energia zgromadzona w eksploatowanych surowcach energetycznych, źródłach alternatywnych oraz w wodach wykorzystywanych do celów energetycznych.
Źródła energii:

Nieodnawialnew
- węgiel kamienny
- węgiel brunatny
- ropa naftowa
- gaz ziemny
- torf
- łupki i piaski bitumiczne
- asfalt i wosk naturalny
- pierwiastki promieniotwórcze

Odnawialne
- Energia słoneczna
- Energia wiatrowa
- Energia spadku wody
- Energia ruchu wody morskiej
- Energia biomasy
- Energia geotermiczna

Bilans energetyczny jest to zestawienie udziału poszczególnych źródeł energii pierwotnej w ogólnej produkcji energii na świecie lub kraju. Obecnie w bilansie energetycznym świata dominuje ropa naftowa.
bilans_energetyczny.jpg

Energia od zawsze była potrzebna ludziom w ich życiu. Jej postać, forma czy wykorzystanie może być różne. Na początku ludzkości tej energii dostarczało środowisko w postaci zasobów naturalnych nieprzetworzonych opału i paliw np. drewna, węgla brunatnego, kamiennego, ropy naftowej czy gazu. Gwałtowny wzrost konsumpcji energii spowodowały dwa najważniejsze czynniki: rewolucja naukowo - techniczna, wyznacznikami której było m.in.: zbudowanie maszyny parowej, odkrycie elektryczności, rozwój motoryzacji, powstanie przemysłu itd., oraz gwałtowny wzrost liczby ludności na świecie.
Zmiany w bilansie energetycznym świata od 1900 roku.
zmiany w energetyce.jpg
Produkcja energii elektrycznej
Głównymi producentami energii elektrycznej na świecie są państwa wysoko rozwinięte oraz te, które obecnie weszły w fazę industrializacyjną. 40% energii elektrycznej na świecie pochodzi od dwóch państw – Chin i USA.
Najwięksi producenci energii elektrycznej na świecie w 2007 roku

Kraj

TWh

Udział w świecie (w%)

1.

USA

4323

21,9

2.

Chiny

3279

16,6

3.

Japonia

1123

5,7

4.

Rosja

1013

5,1

5.

Indie

803

4,1

Elektrownie cieplne
Energia elektryczna w tych elektrowniach powstaje w wyniku spalania surowców energetycznych. Ok. 41% elektrowni cieplnych opalanych jest węglem kamiennym, dominują w: USA, RPA, Polsce, Indiach i Chinach. Elektrownie opalana ropą naftową są charakterystyczne dla państw Bliskiego Wchodu (dostarczają 100% energii elektrycznej w tych państwach), w których to wydobywa się ropę naftową.
Z elektrowni cieplnych najbardziej przyjazne dla środowiska są te, które  opala się gazem ziemnym, stanowią one ok. 20% produkcji energii elektrycznej na świecie.
Zalety:

  • wykorzystują szeroko dostępne źródła energii

Wady:

  • duża ilość zanieczyszczeń dostających się do atmosfery
  • zwiększają efekt cieplarniany
  • powodują kwaśne deszcze
  • stwarzają problemy zdrowotne
  • źródła energii są nieodnawialne, więc w końcu ulegną wyczerpaniu

Elektrownie jądrowe
Produkcja energii elektrycznej odbywa się poprzez rozszczepienie jąder atomu pierwiastków promieniotwórczych. Największym producentem jest USA – 31% światowej energii elektrycznej produkowanej w elektrowniach atomowych, drugie miejsce na liście producentów zajmuje Francja – 16%. Kolejne pozycje zajmują: Rosja, Japonia, Korea Południowa i Kanada.  Największe znaczenie w produkcji energii elektrycznej w kraju, elektrownie te odgrywają dominującą rolę we Francji, Litwie, Belgi i na Ukrainie.
Zalety:

  • duża ilość energii z małej ilości paliwa
  • nie zanieczyszczają środowiska podczas normalnej eksploatacji
  • niskie koszty eksploatacji po uruchomieniu
  • ograniczają wydobycie paliw kopalnych
  • nowe miejsca pracy
  • są alternatywą dla elektrowni cieplnych

Wady:

  • groźba skażenia środowiska w razie awarii
  • problemy ze składowanie zużytego paliwa
  • możliwość skażenia środowiska w sąsiedztwie składowania odpadów
  • wysokie koszty budowy elektrowni i zamknięcia elektrowni

Elektrownie wodne (wód płynących)
Produkcja energii jest możliwa dzięki wykorzystaniu spadku wód powstałego w wyniku ich spiętrzenia. Najpotężniejsza elektrownia tego typu została uruchomiona w Chinach w 2006 roku – Tama Trzech Przełomów. Inne większe elektrownie tego typu to:

  • Itaipu na rzece Parana (pogranicze Brazylii i Paragwaju)
  • Grand Coulee na rzece Kolumbia (USA)
  • Guri na rzece Caroni (Wenezuela)
  • Krasnojarska na rzece Jenisej (Rosja)

Ok. 40% światowej produkcji energii z elektrowni wodnych pochodzi z Chin, Brazylii i Kanady.
Dominującą rolę w produkcji energii elektrycznej elektrownie te odgrywają w Norwegi (98,2% krajowej produkcji energii elektrycznej), Brazylii, Wenezueli i Kanadzie.
Zalety:

  • odnawialne źródło energii
  • możliwość szybkiego uruchamiania i zatrzymywanie elektrowni
  • sztuczne zbiorniki gromadzą wodę, zmniejszając ryzyko powodzi
  • oszczędność paliw kopalnych
  • nowe miejsca pracy
  • brak odpadów i emisji szkodliwych związków

Wady:

  • uzależnione od warunków naturalnych
  • lokalne zmiany klimatyczne
  • duże nakłady inwestycyjne
  • zmiany krajobrazu
  • zamulanie dna zbiorników i rozwój niepożądanych organizmów
  • konieczność zalania dużych obszarów i przesiedlenia ludzi

Elektrownie geotermiczne
Energia pozyskiwane jest z wód termalnych lub wtłacza się wodę systemem rur pod powierzchnię Ziemi, gdzie ogrzewana jest przez cieplejsze skały.
Zalety:

  • czyste źródło energii
  • nowe miejsca pracy
  • oszczędność paliw kopalnych
  • można ją zbudować prawie w każdym miejscu na Ziemi
  • brak odpadów

Wady:

  • wysokie koszty budowy i konserwacji
  • drogie instalacje
  • problemy techniczne przy utrzymywaniu elektrowni
  • łatwo skazić środowisko, wraz z geotermalną energią na powierzchnię Ziemi wydobywa się siarkowodór, duże ilości dwutlenku węgla, sód, potas, rożnego rodzaju chlorki

Elektrownie wiatrowe
Budowane są na obszarach gdzie występują regularne i silne wiatry. Są elektrowniami stosunkowo mało wydajnymi.
Zalety:

  • odnawialne źródło energii
  • oszczędność paliw kopalnych
  • nowe miejsca pracy
  • brak odpadów i emisji szkodliwych związków
  • niskie koszty eksploatacji turbin wiatrowych
  • ekologiczne

Wady:

  • wysokie koszty budowy
  • zmiany krajobrazu
  • zajmują znaczne powierzchnie
  • mała wydajność
  • emitują dość duży hałas
  • zależność od wiatru
  • zakłócają odbiór fal radiowych i telewizyjnych
  • niszczą szlaki migracyjne ptaków stając się zagrożeniem dla wielu gatunków
  • duże farmy wiatrowe zakłócając bieg wiatrów mogą zmieniać klimat nawet na skalę kontynentalną

Elektrownie słoneczne
Do produkcji energii można wykorzystywać baterie słoneczne bezpośrednio zmieniające energię światła w energię elektryczną (elektrownie helioelektryczne) lub energia słoneczna może nagrzewać wodę, wytwarzając parę wodną, która napędza turbiny (elektrownie heliotermiczne).
Zalety:

  • odnawialne źródło energii
  • niezawodność ogniw fotowoltaicznych
  • niskie koszta eksploatacji
  • brak odpadów i emisji szkodliwych związków – ekologiczne
  • można je budować w miejscach trudno dostępnych i oddalonych od głównych linii energetycznych
  • nowe miejsca pracy
  • niezmniejszająca się z biegiem lat wydajność

Wady:

  • ogniwa fotowoltaiczne zbudowane są z toksycznych pierwiastków chemicznych (arsen, kadm, tellur, selen)
  • instalacja baterii słonecznych i ogniw zajmuje rozlegle obszary
  • zależne od pogody
  • krótki okres magazynowania energii słonecznej
  • wysokie koszty produkcji i instalacji ogniw słonecznych

Elektrownie biomasy
Energię uzyskuje się podczas spalania odpadów rolniczych lub można poddawać odpady komunalne i rolnicze fermentacji. W wyniku tych procesów otrzymuje się metan, który jest spalany.
Zalety:

  • odnawialne źródło energii
  • nowe miejsca pracy
  • tani koszt pozyskania energii

Wady:

  • emituje do atmosfery dwutlenek węgla

Elektrownie pływów morskich
Energia tego typu pozyskiwana jest miejscach wysokich pływów morskich. Na zatokach budowane są tamy, otwierane są one  w momencie przypływu i zamykane, kiedy przypływ osiągnie maksimum. Następnie w momencie odpływu otwierane są śluzy i przepływająca woda napędza turbiny.
Zalety:

  • odnawialne źródło energii
  • niskie koszta eksploatacji
  • niezanieczyszczaną środowiska
  • nowe miejsca pracy

Wady:

  • mała wydajność
  • można je budować tylko w kilku miejscach na świecie
  • wysokie koszty budowy tamy
  • ograniczenia w ruchu statków
  • mogą ulec zniszczeniu naturalne siedliska mieszkańców wód