Гідроенергетичні ресурси на Землі оцінюються в 33 000 ТВт-год на рік, але з технічних і економічних міркувань з усіх запасів доступні від 4 до 25%. Загальний гідропотенціал річок Росії обчислюється в 4000 млн МВт-год (450 тис. МВт середньорічний встановленої потужності), що становить приблизно 10. 12% від світового. У табл. 1.7 наведені дані про гідро- ресурсах в різних країнах світу.
Відомо, що першоджерелом гідроенергії є сонячна енергія. Вода океанів і морів, випарувалася під дією сонячної енергії, конденсується у високих шарах атмосфери у вигляді крапельок, які збираються в хмари. Вода хмар падає у вигляді дощу в моря, океани і на сушу або утворює потужний сніговий покрив гір. Дощова вода дає початок річкам, що живиться підземними джерелами. Кругообіг води в природі відбувається під впливом сонячної енергії, завдяки якій з'являються початкові процеси кругообігу - випаровування води і рух хмар. Таким чином, кінетична енергія рухається в річках води є, образно кажучи, звільнена енергія Сонця.
Таблиця 1.7. Гідроресурси різних країн
при середньорічних витратах води (забезпеченість 50%)
при мінімальних витратах води (забезпеченість 95%)
при середньорічних витратах води (забезпеченість 50%)
при мінімальних витратах води (забезпеченість 95%)
На відміну від невідновлювальної хімічної енергії, запасеної в органічному паливі, кінетична енергія рухається в річках води поновлювані - на гідроелектростанціях вона перетворюється в електричну енергію.
Властивість возобновляемости гідроенергії є важливою перевагою ГЕС. До їх переваг також належать:
· Невелика вартість експлуатації і звідси низька собівартість виробленої енергії;
· Велика надійність роботи, яка пояснюється відсутністю високих температур і тисків в гідротурбінах і відносно невисокими швидкостями обертання цих турбін і гідрогенераторів;
· Висока маневреність, що визначається невеликим часом, що вимагаються для включення в роботу і набору навантаження (цей час становить усього кілька хвилин).
Будівництво ГЕС в багатьох випадках вирішує також завдання постачання водою міст, промисловості і сільського господарства (зрошення).
Робота ГЕС на відміну від ТЕС не погіршує санітарного стану повітряного середовища і якості води у водоймах. Недоліками ГЕС є їх більш висока вартість і великий термін будівництва в порівнянні з ТЕС. Однак ці недоліки зазвичай компенсуються перевагами ГЕС.
Значний інтерес представляє енергія припливів і відливів. Найбільшої висоти припливи досягають в деяких затоках і окраїнних морях Атлантичного океану - 14. 18 м. У Тихому океані біля узбережжя Росії максимальні припливи бувають в Пенжинской губі Охотського моря - 12,9 м. У берегів Кольського півострова в Баренцовому морі вони не перевищують 7 м , але в Білому морі, в Мензенской губі досягають 10 м. в окраїнних морях Північного Льодовитого океану припливи невеликі - 0,2. 0,3 м (рідко 0,5 м). У внутрішніх морях - Середземному, Балтійському, Чорному - припливи майже непомітні.
Доступний для використання потенціал припливів в європейській частині Росії оцінюється в 40 млн МВт (16 тис. МВт середньорічний встановленої потужності), а на Далекому Сході - в 170 млн МВт.
Течії і хвилювання в Світовому океані великі і надзвичайно різноманітні. Швидкості течій досягають високих значень, наприклад у Гольфстріму 2,57 м / с (9,2 км / год) при глибині 700 м і шириною 30 км. Правда, частіше вони не перевищують декількох сантиметрів в секунду.
Максимальні параметри хвилювань: висота хвиль -15 м, довжина - 800 м, швидкість - 38 м / с, період - 23 с. У товщі вод виникають і внутрішні хвилі, виявлені вперше Ф. Нансеном в 1902 р амплітуда їх може становити від 35 до 200 м. При амплітуді в 1 м, шириною 5 м і швидкості поширення 10 м / с енергія хвилі досягає 267 кВт.
З наведених даних видно, як великі запаси енергії в цих джерелах енергії.
В даний час побудовано кілька потужних електростанцій, що використовують енергію припливів.
Однак велика вартість споруди таких станцій, труднощі, пов'язані з нерівномірністю їх роботи (пульсуючий характер видачі потужності), не дозволяють поки вважати приливні станції досить ефективними, в зв'язку з чим розвиток їх йде повільно.
Загальна потужність приливних хвиль оцінюється в 2 3 ТВт, проте потужність припливів в місцях, зручних для її використання, значно менше.
1. Перерахуйте основні поновлювані і непоновлювані енергетичні ресурси.
2.Назовите елементарний склад твердого палива та види маси палива.
3. Що є основною характеристикою будь-якого виду палива?
4. Що таке умовне паливо?
5.Назовите основний принцип отримання теплової енергії на атомних електростанціях.