mozok.click » Географія » Значення електроенергетики
Інформація про новину
  • Переглядів: 4109
  • Автор: admin
  • Дата: 10-01-2018, 08:41
10-01-2018, 08:41

Значення електроенергетики

Категорія: Географія

Які електричні прилади є у вас удома? Як ви їх використовуєте?

ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЯ ЯК ОСНОВА СУЧАСНОГО СПОСОБУ ЖИТТЯ.

Нині неможливо уявити своє життя без електричної енергії. У виробництві більшості товарів та послуг вона прямо чи опосередковано бере участь. Наприклад, у хлібопекарському цеху світять електролампочки, працюють витяжка, конвеєрна стрічка. Усе це отримує енергію з електричної мережі. Ви вмикаєте вдома електроосвітлювальні прилади, користуєтесь мережею Інтернет, мобільним телефоном, які припинять функціонувати, якщо їх знеструмлять (мал. 59). Нині складно знайти сфери людського життя, у яких не застосовують електричний струм. Тому потреби в ньому лише зростатимуть.

Мал. 59. Повсякденне використання електричного струму



Електричний струм — це «хліб» промисловості (мал. 60), який має бути доступним. Підвищення ціни на електроенергію призводить до подорожчання товарів і послуг, для створення або надання яких її використовують. Тому одним з основних показників рівня розвитку країни є обсяг й ефективність виробництва в ній електричного струму на різних типах електростанцій і структура використання за видами людської діяльності.

ТИПИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ,

ОСНОВНІ ЧИННИКИ ЇХНЬОГО РОЗМІЩЕННЯ. Сучасна електроенергетика виробляє електричний струм на базі різних джерел енергії (додаток 4). Вони поділяються на відновні (потік води, вітер, сонячне випромінювання та ін.) і невідновні (уран, вугілля, нафта та ін.). Важливе значення має розвиток технології виробництва електричного струму, що дозволяє підвищити ефективність і зменшити споживання первинних енергоносіїв. Завдяки цьому виробництво електроенергії буде дешевшим і зменшиться антропогенне навантаження на довкілля.

Електрична станція — промисловий об’єкт, що складається з електро-генеруючих потужностей, які подають вироблений електричний струм на розподільну трансформаторну станцію для надання його споживачам, та інших необхідних для нормального функціонування об’єкта агрегатів, приміщень і споруд. Неможливо здійснювати тривале накопичення чи зберігання електричного струму в промислових масштабах. Його споживання має денний («пік» припадає на ранок і вечір) і сезонний цикли (найбільше споживають у холодну пору року й спе-котні дні), що істотно впливає на виробництво електроенергії. Для забезпечення потреб у періоди максимального споживання вводять у дію резервні електрогенеруючі потужності.


На розміщення електростанцій впливають різні чинники (табл. 9). Велике значення має впровадження нових технологій, що дає змогу підвищувати ефективність виробництва електричного струму, одночасно зменшивши негативний вплив на довкілля. Наприклад, реконструкція гідроагрегатів у 2014 р. на Київській ГЕС (м. Вишгород Київської області) дозволила збільшити її потужність на 10,0 МВт без розширення площі та об’єму водосховища.

Поясніть, чому найбільше споживають електричний струм вранці й увечері. Що дає встановлення багатозонного лічильника?

Перша у світі ТЕС «Перл Стріт» (м. Нью-Йорк, США) мала потужність 500 кВт і працювала на кам’яному вугіллі. У 1882 р. вона дала струм для 400 електричних лампочок 86 клієнтів, які жили та працювали в районі Манхеттена.

Таблиця 9. Чинники розміщення електростанцій

Розрізняють стаціонарні й пересувні електростанції. Стаціонарні — потужні, їх будують у місцях зі значним постійним споживанням елек

тричного струму. Пересувні використовують для тимчасової подачі електричного струму в разі аварії, знеструмлення ліній електропередачі (ЛЕП) тощо. До стаціонарних також належать електростанції при промислових підприємствах, які не під’єднані до мережі ЛЕП регіону, де вони розташовані. Наприклад, у людських поселеннях у полярних широтах функціонують такі ТЕС на мазуті чи антрациті.

Типи електричних станцій розрізняють за джерелом виробництва електричного струму й поділяють на: атомні — АЕС (використовують збагачений уран чи плутоній), теплові — ТЕС (нафту, вугілля, газ, торф, горючі сланці), гідравлічні — ГЕС і гідроакумулючі — ГАЕС (потік води), сонячні — СЕС (сонячне випромінення), вітрові — ВЕС (енергія вітру), припливні — ПЕС (енергія морських хвиль), геотермальні — ГТЕС (енергія тепла надр Землі). Набуває поширення біоенергетика. Провідні країни з виробництва електроенергії та найпотужніші електростанції світу подано в додатках 4 і 5. У світі накопичений значний досвід з використання рослинних відходів сільськогосподарського виробництва в енергетичних цілях. Наприклад, у Данії щороку спалюють чверть соломи для виробництва енергії. Кожен тип електростанцій має свої переваги й недоліки. Проаналізуймо їх (табл. 10).

Таблиця 10. Переваги й недоліки різних типів електростанцій

Тип

електростанції'

Головні переваги/недоліки

Переваги. Можливість будівництва електростанцій з різною потужністю й використання різних типів пального для виробництва електричного струму. Посідає друге місце серед усіх електростанцій за ефективністю виробництва електроенергії з незначною вартістю. Може тривалий час експлуатуватись. Відпрацьовано технології демонтажу ТЕС.

Недоліки. Найбільший серед усіх типів електростанцій забруднювач довкілля. Потребує значних площ для зберігання відходів, які є токсичними для ґрунтів й підземних вод. Для безперебійної роботи необхідні значні обсяги енергоносія, що переважно постачають залізничним чи трубопровідним транспортом.

Переваги. Невичерпність енергоносія та його дешевизна. ГАЕС — єдиний промисловий виробник електричного струму, який може «накопичувати» електроенергію. Відрізняється легкістю запуску та швидким виходом на максимальну потужність.

Недоліки. Потребує будівництва великих за площею й обсягом водосховищ. Залежить від змін клімату та погоди. Негативно впливає на мікроклімат прилеглої території. Уповільнює швидкість течії річки. Призводить до накопичення осадів у водосховищі. Зумовлює різкі коливання рівня води у водосховищі-резервуарі. Збільшує ризик землетрусів, що може призвести до значних збитків у результаті зруйнування греблі. Унеможливлює проходження риби по течії річки. Розміщення ГЕС у гірській місцевості на значній віддалі від районів споживання збільшує витрати електричного струму в мережі.

Тип

електростанції

Головні переваги/недоліки

Переваги. Виробляє найдешевший електричний струм. Має великі встановлені потужності з виробництва й найменшу вагу енергоносія. Стабільне у значних обсягах виробництво електричного струму мало залежить від погодних умов. Перерви у виробництві, зумовлені завантаженням/розвантаженням тепловидільних елементів і плановими ремонтами, нетривалі. Під час експлуатації дає незначні викиди в атмосферу й не потребує біля станції значних площ для зберігання відходів.

Недоліки. Висока вартість будівництва та демонтажу, слабке радіоактивне забруднення атмосферного повітря й води у ставку-охолоджувачі, відсутність надійних довготривалих технологій зберігання відходів ядерного пального й демонтажу зони реактора, великі збитки та втрати в результаті аварій і катастроф.

Переваги. Невичерпність енергоносія, його безкоштовність, невисока вартість будівництва й експлуатації, відсутність відходів виробництва, незначна площа під силовою вітровою установкою зі збереженням можливості ведення сільськогосподарської діяльності на землях, що безпосередньо розташовані під лопатями електрогенеруючих агрегатів.

Недоліки. Для промислового виробництва електричного струму потребує одночасно розміщення відразу не менш як десяти електрогенеруючих агрегатів через невелику їх потужність. Виробництво електричного струму нестабільне через високу залежність від швидкості та напрямку вітру, у зв’язку із чим має найнижчу ефективність виробництва електроенергії серед усіх типів електростанцій. У нормальному режимі експлуатації створює багато шуму та є небезпечним для птахів і кажанів. Змінює мікроклімат на прилеглій території.

Переваги. Незначна вичерпність ресурсу й незалежність від стану погоди на поверхні. Безкоштовність теплоносія й відсутність відходів.

Недоліки. Велика вартість будівництва, активізація під час експлуатації небезпечних геологічних процесів, зміна хімічного складу підземних вод та їх забруднення важкими металами, нестабільність температури теплоносія, викиди гарячої пари й газів в атмосферне повітря. Можливе їх зведення лише в районах зі значною вулканічною активністю.

Переваги. Невичерпність енергоносія, його безкоштовність, відсутність шкідливих викидів і відходів. Не потребує транспортування пального та, у разі аварії чи катастрофи, зумовлює незначні збитки.

Недоліки. Повністю залежить від погодних умов і прозорості атмосферного повітря. Займає великі площі під самою станцією. Зумовлює зростання температури атмосферного повітря. Висока вартість будівництва.

Переваги. Невичерпність енергоносія, його безкоштовність, відсутність шкідливих викидів і відходів. Не потребує транспортування пального та, у разі аварії чи катастрофи, зумовлює незначні збитки.

Недоліки. Поширення обмежене через незначну кількість заток, у яких є стабільні високі приливні процеси, тому не може бути вагомим виробником електричного струму.

ШЛЯХИ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ. Економія енергоресурсів є важливим завданням, що стоїть перед усім світом. Переважна більшість енерго-генеруючих потужностей працює на невідновних джерелах первинної енергії, серед яких першість тримають паливні мінеральні ресурси.

Кожен з нас щодня використовує електричний струм. Тому важливо не забувати вимикати світло й електроприлади, коли не користуєшся ними. Залишена на ніч одна звичайна електролампочка потужністю 100 Вт за рік витрачає 365 кВт • год. Її заміна на енергоощадну дасть змогу зекономити за термін її використання 437 МДж енергії.

Важливим напрямом енергозбереження в Україні є заміна застарілого та енергоємного обладнання й устаткування в усіх без винятку сферах людської діяльності. Необхідно модернізувати ЛЕП, особливо ті з них, по яких подають електричний струм населенню, через високий ступінь їх зношення. Для зменшення втрат електричного струму ЛЕП доцільно прокладати під землею, як це практикують у Західній Європі. Це подовжить термін їхнього використання, знизить втрати та зменшить можливість пошкодження чи незаконного під’єднання до електромережі.

Важливе значення має поліпшення теплоізоляційних властивостей житлових приміщень, оновлення мереж централізованого водо- й теплопостачання, впровадження багатозонного тарифу на електричний струм населенню.

У 2015 р. 1 % світового виробництва електричного струму (238 млрд кВт х х год) використано на живлення 30 млн серверів мережі Інтернет. Це більше, ніж виробництво електроенергії в Україні (193,8 млрд кВт ■ год).

Які заходи зі збереження первинних енергоресурсів упровадили в населеному пункті, де ви живете? Як члени вашої родини економлять електроенергію?

ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС. Співвідношення між видобутком палива й виробленою енергією та їх використанням називається паливно-енергетичним балансом. Він дає змогу встановити потреби країни в різних видах первинних енергоносіїв, визначити заходи для зменшення нераціональних їх витрат. У його складі виділяють три окремі баланси: первинних енергоресурсів, виробництва вторинної енергії та кінцеве її споживання. Розглянемо їх докладно на прикладі України.

У першому балансі необхідно визначити роль національного виробництва й використання первинних енергоресурсів. В Україні на АЕС припадає більш ніж половина всього виробництва електроенергії (мал. 61).

У другому балансі встановлюють значення відновних і невідновних ресурсів,

що розташовані на території країни, у виробництві енергії. Третій баланс дає змогу проаналізувати витрати енергоресурсів за видами економічної діяльності. В Україні промисловість використовує переважно кам’яне вугілля (40,8 %), сільське господарство та транспорт — нафтопродукти (відповідно 65,0 % і 70,9 %), житлово-комунальне господарство — природний газ (57,4 %), торгівля та послуги — електроенергію (42,6 % від усіх спожитих первинних енергоресурсів).


ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ: СТИСЛО ПРО ГОЛОВНЕ

Без електроенергії неможливий розвиток економіки.

Енергогенеруючі потужності створено на базі використання атомної, вітрової, гідравлічної, сонячної, теплової енергії та енергії біомаси й морських хвиль. Кожний тип електростанцій має свої особливості в розміщенні та переваги й недоліки в експлуатації.

Важливо впроваджувати заходи з енергозбереження в побуті й на виробництві. Для визначення енергетичної ефективності й енергоємності національної економіки укладають паливно-енергетичний баланс.

Знаю і вмію обґрунтувати

1. Які розрізняють типи електростанцій? Схарактеризуйте вплив різних чинників на їхнє розміщення.

2. Поясніть, чому під час вибору місця для зведення ГЕС важливо враховувати кліматичні умови.

3. Чому різні види економічної діяльності в Україні використовують різні види паливно-енергетичних ресурсів?

4. Назвіть ознаки поняття «паливно-енергетичний баланс».

5. Зіставте дані додатків 1 і 2 та зробіть висновок про роль провідних країн світу у видобуванні та споживанні паливних енергетичних ресурсів.

Працюю з картою

За допомогою карти шкільного атласу встановіть розміщення атомних електростанцій у світі.

Шукаю в ІнТернеТі

Знайдіть на офіційному сайті Державної служби статистики України інформацію про виробництво різних видів промислової продукції в державі. На підставі цих даних і додатка 4 обчисліть загальні витрати електричного струму наїхнє виробництво.

Генерую ідеї

Обчисліть економію електричного струму у грошах у вашому приватному будинку/квартирі в разі заміни всіх лампочок розжарювання на енергоощадні. Запропонуйте інші способи економії електроенергії у вашій оселі.

 

Це матеріал з підручника Географія 9 клас Гільберг

 






^