какие регионы планеты и какие страны имеют особенно хорошие условия для развития гелиоэнергетики
Гелиоэнергетика в России и в мире
Гелиоэнергетика (солнечная энергетика) – вид энергетики, основанный на применении непосредственно солнечного излучения для получения какого-либо вида энергии. Солнечная энергетика использует источник энергии, который неисчерпаем, и является экологически чистой, т.е. не выделяющей вредных отходов.
Производство энергии при помощи солнечных электростанций соответствует концепции распределенного производства энергии.
Сегодня гелиоэнергетика выступает в роли основного метода снабжения спутников, космических станций и зондов электроэнергией.
Перспективно и целесообразно использовать данную энергию рассредоточенными и малоэнергоемкими потребителями в областях, где наблюдается значительная солнечная радиация. В древней Греции солнечную радиацию использовали для освещения и строительства домов, для обогрева. Сегодня в домостроении используются специальные конструктивные приемы по применению солнечной радиации, которые дают возможность сокращать потребность в отоплении на 75%.
Уже запущено использование прямых преобразователей солнечной радиации в тепловую и электрическую энергию в домостроении. Солнечную энергию генерируют на солнечной тепловой станции – башни (гелиостат), которая окружена группой зеркал (приемников), собирающих падающую энергию Солнца на гелиостате, где температура достигает 1200°С. При помощи замкнутого охлажденного контура вырабатывается электрическая энергия. На фотоэлектрических станциях энергия падающих лучей преобразуется через солнечные элементы в электроэнергию. Как правило, солнечные тепловые станции занимают большую площадь.
Сегодня человечество активно использует новые энергетические источники, которые являются экологически чистыми. В 1890-1910 годы происходил бурный переход на новые источники энергии. Также данный период ознаменован заменой каретной тяги автомобилем, а светильники на газу освещением за счет электричества. Во многих развитых странах свершилась промышленная революция.
В наши дни человечество переживает очередной переход на новые энергетические источники, который начался еще в 1990 году. Ученые утверждают, что данный период продлится до 2020 года. Особенностью этого времени является его экологическая направленность – уменьшение загрязнения окружающей среды, снижение объемов выбросов в атмосферу углекислого газа и сернистых газов. За это время человек должен внедрить возобновляемые чистые источники энергии, например гелиоэнергетику и тепловые насосы, в свою повседневную жизнь. Иначе под угрозу экологической катастрофы будет поставлена возможность дальнейшей жизнедеятельности на планете.
Возможности гелиоэнергетики
Чтобы оценить возможности гелиоэнергетики, принято считать, что плотность потока солнечной радиации вне земной атмосферы равна 1,4 кВт на метр квадратный, в полдень на уровне океана – 1 кВт на метр квадратный.
Наша планета в среднем перехватывает 1,7х10 14 кВт солнечной радиации, которая имеет огромную мощность, превышающую в 500 раз предельные малодостижимые потребности человечества. За год наша планета получает 10 18 кВт/ч солнечной энергии, это в 10 раз больше, чем количество энергии, которое могут дать все известные ископаемые топлива, в том числе расщепляемые вещества. Из общего количества солнечной радиации, поступающей на планету, 30% сразу же отражается в космическое пространство коротковолновым отражением, половина абсорбируется атмосферой, поверхностью планеты и преобразуется в тепло, которое рассеивается в космос в качестве инфракрасного излучения. Следующие 20% участвуют в процессах отражения, конвекции, осадков, кругооборота воды в природе. Около 0,2% энергии Солнца уходит на образование океанских и атмофсферных потоков. И только 0,02% солнечной энергии захватывается хлорофиллом, содержащимся в зеленой растительности, и принимает участие в поддержании жизни на планете. Благодаря этим 0,02% миллионы лет назад образовалось ископаемое топливо на Земле. Гелиоэнергетика является популярным видом электроэнергии в Западной Европе и Латинской Америке.
По самым оптимистичным прогнозам, к 2020 году гелиоэнергетика будет приносить 5-25% производства энергии во всем мире.
Существует два вида гелиоэнергетики: физический и биологический. Физический вариант – энергия аккумулируется солнечными элементами на полупроводниках, солнечными коллекторами или собирается системой зеркал.
Солнечные коллекторы распространены в Израиле, Японии, Греции, Турции, в Египте и на Кипре для отопления и нагревания воды. Некоторые предприятия в РФ производят солнечные сушилки, используемые в сельском хозяйстве, которые дают возможность сократить на 40% расходы энергии на единицу сухого продукта. В РФ также выпускаются усовершенствованные комплексные установки для нагрева воды и плоские солнечные коллекторы.
Солнечные элементы (ФЭП, фотоэлектрические элементы) используются широко в космических аппаратах. Но наиболее экономичной является гелиоэнергетика, использующая системы зеркал, способствующие нагреванию в трубах солнечных электростанций (СЭС) масла. Энергия, вырабатываемая на СЭС, в 5-7 раз дешевле энергии ФЭП. Недостаток СЭС – большие затраты металла на их создание (они в 10-12 раз выше, чем при получении энергии на АЭС или ТЭС). Затраты цемента еще больше: в 50-70 раз. СЭС требуют больших площадей, поэтому их строительство возможно только в пустынях. Так, на юге от Лос-Анджелеса функционирует СЭС мощностью 80 МВт, затраты на ее возведение окупились быстро, получаемая энергия на 1/3 дешевле энергии АЭС.
При биологическом варианте гелиоэнергетики применяется солнечная энергия, которая накопилась в органическом веществе растений в процессе фотосинтеза, как правило, в древесине. Количество диоксида углерода, выделяющееся при сжигании растительной массы, равняется его усвоению в процессе роста растений (нулевые выбросы). В ближайшие годы Австрия планирует получать до 1/3 необходимой энергии от сжигания древесины. Для данных целей в Великобритании собираются засадить лесом 1 млн га территории земель, не использующихся для сельского хозяйства. Высаживаются быстрорастущие породы, например, тополь, срезку которого можно осуществлять уже через три года после высаживания (деревья высотой около 4 м, диаметр стволов от 6 см). В Бразилии из отходов сахарного тростника вырабатывают этиловый спирт, использующийся в качестве топлива; в США функционируют электростанции, работающие на сжигании отходов кукурузы.
Компания в Америке «Дженерал электрик» применяет биомассу бурых быстрорастущих водорослей (с 1 га этих плантаций ежедневно получается энергия, равная энергии 28 л бензина). Также используется планктонная микроскопическая водоросль спирулина, которая может давать ежегодно с 1 га до 24 т сухого вещества. В данном случае энергия производится в замкнутой системе: после сжигания водорослей зола передается в бассейн для последующего использования, что сокращает расход элементов минерального питания.
Биологическим видом гелиоэнергетики также является выработка биогаза, швельгаза, образующегося при термической обработке (пиролизе) бытовых органических отходов в специальных установках, где они нагреваются в анаэробных условиях до 400-700°С. Затрачивается лишь некоторое количество тепловой энергии, получаемой из традиционных источников.
Какие регионы планеты и какие страны имеют особенно хорошие условия для развития гелиоэнергетики
Подробное решение параграф § 9 по географии для учащихся 10 класса, авторов Ю. Н. Гладкий, В. В. Николина 2013
1. Пользуясь климатической картой мира, попытайтесь хотя бы примерно определить, в каких странах и регионах имеются наилучшие возможности использования: а) энергии Солнца б) энергии ветра.
а) США – один из лидеров использования Солнечной энергии, кроме этого здесь находится самое солнечное место в мире – г. Юма, шт. Аризона. Также перспективен Кипр (320 солнечных дней в году), Ямайка (250) б) Энергию ветра используют такие страны как Голландия, Франция, Швеция. Находясь в прибрежной зоне, ветра там дуют постоянно.
2. Наиболее развита гелиоэнергетика в: 1) России, Великобритании 2) США, Франции 3) Италии, Бразилии.
3. Выберите верные утверждения:
1) Ценность рекреационных ресурсов определяется только в денежной форме.
2) Ресурсы ветровой энергии сосредоточены главным образом в умеренном поясе (верно)
3) Объекты природного и антропогенного происхождения, используемые человеком для отдыха, туризма, лечения, называют рекреационными ресурсами (верно)
4) Ресурсы солнечной энергии значительны в странах тропического пояса (верно)
4. Почему человечество всё настойчивее ищет возможности использования нетрадиционных источников энергии?
Это связано с исчерпанием потенциала традиционных источников энергии и все увеличивающимися издержками при их использовании и добыче.
5. Как влияет широтная зональность и вертикальная поясность на распределение агроклиматических ресурсов?
Если учитывать, показатели широтной зональности, то изменение агроклиматических ресурсов будет идти от экватора к полюсам. При вертикальной поясности – ухудшение агроклиматических ресурсов будет прослеживаться при поднятии вверх.
6. Каковы особенности рекреационных ресурсов и их отличие от изученных ранее природных ресурсов?
Все природные ресурсы обладают рекреационным потенциалом. Рекреационные ресурсы – объекты и явления природы, которые можно использовать в целях отдыха, туризма и лечения. Этот вид ресурсов выделяется не по особенностям происхождения, а по характеру использования.
7. Оцените возможности развития гелиоэнергетики в Сахаре, если количество солнечных дней в году достигает 30.
Это маловероятно, в силу наличия зыбучих песков, песчаных бурь, высокой температуры днем и низкой ночью. Все эти факторы делают сложным возможности эксплуатации солнечных батарей и их обслуживания.
8. На какие альтернативные источники обильной и чистой энергии следует надеяться человечеству в 21 столетии?
Термоядерная энергия, так как запасы водорода почти неисчерпаемы.
9. Используя специальную литературу подберите конкретные примеры развития рекреационной деятельности в Российской Федерации.
Россия конечно, Канада.
, Норвегия и её соседи.
Какие страны имеют наилучшие возможности для развития геотермальной энергетики?
Какие страны имеют наилучшие возможности для развития геотермальной энергетики.
Напишите особенности работы нетрадиционных электро станций(солнечная, геотермальная, приливная, ветровая энергия)?
Напишите особенности работы нетрадиционных электро станций(солнечная, геотермальная, приливная, ветровая энергия).
Места их нахождения.
Какие особенности территории и хозяйства россии имеют решающее значение для развития транспорта?
Какие особенности территории и хозяйства россии имеют решающее значение для развития транспорта.
Какие страны в : А) Средиземноморского региона?
Какие страны в : А) Средиземноморского региона?
Б)Страны Балканского региона?
В)Страны Карибского региона?
Г)Страны Латинской Америки?
КАКИЕ ОТРАСЛИ МАШИНОСТРОЕНИЯ В НАШЕЙ СТРАНЕ ИМЕЮТ НАИБОЛЬШУЮ ПЕРСПЕКТИВУ ДЛЯ СВОЕГО РАЗВИТИЯ?
КАКИЕ ОТРАСЛИ МАШИНОСТРОЕНИЯ В НАШЕЙ СТРАНЕ ИМЕЮТ НАИБОЛЬШУЮ ПЕРСПЕКТИВУ ДЛЯ СВОЕГО РАЗВИТИЯ.
Какие особенности территории и хозяйства России имеют решающее значение развития транспорта?
Почему зарубежная Азия опередила другие регионы мира по размерам производства?
Почему зарубежная Азия опередила другие регионы мира по размерам производства?
Какие страны региона имеют крупнейшие масштабы экономики?
Какие направления развития энергетики в странах Южной Европы наиболее перспективны?
Какие направления развития энергетики в странах Южной Европы наиболее перспективны.
Где на земном шаре в каких странах и регионах имеются наилучшие возможности использования энергии ветра?
Где на земном шаре в каких странах и регионах имеются наилучшие возможности использования энергии ветра.
Какие особенности географического положения Беларуси являются благоприятными для хозяйственного развития страны А какие сдерживают?
Какие особенности географического положения Беларуси являются благоприятными для хозяйственного развития страны А какие сдерживают.
Какие страны имеют наилучшие возможности для развития геотермальной энергетики?
Какие страны имеют наилучшие возможности для развития геотермальной энергетики.
Какие возможности они дают для развития нашей страны?
Какие возможности они дают для развития нашей страны?
Какие возможности они дают для развития нашей страны?
КАКИЕ ОТРАСЛИ МАШИНОСТРОЕНИЯ В НАШЕЙ СТРАНЕ ИМЕЮТ НАИБОЛЬШУЮ ПЕРСПЕКТИВУ ДЛЯ СВОЕГО РАЗВИТИЯ?
КАКИЕ ОТРАСЛИ МАШИНОСТРОЕНИЯ В НАШЕЙ СТРАНЕ ИМЕЮТ НАИБОЛЬШУЮ ПЕРСПЕКТИВУ ДЛЯ СВОЕГО РАЗВИТИЯ.
Перечислите благоприятные особенности географического положения России?
Перечислите благоприятные особенности географического положения России.
Какие возможности они дают для развития нашей страны?
Какие направления развития энергетики в странах Южной Европы наиболее перспективны?
Какие направления развития энергетики в странах Южной Европы наиболее перспективны.
Страны ИМЕЮЩИЕ крупные геотермальные станции?
Страны ИМЕЮЩИЕ крупные геотермальные станции.
Где на земном шаре в каких странах и регионах имеются наилучшие возможности использования энергии ветра?
Где на земном шаре в каких странах и регионах имеются наилучшие возможности использования энергии ветра.
Перечислите благоприятные чарты географического положения России?
Перечислите благоприятные чарты географического положения России.
Какие возможности это даёт для развития нашей страны.
Перечислите благоприятные особенности географического положения России?
Перечислите благоприятные особенности географического положения России.
Какие возможности они дают для развития нашей страны?
§ 9. Другие виды ресурсов
Каковы перспективы нетрадиционной энергетики? Что понимают под агроклиматическими ресурсами? Какие бывают рекреационные ресурсы?
Ресурсы нетрадиционной энергетики
Природные ресурсы мира не ограничиваются уже рассмотренными нами. Так, наряду с широким использованием традиционных источников энергии предпринимаются попытки вовлечь в хозяйственный оборот ресурсы так называемой нетрадиционной (или альтернативной) энергетики. Это энергия Солнца, ветра, земных недр, приливов и отливов, термоядерная энергия и т. д. (рис. 17). Особые надежды возлагаются на водород как на один из наиболее перспективных видов энергоносителей.
РЕСУРСЫ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ — ЭТО ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА, ВЕТРА, ЗЕМНЫХ НЕДР И Т. Д. ОДНО ИЗ ГЛАВНЫХ ИХ ПРЕИМУЩЕСТВ — ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА ПО СРАВНЕНИЮ С ТРАДИЦИОННЫМИ ЭНЕРГОРЕСУРСАМИ.
Агроклиматические ресурсы
Под агроклиматическими ресурсами принято понимать основные элементы климата — тепло, влагу, свет и воздух, которые наряду с питательными веществами почвы служат непременными условиями развития растений. Все элементы климата, строго говоря, равноценны, однако современное размещение и специализацию мирового земледелия определяет прежде всего обеспеченность сельскохозяйственных культур тепло м. Элементарными понятиями, характеризующими термический режим сельскохозяйственного региона, являются следующие:
биологическая сумма температур — количество тепла, необходимого растениям для полного завершения вегетационного цикла;
сумма активных температур — арифметическая сумма всех средних суточных температур за период, когда они превышают 10 °С (иногда 5 °С);
биологический ноль, или минимум, — критический температурный уровень, ограничивающий активное развитие растений (для пшеницы он равен 5 °С, кукурузы 10 °С, риса 15 °С).