Резюме Управление на енергията и околната среда
Енергетиката е отрасъл на икономиката, който обхваща използването на различни енергийни ресурси, включително генериране, пренос, запазване и използване на енергия. Енергийните ресурси включват енергията на Слънцето и космоса, ядрената енергия, горивото и енергията, геотермалните, хидравличните и други източници на енергия.Историята на човечеството е в същото време и историята на развитието на нови видове енергийни ресурси, което беше един от най-важните фактори за промяна на историческите видове управление на природата. Актуалността на избраната тема се дължи и на факта, че в момента човечеството задоволява енергийните си нужди за сметка на топлинна, водна и ядрена енергия, както и други източници, т.нар. алтернативни.
В тази контролна работа бяха разгледани следните въпроси: управление на околната среда в промишлеността, енергетиката, основните концепции на енергийните съоръжения. В тази контролна работа са разгледани достатъчно подробно най-важните положителни и отрицателни аспекти на използването на основните видове енергийни ресурси.
1. Управление на природата в отраслите.
Топлоенергетика.Взаимодействието на топлоелектрическите централи и котелните централи с околната среда се състои в потреблението на вода, гориво, атмосферен кислород, промени в ландшафта и различни емисии на отпадъци във всички геосфери. Специфичният разход на гориво и кислород, обемът и съставът на емисиите се определят от вида на горивото и степента на съвършенство на технологията му на изгаряне.
Обемът и съставът на емисиите зависят от техническото оборудване на електроцентралите, както и от марките и сортовете въглища, нефт и газ, чиито параметри варират според находищата и отделните находища. Един отсъществен фактор, влияещ върху размера на специфичните емисии, е съдържанието на сяра във въглищата, нефта и нефтопродуктите. Използването на изкопаеми горива с високо съдържание на сяра е ограничено или се определя от предварителна десулфуризация.
За електроцентралите, работещи на въглища, нефтени шисти и торф, основният проблем е изхвърлянето на твърди отпадъци - шлака и летлива пепел. Съдържанието на пепел в изкопаемите въглища варира от 4 до 45% (съдържанието на пепел в кафявите въглища е особено високо), нефтените шисти - до 50%, торфа - 6-10%. Съставът на твърдата пепел е доминиран от оксиди на силиций (30-60%), алуминий (18-39%), желязо (5-21%), калций (1-40%), магнезий (6-7%), калий (0,2-3,8%), натрий (0,02-2,3%). В допълнение, пепелта от въглища, шисти и торф е обогатена в сравнение със земната кора с разнообразен комплекс от микроелементи (Be, B, Zn, Zr, Sr, Nb, Mo и др.) В момента е намерен ефективен начин за решаване на този проблем - използването на отпадъци от пепел и шлака в строителната индустрия, в производството на стоманобетонни продукти. Това позволява не само да се избегне заемането на големи площи от прашни депа за пепел и шлака, но и да се спестят такива екологично интензивни материали като цимент и пясък. Пепелта се използва и за рекултивация на кисели почви. Но възможността за оползотворяване на определени форми на пепел и шлака зависи от съдържанието на микроелементи в тях.
Най-приемливият от екологична гледна точка вид изкопаемо гориво е природният газ. Преминаването към електроцентрали и котелни на газ може значително да намали нивото на замърсяване на въздуха в градовете. От технологична гледна точка (възможност за транспортиране през тръби, удобство за регулиране на горивния процес, висока калоричност) газът също е по-удобен от другите видове гориво. Следователно делът на газа в световното горивоенергийният баланс (21%) през последните десетилетия се увеличи многократно и рязко надхвърли дела си в енергийните ресурси. Днес газът представлява само 5% от доказаните запаси на световните горивни и енергийни ресурси (по отношение на референтното гориво), докато въглищата представляват 79%. Този етап от развитието на световната енергетика е получил образното наименование на газовата пауза между предимно въглищната енергия от миналото и хипотетичната термоядрена енергия на бъдещето.
Топлоелектрическите централи, независимо от използваното гориво, се нуждаят от вода за охлаждане на блоковете и следователно топлоенергетиката е най-големият промишлен потребител на вода. Изхвърлянето на нагрята вода води до топлинно замърсяване на водните тела. В големите електроцентрали се създават специални охладителни басейни с нарушени температурни условия.Hydropodoxesне причинява химическо или радиационно замърсяване на околната среда, но създаването на резервоари води до наводняване на земя, активиране наекзогенни(процеси, които протичат на повърхността и в подземната зона на земната кора под формата на нейното механично и физико-химическо взаимодействие с хидросферата и атмосферата), а понякога иендогенниГеологични процеси, свързани с енергийните ари пеят в недрата на твърдата земя) на геодинамични процеси. Водноелектрическите язовири нарушават хидрологичния режим на реките и местообитанието на организмите, обитаващи водата. Създаването на големи язовири в низинните реки има особено негативно въздействие. Изграждането на язовири с високо налягане в планински долини е по-енергийно ефективно и причинява по-малко щети на земните ресурси. Тук обаче е необходимо голямо внимание, тъй като допълнителното статично натоварване от създадените резервоари до стотици метри дълбочинаспособни да нарушат нестабилния баланс на тектоничните блокове и да провокират разрушителни земетресения. Язовирите и резервоарите, които създават, се превръщат в рискови фактори за участъците надолу по течението на речните долини. Поради тези обстоятелства делът на водната енергия в глобалния енергиен баланс е относително малък (5%) и относително стабилен. В същото време за отделни региони (слабо населени, тектонично стабилни нископланински и среднопланински райони, като Скандинавия и Колския полуостров, отчасти Източен Сибир) ролята на водната енергия е много по-висока. Значителен е и потенциалът на малките водноелектрически централи.
До края на 1983 г. 317 атомни електроцентрали са били в експлоатация и 209 са били в процес на изграждане в 25 страни. След аварията в Чернобил почти всички страни по света ограничиха програмите си за ядрена енергия. Причина за преразглеждане на отношението към ядрената енергетика, наред с опасността от аварии в резултат на операторски грешки, технически неизправности, терористични актове, е и липсата на задоволително решение на проблемите с погребването на радиоактивните отпадъци, консервацията и демонтажа на самите съоръжения на АЕЦ след пълното им изчерпване на ресурса. Необходимостта от допълнителни разходи за подобряване на безопасността на атомните електроцентрали и целия ядрено-енергиен цикъл прави ядрената енергия нерентабилна. Всяко десетилетие се откриват нови опасности, свързани с работата на атомните електроцентрали.
Има всички основания да се смята, че нови данни за опасностите от атомните електроцентрали ще продължат да се разкриват.
Въпреки това неизбежното изчерпване на горивните ресурси не позволява на човечеството напълно да се откаже от ядрената енергия. В момента неговите перспективи са свързани с развитието на контролиран термоядрен синтез. Товаза дълго време, за да задоволи нуждите на човечеството от енергия. Например, от деутерий, съдържащ се в един литър морска вода, може да се получи толкова енергия, колкото от 300 литра бензин. В същото време, тъй като продуктът на термоядрените реакции е стабилен, химически инертен хелий, химическо или радиационно замърсяване е почти изключено.
Алтернативна енергия -е комбинация от нетрадиционни, възобновяеми енергийни източници: слънчева, вятърна, геотермална, приливи и отливи, морски вълни, атмосферно електричество. Основното предимство на всички тези енергийни източници е тяхната екологичност - липсата на каквото и да е замърсяване, свързано с тях, недостатъкът е непостоянството и свързаната с това техническа сложност на използване.
Някои региони на света имат значителен потенциал, който се развива интензивно през последните десетилетия. Има две експериментални приливни електроцентрали във Франция и България (Кислогубская на Колския полуостров); в САЩ (Калифорния); Япония, Италия, Мексико, България (Камчатка) и Филипините експлоатират геотермални електроцентрали с обща мощност от 5 хиляди kW; десетки хиляди вятърни турбини се използват в Западна Европа и САЩ; слънчевите електроцентрали осигуряват топла вода на 90% от жилищните сгради и хотели в Кипър и до 65% в Израел. Делът на всички нетрадиционни възобновяеми източници в света днес, въпреки бързото му нарастване (в относително изражение, спрямо 0,001% в края на 80-те години на миналия век), се измерва в десети от процента. Днес делът им е 5-8%.
Понастоящем анализът на развитието на световната енергийна индустрия показва значителна промяна в приоритетните проблемикъм пълна оценка на възможните последици от въздействието на основните енергийни сектори върху живота, околната среда и здравето на населението.
Енергийните съоръжения най-интензивно въздействат върху биосферата. Използването на традиционни горива (въглища, нефт, газ), изграждането на атомни електроцентрали и други предприятия от ядрения горивен цикъл (NFC), увеличаването на налягането и обема на резервоарите - всички тези фактори влияят върху решаването на важни глобални проблеми при оценката на въздействието на енергията върху биосферата на Земята. Ако в предишни години предпочитание при избора на методи за производство на енергия се дава предимно на методи, основани на минимизиране на икономическите разходи, сега въпросите за оценка на възможните последици от изграждането и експлоатацията на енергийни съоръжения все повече се извеждат на преден план. Това се отнася преди всичко за ядрената енергетика, големите водноелектрически централи, енергийните комплекси, предприятията, свързани с добива и транспортирането на нефт и газ и др. Тенденциите и темповете на развитие на енергетиката сега до голяма степен се определят от нивото на надеждност и безопасност (включително екологична) на електроцентрали от различни видове. Вниманието на специалистите и широката общественост е насочено към тези аспекти на развитието на енергетиката. В тях се инвестират значителни материални и интелектуални ресурси, но самата концепция за надеждност и безопасност на потенциално опасни обекти остава до голяма степен слабо развита.
Една от основните насоки за решаване на проблема е приемането на набор от технически и организационни решения, основани на концепциите на теорията на риска, тъй като енергийните съоръжения, както и много предприятия, представляват източници на риск за населението и околната среда.
Надеждността на обекта се разбира като свойството на обекта да се поддържа във времето в рамките на установените границистойности на всички параметри, характеризиращи способността за извършване на необходимите функции (в този случай генериране на електрическа и топлинна енергия) при определени режими и условия на използване, поддръжка, съхранение и транспортиране.
Екологичната безопасност се разбира като съвкупност от състояния, процеси и действия, които осигуряват екологично равновесие в околната среда и не водят до жизненоважни щети (или заплахи от такива), нанесени на околната среда и хората. Това е и процесът на осигуряване на защитата на жизнените интереси на индивида, обществото, природата, държавата и цялото човечество от реални или потенциални заплахи, създадени от антропогенно или природно въздействие върху околната среда [6, стр. 16]
1. „Надеждност и екологична безопасност на ВЕЦ
инсталации" Лвов Л.В.; Федоров М.П.; Шулман С.Г. Санкт Петербург 1999г
2. "Екология и защита на биосферата в случай на химическо замърсяване" Лозановская
I.N.; Орлов Д.С.; Садовникова Л.К. Москва 1998г
3. „Проблеми на околната среда. Какво се случва, кой е виновен и какво да правим?
под редакцията на Данилов-Данилян В.И. Москва 1997г
4. Статия "Ядрена митология от края на 20 век" А. В. Яблоков "Нов свят" 1995 г.
5. ГОСТ 27.002-89 „Надеждност в инженерството. Основни понятия. Термини и определения, Москва 2008 г.
6. Акимова Т.С., В.В. Хаскин, Учебник по екология, Москва, Единство, 1999 г