2.Вклад различных первичных источников энергии в производство электроэнергии в мире.

Первичная энергия- это энергетические ресурсы, извлекаемые из окружающей среды: все виды топлива, механическая энергия воды и ветра, энергия Солнца, тепло недр Земли и океанской воды.

В целях обеспечения энергетической безопасности и снижения экономических рисков важна диверсификация источников энергии для производства электричества. Как следует из рисунка и

из таблицы, в мире в целом примерно по 17% производства электроэнергии приходится на газ,

гидроэнергию и ядерное топливо. Наибольшее количество электроэнергии (39%) производится за

счет сжигания угля. Экономические риски повышаются, когда превалирует какой-то один

источник энергии как, например, газ в России и Нидерландах (более 51%), уголь в Польше.

Билет 18

1.Стоимость отпускаемой электроэнергии в Южной Корее около 8 центов за 1 кВт∙час. Оцените годовой доход всех АЭС страны (млрд.долларов в год), полагая, что работают 20 энергоблоков средней мощностью 1100 МВт каждый при КИУМ=90%.

КИУМ = 90%; Рэс=1100Мвт; t=365 дней; n=20 блоков; p=0,08$

Выработка энергии за год при КИУМ = 100% для одного энергоблока

Е'=1100Мвт*24часа*365дней=9636000Мвт.-час

E''=9636000Мват.-час*0,90=8672400Мват.-час

E=8672400Мват.-час*20=173448000Мват.-час=173400000000Кват.-час

TR=173400000000Кват.-час*0,08$= 13872000000$=13,87млрд$(в год)

2.Взаимосвязь ввп и производства энергии в странах мира.

Ведущая роль в развитии всех отраслей народного хозяйства, в росте благосостояния людей принадлежит энергетике. Надежность и стабильность снабжения энергией лежат в основе национальной безопасности, экономического процветания и глобальной стабильности.

Энергетика как сектор национальной экономики оказывает огромное влияние, как прямое, так и косвенное, на жизнь людей и в значительной мере определяет структуру экономического развития. Энергетический сектор является существенным источником формирования национального дохода.

Биологическая (мускульная) мощность человека составляет 2–3 тыс. ккал/сут ≈ 100–150 Вт, т.е. находится на уровне мощности средней электрической лампочки.

Благодаря развитию энергетики среднее годовое потребление энергии на душу населения в мире составляет приблизительно 3 т у.т./годчел. ≈3 кВт/чел.

Потребление энергии на душу населения иногда называют «энерговооруженностью». В экономически наиболее развитых странах энерговооруженность составляет 6–12 кВт/чел. (около 6–12 т у.т./год, или около 190-380 ГДж/год∙чел) при годовом валовом национальном продукте (ВВП) 20–40 тыс. дол./год∙чел.

В странах с меньшим производством энергии и ВВП меньше, и меньше продолжительность жизни людей.

Более чем в 80 странах мира энерговооруженность близка к биологической мощности человека.

Билет 19

1. Оцените стоимость солнечной батареи электрической мощностью 100 кВт для космического спутника Земли при КПД преобразования энергии 10 % и удельной стоимости полупроводниковой батареи 20 тысяч долларов за 1 квадратный метр.

P=105Вт; η=0,1; qз=1,4*103Вт/м2 P=η*q*S, где S - площадь солнечной батареи; S=≈715м2 Стоимость = 715*20тыс$=14.3млн.$

2. Динамика потребления энергии. Взаимосвязь ВВП и энерговооруженности в странах мира.

Рост потребления энергии человечеством обусловлен одновременным действием трех факторов:

1) увеличением численности населения,

2) повышением эффективности использования освоенных энергоресурсов (развитие технологий) и

3) освоением более калорийных и технологичных видов топлива.

За последние 150 лет годовое потребление энергии в мире выросло в 100 раз с ежегодным приростом до 3 – 5 %.

Биологическая (мускульная) мощность человека составляет 2–3 тыс. ккал/сут ≈ 100–150 Вт, т.е. находится на уровне мощности средней электрической лампочки.

Благодаря развитию энергетики среднее годовое потребление энергии на душу населения в мире составляет приблизительно 3 т у.т./годчел. ≈3 кВт/чел.

Потребление энергии на душу населения иногда называют «энерговооруженностью». В экономически наиболее развитых странах энерговооруженность составляет 6–12 кВт/чел. (около 6–12 т у.т./год, или около 190-380 ГДж/год∙чел) при годовом валовом национальном продукте (ВВП) 20–40 тыс. дол./год∙чел.

В странах с меньшим производством энергии и ВВП меньше, и меньше продолжительность жизни людей.

Более чем в 80 странах мира энерговооруженность близка к биологической мощности человека.

Билет 20

1.Оцените относительное увеличение стоимости электроэнергии реактора, если на отчисления для выполнения НИОКР (инновационные отчисления) пришлось увеличить эксплуатационные расходы на 10% ? Капитальные затраты К=3 млрд. долл, начальные эксплуатационные расходы Y=0.1 млрд. долл/год, мощность реактора W=1 ГВт, ставка дисконтирования 10%/год.

2.Методы транспортировки энергии на большие расстояния.

Билет 21

1.Оцените приведенные затраты на строительство АЭС с реактором PWR, если Капитальные затраты К=3 млрд. долл, эксплуатационные расходы Y=0.1 млрд. долл/год, мощность реактора W=1 ГВт, ставка дисконтирования р=10%/год.

2.Нарисуйте график денежных потоков за время жизненного цикла АЭС.

Билет 22

1.В 2000 году человечество израсходовало около 0,3 Q энергии. Сколько энергии израсходовало человечество за все время существования до 2000 года, если среднегодовой прирост энергопотребления составил 3 %?

W(T)=0,3 Q; k=3 %; E=?

E=W(T)\k * (1-e^-kT)

т.к у нас достаточно большое время наблюдения когда Т>>t т.е. kT>>1, можно пренебречь экспонентой в последней скобке по сравнению с единицей. Тогда E=t*W(T), где t=1\k. E=1\0,03 * 0,3Q=33*0,3Q=10Q=10^22 Дж.

2.Предприятия и процессы ядерного топливного цикла.

Билет 23

1.Типы и классификация ядерных реакторов.

2.Взаимосвязь ВВП и производства энергии в странах мира.

Билет 24

1.Динамика исчерпания урана.

2.Различие вкладов капитальных и эксплуатационных затрат в стоимость электроэнергии тепловых и ядерных электростанций.

Билет 25

1.Пусть две страны А и В развиваются по экспоненциальному закону, т.е. их годовой валовый внутренний продукт (ВВП) на душу населения изменяется с течением времени t по формулам

WA= W0Aexp(kAt), WB= W0Bexp(kBt),

где W0A и W0B – ВВП в начальный момент времени рассмотрения (t = 0) в странах А и В; kA и kB – темпы развития экономики в странах А и В. Пусть в начальный момент времени ВВП в стране В меньше, чем в стране А, т.е. W0A > W0B. Например, W0A = 3 W0B, kA = 0,03 1/год, т.е. 3% в год. Каким должен быть темп kB развития страны В, чтобы через t = 10 лет ВВП в обеих странах сравнялись? Изобразите графически полученное решение.

2.Методы транспортировки энергии на большие расстояния.

Билет 26

1.Структура потребления энергии в промышленности и быту.

2.Приведенные затраты на трубопроводный транспорт энергии.

Билет 27

1.Докажите, что в реакторе ВВЭР-1000 за сутки сгорает около 3 кг топлива. Принять КПД реактора 33%, калорийность топлива 200 МэВ на акт деления.

2.Взаимосвязь темпов роста энергетики (% в год) с периодом ее удвоения.

Билет 28

1. Приведенная стоимость солнечной фотовольтаической электростанции составляет сЭ=1 дол./кВт•ч. Полагая, что приведенные затраты Z на создание фотоэлектрической станции со средней мощностью W=20 МВт целиком определяются капитальными затратами при сроке эксплуатации τ=20 лет, то есть cЭ= Z/W=K/Wτ, определите величину капитальных затрат на строительство солнечной электростанции.

2.Роль ядерной энергетики в энергетической стратегии России и других стран.