Российский Университет Дружбы Народов Экологический факультет Реферат по дисциплине «учение о гидросфере» на тему: «Энергетические ресурсы Тихого океана»

Выполнил: Горняков А.К., ОСБд-204

Проверила: Алейникова А.М.

Москва 2013

Содержание.

1. Введение………………………………………...3

2. Нетрадиционные источники энергии………….4-8

2.1. Энергия приливов………………..……..4-5

2.2. Гидротермальные источники……….….5-7

2.3 Энергия волн…………………………….7-8

3. Топливные ресурсы…………………………...9-10

3 .1 Нефтегазоносные месторождения...........9-10

3.2 Уголь…………………………………… ..10

4.Нетопливные ресурсы………………………….10-12

5. Заключение ………………………………….…13

6. Список использованной литературы……….…14

1. Введение

Топливно-энергетические ресурсы (син. Энергетические ресурсы) - запасы топлива и энергии в природе, которые при современном уровне техники могут быть практически использованы человеком для производства материальных благ;

К топливно-энергетическим ресурсам относятся:

- различные виды топлива: каменный и бурый уголь, нефть, горючие газы, горючие сланцы, торф, дрова;

- энергия падающей воды рек, морских приливов, ветра;

- солнечная и атомная энергия. [4]

В данной работе я уделяю особое внимание потенциальному использованию топливных, нетопливных и нетрадиционных источников энергии в Тихом океане.

Океаны являются огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает, что они не приносят какого-либо ощутимого ущерба океанской среде. Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.

Кроме всего этого, тихоокеанский бассейн – одна из самых богатых на нефть зон в мире, обширные месторождения находятся недалеко от берега Аляски, Калифорнии и Китая. Также Тихий океан является важным источником геотермической энергии, которая особенно важна для Новозеландской экономики. Энергия ветра также оказалась подходящей для накопления электричества на многих из Тихоокеанских островов. Рыболовство в Тихом океане – одна из самых развитых отраслей из-за того, что этот океан содержит самую богатую флору и фауну в мире, особенно питаемые холодными потоками воды вдоль побережья Южной Америки. Птицы, которые охотятся на рыб, производят один из самых важных ресурсов области – их экскременты, накапливаясь год за годом, создают гуано, одно из самых богатых удобрений в мире. У острова Науру были огромные запасы фосфата, созданного за тысячи лет морскими птицами, что сделало на непродолжительный период времени этот остров самым маленьким, и, вероятно, самым богатым государством, с самым высоким доходом на человека, в мире.

2. Нетрадиционные источники энергии

2.1 Энергия приливов

Ученые считают, что технически возможно и экономически выгодно использовать лишь очень небольшую часть приливного потенциала Мирового океана – по некоторым оценкам только 2%. При определении технических возможностей большую роль играют такие факторы, как характер береговой линии, форма и рельеф дна, глубина воды, морские течения и ветер. Опыт показывает, что для эффективной работы ПЭС высота приливной волны должна быть не менее 5 м. Чаще всего такие условия возникают в мелких и узких заливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Но подобных мест на всём земном шаре не так уж много: по разным источникам 25, 30 или 40.

При оценке экономических выгод строительства ПЭС также нужно учитывать, что наибольшие амплитуды приливов-отливов характерны для окраинных морей умеренного пояса. Многие из этих побережий расположены в необжитых местах, на большом удалении от главных районов расселения и экономической активности, следовательно, и потребления электроэнергии. Нужно учитывать также и то, что рентабельность ПЭС резко возрастает по мере увеличения их мощности до 3-5 и тем более 10-15 млн. кВт. Но сооружение таких станций-гигантов, к тому же в отдаленных районах, требует особенно больших затрат, не говоря уже и о сложнейших технических проблемах.[2]

В северо-западной части Тихого океана особенно выделяется Охотское море, где в Тугурском и Пенжинском заливах высота приливной волны составляет 9-13 м. Значительные приливы наблюдаются и у побережий Китая и Корейского полуострова. На восточном побережье Тихого океана благоприятные условия для использования приливной энергии имеются у берегов Канады, Чилийского архипелага на юге Чили, в узком и длинном Калифорнийском заливе Мексики.

Схема устройства приливной электростанции показана на рис. 1

На рис. 1, h - максимальная разность уровней для избранного места расположения станции. Сооружается плотина, образующая необходимый бассейн. В теле плотины устанавливается гидротурбогенератор, который (в целях большей эффективности работы электростанции) должен быть «обратимым», т. е. действовать по своему прямому назначению при протекании через него воды в обе стороны: как справа налево, так и слева направо.

(Рис. 1) Схема ПЭС.

2.2 Гидротермальные источники

1977 году ученые на дне Тихого океана нашли... «дымящие фабрики». Они выглядели как небольшие башни высотой до 25 метров, выбрасывавшие в океанскую воду под высоким давлением черный «дым» (рис 2)

Оказалось, что они образованы благодаря контакту океанской воды с магмой. Оказалось, что они образованы благодаря контакту океанской воды с магмой. Морская вода проникает по ним вглубь Земли, где затем нагревается теплом магмы и вступает в химическую реакцию с горными породами. Потом, разогретая и обогащенная различными веществами, она вырывается к поверхности дна.

Температура «дыма» черных курильщиков достигает 350-400 °С![6]

(рис 2) «Черный курильщик» [6].

Именно после открытия абиссогидротермалей (научное название гидротермальных источников), ряд стран начал проектировать ОТЭС (опытные океанские тепловые электростанции)

Работа ОТЭС основана на принципе, используемом в паровой машине. Котел, заполненный фреоном или аммиаком - жидкостями с низкими температурами кипения, омывается теплыми поверхностными водами. Образующийся пар вращает турбину, связанную с электрогенератором. Отработанный пар охлаждается водой из нижележащих холодных слоев и, конденсируясь в жидкость, насосами вновь подается в котел.

2.3 Энергия волн

Помимо тепловой энергии на поверхности морей и океанов можно вырабатывать энергию, накапливаемую морскими волнами практически на всей акватории Мирового Океана. Сегодня морские волны в основном носят разрушительный характер, размывая береговую линию и находящиеся там постройки. Кинетическая энергия волн огромна. При ударе о берег волны высотой 1 м с периодом 10 сек на 1 милю побережья приходится мощность более 35 тыс. л. с (период волны – время между прохождением двух последовательных гребней через фиксированную точку)

Энергия морских волн значительно выше энергии приливов. Приливное рассеяние (трение, вызванное Луной) составляет порядка 2,5 ТВт. Энергия волн значительно выше и может быть использована значительно шире, чем приливная.

Основная задача получения электроэнергии из морских волн — преобразование движения вверх-вниз во вращательное для передачи непосредственно на вал электрогенератора с минимальным количеством промежуточных преобразований, при этом желательно, чтобы большая часть оборудования находилась на суше для простоты обслуживания.

Выходной вал устройства вращается как от движения поплавка вниз, так и вверх. Механизм, находящийся на берегу, соединяется с поплавком штангой. Кроме того, механизмы можно секционировать на общий вал для получения большей суммарной мощности.

В штате Орегон специалистами Ocean Power Technologies был запущен первый коммерческий проект, в результате которого была создана волновая ферма.

Согласно проекту, после его завершения более трех сотен жилых домов будут на постоянной основе обеспечиваться электричеством, которое вырабатывается из энергии волн (рис 3).

(Рис 3) Проект волновой фермы возле штата Орегон

Сама установка ВлЭС своим принципом работы напоминает буй, который колеблется на волнах. Движения волн приводят в действие поршень с гидравлическими насосами. Эти насосы своим движением заставляют действовать электрогенератор, от которого выработанная энергия передается на берег посредством проведенных по дну кабелей.

Стоимость такой приливной электростанции составляет в целом 60 миллионов долларов. Несмотря на то, что разработка очень перспективна, у нее нашлись свои противники, которые уверены в ее неэффективности. По мнению скептиков, ветрогенераторы по своему экономическому эффекту гораздо дешевле и поэтому они прибыльнее как альтернативные источники энергии для котельных, которые работают автономно на электричестве, освещения.