§ 10. Электроэнергетика

Стр.32

ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Какой принцип лежит в основе работы водяного колеса?

В водяных колесах работа производится в основном силой веса воды, которая, перемещаясь вниз вместе с ковшом колеса, заставляет его вращаться. В нижнебойных водяных колесах работа производится под действием только удара струи воды в прямые лопатки.

Принцип действия водяного колеса получил дальнейшее развитие в гидротурбинных двигателях, которыми оснащаются современные гидроэлектростанции.

Стр.34

МОИ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Вопрос 1. Установите виды топлива, принцип работы, достоинства и недостатки ТЭС. Найдите на карте крупнейшие ТЭС России.

В качестве топлива в России используют уголь, газ или нефть.

Тепловая (паротурбинная) электростанция:

Электростанции, преобразующие тепловую энергию сгорания топлива в электрическую энергию, называются тепловыми (паротурбинными).

Преимущества:

Используемое топливо достаточно дешево.

Требуют меньших капиталовложений по сравнению с другими электростанциями.

Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. Топливо может транспортироваться к месту расположения электростанции железнодорожным или автомобильным транспортом.

Занимают меньшую площадь по сравнению с гидроэлектростанциями.

Стоимость выработки электроэнергии меньше, чем у дизельных электростанций.

Недостатки:

Загрязняют атмосферу, выбрасывая в воздух большое количество дыма и копоти.

Более высокие эксплуатационные расходы по сравнению с гидроэлектростанциями.

5 крупнейших ТЭС в России:

Сургутская ГРЭС-2 в Ханты-Мансийском АО

Рефтинская ГРЭС в п. Рефтинском (Свердловская область)

Костромская ГРЭС в. Волгореченске

Сургутская ГРЭС-1 в Ханты-Мансийском АО

Рязанская ГРЭС в г. Новомичуринск

Вопрос 2. Установите сходство в принципе работы ТЭС и АЭС и назовите достоинства и недостатки АЭС. Укажите крупнейшие АЭС страны.

Недостатки атомных станций:

Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению.

Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах. Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая. Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700–800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

Достоинства атомных станций:

Отсутствие вредных выбросов.

Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (зола угольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения).

Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки.

Высокая мощность: 1000–1600 МВт на энергоблок.

Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Сходство в том, что в том и другом случаи производится перегретый пар, который вращает турбогенератор.

5 крупнейших АЭС в России:

Балаковская в Балаково (Саратовская область)

Калининская в Удомле (Тверская область)

Курская на Сейме в Курске

Ленинградская в Сосновом Бору (Ленинградская область)

Нововоронежская

Вопрос 3. Определите главное достоинство ГЭС по сравнению с ТЭС и АЭС. Укажите крупнейшие ГЭС в России.

Гидроэнергия в качестве энергоресурса имеет принципиальные преимущества по сравнению с углем или ядерным топливом. Ее не нужно добывать, как-либо обрабатывать, транспортировать, ее использование не дает вредных отходов и выбросов в атмосферу. В некоторых случаях плотины гидростанции позволяют регулировать речной сток, они надежны, просты в эксплуатации (по сравнению с ТЭС и АЭС), дешевы. Вода водохранилищ может использоваться в сельском хозяйстве для полива, в них можно разводить рыбу. Одним словом, достоинства ГЭС являются достаточно серьезными для принятия решения о их строительстве.

Однако при размещении ГЭС на равнинных реках отчуждаются плодородные пойменные земли, что, безусловно, является отрицательным моментом. Необходимо учитывать также, что с ростом площади водохранилищ ГЭС происходит снижение скорости воды, что неблагоприятно сказывается на их водно-химическом и гидробиологическом режимах. Наличие плотин, в большинстве своем без рыбоподъемников, оказывает серьезное отрицательное влияние на ценные породы промысловых рыб. Наконец, серьезную опасность представляют высотные плотины при их случайном или намеренном разрушении. Указанные недостатки гидроэнергии свидетельствуют о необходимости всестороннего экологического сопоставления вариантов сооружения ГЭС и других альтернативных источников. ГЭС — это плотины, перегораживающие реки, контролирующие течение, из чего и черпается энергия.

5 крупнейших ГЭС в России:

Саяно-Шушенская им. П. С. Непорожнего на р. Енисей в Хакасии

Красноярская в 40 км от Красноярска

Братская на р. Ангара в Иркутской области

Усть-Илимская на р. Ангара

Волжская на р. Волга

Стр.35

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос 1. Какие типы электростанций производят основную часть электроэнергии в России?

Тепловые электростанции. Около 75% всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Это основной тип электростанций в России.

Гидроэлектростанции. ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Именно ГЭС позволили советскому правительству в первые десятилетия советской власти совершить такой прорыв в промышленности. Современные ГЭС позволяют производить до 7 Млн. КВт энергии, что вдвое превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и АЭС, однако размещение ГЭС в европейской части России затруднено по причине дороговизны земли и невозможности затопления больших территорий в данном регионе. Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где наиболее эффективно осваиваются гидроресурсы.

Атомные электростанции. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС. Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют, но работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

Вопрос 2. В каких районах страны и почему строятся атомные электростанции?

Европейская часть России (Чукотка), Европейский Северо — Запад, Центральная Россия.

Вопрос 3. На каких реках России построены крупнейшие ГЭС?

Саяно-Шушенская ГЭС р. Енисей, Красноярская ГЭС р. Енисей, Братская ГЭС р. Ангара, Богучанская ГЭС р. Ангара, Волжская ГЭС р. Волга, Бурейская ГЭС р. Бурея, Чебоксарская ГЭС р. Волга, Зейская ГЭС1,33р. Зея, Нижнекамская ГЭС р. Кама, г Загорская ГАЭС р. Кунья, Воткинская ГЭС р. Кама, г Чиркейская ГЭС р. Сулак.

Вопрос 4. Какие электростанции разных типов влияют на окружающую среду?

Тепловые электростанции больше всего, наверное, влияют на окружающую среду. На них могут сжигать газ, мазут и уголь. При сжигании газа — почти никакого влияния, потому что он содержит мало серы и азота. А вот при сжигании угля и мазута — в атмосферу выбрасывается много соединений азота, серы, углерода. Углерод создает парниковый эффект. А оксиды и диоксиды азота и серы при соединении с водой образуют кислоты. Они выпадают в виде кислотных дождей. Гидроэлектростанции такого ущерба не несут. Однако, для их создания строятся огромные плотины и заливаются огромные территории, меняя тем самым существовавшую экосистему. Атомные электростанции, вопреки расхожему мнению не такие грязные и радиации вокруг них меньше, чем вокруг тех же угольных ТЭС. Потому, что на АЭС предусмотрен двойной контур защиты, а на угольных нет никакой защиты от радиации, хотя при добыче угля, попадаются радиоактивные элементы.