НЕКОММЕРЧЕСКОЕ  АКЦИОНЕРНОЕ  ОБЩЕТВО

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

 Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

 

 

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

 

Конспект лекций

для магистрантов профильного направления специальности 6М071800 – Электроэнергетика

 

 

Алматы  2010

        СОСТАВИТЕЛЬ: А.В. Болотов. Современные проблемы электроэнергетики. Конспект лекций для магистрантов профильного направления специальности 6М071800 – Электроэнергетика - Алматы: АУЭС, 2010.- 36 с.

 

 

В конспекте лекций по дисциплине «Современные проблемы электроэнергетики» показана связь энергетики и окружающей среды, определены  общие проблемы энергетики, проблемы, сопровождающие тепловую энергетику и использование энергии водных ресурсов, атомную энергетику, показаны некоторые пути решения проблем традиционной энергетики, возможности использования возобновляемых  энергетических ресурсов, преодоления энергоэкологических проблем стран  Центрально – Азиатского региона.

                                    

СОДЕРЖАНИЕ 

Лекция 1.  Энергетика и окружающая среда, общие проблемы энергетики   4

Лекция 2. Проблемы тепловой энергетики                                                         7

Лекция 3. Экологические проблемы гидроэнергетики                                      9

Лекция 4. Атомная энергетика                                                                             14

Лекция 5. Некоторые пути решения проблем традиционной энергетики       18                                                                                                                           

Лекция 6. Использование возобновляемых  энергетических ресурсов            20

Лекция 7. Экономия энергии  - новый источник энергии                                 25  

Лекция 8. Энергоэкологические проблемы стран

Центрально – Азиатского региона                                                                       28

Список литературы                                                                                                35

 

 

Лекция 1. Общие проблемы энергетики. Энергетика и окружающая среда

 

Содержание лекции: рост населения Земли и экономическое развитие общества ведут к росту потребления энергии и нарушению экологического равновесия.  

Цель лекции: показать причины энергоэкологического кризиса и пути выхода из него путем перехода на альтернативные, неисчерпаемые и возобновляемые ресурсы, режим энергосбережения.

 

Общие признаки современной энергетики: дефицит энергии, ввод в оборот новых энергетических ресурсов, глобализация,  международный обмен энергетическими ресурсами, политизация энергетики. 

Глобальная энерго – экологическая ситуация.

Динамика роста населения Земли.

По сообщениям Американского Управления Переписью Населения, население Земли пересекло 6-миллиардную отметку 19 июля 1999 года. Каждую минуту на нашей планете рождается примерно 250 и умирает 103 человека, то есть прирост населения Земли – около 150 человек в каждую минуту.

Население мира неуклонно растет:

- 1 миллиард в 1804 году;

          - 2 миллиарда в 1927 году (через 123 года);

          - 3 миллиарда в 1960 году (через 33 года);

          - 4 миллиарда в 1974 году (через 14 лет);

          - 5 миллиардов в 1987 году (через 13 лет);

     - 6 миллиардов в 1999 году (через 12 лет);

Прогнозы на дальнейший рост населения Земли:

          - 7 миллиардов в 2013 году (через 14 лет);

          - 8 миллиардов в 2028 году (через 15 лет);

     - 9 миллиардов в 2054 году (через 26 лет).

Динамика роста населения по регионам в ХХ – начале ХХI века характеризуется следующими показателями (в млн. человек): его прирост в развитых странах незначителен, а в развивающихся – чрезвычайно высок. Так, за 1975-1990 г.г. из 2,2 миллиарда прироста населения около 90%, то есть 2 миллиарда приходится на развивающиеся страны. Увеличение населения с 1970 г. по 2000 г. составило: в Европе – 16,1%; в Северной Америке – 30,2 %; в Азии – 76,1 %, в Латинской Америке – 89,3 %, в Африке – 140,4 %. Доля населения развивающихся стран в общей численности населения планеты в 1950 году составляла 2/3, в 1975г. – 3/4, в 2000 году – 4/5, а в середине ХХI века по прогнозам составит 9/10. Экономика развивающихся стран и депрессивных регионов сильно отстает от экономик развитых стран.

Ситуация в мире:

- 1,3 млрд. людей, которые живут меньше чем на 1 доллар в день;

- 1,3 млрд. людей, которые испытывают перебои с безопасной питьевой водой;

- 2,0 млрд. людей не имеют электричества.

На долю аграрных стран и регионов приходится свыше 90% сельского населения мира, но как это, ни парадоксально, они не в состоянии прокормить даже себя, поскольку рост населения в них превышает прирост производства продовольствия. Необходимость осваивать новые технологии, развивать промышленность требует энергии и участия в мировой торговле, однако это  по ряду причин затруднительно. Использование традиционных источников энергии - физической силы животных, сжигание древесины и различного рода органики, не позволяют существенно повысить производительность труда в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в сфере услуг. В развивающихся странах  существует полная зависимость от мирового рынка и его конъюнктуры, некоторые из этих стран обладают огромными запасами нефти, но  не в состоянии регулировать ситуацию в свою пользу. Кроме того, сегодня развитие производительных сил и социально-культурной среды общества невозможно без повышения уровня образования всего народа, без овладения современными достижениями науки и техники, без доступа к электроэнергии. Все большее число людей в мире сознает, что проблемы развивающихся регионов  стремительно выходят на авансцену истории.

 Устранение отставания регионов и развивающихся стран необходимо всем, в том числе и самым развитым странам. Оно во многом определяет судьбу человечества, глобальную миграцию населения в поисках благоприятных условий жизни,  доступа к энергии, воде и продуктам.

В  ХХ веке в мире при росте численности населения в 3,8 раза - с 1,7 млрд. человек до 6,3 млрд. человек, произошло 15 кратное увеличение потребления энергетических ресурсов, среднее потребление энергии на душу населения также возросло -  почти в 4 раза, составив около 1,5 т н.э/чел в год.

Производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошли тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без них. С другой стороны, человек все больше и больше заостряет свое внимание на экологическом аспекте энергетики и требует чистых производств энергии и экономичных технологий ее использования. 

Современный период развития человечества иногда характеризуют через три «Э»: Энергетика, Экономика, Экология. Энергетика в этом ряду занимает особое место. Она является определяющей и для экономики, и для экологии. От нее в решающей мере зависит экономический потенциал государств и благосостояние людей. Она же оказывает наиболее сильное воздействие на окружающую среду, экосистемы и биосферу в целом. Самые острые экологические проблемы (изменение климата, гиперосадки, кислотные дожди, всеобщее загрязнение среды обитания и другие) прямо или косвенно связаны с производством, либо с использованием энергии. Энергетике принадлежит первенство не только в химическом, но и в других видах загрязнения среды обитания - тепловом, аэрозольном, электромагнитном, радиоактивном. Поэтому не будет преувеличением сказать, что от решения проблем энергетики зависит возможность решения основных экологических и экономических проблем. Энергетика - это та отрасль производства, которая развивается исключительно быстрыми темпами. Если численность населения в современный период удваивается за 50 -60 лет, то в производстве и потреблении энергии это происходит через каждые 12-15 лет. Увеличение производства энергии требует вовлечения в оборот новых объемов первичных энергетических ресурсов, их добычи, переработки, транспортировки, наращивания структуры транспортных магистралей, как по первичным традиционным ресурсам, так и по линиям передач электроэнергии.

Организационной проблемой современной энергетики являются ограничения потребителей, подключенных к сетям энергосистем.

Практически ежедневные отключения потребителей, осуществляющиеся якобы из-за неуплаты за электроэнергию и топливо, плюс ограничения "в связи с необходимостью экономии энергоресурсов", плюс перерывы в энергоснабжении из-за аварийных отключений дезорганизуют жизнь городов и регионов, приносят ущерб, оцениваемый в миллиарды долларов.

По оценкам среднемноголетних потерь в сельском хозяйстве, а также в непрерывных производствах обрабатывающей промышленности, ущерб от недопоставки электроэнергии в 25-30 раз превышает стоимость недопоставленного количества энергии и не компенсируется энергоснабжающими организациями.

Отключение: это наказание или преступление?

Особенно актуально создание генерирующих мощностей на "концах" местных линий электропередач напряжением 6-10 кВ, имеющих большую протяженность. К таким линиям подключены многие потребители, и именно такие линии часто аварийно отключаются. Создание регулируемого рынка независимых энергопроизводителей в этих районах позволит избежать потерь от недоотпуска энергии и снизить потери в сетях.

В какой – то степени будут решены проблемы повышения КПД производства и передачи энергии, частные технические и организационные проблемы,    однако остается главная проблема современной энергетики  - угрожающее воздействие на экологию, ухудшение среды обитания всего живого.

Нет основания ожидать, что темпы роста производства и потребления энергии в ближайшей перспективе существенно изменятся (некоторое замедление их в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности стран третьего мира), поэтому важно получить ответы на следующие вопросы:

- какое влияние на биосферу и отдельные её элементы оказывают основные виды современной (тепловой, водной, атомной) энергетики и как будет изменяться соотношение этих видов в энергетическом балансе в ближайшей и отдаленной перспективе;

- можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных (традиционных) методов получения и использования энергии;

- каковы возможности производства энергии за счет альтернативных  повсеместно распространенных неисчерпаемых и возобновляемых ресурсов, таких как энергия ветра, Солнца, движущейся воды, термальных вод и других источников, которые относятся к экологически чистым и неисчерпаемым.

 

Лекция 2. Экологические проблемы тепловой энергетики

 

Содержание лекции: объемы использования углеводородного топлива, запасы и причины перехода на новые энергетические ресурсы.

Цель лекции: показать объемы использования углеводородного топлива и вред,  наносимый природе тепловыми электростанциями.

 

За счет сжигания топлива (включая дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии, однако доля их в производстве электроэнергии постепенно  уменьшается до 80 - 65  %. При этом в промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используются в основном для обеспечения нужд транспорта. Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии (52%). В Казахстане по данным British Petroleum на конец 2006 года сосредоточено:

- 3,3% мировых запасов нефти, включая газовый конденсат;

- 1,7% мировых запасов природного газа;

- 3,4% мировых запасов угля.

При сохранении современных объёмов добычи в Казахстане согласно расчётам нефти хватит на 77 лет, газа — более чем на 100 лет, угля — на 325 лет. Поскольку добыча топливно-энергетического сырья будет расти, то разведанные их запасы будут исчерпаны гораздо раньше.

Основную долю в общей выработке электроэнергии в Казахстане вносит угольная энергетика, базирующаяся на дешевых экибастузских углях. В обозримой перспективе уголь будет по-прежнему играть основную роль в энергетике страны.

В настоящее время в структуре использованных первичных энергоресурсов в Казахстане на уголь приходится почти 50% . В то время как в мире аналогичный показатель ниже 25%, развитые страны отказываются от угольной энергетики, как наименее экологичной. Показатель использования нефти, как первичного энергоносителя, в Казахстане около 18, в мире - 35%. На атомную энергетику  в общем объеме получаемой энергии в мире приходится 7%, в Казахстане получение этого вида энергии предвидится в будущем.

Из - за большой доли использования в выработке электрической энергии и тепла дешевого низкокачественного угля открытой добычи с зольностью до 56 %, Республика Казахстан относится к странам с высоким уровнем выбросов углекислого газа - основного парникового газа, влияющего на процессы потепления климата Земли, а также на ухудшение здоровья населения. Сжигание топлива дает 78% общей эмиссии парниковых газов в Казахстане.

Сжигание топлива - не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде оксида углерода), около 50% двуокиси серы, 35% - окислов азота и около 35% пыли, большое количество паров воды. Имеются данные, что тепловые электростанции загрязняют среду радиоактивными веществами.

В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на предельные  дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния -1,5 млн. доз. Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды - воду, почву, все  звенья экосистем, а также на человека, другие организмы и их сообщества.

Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большой мере зависит от вида используемых топлив. Наиболее чистым является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.

Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы в основном в виде пирита, сульфата закисного железа и гипса. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС - золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. т. мелкодисперсных аэрозолей, которые способны заметно изменять баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков, а, попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.

В выбросах угольных ТЭС содержатся канцерогенные вещества, а также абразивные материалы - окислы кремния и алюминия, они  способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз.

 Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и шлаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.

 ТЭС - существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные).

 Тепловая энергетика не может долго существовать: для того, чтобы сохранить климат и все живое большая часть мировых запасов ископаемых видов топлива – прежде всего нефти и угля, должна остаться в недрах, либо необходимо кардинально увеличить ее стоимость за счет природоохранных мероприятий.

«Каменный век закончился не потому, что было мало камней, и нефтяной (угольный) век завершится задолго до того, как нефтяные (угольные) запасы мира иссякнут».                                  

      (Шейх Заки Йамани)  

                                                           

Лекция  3. Экологические проблемы гидроэнергетики

 

Содержание лекции: объемы производства электроэнергии гидроэлектростанциями, русло реки – биологическая система, ГЭС с переменным графиком выработки энергии, затопление территорий и переменный уровень водохранилища.

Цель лекции: показать особенности использования водных ресурсов для выработки электроэнергии, последствия, возникающие при затоплении больших площадей и остановке естественного режима течения.

 

Круговорот воды в природе происходит благодаря активности солнца, в результате чего вода испаряется из океанов, морей и других водных поверхностей, формирует тучи, выпадает в виде дождя или снега и попадает назад в океан. Пары воды образуются также в результате сжигания углеводородного топлива и также включаются в осадки. Энергия этого круговорота, движимого Солнцем, наиболее эффективно используется в гидроэнергетике. Использование воды для получения механической энергии - достаточно старая практика. Струя воды приводит в движение лопасти и может вращать их со скоростью, необходимой для производства электроэнергии.

В целом, энергия, заключённая в круговороте воды и морских волнах, огромна, но использование этой энергии является достаточно трудным. Наиболее распространённым методом применения энергии воды является традиционная гидроэнергетика, т.е. технология, позволяющая производить электроэнергию за счет падающей воды. К принципиальным преимуществам гидроэнергетики можно отнести способность к быстрому восстановлению собственных ресурсов, отсутствие загрязняющих выбросов в атмосферу, возможность быстро регулировать нагрузку в электрической сети, низкая стоимость процесса производства электроэнергии. К недостаткам большой гидроэнергетики относятся большие капиталовложения в строительство гидроэлектростанций (ГЭС), а также вред, который наносится окружающей среде в процессе строительства и эксплуатации ГЭС.

Двадцатый век стал эпохой строительства гидроэлектростанций. Это  важнейшая веха в истории человечества. Однако и сегодня в этой сфере двадцать первый век будет продолжением освоения гидроресурсов. Процесс строек ГЭС не остановился.

Сектор гидроэнергетики незаменим в системе производства и потребления электроэнергии. Если суточный график нагрузки и ее базисную часть покрывают тепловые и атомные станции, то справиться с пиковыми нагрузками могут только маневренные гидростанции или гидроаккумулирующие станции - они обеспечивают 95% резерва регулировочной мощности

Основной причиной того, что ГЭС не строят повсеместно, является высокая стоимость их строительства, а также необходимость наличия больших водных ресурсов в относительной близости к населенным пунктам. К другим проблемам, связанным со строительством ГЭС, относятся: воздействие дамб на речные экосистемы и социальные проблемы, в частности, связанные с переселением жителей.

Русло реки - экологическая система, где изменения в пределах одного компонента могут вызвать цепную реакцию. Например, изменения в расходе воды могут воздействовать на качество воды и ситуацию с рыбой ниже по течению. Барьеры дамбы могут значительно изменять условия существования рыбы. Кроме того, помимо появления нового водохранилища или увеличения размеров старого, построенная дамба может блокировать миграционные пути рыбы.

Изменения среды могут быть обнаружены и далеко вниз по течению, иногда даже в море. В тропиках могут происходить большие сезонные изменения количества осадков. В сухие периоды парообразование с озер и водохранилищ может быть значительным, что повлияет на уровень воды в водохранилищах более существенно, чем в умеренных широтах. Русло реки и ее водораздел взаимно влияют друг на друга. Русло, например, может воздействовать на местный климат и уровень грунтовых вод в окружающих районах. Изменения скорости течения и уровня воды также вызовут изменения в перемещении осаждающихся веществ.

Во время строительства ГЭС особенно большим будет перемещение грязи и отложений вниз по течению от места возведения станции. Земляные работы и проходка туннеля могут привести к значительному ухудшению качества воды, что вызовет дополнительные проблемы.

Грунтовые воды играют важную роль в поддержании существующей экосистемы, ее флоры и фауны. В большинстве стран грунтовые воды являются также источником питьевой воды. Водохранилища вместе с изменением и возможными колебаниями уровня воды, вызванными наличием ГЭС, влияют на уровень грунтовых вод в окружающих районах, что, в свою очередь, может повлиять на качество воды и перемещение осадков в русле реки в результате стока и эрозии.

Из-за засорений водохранилища срок службы их уменьшается. Перемещение отложений и питательных веществ играет критическую роль в экосистеме реки. Использование людьми природы и ее богатств может полностью зависеть от разливов, водных отложений. Водохранилище служит "ловушкой" для питательных веществ и грязи, что может привести к значительному понижению общей миграции питательных веществ вниз по течению. Кроме того, годичные изменения в снабжении питательными веществами русла реки могут также подвергаться изменениям, что в свою очередь снижает биологическое воспроизводство на всем пути к морю или озеру. Имеются примеры, когда вследствие строительства дамбы лов рыбы морским флотом существенно сокращался.

Для некоторых видов рыб могут возникнуть препятствия для их размножения из-за возможного изменения уровня воды во время периода нереста. В искусственном водоеме обычно обитают меньше видов рыб, чем в естественном озере. Изменения потока воды могут радикально влиять на питательные вещества и условия икрометания вниз по течению. Также изменяется и "образование" пищи, как и ее доступность для рыбы. В дамбе и на местах сброса воды от турбин может выделяться избыточный газ, преимущественно азот, что может быть смертельным для рыбы

Затопление и изменение потока воды, кроме того, вызывает изменение фауны и флоры вне русла реки. Из-за постоянных или периодических затоплений под ударом окажется животный и растительный мир района, где находится ГЭС. Если животные могут частично переместиться в новые места обитания вне области водоема, (естественно, если соответствующие условия среды будут найдены), то растительность затопляемых областей считается утраченной.

Трудно предсказать вообще, какие произойдут изменения вне затопленной области. Локальные климатические изменения и изменения уровня грунтовых вод могут воздействовать на флору и фауну. Ценные виды и природные разновидности могут быть потеряны навсегда. Общее увеличение активности в районе (транспорт, шум и т.д.), особенно характерные для периода строительства, также воздействует на фауну отрицательным образом.

Для больших ГЭС с дамбами необходимы большие водохранилища и большие площади для разлива. Для освобождения места под эти площади необходимо переселить много людей. Это значит, что жизнь многих людей может существенно измениться вследствие абсолютно нового местожительства, нового распределения земли, новых условий труда и стиля жизни. В случае с возведением больших ГЭС воздействие на жизнь людей может быть достаточно серьезным.

Социальные последствия, вероятно, возникнут и в том случае, если население района, где строится ГЭС, будет вынуждено переселиться на земли более экологически уязвимые и менее плодородные, чем те, которые они традиционно использовали. Такое косвенное воздействие на экологию может вызвать ряд значительных экологических проблем, имеющих негативные последствия для всего района, где находится ГЭС.

Особенно страдает коренное население. Из-за своих социально-культурных традиций и исторически сложившейся привязанности к земле, воде и другим природным ресурсам, они не могут приспособиться к изменениям и новым видам деятельности. Перемещение групп коренного населения ставит под удар всю их культурную систему. Такие меньшинства брошены на произвол судьбы, поскольку они практически не имеют большого политического влияния и возможности отстаивать свои собственные интересы.

Изменения в условиях социальной, экономической и религиозной организации общества могут создавать ряд косвенных социальных последствий, которые трудно предвидеть в процессе планирования проекта. Культурные ландшафты, древние стоянки, святые места, места погребения и т.д. часто имеют большое значение для культуры местного населения.

Большие ГЭС могут влиять на развитие эпидемий заболеваний, связанных с водой. Водохранилище может улучшать проживание и условия размножения паразитических организмов, вызывающих различные заболевания. Среди них можно упомянуть сыпной тиф, холеру, дизентерию и другие. К заболеваниям, связанным с водной средой обитания основных переносчиков, относятся биляриоз, малярия, филариоз, сонная болезнь и желтая лихорадка.

Водохранилища, где находится большое количество стоячей воды с низкими колебаниями ее уровня, создают благоприятные условия для жизни болезнетворных организмов. Растительность в водохранилище также "улучшает" среду обитания для некоторых типов переносчиков инфекции. Например, растительность может снабжать переносчиков инфекции повышенной порцией питательных веществ; улучшаются условия для размножения и сохранения в периоды низкого уровня воды; водные растения закрывают от сильного солнечного света улиток, которые являются разносчиками биляриоза. К тому же, исследования показали, что разновидность москитов - разносчиков малярии и филариоза - существует благодаря растительности в водоемах. Если водоем используется и для ирригации, и для снабжения технической и питьевой водой, имеется риск заражения болезнетворными организмами, живущими в воде. Такая инфекция может распространяться на обширные территории.

Прорыв дамбы происходит редко, но из-за его возможных масштабных последствий, необходимо заранее оценить размеры повреждений, вызванных прорывом. Несчастные случаи с людьми, повреждение имущества и технических сооружений рассматриваются как наиболее существенные, но значительным также может быть и негативное воздействие на окружающую среду.

Согласно статистике, наиболее частой причиной прорыва дамбы является сочетание усиления течения реки перед дамбой и повреждений в водосливе дамбы. Вторичными причинами являются дефекты основания дамбы или просачивание через нее воды. При высоком уровне воды в водохранилищах оползни земли и камней от насыпи выше или внутри резервуара могут вызывать настолько массивные паводковые волны, что вода может проливаться по полной или частичной ширине дамбы. Если дамба насыпная, это может привести к разрушению самой дамбы. Специальные меры предосторожности должны быть приняты, если большая дамба строится в сейсмически опасном районе.

Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосборов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых сине-зеленых (цианей). По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды.

Накопление воды в водохранилищах ГЭС и расходование ее в соответствии с графиком выработки электроэнергии сильно усложняет водный режим русла рек ниже ГЭС, вызывает периодические затопления, наносит большой ущерб хозяйственной деятельности. Принадлежность стока рек государствам, по территории которых они протекают, отсутствие политического урегулирования использования стока трансграничных рек, делает гидроэнергетику политически неустойчивым энергетическим ресурсом.

Экономический потенциал гидроэнергии в мире составляет 8100 млрд. кВт.ч, установленная мощность всех гидростанций - 669000 МВт, вырабатываемая электроэнергия - 2691 млрд. кВт.ч, т.е. экономический потенциал используется на 33%.

 В настоящее время начался  процесс восстановления разрушенных и строительства новых ГЭС, решаются политическим путем проблемы использование трансграничных водотоков, увеличивается использование энергии мирового океана.

 

Лекция 4. Атомная энергетика

 

Содержание лекции: особенности атомной энергетики, сырьевая база Казахстана, перспективы строительства АЭС.

Цель лекции: показать достоинства, недостатки и пути развития атомной энергетики, скрытая опасность, пути развития атомной энергетики.

 

Мировой опыт показывает, что без использования ядерной энергетики вряд ли удастся решить энергетические проблемы, как в ближайшем, так и отдаленном будущем.

Вполне очевидно, что развитие энергетики стран, рано или поздно, пойдет по этому пути. Свою роль призваны сыграть экономическая привлекательность атомной энергетики по сравнению с углеводородной, истощение со временем углеводородных энергоносителей, несмотря на их громадные запасы, а также экологическая составляющая, связанная с ограничениями по парниковым  выбросам и соблюдением международных стандартов по охране окружающей среды.

Казахстан обладает значительным потенциалом развития атомной энергетики, имея для этого объективные предпосылки:

1)  В Казахстане сосредоточено около 19% мировых разведанных запасов урана.

2)  Собственная развитая уранодобывающая и перерабатывающая промышленность.

3)  Возможность реализации стратегии Холдинга «Казатомпром» по построению компании с полным ядерно-топливным циклом позволит обеспечить казахстанскую атомную энергетику ядерным топливом, произведенным внутри страны. Это даст возможность формировать более низкий тариф на электроэнергию.

4)  В Казахстане сохранился квалифицированный персонал, четверть века обеспечивавший бесперебойную работу первого в мире опытно-промышленного реактора на быстрых нейтронах БН-350. С 1999 года реактор выводится из эксплуатации.

5)  В Казахстане с советских времен сохранились уникальная научная база для исследований в области ядерной физики, квалифицированные научные и технические кадры.

6)  Республика продолжает успешно эксплуатировать три исследовательских ядерных реактора в научных целях.

7)  Имеется инфраструктура для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной энергетики и ядерной физики, в том числе выполнения работ по обоснованию безопасности атомной энергетики, испытаниям перспективного топлива для ядерных реакторов, разработки проектов ядерной техники.

8)  Интегрированная в МАГАТЭ национальная система ядерной и радиационной безопасности.

9)  Законодательная и нормативная база, регулирующая основные аспекты деятельности по мирному использованию атомной энергии.

Последовательный перевод традиционной энергетики на ядерно-энергетические технологии может принести заметный синергетический эффект:

1)  развитие атомной энергетики будет способствовать обеспечению энергетической безопасности страны, достижение которой в перспективе невозможно без диверсификации производства энергии. Это позволит существенно снизить или полностью ликвидировать зависимость от импорта электроэнергии, что в условиях возможных колебаний цен на сырье и прогнозируемого многократного роста потребностей в электроэнергии является большим плюсом.

2)  ядерная энергетика позволит увеличить объем производимой энергии, не нарушая при этом экологический баланс. Это приведет к исключению дополнительных вредных выбросов в атмосферу и к обеспечению принятых международных обязательств в решении глобальных экологических проблем.

3)  важнейшими преимуществами ядерной энергетики является стабильность цен на электроэнергию в течение длительного периода времени.

4)  развитие атомной энергетики объективно приведет к повышению технологического уровня отечественного машиностроения, укреплению научно-технического потенциала страны и созданию новых высокотехнологичных отраслей экономики.

5)  произойдет интеграция промышленных предприятий в международную кооперацию производителей оборудования для АЭС.

6)  будет изменена структура экспорта в направлении увеличения доли высокотехнологичной продукции – электроэнергии и реакторного топлива.

7)  гарантированность энергетических ресурсов обеспечит устойчивое социально-экономическое развитие Казахстана.

В целом ядерная энергетика имеет значительные перспективы в Казахстане, и ее развитие может существенно увеличить потенциал всей энергетической отрасли.

Однако для этого необходимо преодолеть ряд проблемных ситуаций.

До Чернобыльской катастрофы никакая отрасль производства не имела меньшего уровня производственного травматизма, чем АЭС. После 1986 г. главная экологическая опасность АЭС определилась возможностью аварий, хотя вероятность их на современных АЭС и невелика, но она не исключается. В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглась территория в радиусе более 2 тыс. км, охватившая более 20 государств. В пределах бывшего СССР пострадало 11 областей, где проживает 17 млн. человек. Общая площадь загрязнённых территорий превышает 8 млн. га, или 80000 км². В России наиболее значительно пострадали Брянская, Калужская, Тульская и Орловская области. Пятна загрязнений имеются в Белгородской, Рязанской, Смоленской, Ленинградской и других областях.

Но катастрофа еще не закончилась - продолжают умирать люди, пострадавшие в Чернобыле, а зараженная территория станет безопасной лишь через многие тысячи лет.

Чернобыль разрушил много мифов атомной индустрии, стало доступно больше информации, на основе которой многие сумели убедиться в том, что атомная энергетика – опасна, что фактически повсеместно можно обойтись без нее, используя альтернативные источники энергии и внедряя технологии энергоэффективности.

Миф о том, что атомная энергетика - наиболее дешевый источник электроэнергии, больше не существует. Своим возникновением этот миф обязан оружейному комплексу СССР, которому необходимо было как-то оправдать существование и развитие огромного комплекса атомной индустрии.

На самом деле во всех странах мира атомная энергетика существовала за счет огромных государственных дотаций. В цену атомной энергии никогда не включали реальную стоимость обращения с ядерными отходами и цену вывода из эксплуатации атомных реакторов для их модернизации или замены.

Отчасти это происходило из-за того, что реальной стоимости вывода реакторов из эксплуатации никто не знал, да и сейчас, когда только наступает время выводить из строя атомные мощности, она сильно колеблется в разных источниках. Но, в любом случае, реальная цена атомной энергетики до сих пор фактически неизвестна.

Однако есть данные о том, что она много выше той, которая декларируется атомной индустрией. В тех странах, где действуют принципы рыночной экономики, цены на атомную энергию существенно растут.

Например, в США киловатт- час электроэнергии, полученной от ветроэлектростанции, на треть дешевле, чем киловатт - час, произведенный АЭС.

Кроме экономической нерентабельности АЭС, как производителя энергии, необходимо сказать и о технической несовершенности атомных технологий.

После аварии в Чернобыле никто более не сможет утверждать, что АЭС может быть безопасна на 100%. Ежегодно на атомных станциях происходят сотни "мелких" технических неполадок, так называемых «инцидентов». На первый взгляд эти инциденты не очень значительны, однако они могут являться индикаторами технических проблем, существующих в различных системах атомных реакторов. Если такие неполадки не исправить во время, (когда они поддаются исправлению), инцидент может перерасти в крупную аварию.

 После аварии на Чернобыльской АЭС отдельные страны приняли решение о полном запрете на строительство АЭС. В их числе  Швеция, Италия, Бразилия, Мексика. Швеция, кроме того, объявила о намерении демонтировать все действующие реакторы (их 12), хотя они и давали около 45% всей электроэнергии страны. Резко замедлились темпы развития данного вида энергетики в других странах. Приняты меры по усилению защиты от аварий существующих, строящихся и планируемых к строительству АЭС. Вместе с тем человечество осознает, что без атомной энергетики на современном этапе развития не обойтись. Строительство и ввод в строй новых АЭС постепенно увеличивается. В настоящее время в мире действует более 500 атомных реакторов. Около 100 реакторов находится в стадии строительства.

Много реакторов (по количеству больше, чем АЭС) установлено на подводных лодках, ледоколах и на космических объектах.

В процессе ядерных реакций выгорает лишь 0,5-1,5% ядерного топлива. Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за год работы дает около 60т. радиоактивных отходов. Часть их подвергается переработке, а основная масса требует захоронения. Технология захоронения довольно сложна и дорогостояща. Отработанное топливо обычно перегружается в бассейны выдержки, где за несколько лет существенно снижается радиоактивность и тепловыделение. Захоронение обычно проводится на глубинах не менее 500-600м в шурфах. Они располагаются друг от друга на таком расстоянии, чтобы исключалась возможность атомных реакций.

 Неизбежный результат работы АЭС - тепловое загрязнение вод. Выработка 1 млн. кВт.ч электроэнергии на ТЭС дает 1,5 км3 подогретых вод, на АЭС такой же мощности объем подогретых вод достигает 3-3,5 км3.

Причиной  больших потерь тепла на АЭС является более низкий коэффициент их полезного действия по сравнению с ТЭС, где он равен 35-40%, а на АЭС - только 30-31 %.

В целом можно назвать следующие воздействия  АЭС на окружающую среду:

- разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т. п.) в местах добычи руд (особенно при открытом способе);

- изъятие земель под строительство самих АЭС. Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800-900 га;

- изъятие значительных объемов вод из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность цветения, возрастают явления теплового стресса у гидробионтов;

- не исключено радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессах добычи и транспортировки сырья, а так же при работе АЭС,  при складировании и переработке отходов, их захоронениях.

Что касается Республики Казахстан, у нашей страны богатый ядерный потенциал.

"Так что атомная энергетика Казахстана рождается не на пустом месте".

В "Программе развития электроэнергетики до 2030 года", утвержденной постановлением Правительства Республики Казахстан №384 от 09.04.1999 года, сказано: "Необходимость крупного источника, такого как Южно-Казахстанская ГРЭС или Балхашская АЭС, просматривается за расчетным периодом после 2015 года. Имеющаяся на сегодня информация и анализ мировых тенденций не дает аргументов в пользу строительства АЭС в рассматриваемый период". Может быть, в будущем ситуация изменится и появится надобность в развитии ядерной энергетики в Казахстане.

«Единственно верным шагом в решении проблемы радиоактивных отходов и радиоактивной безопасности, которые возникнут в полном объеме в случае строительства в Республике Казахстан атомных энергоблоков, является отказ от производства этих отходов». Атомная энергетика требует глубокого анализа и совершенствования всей ее инфраструктуры.

 

Лекция 5. Некоторые пути решения проблем традиционной энергетики

 

Содержание лекции: необходимость повышения  КПД топлива при его использовании на ТЭС, ТЭЦ и в котельных, уменьшения поступления загрязнений в окружающую среду, транспортных расходов.

Цель лекции: показать современные направления модернизации энергетики, переход на использование возобновляемых и неисчерпаемых энергоресурсов.

 

Несомненно, что в ближайшей перспективе тепловая энергетика будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе мира и отдельных стран. Велика вероятность увеличения доли углей и других видов менее чистого топлива в получении энергии. В этой связи рассмотрим некоторые пути и способы их использования, позволяющие существенно уменьшать отрицательное воздействие на среду. Эти способы базируются в основном на совершенствовании технологий подготовки топлива и улавливания вредных отходов. В их числе можно назвать следующие:

1)  использование и совершенствование очистных устройств. В настоящее время на многих ТЭС улавливаются в основном твердые выбросы с помощью различного вида фильтров. Наиболее агрессивный загрязнитель - сернистый ангидрид на многих ТЭС не улавливается или улавливается в ограниченном количестве. В то же время имеются ТЭС (США, Япония), на которых производится практически полная очистка от данного загрязнителя, а также от окислов азота и других вредных выбросов.

 2) уменьшение поступления соединений серы в атмосферу посредством предварительной  обработки  углей и других видов топлива (нефть, газ, горючие сланцы) химическими или физическими методами. Этими методами удается извлечь из топлива от 50 до 70% серы до момента его сжигания.

 3) большие и реальные возможности уменьшения или стабилизации поступления загрязнений в среду, обеспечиваемые экономией электроэнергии и, как следствие,  расхода первичных энергетических ресурсов. Не менее значимы возможности экономии энергии в быту и на производстве за счет выполнения мероприятий по энергосбережению.

4)  уменьшение крайне расточительного использования электрической энергии для получения тепла. Важно иметь в виду, что получение электрической энергии на ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии, а на АЭС - не менее 70% энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам на расстояние.

5) повышение  КПД топлива при его использовании на ТЭС, ТЭЦ и в котельных.

6) использование возобновляемых источников энергии.

 Ниже в порядке приоритетности приводятся направления использования ВИЭ по экономическим и социальным критериям.

1) обеспечение энергоснабжения удаленных районов, не подключенных к сетям энергосистем, куда ежегодно завозится млн.т жидкого топлива (дизельное топливо, мазут) и млн.т твердого топлива (уголь).

В связи с увеличением транспортных расходов стоимость топлива повышается в 2 раза и более.

2) предотвращение или снижение ограничений потребителей, подключенных к сетям энергосистем. Создание конкурентной среды в энергетике, прежде всего в дефицитных энергосистемах.

3) развитие собственной промышленности. Увеличение в экспорте доли машин и оборудования, создание дополнительных рабочих мест, реализация имеющегося научно-технического потенциала.

4. снижение экологической напряженности, существующей в ряде городов за счет сокращения объемов вредных выбросов от энергетических установок.

Экологическая обстановка в связи с переходом с газа на уголь может еще более ухудшиться. Проверенное средство не допустить этого - применение тепловых насосов, солнечных приставок к котельным, солнечных коллекторов, ветроагрегатов, малых и микро ГЭС.

5) обеспечение энергетической безопасности некоторых депрессивных регионов, ситуация с энергоснабжением в которых находится в бедственном положении.

 

 

Лекция 6. Использование возобновляемых  энергетических ресурсов

 

Содержание лекции: причины, побуждающие к использованию неисчерпаемых и возобновляемых энергетических ресурсов, перспективы солнечной и ветровой энергетики.

Цель лекции: дать понятие новых видов энергетики, возможных объемов их вклада в энергопотребление в мире и в Казахстане, особенности ветроагрегатов разных схем.

 

Альтернативная, нетрадиционная энергетика – приоритетное направление развития энергетики. Ее неисчерпаемость, автономность, безопасность, экономичность служат гарантией этого утверждения. Перспективы развития альтернативной энергетики определены Законом Республики Казахстан «О поддержке использования возобновляемых энергетических ресурсов».

Некоторые общие стимулы развития возобновляемой энергетики.

Прогнозируемый недостаток и высокая стоимость энергии от "традиционных" видов энергетического сырья и технологий.

Попытки совершенствования существующих сегодня промышленных способов и средств получения энергии ведут в тупик.

В понятие альтернативной энергетики входят устройства, производящие электричество и тепло, отличающиеся от основных средств энергетики сегодняшнего дня, работающих на углеводородном сырье и ядерном топливе тем, что используют иные источники энергии. Нетрадиционные и альтернативные источники: возобновляемые источники энергии (ВИЭ) - это солнечное излучение, энергия ветра, энергия малых рек и водотоков, океанских приливов, энергия биомассы, геотермальная энергия, а также рассеянная тепловая энергия (тепло воздуха, воды океанов, морей и водоемов).

Согласно оценке, в 2010 г. возобновляемые источники энергии обеспечат выработку 3,5 трлн. кВт-ч. В 2009 - 2010 гг. наиболее высокие темпы роста прогнозируются в ветро- солнечной энергетике.

Как известно, страны ЕС поставили задачу повысить долю электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии, с 13,9% в 1997г. до 22,1% в 2010г. По оценке Американского общества инженеров-электриков  в 1980г. доля производимой электроэнергии на ВИЭ в мире составляла 1%, в 2005г. она достигла 5%, к 2020г. достигнет 17 - 20% и к 2060г.-33%.

- В чем состоят преимущества возобновляемой электроэнергетики?

- Во-первых, следует отметить психологический аспект: производство электроэнергии вплотную приближено к потребителю, который чувствует ответственность за состояние электростанции и за использование электроэнергии.

Во-вторых, быстрая окупаемость небольших энергетических установок - два-два с половиной года. В настоящее время инвестор гораздо охотнее вкладывает деньги в проект, который окупается за такое короткое время. А в строительство крупных электростанций реально вкладывать деньги может только государство или очень крупный инвестор.

Интерес к проблеме малой энергетики обусловлен не только тем, что значительная часть территории нашей страны лишена централизованного энергоснабжения, но и стремлением уйти от диктата естественных монополистов, непомерных затрат на транспортировку, использовать более дешевые местные ресурсы.

Для новых или потерявших питание объектов преимущества автономной энергетики вытекают из существующей стоимости подключения к централизованным энергосистемам, включающей проект, строительство ЛЭП определенной длины и подстанций, плату за отчуждение территорий.

Экономический потенциал возобновляемых источников энергии в настоящее время оценивается в 20 млрд.тонн условного топлива в год. что в 2 раза превышает объем годовой добычи всех видов органического топлива. И это указывает путь развития энергетики будущего, не такого уж и далекого.

Основные преимущества возобновляемых источников энергии - неисчерпаемость и экологическая чистота. Их использование не изменяет энергетического баланса планеты. Возобновляемые источники энергии играют важную роль в решении глобальных проблем, стоящих перед человечеством: экономика, энергетика, экология, продовольствие.

Все причины, по которым развитые страны активно работают в области использования ВИЭ, распространяются и на Казахстан. Ниже в порядке приоритетности приводятся направления использования ВИЭ по экономическим и социальным критериям.

1) обеспечение энергоснабжения удаленных районов, не подключенных к сетям энергосистем в соответствии со Статьёй 7 Закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии».

2)  предотвращение или снижение ограничений в потреблении энергии у потребителей, подключенных к сетям энергосистем. Создание конкурентной среды в энергетике, прежде всего в дефицитных энергосистемах.

В последнее время все более широкое применение находят комбинированные ветро-солнечные, дизель-ветровые, дизель-фотоэлектрические или комплексные автономные энергосистемы, использование в которых возобновляемых источников позволяет экономить органическое топливо

Удельные капитальные вложения в оборудование возобновляемой энергетики находятся примерно на уровне капитальных вложений в оборудование традиционной энергетики или несколько выше. Однако существует устойчивая тенденция роста удельных капитальных  вложений в оборудование традиционной энергетики и их снижения в оборудование ВИЭ.

Стоимость электроэнергии от ВИЭ по многим видам электростанций находится на уровне традиционной энергетики. Из этой закономерности выпадает фотоэнергетика, где стоимость электроэнергии пока в 4-5 раз выше, но наблюдается устойчивая тенденция ее снижения. Ожидается, что через 5-10 лет она приблизится к ценам энергии от  других источников.

По результатам расчетов срок окупаемости различных проектов на ВИЭ составляет 3 -15 лет. Ветростанция мощностью 50 МВт за рубежом монтируется из готовых агрегатов за 5-6 месяцев и окупается за 8-10 лет в зависимости от ветровой активности в месте установки. В то же время тепловая станция строится 6-8 лет, крупная гидростанция -10-12 лет, срок окупаемости капитальных вложений в энергетике в среднем составляет 8-10 лет.

Расчеты, проведенные для различных сочетаний факторов, влияющих на срок окупаемости объектов возобновляемой энергетики, показывают следующее.

В централизованных энергосистемах приемлемый срок окупаемости (5-10 лет) достигается при удельных капитальных вложениях 1 500 долл/кВт и менее и числе часов использования установленной мощности 2200 и более в год. Этим критериям соответствуют практически все виды оборудования возобновляемой энергетики.

Недопустимо в принципе сравнивать себестоимость энергии, получаемой за счет использования невозобновляемых ресурсов и от возобновляемых источников в силу их качественной несопоставимости.

Важно последовательно осуществлять переход к децентрализованной энергетике (ДЭ) – то есть к производству энергии на месте её использования или вблизи него. Технологии ДЭ включают в себя специализированные системы (гибридные системы, обогревательные устройства, работающие на энергии солнца или на биомассе, тепловые насосы, утилизирующие тепло грунта, подземных вод и/или воздуха).

Касаясь экономической целесообразности теплоснабжения потребителей с применением ВЭУ, необходимо отметить, что мощность ВЭУ, участвующей в теплоснабжении, и, соответственно, доля ее участия в балансе покрытия нагрузки имеют свой оптимум, соответствующий, например, минимуму приведенных затрат, после чего дальнейшее наращивание мощности ВЭУ невыгодно. Расчеты показывают, что основными факторами, определяющими эффективность внедрения ВЭУ, являются режим ветра, цена топлива и удельные капиталовложения. Чем выше цена топлива, тем выше доля экономически оправданного участия ВЭУ в покрытии тепловой нагрузки.

Пропеллерные ветряные энергетические установки производят две разновидности шума:

-   механический шум - шум от работы механических и электрических компонентов;

- аэродинамический шум - шум от взаимодействия ветрового потока с лопастями установки (усиливается при прохождении лопасти мимо башни ветроустановки).

В настоящее время при определении уровня шума от ветроустановок пользуются только расчётными методами. Метод непосредственных измерений уровня шума не дает информации о шумности ветроустановки, так как эффективное отделение шума ветроустановки от шума ветра в данный момент невозможно.

В непосредственной близости от достаточно крупной пропеллерной ветроустановки  уровень шума может превышать 100 дБ. (Болевой порог человека 120 дБ).

Законы, принятые в Великобритании, Германии, Нидерландах и Дании, ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов - 300 м.

Низкочастотные колебания, передающиеся через почву от пропеллерных ветроустановок мегаваттного класса, вызывают ощутимый дребезг стекол в домах на расстоянии до 60 м.

Как правило, пропеллерные ветроустановки располагаются на расстоянии не менее 300 м от жилых домов. На таком расстоянии вклад ветроустановки в инфразвуковые колебания уже не может быть выделен из фоновых колебаний.

При эксплуатации пропеллерных ветроустановок в зимний период при высокой влажности воздуха возможно образование ледяных наростов на лопастях. При пуске ветроустановки возможен разлет льда на значительное расстояние. Как правило, на территории, на которой возможны случаи обледенения лопастей, устанавливаются предупредительные знаки на расстоянии 150м от ветроустановки.

Кроме того, в случае легкого обледенения лопастей отмечено ухудшения аэродинамических характеристик ветроагрегатов

Визуальное воздействие пропеллерных ветрогенераторов — субъективный фактор. Для улучшения эстетического вида ветряных установок во многих крупных фирмах работают профессиональные дизайнеры. Ландшафтные архитекторы привлекаются для визуального обоснования новых проектов.

Отмечается отрицательное действие пропеллерных установок на фауну – снижение продуктивности скота, изменение путей миграции перелетных птиц. Популяции летучих мышей, живущие рядом с ВЭС на порядок более уязвимы, нежели популяции птиц. Возле концов лопастей ветрогенератора образуется область пониженного давления, и млекопитающее, попавшее в неё, получает баротравму. Более 90% летучих мышей, найденных рядом с ветряками обнаруживают признаки внутреннего кровоизлияния. По объяснениям учёных, птицы имеют иное строение лёгких, а потому более резистентны к резким перепадам давления и страдают только от непосредственного столкновения с лопастями ветряков.

Металлические элементы ветроустановки, особенно элементы в лопастях, могут вызвать значительные помехи в приёме радиосигнала. Чем крупнее ветроустановка, тем большие помехи она может создавать. Существуют запреты на сооружение ВЭУ вблизи аэродромов и других объектов, использующих радиотехническое оборудование. В ряде случаев для решения проблемы приходится устанавливать дополнительные ретрансляторы.

При производстве электроэнергии за счет  нерегулируемых источников в промышленных масштабах возникают трудности, связанные с необходимостью  постоянного согласования производства электроэнергии с ее потреблением. Достаточно мощная энергосистема, включающая ветроэлектрические установки (ВЭУ) или ветроэлектростанции (ВЭС) и солнечные электростанции (СЭС), может компенсировать изменения мощности этих станций. Однако при этом, во избежание изменений параметров энергосистемы (прежде всего частоты), доля нерегулируемых электростанций по мощности не должна превышать, по предварительной оценке, 25-35%.

Для стабилизации электроснабжения автономных потребителей от ветровых и солнечных энергоустановок целесообразно применение электрохимических аккумуляторов энергии.

Для преодоления указанных недостатков ветроэнергетики, присущих  использованию пропеллерных ветроэнергетических агрегатов и повышения экономических показателей ветроэнергетики, необходим переход на использование вертикально – осевых ветровых роторных турбин.

Важным в развитии возобновляемой энергетики является реализация проектов строительства  гидро - и ветроэлектростанций  в районах наиболее удаленных от существующих источников электроэнергии, а также прилегающих к городам Алматы и Талдыкорган.

До  2011 года должен быть обеспечен   ввод новых мощностей ГЭС и ВЭС,  чтобы перекрыть ожидаемый к этому году небаланс  производства и потребления электроэнергии в объеме 550 МВт. В том числе   100 МВт по Талдыкорганскому региону, 450 МВт по г. Алматы и Северному региону Алматинской области, предусматривается выполнить 24 проекта строительства малых и мини  ГЭС, а также  ВЭС в Джунгарских воротах. Однако выполнение программы зависит от появления источников финансирования.

Возобновляемая автономная энергетика – новое  направление в энергетике и может существовать и развиваться обособленно. Целесообразно  принятие самостоятельного закона по малой и нетрадиционной энергетике дополнительно к закону «О поддержке  использования возобновляемых энергетических ресурсов».

 

Лекция 7. Экономия энергии  - новый энергетический источник

 

Содержание лекции: Энергосбережение, повышение коэффициента использования энергоносителей, внедрение новых энергосберегающих технологий, оборудования, систем учета и точных приборов; увеличение в топливно-энергетическом балансе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.

Цель лекции: показать возможность снижения дефицита электроэнергии за счет снижения ее потребления, что эквивалентно вводу новых генерирующих мощностей.

 

"Электроэнергетика — одна из наиболее инерционных отраслей, в которых от замысла до ввода в действие новых мощностей требуется значительное время, а с энергодефицитом мы столкнемся уже в ближайшем будущем. Поэтому единственная возможность решить эту проблему в кратко- и среднесрочной перспективе, считаю, это стимулирование энергосбережения". Такое мнение высказал Президент РК  Н.А.Назарбаев 6 июня 2008 года в ходе 19-го пленарного заседания Совета иностранных инвесторов (СИИ) при президенте РК.

В Послании Президента Республики Казахстан Нурсултана Абишевича Назарбаева народу Казахстана от 6 февраля 2008 года «Повышение благосостояния граждан Казахстана - главная цель государственной политики» отмечено, что «Правительство должно сконцентрировать свои усилия на внедрении энергосберегающих и экологически чистых технологий. К повсеместной экономии электроэнергии наши предприятия и граждане еще не приступили. Надо прямо сказать, что дешевая энергия заканчивается. Если хотим меньше платить, надо экономить. Это должно стать заботой каждого».

 В первом квартале этого года объем потребления электроэнергии в Казахстане превысил объем ее производства. Это превышение составляет 0,2 миллиарда киловатт/часов и заставляет вспомнить о мрачных прогнозах энергетиков, которые говорили о возможности энергодефицита в стране уже в этом году.  Конечно, в стране начинается крупное строительство нескольких мощных электростанций, но до полного их ввода в эксплуатацию темпы роста развития страны могут замедлиться из-за нехватки энергии. 

Надо четко определить «единицу измерения энергоемкости определенного продукта». К примеру, сегодня 1 грамм продукции наших металлургических предприятий в 4 – 5 раз энергозатратнее, чем в  Испании. Выращенная тонна пшеницы «энергозатратнее» в 10 раз, чем в Канаде.  По данным компании "КазМунайГаз", в себестоимости одного барреля казахстанской нефти "сидит" 15 долларов только за электроэнергию, в других государствах - всего лишь 5-6 долларов. ТЭЦ при производстве электроэнергии расходует гораздо больше угля, чем в развитых странах. Так что в этой сфере есть большие резервы для энергосбережения.

В Казахстане  будет разработан новый закон "Об энергосбережении", который будет подкреплен  одноименной государственной программой и рядом государственных стандартов в области сбережения энергоресурсов. При этом речь идет о необходимости внесения действительно принципиально новых правовых механизмов в законодательство, поскольку, производитель электроэнергии не заинтересован в энерго­сбережении. «Его товар востребован, его ничем не заменишь, он, при отсутствии программы энергосбережения, сможет продать его гораздо дороже. Это становится глобальной государственной задачей: нужна структура, нужен уполномоченный орган, который будет заниматься вопросами энергосбережения». Причем незаинтересованность проявляется не только на уровне производителя, но и, как это ни парадоксально, потребителя.  Нынешнее повышение тарифов на электроэнергию не станет стимулом экономии энергии у потребителя. "Очень много говорят о том, что мы повысим тарифы на электроэнергию, и люди начнут экономить. К сожалению, они экономить не будут, они месяц ­два будут возмущаться, потом привыкнут, и мы будем продолжать тратить электроэнергию по-прежнему".

В настоящее время для Казахстана характерны низкие относительно мировых цены на топливно-энергетические ресурсы, однако  уже заявлено, что тарифы на электроэнергию после 2015 года станут свободными.

  Энергосбережение предусматривает  повышение коэффициента использования энергоносителей, что возможно только в результате внедрения новых энергосберегающих технологий, оборудования, систем учета и точных приборов; увеличение в топливно-энергетическом балансе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии; развитие законодательно-правовой и нормативно-технической базы; привлечение общественных объединений для реализации программы; разработка механизмов по стимулированию предприятиями и организациями внедрения энергосберегающих мероприятий.

Энергосбережение в любой сфере сводится, по существу, к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ структуры потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что определяющая доля потерь приходится на сферу энергопотребления,  потери при передаче электроэнергии составляют 20-30%. Очевидно, что усилия по энергосбережению должны быть сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии.

По данным результатов уже внедренных в городах Алматы и Астане энергосберегающих мероприятий потенциал энергосбережения бюджетных организаций составляет порядка 25-30% от ранее запланированного расхода энергии. Экономия позволит не только снизить расходы бюджета на оплату энергии, но и значительно уменьшит эмиссию парниковых газов при производстве электрической и тепловой энергии.

Основными причинами завышенных расходов энергоносителей в бюджетных организациях являются: слабый контроль за расходом энергоносителей; отсутствие энергетических паспортов; отсутствие автоматического регулирования систем освещения и неправильный выбор типов осветительных приборов и источников света; отсутствие автоматизации регулирования систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции; значительные тепловые потери через ограждающие конструкции и окна.

Планируемая годовая экономия по расчетам от проведенных мероприятий должна составить 12,8 млн.кВт.ч. и 9 тыс.тонн угля.

Для достижения цели, поставленной Президентом страны по переходу страны в число 50 наиболее конкурентоспособных стран мира, казахстанскому обществу предстоит решить грандиозные задачи по снижению затрат энергии, материалов, труда на производимую продукцию. На мировом рынке может конкурировать только та продукция, на производство которой затрачивается меньше электрической и тепловой энергии, исходных материалов и труда.

Как видно из приведенных выше сравнений, энергоемкость производства выпускаемой продукции придется снижать в разы. В целях повышения конкурентоспособности страны Государственной программой индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2003-2015 годы поставлена цель — снизить энергоемкость ВВП к 2015 году в 2 раза относительно уровня 2000 года, доведя ее до 1,12 кг н.э. (нефтяного эквивалента) на 1000 долл. США. В 2000 году энергоёмкость ВВП Казахстана составляла 2,24 кг н.э. и снизилась к 2007 году только на 10%.

 Необходимо помнить о том, что в условиях адаптации экономики страны к международным рыночным отношениям и вступления Казахстана во Всемирную торговую организацию цены на энергию на внутреннем рынке будут расти практически до мирового уровня, несмотря на то, что Казахстан располагает собственными богатейшими запасами топливно-энергетических ресурсов. 

Потенциал энергосбережения у республики исключительно высок. Порядка 25-30% энергии, потребляемой в республике, мы могли бы не потреблять только за счет правильной политики энергосбережения. Это привело бы к тому, что себестоимость наших товаров стала бы ниже, и они стали бы более конкурентные и на мировом рынке в том числе".

Энергосбережение - реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

За свет и тепло мы платим не только деньгами, но и парниковыми газами, которые выделяются в атмосферу и влияют на климат.

Стратегически важно увеличивать долю энергетики, базирующуюся на возобновляемых неисчерпаемых ресурсах.

 

Лекция 8. Энергоэкологические проблемы стран Центрально – Азиатского региона

 

Содержание лекции: политизация энергетики и взаимозависимость интересов сопредельных государств, энергетическая безопасность, гармонизация подходов ведущих стран, обеспечение недискриминационного доступа к энергетическим ресурсам всех стран.

Цель лекции: показать взаимную зависимость государств региона в использовании энергетических ресурсов и воды, необходимость деполитизации и честной конкуренции экономик.

 

Энергоэкологические проблемы стран Центрально – Азиатского региона могут быть правильно оценены и раскрыты в том случае, если будут рассмотрены в широком контексте причинно – следственных  связей, отражающих сложные взаимоотношения природных условий, социального устройства, тенденций развития экономики. Они представляются составляющими сложно взаимодействующей структуры, изображенной на рисунке.

Движущим звеном этой структуры является ЭГОИЗМ личности, государств, цивилизаций, развивающийся во все исторические периоды в соответствии с их генетически определенным менталитетом. Стремление к превосходству заложило прогрессирующий экономический уклад для создания культурных и материальных ценностей. Это потребовало привлечения энергетических ресурсов, повышения энерговооруженности труда и быта, увеличивающих скорость развития цивилизации и интенсивность эксплуатации природных систем – основы существования и развития человека. Долгое время мощность природных систем представлялась бесконечной по сравнению со скромными масштабами производственных процессов и бытовой  деятельности человека. Однако, после начавшегося широкого распространения по всему земному шару стандартов высокоразвитого потребительского общества и быстрого роста населения стран, эксплуатация природных систем настолько возросла, что привела к их необратимой деформации, изменению климата. Техногенная нагрузка на окружающую среду вызвала угрозу экологии, всему живому, угрозу существования человека и созданной им цивилизации.

В свете изложенного представляется весьма непростым ответ на вопрос, какой линии в своих экономических и социально – экологических стратегиях на ближайшее и более отдаленное будущее должны придерживаться страны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.1 - Глобальный  энерго - экологический  фон развития цивилизаций

 

«Энергетический эгоизм – это дорога, ведущая в никуда: почти два миллиарда людей в сегодняшнем мире не пользуется современными услугами энергетики, а многие не имеют даже доступа к электричеству».

В конце ХХ проблемы энергетического обеспечения в отдельных странах достигли  такого уровня, что стали реальной угрозой общественного политического противостояния и конфронтации. Появилась необходимость коллективного обеспечения глобальной энергетической безопасности и выработки соответствующих механизмов ее обеспечения

С 2006 г. главной темой для обсуждения ведущими мировыми державами  является энергетическая безопасность. Однако по-настоящему актуальность этой темы мировое сообщество смогло оценить вначале 2007г., когда в ходе развернувшегося российско-белорусского противостояния от подачи нефти были отключены страны ЕС.

Проблемы энергетической безопасности на постсоветском пространстве довольно сложны и запутаны. По итогам 2006 г. здесь можно выделить две основных тенденции: действия России по стандартизации отношений в энергетической сфере, и активизация Европы и, отчасти – США, по созданию новых каналов энергетических поставок.  

Новый  2006 год  начался с российско-украинского противостояния по вопросу цены на газ и его транспортировку, что вызвало серьезные опасения других стран, прежде всего,  участниц ЕС. В 2007 г. российско-белорусское противоборство за цены на газ и нефть и их транспортировку эти опасения подтвердило, заставив вновь говорить  о необходимости диверсификации поставок энергоресурсов.

В 2006 г. велись переговоры с Казахстаном, Азербайджаном, Туркменистаном, Украиной. Речь шла о получении доступа к месторождениям нефти и газа и о планах строительства нефте- и газопроводов, в том числе, в обход России.

Россия и Европа сходятся в том, что должна существовать энергетическая безопасность в смысле ответственности зависимых друг от друга поставщика и потребителя энергетических ресурсов и услуг.

Такие действия могут иметь своим эффектом не только крайнее обострение отношений со странами, вышедшими из СССР (Украина, Грузия, Молдавия), но и грозят потерей союзников.

В то же время, следует отметить, что другие страны постсоветского пространства готовятся к возможности разрыва политически союзнических отношений и перехода к конкуренции в энергетической сфере. В частности, на это направлено масштабное строительство нефтяных и газовых трубопроводов, ведущееся сейчас как на европейском (на Севере и Юге), так и на азиатском направлении, меры, предпринимаемые по развитию технологий производства и транспортировки сжиженного природного газа (СПГ), а также строительства крупных гидроэлектростанций в Таджикистане.

Таким образом, страны постсоветского пространства постепенно приходят к признанию необходимости перевода энергетических взаимоотношений на единые, прозрачные, экономические принципы, т.к. это закладывает стратегическую основу для энергетической безопасности.

Принципиально иным является подход к конструированию системы энергетической безопасности со стороны США. Если азиатские страны готовы принимать политические и экономические правила игры страны-поставщика в обмен на гарантии поставок, то США стремятся гарантировать эти поставки, сами, создавая политические и экономические правила игры непосредственно в странах-поставщиках, или ставя их в соответствующие условия.

В ряде случаев США готовы обеспечить энергетическую безопасность военными методами. Такие обстоятельства, наподобие борьбы с террористическими режимами, предотвращения использования оружия массового уничтожения нашлись в отношении Афганистана и Ирака и, не исключено, могут найтись в отношении Ирана и Сирии. В  перспективе аналогичные обстоятельства могут ожидать Венесуэлу.

Для США на данный момент энергетическая безопасность означает задействование спектра методов политического, экономического и военного давления на страны-поставщики энергетических ресурсов с целью создания условий для бесперебойных и максимально доступных (как в инфраструктурном, так и финансовом отношении) поставок непосредственно в США. Кроме того, предлагается создание международного механизма реагирования на энергетические кризисы.

На данный момент существует разница в понимании энергетической безопасности как странами, которые, имеют постоянный доступ к использованию энергетических ресурсов, так и странами, которые подобного доступа не имеют. Задачей системы энергетической безопасности должна стать не только гармонизация подходов ведущих стран, но и обеспечение недискриминационного доступа к энергетическим ресурсам всех стран.

Это международная задача, стоящая перед мировым сообществом и она должна решаться с помощью соответствующих международных механизмов. К сожалению, в Азии до сих пор отсутствует система межгосударственной координации действий и решений в области энергетики и энергетической безопасности. Новая энергетическая эра требует новых и качественно более действенных форм взаимодействия, среди которых предложенная Президентом Республики Казахстан Нурсултаном Назарбаевым Азиатскя энергетическая стратегия.

Энергетическая безопасность – это взаимная ответственность потребителя и поставщика энергетических ресурсов. Это признают все, однако проблемы начинаются там, где потребитель и поставщик начинают требовать друг от друга гарантий поставок или оплаты этих поставок. В радикальном варианте гарантирование поставок может выражаться в прямом политическом и экономическом диктате странам-поставщикам, вплоть до проведения против них военных операций. Это, с некоторыми оговорками, стратегия США.

Однако есть и другой вариант, представленный азиатскими странами. Это готовность гарантировать поставки за счет, с одной стороны, участия компаний, представляющих экономические интересы потребителя в разработке энергетических ресурсов на территории страны-поставщика, с другой – играя по правилам страны-поставщика и вкладывая значительные средства в инфраструктуру добычи и транспортировки. Потребитель обеспечивает себе гарантии поставок за счет вложений в инфраструктуру поставщика, таким образом, оптимизируя систему поставок, делая ее более современной, менее затратной, а поставщик, допуская потребителя к проектам на своей территории, получает не только гарантированный и устойчивый рынок сбыта, но и стратегического инвестора. Таким образом, речь идет о принципе ответственной взаимозависимости потребителя и поставщика.

На данный момент существует конкуренция между поставщиками энергетических ресурсов, и она также должна быть встроена в систему глобальной энергетической безопасности. Важнейшим условием для этого является деполитизация энергетической безопасности. В самом деле, конкуренция, построенная на экономических принципах, конкуренция за потребителя является логичным и понятным явлением. Однако любое использование энергетических ресурсов в политических целях в сложившейся ситуации опережающего спроса ведет к конфликтам, развитие которых может быть непредсказуемым. Сама попытка сделать из энергетики, как необходимого условия экономического роста, предмет политического противостояния является вызовом глобальной системе энергетической безопасности.

Таким образом, принципами энергетической безопасности также являются деполитизация и честная конкуренция. При этом если можно представить конкуренцию между поставщиками, то гораздо более серьезным явлением является конкуренция между потребителями. По сути, учитывая то, что энергетика – необходимое условие экономического роста, данная конкуренция не должна присутствовать. Более того, учитывая приведенные данные о том, что треть населения планеты не имеет доступа к энергетическим ресурсом становится также очевидным глобальное социальное измерение энергетической безопасности.

Энергетическая безопасность должна означать не только предотвращение конфликтов за энергетические ресурсы между поставщиками и потребителями, внутри группы стран-поставщиков и внутри группы стран-потребителей, но и расширение доступа к энергетическим ресурсам. Невозможность развития экономики без энергетики означает также невозможность преодоления проблем, которые давно признаны мировым сообществом как глобальные: бедность, эпидемии, низкий уровень образования, угрозы экологии.

Можно выделить еще два принципа энергетической безопасности: глобальность и социальная направленность.

Глобализация энергетической безопасности. Проведенный выше анализ показывает, что на данный момент ситуация находится на еще раннем этапе – не выработано даже единое понимание самого понятие энергетической безопасности, а в ряде случаев значения, которые страны вкладывают в это понятие прямо противоположны друг другу.

Одним из итогов активных дискуссий последнего времени вокруг проблемы энергетической безопасности стало растущее осознание того, что энергетика, так же как, к примеру, экология, обладает глобальным измерением – это сфера, проблемы и задачи которой касаются условий жизни каждого человека в каждой стране.

Сохранение ситуации, при которой 2 млрд. людей не имеют доступа к энергетическим ресурсам, грозит гуманитарными катастрофами, ростом напряженности в мире, появлением новых конфликтов и усугублением имеющихся глобальных проблем. И именно в рамках международного механизма возможно  создание системы устойчивого обеспечения энергетическими ресурсами всех стран.

Ключевой целью управления глобальным энергетическим потенциалом должно стать как поддержание энергетической ресурсной базы планеты, так и ее справедливое распределение. В ближайшее время на первый план в этом направлении выйдет задача обеспечения энергетическими ресурсами тех стран, которые пока не имеют к ним устойчивого доступа и лишены возможности обеспечить это за счет слабости экономики или иных факторов.

В мировом сообществе существует понимание того, что углеводородные ресурсы, являющиеся сейчас  базовыми, могут быть исчерпаны через определенное время. Соответственно страны-поставщики, так же, как и все остальные, будут постепенно приходить к необходимости изменения структуры своего топливно-энергетического баланса, уделяя все большее внимание альтернативным источникам энергии.

На фоне глобальных забот об энергетической безопасности, проблема экологической безопасности разрабатывается исключительно пассивно, хотя пренебрежение экологическими последствиями энергетики чревато обще мировой катастрофой.

  Однако страны не могут преодолеть собственный эгоизм и слепо следуют конкуренции экономик.

 Несомненно, что в ближайшей перспективе тепловая энергетика будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе мира и отдельных стран. Велика вероятность увеличения доли углей и других видов менее чистого топлива в получении энергии. В этой связи рассмотрим некоторые пути и способы обеспечения экологической безопасности при их использовании, позволяющие существенно уменьшать отрицательное воздействие на среду. Эти способы базируются в основном на совершенствовании технологий подготовки топлива и улавливания вредных отходов.

1) Использование и совершенствование очистных устройств. В настоящее время на многих ТЭС улавливаются в основном твердые выбросы с помощью различного вида фильтров. Наиболее агрессивный загрязнитель - сернистый ангидрид на многих ТЭС не улавливается или улавливается в ограниченном количестве. В то же время имеются ТЭС (США, Япония), на которых производится практически полная очистка от данного загрязнителя, а также от окислов азота и других вредных полютантов. Для этого используются специальные десульфурационные (для улавливания диоксида и триоксида серы) и денитрификационные (для улавливания окислов азота) установки. Наиболее широко улавливание окислов серы и азота осуществляется посредством пропускания дымовых газов через раствор аммиака. Конечными продуктами такого процесса являются аммиачная селитра, используемая как минеральное удобрение, или раствор сульфита натрия (сырье для химической промышленности). Такими установками улавливается до 96% окислов серы и более 80% оксидов азота. Существуют и другие методы очистки от названных газов.

2) Уменьшение поступления соединений серы в атмосферу посредством предварительного обессеривания (десульфурации) углей и других видов топлива (нефть, газ, горючие сланцы) химическими или физическими методами. Этими методами удается извлечь из топлива от 50 до 70% серы до момента его сжигания.

3) Не менее реальна экономия энергии за счет уменьшения металлоемкости продукции, повышения ее качества и увеличения продолжительности жизни изделий.

4) Не менее значимы возможности экономии энергии в быту и на производстве за счет совершенствования изоляционных свойств зданий.

Прямое сжигание топлива, особенно газа, для получения тепла, намного рациональнее, чем через превращение его в электричество, а затем вновь в тепло.

5) Экономично получение энергии на небольших установках типа ТЭЦ (когенирование) непосредственно в зданиях. В этом случае потери тепловой и электрической энергии снижаются до минимума. Такие способы в отдельных странах находят все большее применение.

Развитие экологически чистых источников энергии получает реальную основу «в».

Современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые), повышения их экономической доступности. С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода и какие имеются возможности для его  сокращения.

 Одна из задач данной дисциплины заключается в том, чтобы в какой-то мере приблизиться к получению ответа на этот вопрос.

  Все понимают наличие проблем, но каждый на своем месте мало делает для их решения. Ситуация идет к повышению  сознания человечества или самоуничтожению.

 

 

Вырабатывая и используя энергию, берегите природу или она все решит за вас!

Список литературы

 

1. В.И. Кормилицын, М.С. Цицкшивили, Ю.И. Яламов «Основы экологии», - Москва: изд-во. «Интерстиль»; 1997.

2. Н.А. Воронков «Экология - общая, социальная, прикладная», - Москва: изд-во. «Агар»; 1999.

3. В.М. Гарин, И.А. Клёнова, В.И. Колесникова «Экология для технических ВУЗов», -  Ростов-на-Дону: изд-во. «Феникс»; 2001.

4. Мировая энергетика и переход к устойчивому развитию / Л.С. Бекаев, О.В.Марчепко, С.П.Пинегин и др. - Новосибирск: Наука, 2000.-300 с.

5. де Рензо, В. В. Зубарев Ветроэнергетика. - Москва. Энергоатомиздат, 1982.

6. Е. М. Фатеев Вопросы ветроэнергетики. Сборник статей. Издательство АН СССР, 1959

7. ''Экономия энергии - новый энергетический источник''. Перевод с немецкого, издательство Прогресс, 1982г- 384 с.