доступность и экономичность использования неисчерпаемых источников энергии(Солнца и ветра) в Надеждинском районе.
проект по географии (8 класс)

                                                    Введение

        Ни для кого не секрет, что сейчас одним из важнейших вопросов, стоящих перед человечеством, является проблема энергоснабжения и поиск альтернативных источников энергии, а также уменьшение загрязнения окружающей среды за счет сокращения выбросов в атмосферу вредных веществ. Поэтому в России все большую популярность приобретает солнечная и ветровая энергия, которые являются самым доступным и экономичным из всех альтернативных источников энергии.

        Причин, по которым традиционные методы отопления и энергоснабжения перестают устраивать потребителей, с каждым днем становится все больше и больше. В интересах любого собственника переоборудовать свой дом, офис, ресторан или предприятие так, чтобы экономить свое время и средства, строить новые объекты, используя принципиально новые технологические методы.

        Зарубежный опыт применения солнечной и ветровой энергии показывает, насколько эффективным и доступным является подобный способ отопления и получения энергии.

        Сегодня мы вплотную подошли к той грани, когда традиционных источников энергии становится недостаточно для удовлетворения постоянно растущего мирового спроса. По подсчетам ученых мировых запасов угля хватит  на 120 лет, нефти на 50 лет, газа на 18 лет. А что же дальше? Поэтому именно сейчас мы предлагаем использование альтернативной энергетики как одной из важнейших отраслей, от развития которой зависит не только будущее нашей страны, но и нашего района.  Мы выбрали для исследования эту тему, т.к. наш район испытывает дефицит энергоресурсов. Мы считаем, что тема проекта актуальна и вызовет интерес у населения и администрации района. Эта тема важна, т.к. основывается на экологию нашего района, который уникален с точки зрения животного и растительного мира. Наш проект абсолютно безвреден для всех земных оболочек, для жизни и здоровья человека.

        Цель проекта: доказать доступность и экономичность использования неисчерпаемых источников энергии (Солнца и ветра) в надеждинском районе.

Задачи:

- необходимость использования альтернативных видов энергии (Солнца и ветра) в Надеждинском районе;

- привести примеры использования на практике альтернативной энергии;

- произвести расчеты и доказать экономичность проекта;

- доказать экологическую значимость и простоту использования.

Ветровая энергия.

        Что же представляет собой ветровые  электростанции, которым отводится серьезное место в энергетике 21 века? Для успешной работы ветровой электростанции скорость ветра на исследуемой территории не должна быть ниже 3 м\сек. Для исследования мы выбрали долину реки Раздольная. В течение месяца мы измеряли (при помощи специальных  приборов – анемометра и флюгера) скорость и направление ветра (данные приведены в таблице). Территория долины реки имеет преимущество над другими, т.к здесь характер ветра имеет постоянство. Скорости ветров достаточные для установки на данной территории ветровых электростанций.

Данные измерения направления и скорости ветра

Из данных таблицы можно сделать вывод: скорость ветра в течение всего месяца была выше 3 м\сек, прелбладали ветры северного и северо-западного направления. По характеристикам ветровых установок следует, что при скорости ветра 2-3 м\сек – мощность станции 100 кВт, а при скорости ветра 4-5 м\сек – мощность 200 кВт.

Расчетные вычисления показывают:

1. Стоимость покупки и установки «ветряка» - 55 тысяч рублей.
2. Стоимость ежемесячного платежа за потребленную электроэнергию – 700 рублей.
3. Стоимость платежей за год – 8 тысяч 400 рублей.
4. Окупаемость установки – 6, 5 лет.

Строительство ТЭС обходится гораздо дороже, окупаемость Артемовской ТЭС произойдет только через 62 года.

По этим измерениям  и расчетным вычислениям мы делаем вывод, что строительство ветровой электростанции в долине реки Раздольная целесообразно. Существует возможность строительства станции для нужд всего района, а также для частных землевладений.

Использование ветряных электростанций имеет ряд преимуществ по сравнению с другими электростанциями:

- разработка и монтаж ветроустановок не очень дорогая процедура, но нужно учитывать такое преимущество, как использование бесплатной энергии ветра;

-  использование ветряной электростанции приводит к отсутствию проблемы хранения и переработки отходов;

- использование ветрогенератора, является очень экологичным способом выработки электроэнергии.

        Считается, что если среднегодовая скорость ветра в месте установки не менее 5-7 метров в секунду, то имеет смысл строить крупную ветроэнергетическую установку или даже ветровую ферму. «Ветряки» способны не только обеспечить жителей труднодоступных сел энергией, но и позволяет экономить деньги, а это до 200 тысяч рублей  ежемесячно, по сравнению С ТЭС, в год прибыль составляет 2 млн 400тыс.рублей. Еще одна важная особенность – обслуживание ветровых  электростанций – это минимальное количество обслуживающего персонала. Компании по изготовлению ветровых установок дают гарантию работы на 20 лет. Следовательно, это высокая заработная плата за счет экономии в год, это новые рабочие места для жителей района.

        Целесообразность установки ветровых электростанций в долине реки Раздольная доказана. В районе уже используется частные установки, по опросам граждан, установка в частном секторе окупает себя за 2 года, т.к. то количество энергии которую она вырабатывает, хватает с избытком. Наш район может полностью создать себе автономное энергоснабжение, построив ветровую станцию в долине р.Раздольное и обеспечив энергоподачу в : с.Раздольное, Тимофеевка, Мирный, Сиреневка, Тавричанка, Девятый вал и т.д.

        Ветроэнергетика вызывает повышенный интерес по целому ряду причин. Главная их них – автономность, независимость ветрогенератора от общей системы электроснабжения поселков. Помимо того, что ветрогенератор позволяет создать бесперебойную подачу энергии в дома, при этом не загрязняя окружающую среду. Ветрогенераторы не вредят экологии своим негативными выбросами по той причине, что они у них полностью отсутствуют. Это особенно актуально при долгосрочной перспективе. Для обычных домов экономия средств будет видна не сразу, но для промышленных объектов она будет весьма существенной с самого начала.

Энергия Солнца.

        Это еще один вид неисчерпаемой энергии экологически чистой и совершенно бесплатной, т.к. солнечная энергия – это продукт природы.

        По количеству солнечного тепла Надеждинский район занимает одно из первых мест в нашей стране. За год на территорию района поступает солнечного тепла (110-120 ккал/кв.см). Наибольший приток солнечного тепла приходится на зиму (85-90%). Это дает возможность создания в районе гелиоэлектростанций, а также обеспечивает подачу отопления и горячей воды в дома. Солнечные батареи могут использоваться и индивидуально. В нашем районе многие частные лица, а также предприятия используют солнечные батареи. Примером объемного использования  солнечной энергии служит Тереховский завод бетонных изделий.

        Установка одной солнечной батареи стоит 15-20 тысяч рублей, стоимость аккумулятора – 8 тысяч рублей, стоимость генератора – 8 тысяч рублей. Общая стоимость установки – 36 тысяч рублей. В среднем в месяц за потребленную энергию мы платим – 700 рублей. В год за потребленную энергию мы  платим – 8 тысяч 400 рублей. Окупаемость солнечной батареи чуть более 4 лет.

        Преимущество этого вида установки против ветровой в том, что она совершенно бесшумная и мобильная. Солнечные модули можно установить на крышах домов. Также солнечная батарея может служить мощным водонагревателем. Мы получает в одном лице энергоустановку и водонагреватель.

        В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос. Потенциальные возможности энергетики, основанной на применении непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики. Использование всего 0,0005% энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а 0,5% - полностью покрыть потребности на перспективу. 
       Подсчитано, что небольшого процента солнечной энергии вполне достаточно для обеспечения нужд транспорта, промышленности и нашего быта не только сейчас, но и в обозримом будущем. Более того, независимо от того, будем мы ее использовать или нет, на энергетическом балансе Земли и состоянии биосферы это никак не отразится. 
      Солнце - источник энергии очень большой мощности. Всего 22 дня солнечного сияния по суммарной мощности, приходящей на Землю, равны всем запасам органического топлива на планете. 
     На практике солнечная радиация может быть преобразована в электроэнергию непосредственно или косвенно. Косвенное преобразование может быть осуществлено путем концентрации радиации с помощью следящих зеркал для превращения воды в пар и последующего использования пара для генерирования электричества обычными способами. Такая система может работать только при прямом освещении солнечными лучами. 
     Наиболее экономичная возможность использования солнечной энергии - направлять ее на получение вторичных видов энергии в солнечных районах земного шара. Полученное жидкое или газообразное топливо можно будет перекачивать по трубопроводам или перевозить танкерами в другие районы. 

Заключение

К традиционным источникам относят средства выработки энергии, функционирующие на нефти, угле и природном газе. Все это - невозобновимые источники. Планета обладает ограниченными их запасами. И это ставит перед человечеством проблему поиска новых способов выработки энергии, ведь через некоторое время эти запасы могут закончиться. Энергосберегающие технологии и охрана природы - важнейший аспект промышленности ближайшего времени.

Истощение месторождений нефти, угля и газа грозит глобальной энергетической катастрофой. Для её недопущения ведутся разработки альтернативных источников энергии. Устройства, с помощью которых можно получать энергию из неисчерпаемых или возобновляемых природных ресурсов, снижают зависимость от традиционного сырья. А повсеместный переход на альтернативную энергетику может эту зависимость полностью исключить.

Кроме того, альтернативные источники энергии - это и значительное снижение воздействия на окружающую среду. Геотермальные электростанции, в которых используется энергия теплой воды; приливные; солнечные электростанции и батареи - используется энергия солнца; ветроэнергетические установки - используется энергия ветра - все эти устройства позволяют сделать выработку энергии экологически чистой.

Низкая стоимость эксплуатации, экологическая безопасность устройств и приближающийся дефицит традиционного топлива свидетельствуют о том, что альтернативная энергетика - не только перспективна, но и практически необходима.