Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

СТРУКТУРА І ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ ЕНЕРГЕТИКИ

1.1. Роль енергети ки в розвитку цивілізації

Уся історія людства і становлення цивілізації — це історія освоєння енер­гії і розвитку енергетики. Відповідно до сформованих уявлень весь тривалий процес освоєння енергії людиною можна умовно розділити на п’ять етапів.

Перший етап — етап мускульної енергії, почався багато тисячоліть тому і тривав до V-VII ст. н. е. Великим досягненням цього періоду є оволодін­ня вогнем. Це відбулося 80-150 тис. років тому і знаменувало собою один з найважливіших переломних моментів в історії цивілізації. Поступово люди стали використовувати силу приручених тварин, вітру і води. До по­чатку нашого літочислення належить запуск першого млина з колесом, яке приводилося в рух кінетичною енергією водяного потоку (без застосуван­ня мускульної енергії). Прийшов час другого етапу освоєння енергії.

Другий етап (VII-XVII ст.) починається з освоєнням енергії вітру і води. Уже в XI ст. людство мало досвід використання водяних млинів і вітряків, з’явилися прядильні і ткацькі верстати, маслоробні і паперови — робні машини, лісопильні установки. Усе це потребувало величезної кіль­кості металу, а отже — енергії. Для виробітку великої кількості вугілля з деревини зводили нанівець величезні площі лісів. Це була перша серйо­зна екологічна криза антропогенного походження, пов’язана з розвитком промисловості. З’явилася потреба в нових, більш потужних і постійно діючих приводах, які б не залежали ні від розміщення, ні від сезону року. Вихід з цієї енергетичної кризи було знайдено за допомогою опанування «рушійної сили вогню», яку використовували для нагрівання і випарову — вання води, а також застосування сили стиснутої пари. Прийшла ера тре­тього етапу в розвитку енергетики.

Третій етап (від XVIII до початку XXст.) відповідає ширшому засто­суванню вогню, джерелом якого є хімічна енергія палива, накопиченого в літосфері: кам’яного вугілля, нафти, газу, горючих сланців тощо.

До середини XVIII ст. було реалізовано давні спроби одержати меха­нічну енергію за рахунок теплової. 1755 р. англійський коваль Томас Ньюкомен сконструював першу практично корисну парову машину. Ори­гінальну рівномірно працюючу парову машину створив 1763 р. російсь­кий винахідник Іван Ползунов. Парові машини цього часу мали багато недоліків: великі розміри і масу, дуже низький коефіцієнт корисної дії, вузьку сферу застосування та ін. Розвиток капіталізму в XVII-XVIII ст. зумовив зародження науки, яка сформулювала правила розробки і ство­рення енергетичних двигунів. Промислова революція, як часто називають цю епоху великих відкриттів, докорінно змінила життя на нашій планеті. Головним наслідком цього стало остаточне падіння феодалізму і зміцнен­ня капіталістичних виробничих відношень. У другій половині XVIII ст. в Англії Джеймс Уатт розробив прообраз сучасної парової машини безу — пинної дії, що «розкрутила» колесо історії до небувалих до цього обертів: в Англії, потім у континентальній Європі і Північній Америці швидко розповсюдилися парові машини. Одержувану з їхньою допомогою енер — гію стали використовувати для надання руху заводським механічним аг­регатам. Виникають перші теплові машини-двигуни.

Далі наукова конструкторська думка приходить до створення двигу — нів внутрішнього згорання, парових, газових і парогазових стаціонарних турбін, авіаційних і транспортних газових турбін, реактивних і ракетних двигунів. Але все це буде набагато пізніше.

Спочатку парові машини було поставлено на колеса, у результаті чо­го одержали самохідні (по рейках) візки. Уже у 1804 р. англієць Річард Тревітік створив паровий локомотив, що рухався по рейках з нечуваною в ті часи швидкістю — 30 км/год, а 1805 р. американець Роберт Фултон сконструював перший пароплав, що виконував регулярні рейси рікою Гудзон між Нью-Йорком і Олбані. І нарешті, 1825 р. на трасі Стоктон — Дарлінгтон в Англії починає діяти перша залізниця.

Почалося «золоте століття водяної пари». Поряд із розвитком практич­ної теплотехніки розвиваються її теоретичні основи — теорія теплових двигунів або, як тепер називають, технічна термодинаміка. У середині поза минулого століття на основі спостережень за тепловими явищами і роботою теплових машин Джоуль, Майєр, Гельмгольц, Карно, Клаузіус встановили перший і другий закони термодинаміки, що лягли в основу цієї фундаментальної дисципліни, яка вивчає взаємне перетворення теп­лової і механічної енергії.

Однак швидке зростання кількості парових машин, їх безупинна мо­дернізація до кінця І ст. вже були не в змозі задовольнити потреби економіки в енергетичних потужностях. Очевидними стали відомі недо­ліки перших парових машин: низький ККД, велика витрата палива, пере­дача механічної енергії від машин до верстатів через складні і ненадійні системи трансмісій, несприятливі екологічні наслідки. Атмо­сфера міст з тисячами заводських димарів стає непридатною для життя. 1831 р. відкрито спосіб перетворення механічної енергії в електричну. Починається нова ера — ера електрики.

Четвертий етап (з початку XX ст.) — «золоте століття електрики».

Протягом усього XIX ст. для промислових цілей людина користува­лася механічною енергією, яку одержувала в основному від теплових двигунів. Тільки в XX ст. електрика вступила в права основного енерго- давця, енергоперетворювача і енергопереносника. Тим самим було дано сильний поштовх до використання теплової енергії і теплових двигунів, пов’язаний з появою і широким застосуванням електричних машин і мо­торів, у яких механічна енергія перетворюється на електричну і навпаки. Електрична енергія виявилася більш зручною, ніж механічна: вона швид­ко і з відносно малими втратами передається на великі відстані, легко пе­ретворюється на інші види енергії.

Поява теплових двигунів забезпечила широке використання для одер­жання механічної енергії величезних природних енергетичних ресурсів у вигляді: вугілля, нафти, газу, горючих сланців, торфу тощо. Успіхи у створенні машин і двигунів, які виробляють за рахунок теплової енергії електричну, зумовили швидкий розвиток потужних теплових електрич­них станцій, де нині теплова енергія перетворюється спочатку на механіч­ну, а потім на електричну.

Водночас, завдяки науковим відкриттям XX ст., людство вступило в нову епоху — епоху використання атомної енергії.

П’ятий етап — створення і розвиток атомної енергетики — є одним з найбільших досягнень ст.

Атомна енергетика ґрунтується на розщепленні важких ядер деяких хімічних елементів (урану, плутонію, торію). У результаті влучення в яд­ро нейтрона розвивається ланцюгова реакція з виділенням величезної кі­лькості енергії (теплоти). Один з трьох названих елементів — плутоній — поширений на Землі в мізерно малих кількостях (в уранових рудах). На сучасних атомних електростанціях ядерним паливом є збагачений приро­дний уран і штучно одержаний плутоній. Торій, запаси якого більші, ніж урану, поки ще не застосовують у ядерній енергетиці, його розглядають як перспективне ядерне паливо. Ядерні реакції з величезним енерговиді — ленням можуть відбуватися також у результаті синтезу ядер елементів, які мають малу атомну вагу, наприклад ізотопів водню — дейтерію і три­тію. Але це вже — термоядерна реакція.

Кожний історичний етап розвитку науки і техніки ставить перед уче­ними та інженерами багато проблем. Одна з основних проблем сучасності і найближчого майбутнього — забезпечення людства достатньою кількістю енергії. Проблема ця досить гостра, тому що має не тільки суто технічний характер. Слова енергія та енергетична криза щодня вимовляють з екранів телевізорів, не сходять зі сторінок журналів і газет, не кажучи вже про спеціальні видання. Енергетична ситуація в окремих державах істотно впливає на життєвий рівень і культуру населення, позначається на внутріш­ній і зовнішній політиці. Країни без ПЕР докладають великих зусиль, щоб забезпечити себе потрібними джерелами енергії. Країни — експортери наф­ти, нафтові монополії одержують величезні прибутки і надприбутки. З другого боку, інші країни виношують політичні і військові плани пере­розподілу та збереження нафтових і газових промислів. Поняття нафтове ембарго викликає паніку в цілому ряді країн і стає знаряддям економічно­го і політичного шантажу. Усе частіше виникають питання: «Як жити далі без нафти і газу? Чим опалювати житло і виробничі помешкання? Як нада­вати рух машинам і агрегатам? Як підтримувати технологічні процеси? Звідки брати енергію, щодня усе більше енергії?»

Комментарии запрещены.