Elektroenerģijas ražošanas paņēmieni: termoelektrostacija (to kurināmais ir ogles, mazuts, gāze. Piesārņojuma avoti ir gāzveida kurināmā sadegšanas produkti. Lietojot mazutu, atmosfērā nonāk sodrēji, sēra un slāpekļa oksīdi, oglekļa monoksīds .

Enerģētika ir ekonomikas joma, kas aptver dažādu energoresursu izmantošanu, tostarp enerģijas ražošanu, pārvadi, uzglabāšanu un izmantošanu. Pašlaik cilvēce apmierina savas enerģijas vajadzības, izmantojot siltumenerģiju, hidroenerģiju un kodolenerģiju, kā arī citus avotus, tā saukto alternatīvo. Globālajā enerģijas bilancē krasi dominē neatjaunojamie enerģijas avoti.

Siltumenerģētika. Termoelektrostaciju un katlu māju mijiedarbība ar vidi sastāv no kurināmā, ūdens, atmosfēras skābekļa patēriņa, ainavas izmaiņām un dažādu atkritumu emisiju visās ģeosfērās.

Degvielas un gaisa skābekļa īpatnējo patēriņu, izmešu apjomu un sastāvu nosaka degvielas veids un tās sadegšanas tehnoloģijas sarežģītības pakāpe. Faktiskie emisiju apjomi un sastāvs ir atkarīgi no ogļu, naftas un gāzes veidiem un markām, kuru parametri atšķiras atkarībā no lauka un atsevišķām atradnēm, kā arī no elektrostaciju tehniskā aprīkojuma. Īpaši nozīmīgs faktors, kas ietekmē īpatnējo emisiju lielumu, ir sēra saturs oglēs, naftā un naftas produktos. Fosilā kurināmā ar augstu sēra saturu izmantošanu ierobežo vai nosaka iepriekšēja attīrīšana no sēra savienojumiem.Spēkstacijām, kas darbojas uz oglēm, degslānekļa un kūdras, cieto atkritumu - izdedžu un lidojošo pelnu - pārstrādes problēma ir aktuāla.

Fosilajās oglēs pelnu saturs svārstās no 4 līdz 45% (brūnogļu pelnu saturs ir īpaši augsts), degslāneklī - līdz 50%, kūdrā - 6-10%. Cieto pelnu sastāvā dominē silīcija (30-60%), alumīnija (18-39%), dzelzs (5-21%), kalcija (1-40%), magnija (6-7%) oksīdi, kālijs (0,2-3,8%), nātrijs (0,02-2,3%). Turklāt akmeņogļu, slānekļa un kūdras pelni, salīdzinot ar zemes garozu, ir bagātināti ar daudzveidīgu mikroelementu kompleksu (Be, B, Zn, Zr, Sr, Nb, Mo u.c.) Efektīvs veids, kā to atrisināt. problēma ir pelnu un izdedžu atkritumu izmantošana būvniecības nozarē, dzelzsbetona izstrādājumu ražošanā. Tas ļauj ne tikai izvairīties no lielu platību aizņemšanas ar putekļaino pelnu un izdedžu izgāztuvēm, bet arī ietaupīt tādus dabaietilpīgus materiālus kā cements un smiltis. Ir gūta pieredze pelnu izmantošanā skābo augšņu rekultivācijai. Tajā pašā laikā atsevišķu pelnu un izdedžu izmantošanas veidu iespēja ir atkarīga no mikroelementu satura tajos.

Videi vispieņemamākais fosilā kurināmā veids ir dabasgāze. Elektrostaciju un katlu māju pāreja uz gāzes kurināmo var būtiski samazināt gaisa piesārņojuma līmeni pilsētās. Pašreizējais pasaules enerģētikas attīstības posms ir saņēmis figurālu nosaukumu gāzes pauze starp pagātnes galvenokārt ogļu enerģiju un hipotētisko nākotnes kodoltermisko enerģiju.

Termoelektrostacijām neatkarīgi no izmantotā kurināmā ir nepieciešams ūdens bloku dzesēšanai, un tāpēc siltumenerģijas nozare ir lielākais rūpnieciskā ūdens patērētājs. Sildīta ūdens novadīšana izraisa ūdenstilpju termisko piesārņojumu. Pie lielajām elektrostacijām tiek izveidoti speciāli dzesēšanas dīķi ar traucētas temperatūras apstākļiem.Hidroenerģija neizraisa vides ķīmisko vai radiācijas piesārņojumu, tomēr rezervuāru izveidošana noved pie zemes applūšanas, eksogēno un dažkārt arī endogēno ģeodinamisko procesu aktivizēšanās, hidroelektrostaciju aizsprostiem. izjaukt upju hidroloģisko režīmu un hidrobiontu dzīves apstākļus. Īpaši daudz negatīvu seku rada lielas platības ūdenskrātuvju izveidošana zemienes upēs. Dambji un to izveidotie rezervuāri kļūst par riska faktoriem upju ieleju apakšdaļām.

Nozīmīgas ir arī mazo hidroelektrostaciju potenciālās iespējas. Kodolenerģija intensīvi attīstījās no 1954. gada (pasaulē pirmās Obņinskas atomelektrostacijas nodošana ekspluatācijā) līdz 1986. gadam (katastrofa Černobiļas atomelektrostacijā). Tās attīstību veicināja tādas priekšrocības kā regulāru emisiju un izplūdes trūkums, kā arī kodoldegvielas augstā transportējamība. Līdz 1983. gada beigām darbojās 317 atomelektrostacijas 25 valstīs un 209 tika būvētas. Pēc Černobiļas katastrofas gandrīz visas pasaules valstis ierobežoja savas kodolenerģijas programmas. Iemesls attieksmes pret kodolenerģiju pārskatīšanai, kā arī katastrofu draudiem tehnisku problēmu, operatoru kļūdu un teroristu uzbrukumu dēļ ir apmierinoša risinājuma trūkums radioaktīvo atkritumu apglabāšanas, kodolenerģijas konservācijas un demontāžas problēmām. pašas augu struktūras pēc tam, kad tās ir pilnībā izsmēlušas savus resursus. Nepieciešamība pēc papildu izmaksām, lai uzlabotu kodolspēkstaciju drošību un visu kodolenerģijas ciklu, mazina kodolenerģijas rentabilitāti. Neskatoties uz to, neizbēgamā degvielas resursu izsīkšana neļauj cilvēcei pilnībā atteikties no kodolenerģijas.

Enerģētikas krīze iestājas, kad pieprasījums pēc energoresursiem pārsniedz to piedāvājumu. Šīs krīzes iemesli meklējami politikas, loģistikas un fiziskās enerģijas trūkuma jomās.

Enerģijas patēriņš ir priekšnoteikums cilvēku sabiedrības pastāvēšanai. Patēriņam pieejamās enerģijas pieejamība ir galvenais nosacījums cilvēku vajadzību apmierināšanai, dzīves ilguma palielināšanai un tā apstākļu uzlabošanai.

Taču enerģētika stratēģiski negatīvi ietekmē vidi un cilvēkus, t.i., ekoloģiju. Enerģija maina atmosfēru (palielinās skābekļa patēriņš, mitruma, gāzes un cieto vielu emisijas). Enerģija izjauc Zemes hidrosfēras ritmu (palielinās ūdens patēriņš, tiek veidotas mākslīgas ūdenskrātuves, tiek novadīts uzkarsēts un piesārņots ūdens un atkritumi). Ļoti tiek ietekmēta arī litosfēra (fosilā kurināmā izžūšana, ainavu maiņa, zemes piepildīšana ar toksiskiem atkritumiem).

Tomēr, neskatoties uz iepriekš minētajiem faktoriem, enerģijas patēriņa pieaugums turpinājās un tā turpināšanās sabiedrībā lielas bažas neradīja. Šāds stāvoklis ilga līdz septiņdesmito gadu vidum. Toreiz zinātnieki saņēma daudz datu, kas norādīja uz ļoti spēcīgo antropoģenēzes spiedienu uz klimatu. Tika izdarīti secinājumi - šis spiediens ir pilns ar globālu katastrofu draudiem, palielinoties enerģijas patēriņam. Kopš tā laika šī zinātniskā problēma sāka piesaistīt, iespējams, vislielāko uzmanību.

Tiek uzskatīts, ka enerģija bija viens no galvenajiem šo pārmaiņu iemesliem. Ar to mēs saprotam jebkuru cilvēka darbības jomu, kas saistīta ar enerģijas patēriņu un ražošanu. Lielāko daļu enerģijas nodrošina enerģijas patēriņš, kas izdalās fosilā kurināmā (ogles, gāze, nafta) sadegšanas laikā, un tas noved pie liela daudzuma piesārņojošo vielu nokļūšanas zemes atmosfērā.

Pat šāda vienkāršota pieeja ir kaitīga pasaules ekonomikai. Tas var dot graujošu triecienu to valstu ekonomikām, kuras nav sasniegušas tādu enerģijas absorbcijas līmeni, kas ir pietiekams, lai pabeigtu rūpniecības attīstības posmu. Krievijas Federācija ir viena no šīm valstīm. Patiesībā viss ir daudz sarežģītāk. Papildus siltumnīcas efektam, kas cita starpā radās enerģijas dēļ, mūsu planētas klimatu ietekmē dabiski cēloņi. AR

Starp tiem: Saules aktivitāte, vulkāniskā aktivitāte, Zemes orbītas parametru izmaiņas, okeāna-atmosfēras sistēmas svārstības. Bet šeit visi aspekti vēl nav daļēji izpētīti, un pareizu problēmas analīzi var panākt, tikai ņemot vērā visus faktorus. Tajā pašā laikā ir nepieciešams ieviest zināmu skaidrību jautājumā par to, kā globālais enerģijas patēriņš izturēsies nākotnē un vai cilvēcei patiešām vajadzēs noteikt striktus enerģijas patēriņa ierobežojumus, lai izvairītos no globālās sasilšanas katastrofālajām sekām. .

Enerģija ir viens no svarīgākajiem biosistēmas pastāvēšanas nosacījumiem. Vēl nesen, tas ir, aptuveni 3,5 miljardus gadu, Zemes biosfērai bija pietiekami daudz enerģijas no Saules. Un vienīgais cilvēks uz mūsu planētas, kuram tā trūkst, ir cilvēks. Tas prasa papildu enerģiju nevis kā dzīvam organismam, bet gan saistībā ar tā ražošanas un saimnieciskās darbības nodrošināšanu un sadzīves vajadzībām. Šiem nolūkiem cilvēce ražo divu veidu enerģiju: termisko un elektrisko. To ražošanā kopā ar enerģētiku ir iesaistītas vairākas saistītas saimnieciskās darbības nozares. Tāpēc enerģētikas vides problēmas ir nevis vienas cilvēka darbības jomas, bet gan vesela kompleksa problēmas. Tās ir daudzšķautņainas un daudzas, un tās rodas visos ražošanas posmos no ieguves līdz enerģijas piegādei galapatērētājam.

Pašlaik enerģiju ražo no diviem avotiem: atjaunojamiem un neatjaunojamiem. Pirmajā ietilpst Saules, vēja un ūdens enerģija. Ražošana šajā gadījumā ir neefektīva, atkarīga no ārējiem apstākļiem un saistīta ar ievērojamām izmaksām. Neatjaunojamie avoti ietver visu veidu minerālus, kuru iekšējo ķīmisko enerģiju var pārveidot. Tie ir: koksne, kūdra, ogles, nafta, gāze un to atvasinājumi. Atoma sadalīšana pagājušā gadsimta vidū ļāva iegūt enerģiju, kas rodas kodolreakcijās. Tā radās kodolenerģija, kas nedaudz atšķiras no citām.

Ģenerāciju veic daudzas termoelektrostacijas, hidroelektrostacijas, kompleksi, kas vienlaikus ražo siltumenerģiju un elektroenerģiju. Šo staciju jauda ir atšķirīga. Lielākā daļa staciju tika uzbūvētas ar ražošanas jaudu 1000 MW. Bet ir arī mazas stacijas, kas nodrošina enerģiju maziem patērētājiem, līdz pat privātām mājsaimniecībām. Atomelektrostacijām ir milzīga jauda līdz 8200 MW.

Enerģētikas vides problēmas sākas ar dabas resursu ieguvi. Kūdras purvu attīstība un mežu izciršana, ogļraktuves un naftas un gāzes atradnes galvenokārt ir dabas postījumi. Dabas radītie resursi miljoniem gadu tiek izņemti no to atradnēm, un nākotnē tos nevar papildināt. Attīstības laikā un pēc tās pabeigšanas teritorijas, kā likums, paliek pamestas. Augsnes meliorācija netiek veikta, koki nocirsto vietā netiek stādīti. Ekosistēmas degradējas un iet bojā.

Iegūto derīgo izrakteņu transportēšana uz to izmantošanas vietām tiek veikta pa dabiskajiem transporta koridoriem - upēm, jūrām un okeāniem vai pa šim nolūkam īpaši izveidotiem cauruļvadiem, dzelzceļiem un transporta maģistrālēm. Negadījumi, noplūdes, emisijas, plūdi, gruveši un daudz kas cits piesārņo teritorijas, caur kurām notiek transportēšana.

Stacijas, to veidi un problēmas

Mūsdienu enerģētikas vides problēmas ir arī prasības tehniskajiem un būvnormatīviem elektroenerģijas un siltuma ražošanas staciju izvietošanai.

Hidroelektrostacijas. Iespēja ražot enerģiju, izmantojot ūdeni, rada nepieciešamību izveidot papildu hidrotehniskās būves. Uz upēm uzcelto dambju un rezervuāru kaskādes izraisa to ūdens apmaiņas traucējumus. Nepieciešamība izveidot ūdenskrātuves hidroelektrostaciju darbībai izraisa ne tikai lielu teritoriju applūšanu, bet arī būtiski ietekmē upes un lielākās daļas tās pieteku ūdens līmeni. Upju līmenis, kā likums, paaugstinās, bet pietekas kļūst seklas un upju artērijas izzūd. Ūdens līmeņa regulēšanai ir arī negatīva ietekme uz ūdens baseina ekosistēmu. Straujas izplūdes un līmeņa pazemināšanās, un pēc tam ūdens paaugstināšanās noved pie augsnes iznīcināšanas, auglīgā slāņa izskalošanas un zivju nārsta vietu bojāejas. Ilustratīvākais piemērs hidrotehnisko būvju postošajai ietekmei uz ūdens baseinu un apkārtējo dabu ir Kaspijas jūra. Pēc dambja kompleksa nodošanas ekspluatācijā mainījās ūdens līmenis jūrā, mainījās skābekļa apmaiņa, samazinājās barības vielu piegāde. Negatīvās sekas kļuva tik bīstamas jūras biosistēmas pastāvēšanai kopumā, ka dambja projektā bija jāveic korekcijas.

Termo un elektrostaciju zonā izveidotās rezervuāri kalpo tehnoloģiskā ūdens novadīšanai. Šiem atkritumiem pašiem nav ievērojama piesārņojuma, taču tie rada vēl vienu bīstamību videi, tiem ir paaugstināta temperatūra. Rezultātā mainās ne tikai ūdenstilpes temperatūras režīms, bet arī piegulošās teritorijas klimatiskie apstākļi. Izmaiņas un mutācijas notiek augos un dzīvniekos.

Termiskās un elektrostacijas darbojas ar dažāda veida kurināmo: cieto, šķidro vai gāzveida. Neatkarīgi no stacijās izmantotā kurināmā veida stacijās sadedzina tūkstošiem kubikmetru skābekļa un atmosfērā tiek izmests vienlīdz liels daudzums pelnu, sadegšanas produktu un gāzu, kas satur piesārņotājus. Šīs vielas nonāk augsnē un ūdenī ne tikai tieši stacijas tuvumā, bet arī izplatās pa gaisu ievērojamos attālumos.

Atomiskā

Atoma sadalīšanās deva cilvēcei papildu enerģijas resursus un iespējas, un līdz ar to arī jaunas problēmas. Kodolenerģijas vides problēmām ir īpašs raksturs. Šajā diezgan jaunajā nozarē ir problēmas, kas raksturīgas visai jomai. Izejvielu ieguves procesā tiek iznīcināta to atrašanās vietu ekoloģija. Pie stacijām esošie rezervuāri, kas paredzēti dzesēšanas ūdens novadīšanai, arī veido šai dabas zonai neparastu mikroklimatu. Ir arī pozitīvi aspekti - praktiski nav izmešu, kas raksturīgas stacijām, kas darbojas pēc izejvielu dedzināšanas principa. Kodolenerģētikā vides problēmas ir novēlota rakstura. Tie ir saistīti ar degvielas ražošanu šīm stacijām un lietotās kodoldegvielas uzglabāšanu.

Galvenais arguments par labu kodolenerģijas ražošanas paplašināšanai ir tās zemās izmaksas. Turklāt valstis, kurām nav nepieciešamo izejvielu, savā teritorijā var izvietot atomelektrostacijas. Kodolenerģija ir vienīgā izeja valstīm, kuru zarnās nav izejvielu cita veida stacijām. Bet vai tiešām kodolenerģija ir tik lēta? Ja izejvielu, stacijas un ražošanas procesa izmaksām pieskaita izlietotās kodoldegvielas apglabāšanas un uzglabāšanas izmaksas, līdzekļus, kas iztērēti dažāda veida avāriju, avāriju un katastrofu, kā arī to seku likvidēšanai. Summas, kas nepieciešamas šo negadījumu likvidācijas dalībnieku, viņu bērnu, piesārņotās dabas u.c.

Pirmā atomelektrostacija tika uzcelta PSRS 1954. gadā. 32 gadus vēlāk avārija notika Černobiļas stacijā, bet vēl 25 gadus vēlāk - Fukušimas stacijā. Var teikt, ka vairāk nekā 60 gadu laikā ir tikai divi negadījumi, vai arī mēs varam teikt, ka negadījumi notiek ik pēc 25-30 gadiem. Neatkarīgi no tā, kā jūs glabājat statistiku, katrā gadījumā ir nepieciešams no 30 līdz 1000 gadiem, lai atjaunotu radiācijas bojāto dabisko vidi. Atomenerģijas vides problēmām nopietna uzmanība tika pievērsta tikai pēc 1986. gada, kad Černobiļas atomelektrostacijā notika avārija. Šī reakcija bija līdzīga panikai. Daudzas pasaules valstis ir pilnībā atteikušās no kodolreaktoru būvniecības savā teritorijā. Taču ekonomika izvirza savus argumentus, un pašreizējā kodolražošanas drošība ir daudzkārt augstāka nekā citiem enerģijas veidiem.

Kodolenerģijas vides problēmas nav tikai “mierīgā” atoma problēmas. Tā ir arī flote, tostarp galvenokārt militārā flote, un ieroči. Kādi pārsteigumi gaidāmi no šīs puses – neviens nezina?

Video - Kodolenerģija un tās alternatīva

1.5.1. Elektroenerģijas ražošanas un pārvades vides aspekts

Elektroenerģijas ražošanai ir negatīva ietekme uz vidi. Ietekmes pakāpes ziņā enerģētikas objekti ir vieni no tiem, kas visspēcīgāk ietekmē planētas vidi. Elektroiekārtas, galvenokārt termoelektrostacijas, ietekmē atmosfēras gaisu ar piesārņojošo vielu emisijām un dabas ūdeņus ar piesārņotu notekūdeņu novadīšanu ūdenstilpēs, izmanto ievērojamu daudzumu ūdens un zemes resursu, kā arī piesārņo apkārtējās teritorijas ar pelniem un izdedžiem. atkritumi. Šīs ietekmes apjoms Krievijā ir sīkāk aprakstīts 11.8. Runājot par elektroenerģijas pārvadi pa elektrolīnijām, tā ir videi draudzīga, salīdzinot ar dažāda veida degvielas transportēšanu un to sūknēšanu pa cauruļvadu sistēmām.

Pašreizējā posmā enerģētikas objektu un vides mijiedarbības problēma ir ieguvusi jaunas iezīmes, ietekmējot plašas teritorijas, upes un ezerus, Zemes atmosfēru un hidrosfēru. Lielāki enerģijas patēriņa apjomi pārskatāmā nākotnē nosaka turpmāku ietekmes zonas paplašināšanos uz visām vides sastāvdaļām globālā mērogā.

Pieaugot bloku, elektrostaciju un energosistēmu vienību jaudām, īpatnējo un kopējo enerģijas patēriņa līmenim, radās uzdevums ierobežot piesārņojošo vielu emisijas gaisa un ūdens baseinos, kā arī pilnīgāk izmantot to dabisko izkliedes jaudu. Iepriekš, izvēloties elektroenerģijas un siltumenerģijas iegūšanas metodes, veidus, kā vispusīgi risināt enerģētikas, ūdenssaimniecības, transporta problēmas un nosakot objektu pamatparametrus (stacijas tips un jauda, ​​rezervuāra tilpums utt.), pamatā bija ekonomisko izmaksu samazināšana. Šobrīd aktualizējas jautājumi par energoobjektu būvniecības un ekspluatācijas iespējamo seku uz vidi izvērtēšanu.

Ir ierasts izšķirt trīs vides ierobežojumu līmeņus:

• vietējie - energouzņēmuma absolūto un specifisko ekoloģiskās darbības rādītāju standarti;
• reģionālie - ierobežojumi SO 2 un NO x emisiju pārrobežu plūsmām no enerģētikas uzņēmumiem, kas atrodas Krievijas Eiropas teritorijā;
• globālā līmenī - siltumnīcefekta gāzu (CO 2) bruto emisiju ierobežojumi.

Siltumnīcefekta gāzu emisiju klasificēšana kā vides problēma vienmēr ir bijusi pretrunīga, jo CO 2 nav vides piesārņotājs. Ir dabiskas un antropogēnas emisijas. Antropogēno emisiju ietekme uz globālo sasilšanu un pats globālās sasilšanas fakts ir izraisījis daudz strīdu. 2005.–2006 Klimata pārmaiņu starpvaldību padomes darbs ir pārliecinoši pierādījis globālās sasilšanas faktu un tās atkarību no antropogēnajām CO 2 emisijām.

ANO Vispārējās konvencijas par klimata pārmaiņām un tās Kioto protokola īstenošana (šis jautājums ir apspriests 11.8.) noveda pie tā, ka vairākās valstīs tika izveidotas sistēmas CO2 emisiju robežvērtību pārvaldībai, pamatojoties uz valdības lēmumiem par to lielumu. ierobežojumiem un samazinājumiem, kā arī CO2 samazināšanas tirgiem. Var teikt, ka pasaulē veidojas globāla antropogēno siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanas procesa vadības sistēma.

Cīņa pret globālajām klimata pārmaiņām arvien vairāk ietekmē valstu ekonomikas politiku. Šī cīņa kļūst par vienu no svarīgākajiem ekonomikas politikas sociālajiem mērķiem, kas nosaka tās evolūciju uz inovatīvu ekonomiku un virzību no orientācijas uz resursiem.

Līdz ar to siltumnīcefekta gāzu emisiju ierobežošanas problēma ir kļuvusi par patstāvīgu priekšmetu jomu, kas ir ļoti cieši saistīta ar vides politiku, taču joprojām atšķiras no tās globālās pieejas, sarežģītības un problēmu risināšanas instrumentu daudzveidības ziņā. Šis rīku komplekts ietver īpašu modeļu izmantošanu ekonomikas un enerģētikas kompleksa ilgtermiņa attīstības iespēju globālai modelēšanai. Slavenākie no tiem ir MARKAL modeļu komplekss un tā uzlabotā versija TIMES, kas izstrādāta Starptautiskās Enerģētikas aģentūras (IEA) paspārnē un tiek izmantota daudzās pasaules valstīs. Instrumentu komplekts siltumnīcefekta gāzu emisiju ierobežošanai un samazināšanai ietver pasākumu kopumu, lai uzlabotu ekonomikas energoefektivitāti, labāko esošo un topošo tehnoloģiju izmantošanu enerģijas ražošanā un patēriņā, maksas ieviešanu par siltumnīcefekta gāzu emisijām un tirgu. mehānismi CO 2 emisiju samazinājumu tirdzniecībai.

Atšķirībā no siltumnīcefekta gāzu jautājuma tradicionālās vides problēmas galvenokārt ir vietēja un reģionāla rakstura.

Jaunu elektroenerģijas ražošanas uzņēmumu izveide elektroenerģijas nozarē un perspektīvas iekšzemes un ārvalstu elektroenerģijas tirgu integrācijai nosaka jaunas vides politikas izstrādes aktualitāti elektroenerģijas jomā. Tās galvenais mērķis ir radīt apstākļus un izstrādāt pasākumu sistēmu, lai nodrošinātu uzticamu un videi draudzīgu enerģijas ražošanu, transportēšanu un sadali atbilstoši vides likumdošanas normām un prasībām.

Izstrādājot vides politiku elektroenerģijas nozarē, ir jāņem vērā neizbēgamā nacionālā likumdošanas pāreja uz labāko esošo tehnoloģiju izmantošanas principu un tehnisko standartu ieviešanu pieļaujamajām vielu emisijām un izplūdēm vidē.

Prioritārās jomas labāko esošo tehnoloģiju izmantošanai elektroenerģijas nozarē (izņemot kodolenerģiju) nosaka Krievijas RAO UES tehniskās politikas koncepcija. Šis dokuments iepazīstina ar modernākajiem tehniskajiem risinājumiem un raksturo labākās esošās tehnoloģijas, kuras būtu jāizmanto enerģētikas uzņēmumu projektēšanā, ekspluatācijā, rekonstrukcijā un būvniecībā.

Jāņem vērā, ka perspektīvu tehnoloģiju ieviešana elektroenerģētikā, tai skaitā tvaika-gāzes tehnoloģiju un cirkulācijas verdošā slāņa tehnoloģiju izmantošana termoelektrostacijās, vairākos gadījumos (rūpniecības centros un citās vietās ar paaugstinātu antropogēnā slodze uz vidi, kā arī īpaši aizsargājamo dabas teritoriju tuvumā) ne vienmēr atbilst prasībai nodrošināt stingrus vides kvalitātes standartus. Šajā gadījumā ir nepieciešams ieviest īpašus vides aizsardzības pasākumus.

1.5.2. Termoelektrostaciju un hidroelektrostaciju vides problēmu īpatnības, to risināšanas veidi.

Par vides jautājumiem termoelektrostacijas kas izmanto fosilo kurināmo elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai, ietver slāpekļa oksīdu, sēra dioksīda, cieto daļiņu emisijas, kā arī CO2 emisijas atmosfērā, piesārņojošo vielu noplūdi ūdenstilpēs, lielu daudzumu atkritumu pelnu un izdedžu materiālu. un to zemais lietderīgās izmantošanas līmenis.

Sēra oksīdi un slāpekļa oksīdi radīt nopietnu vides problēmu. Pieaugot šo piesārņojošo vielu koncentrācijai, palielinās elpceļu slimību skaits, galvenokārt gados vecāku cilvēku vidū. Bez sēra un slāpekļa oksīdiem cilvēka veselībai bīstamas ir arī skābās aerosola daļiņas, kas satur sulfātus vai sērskābi (to bīstamības pakāpe ir atkarīga no to lieluma: putekļi un lielākas aerosola daļiņas saglabājas augšējos elpceļos, un nelielas (mazāk nekā). 1 mikronu) pilieni vai daļiņas var nokļūt līdz vistālākajam plaušām (kaitīgās ietekmes pakāpe ir proporcionāla piesārņojošo vielu koncentrācijai).

Tāpat ūdens un sēra oksīdu (SO2) un slāpekļa (NOx) reakcijas rezultātā veidojas skābie lietus (zemes atmosfērā izdalītais sēra dioksīds un slāpekļa oksīdi pārvēršas skābi veidojošās daļiņās, kas reaģē ar atmosfēras ūdens, pārvēršot to skābos šķīdumos, krītot kā skābais lietus). Skābie lietus apdraud biosfēras un paša cilvēka pastāvēšanu, ir viens no dzīvības nāves cēloņiem ūdenstilpēs, mežos, labībā un veģetācijā, paātrina ēku un kultūras pieminekļu, cauruļvadu iznīcināšanu, samazina augsnes auglību. .

Īpaša lieta- vieglie pelni no termoelektrostacijām atmosfērā (apjomā vairāk nekā 3 miljoni tonnu gadā) negatīvi ietekmē arī cilvēku un dzīvnieku elpošanas sistēmu, meža zemi un ūdenstilpes.

Pelni un izdedži- pelni un izdedžu atkritumi no ogļu termoelektrostacijām, kas apglabāti pelnu izgāztuvēs, kas jau aizņem vairāk nekā 22 tūkstošus hektāru zemes. Pelnu un izdedžu atkritumu izvešana un utilizācija ir viena no galvenajām ogļu termoelektrostaciju vides problēmām. Pašreizējā prakse izmantot hidraulisko pelnu aizvākšanu ar sekojošu pelnu un izdedžu atkritumu uzglabāšanu neatbilst nākotnes prasībām un neļauj efektīvi izmantot pelnu un izdedžu materiālus būvniecības nozarē, kā rezultātā palielinās pelnu un izdedžu uzkrāšanās. izgāztuves par 25-30 milj.t gadā.

Piesārņojošo vielu noplūde ūdenstilpēs nedrīkst pārsniegt to ūdenstilpju asimilācijas kapacitāti (spēju uzņemt noteiktu vielu masu laika vienībā, nepārkāpjot ūdens kvalitātes standartus kontrolētā vietā vai ūdens izmantošanas vietā), ko izmanto dzeramā un sadzīves ūdens apgādei, makšķerēšanai u.c. mērķiem.

CO2 emisijas: Krievijas elektroenerģijas nozare rada aptuveni ceturto daļu siltumnīcefekta gāzu, ko emitē rūpnieciskie stacionārie avoti. Tā kā starptautiskās un Krievijas organizācijas pastāvīgi pievērš uzmanību klimata pārmaiņu jautājumiem, elektroenerģijas nozarei ir stingri jākontrolē pašas CO2 emisiju līmenis.

Vides problēmas termoelektrostacijās, kuras kā kurināmo izmanto ogles, ir daudz izteiktākas nekā gāzes elektrostacijām. Par to liecina 1.5.1. tabulā sniegtie dati.

1.5.1. tabula

Piesārņojošo vielu emisijas termoelektrostacijās, ģenerējot 1 MWh(dedzinot ogles un gāzi)

	Piesārņojošo vielu emisijas, kg/MWh

Tāpēc galvenā uzmanība vides tehnoloģiju izstrādē tiek pievērsta termoelektrostacijām, kurās izmanto ogles.

Kā parādīts 1.4. punktā, vairākās apakšnozarēs un ražošanas veidos Krievijas elektroenerģijas nozares tehniskais līmenis atpaliek no pasaules standartiem. Neieviešot jaunas un nemodernizējot esošās vides aizsardzības iekārtas esošajās Krievijas termoelektrostacijās pie to nominālās slodzes, maksimāli pieļaujamās emisijas normas (MPE) var tikt pārsniegtas līdz 2015. gadam: pelnu cietajām daļiņām - 50% termoelektrostaciju, slāpekļa oksīdiem - 44% termoelektrostaciju, sēra oksīdam - 25% termoelektrostaciju.

Darbojošo termoelektrostaciju vides problēmu risinājumu saraksts ietver tehnoloģiskās metodes slāpekļa oksīdu slāpēšanai un slāpekļa attīrīšanas sistēmu ieviešanu, īpašas atsērošanas iekārtas, augsti efektīvus pelnu savācējus, progresīvas tehnoloģijas ūdens attīrīšanai un pelnu un izdedžu apglabāšanai. Parasti termoelektrostacijām jāizmanto diferencēta pieeja atkarībā no degvielas veida, jaudas un iekārtas kalpošanas laika:

• katlu iekārtas ar samazinātiem parametriem (9 MPa/510 °C un 2,9 MPa/420 °C) un nodotas ekspluatācijā 50. gados. Pagājušajā gadsimtā ražotās enerģijas ir jādemontē, tiklīdz būs iespējams nodrošināt patērētājus ar siltumenerģiju un elektroenerģiju no citiem avotiem;
• uz katliem, kas ilgstoši darbosies ar cieto un gāzeļļas kurināmo, veiciet pasākumu kopumu, lai samazinātu NO emisijas x atmosfērā (1.5.2. tabula). Vairumā gadījumu šos pasākumus remonta uzņēmumi var īstenot uz neliela kapitālremonta izmaksu un laika pieauguma rēķina;

uz tās pašas iekārtu grupas (pulverizēti akmeņogļu katli ar tvaika parametriem 13,8 MPa ar atlikušo kalpošanas laiku vairāk nekā 10 gadus) ir nepieciešams īstenot zemu izmaksu pasākumus, lai palielinātu pelnu savākšanas efektivitāti un (ja sadedzinot ogles ar augstu sēra saturu) vienkāršotas atsērošanas shēmas.

1.5.2. tabula

NO emisiju samazināšanas veidi x esošajiem katliem ar ilgu turpmākās darbības periodu

Metodes nosaukums	Efektivitāte, %		Piemērojamības ierobežojums	Piezīme
Degšanas procesa modernizācija
Zema toksiskuma degļi		Visu veidu degviela	Liesmas stabilitāte un pilnīga degvielas sadegšana	Pakāpeniska gaisa vai degvielas ievadīšana lāpas horizontālajā daļā prasa noteiktu attālumu līdz pretējam ekrānam
Dūmgāzu recirkulācija		Lielāks skaitlis ir gāzei, mazāks rādītājs ir ļoti reaģējošām oglēm. Nav piemērots AS, T un SS	Liesmas stabilitāte, uz bungu katliem - pārkaršanas temperatūras paaugstināšanās	Recirkulācijas gāzu padeve notiek caur degļiem. Dedzinot ogles - caur putekļu sistēmu (kopā ar primāro gaisu).
Divpakāpju degšana		Visu veidu degviela		Dedzinot sēru saturošu kurināmo, it īpaši SKD katlos, pastāv sadegšanas sietu augstas temperatūras korozijas risks.
Koncentriska degšana		Brūnogles un bitumena ogles ar augstu gaistošu izvadi		Rekonstruējot tangenciālās kurtuves, varat aprobežoties ar degļu nomaiņu. Tajā pašā laikā samazinās sadegšanas ekrānu izdedžu veidošanās un korozija
Trīspakāpju sadedzināšana ar NO x reģenerāciju (atkārtota sadedzināšana)		Visu veidu degviela (AS un T 10-15% gāzes prasa siltumu)	CO parādīšanās un uzliesmojošu vielu vairošanās līdzi	Lielāks efekts tiek sasniegts, izmantojot gāzi, lai izveidotu reducēšanas zonu (10-15% no siltuma).

Uzlabot vides situāciju esošajās termoelektrostacijās, ņemot vērā iespējamo cietā kurināmā īpatsvara pieaugumu to kurināmā bilances struktūrā:

• uz ļoti ekonomiskiem 300-800 MW blokiem uz Kanskas-Ačinskas oglēm, lai samazinātu slāpekļa oksīdu veidošanos, ieteicams izmantot zemas temperatūras sadegšanas principu, kas ir sevi pierādījis daudzos darbojošos katlos (P-67, BKZ -500-140);
• ja izmanto 300-500 MW akmeņogļu blokos no Kuzņeckas baseina, lai samazinātu NO veidošanos x, nepieciešams izmantot zemas toksicitātes degļus un pakāpenisku kurināmā sadedzināšanu. Apvienojot šos pasākumus, iespējams nodrošināt NO koncentrāciju x mazāks par 350 mg/m3 un atbilst jaunieviesto termoelektrostaciju iekārtu standartiem;
• Dedzinot zemas reakcijas kurināmo (ASh un Kuzņeckas liesās ogles) katlos ar šķidro izdedžu atdalīšanu, ja elektrostacijās ir pieejama dabasgāze, vēlams organizēt trīspakāpju sadedzināšanu ar NO samazināšanu. x kurtuves augšējā daļā (rebening process).

Kur ar tehnoloģiskām metodēm nav iespējams samazināt NO koncentrāciju x līdz vajadzīgajam līmenim, jāizmanto slāpekļa attīrīšanas sistēmas. Rūpnieciskai izmantošanai ir perspektīvas divas slāpekļa attīrīšanas tehnoloģijas: selektīva nekatalītiskā reducēšana un selektīva slāpekļa oksīdu katalītiskā reducēšana.

Lai samazinātu sēra oksīdu veidošanos, jāizmanto slapjais kaļķis un amonjaka sulfāts vai vienkāršotas mitrās-sausās tehnoloģijas. Pirmie divi ir piemēroti, ja kurināmā sēra saturs ir aptuveni 0,15% kg/MJ, ja nepieciešams saistīt vairāk nekā 90-95% SO 2, un vienkāršotā mitrā-sausā tehnoloģija (samazinot SO 2 emisijas par 50-70%). - sadedzinot kurināmo ar zemu un vidēju sēra saturu.

Ir iespējams nodrošināt nepieciešamo pelnu savākšanas efektivitāti (cieto daļiņu (pelnu) koncentrācija dūmgāzēs pēc attīrīšanas ir 50 mg/m3) un pelnu piegādi patērētājam pie strādājošām termoelektrostacijām, izmantojot daudzlauku horizontālo elektrisko. nogulsnētāji.

Pelnu savākšanai no Kanskas-Ačinskas un Doņeckas oglēm vēlams izmantot elektrostatiskos nosēdētājus ar standarta (nepārtrauktas) barošanas režīmu, bet ar intermitējošu un impulsu barošanu - pelnu savākšanai no Ekibastuzas un Kuzņeckas oglēm. Tiek rekonstruēti elektrostatiskie nosēdētāji, lai tos varētu novietot uz esošajiem pamatiem. Mikrosekundes jaudas izmantošana, savācot pelnus no Kuzņeckas oglēm, ļauj ierīces novietot vienā līmenī.

Sistemātiski īstenojot vides aizsardzības pasākumus esošajiem katliem, kas vēl darbosies līdz 2015. gadam, jāsasniedz tabulā norādītās kaitīgo vielu koncentrācijas. 1.5.3.

1.5.3. tabula

Prognozētās sasniedzamās maksimālās kaitīgo emisiju koncentrācijas esošajām iekārtām līdz 2015. gadam.

Emisijas(izsakot O 2 = 15%)	Koncentrācija, mg/m 3 pie O 2 = 6%
Īpaša lieta		Visu veidu ogles
Sēra oksīdi		Akmeņogles un mazuts
Slāpekļa oksīds katla uzstādīšanas laikā		Dabasgāze
		Brūnās ogles
		Akmens ogles
		Skinny ogles un AS
Slāpekļa oksīdi gāzes turbīnas uzstādīšanas laikā		Dabasgāze

*) Minimālais rādītājs ir katliem ar siltuma jaudu virs 500 MW, maksimālā ir mazāka par 100 MW.

Termoelektrostaciju vides problēmu risināšana esošajam elektrostaciju parkam būtiski atšķiras no jaunbūvējamām elektrostacijām izmantotajiem pasākumiem.

Tabulā 1.5.4. satur prognozējamos vides rādītājus jaunbūvējamiem termoelektrostaciju ogļu blokiem Krievijā līdz 2030. gadam. Lai tos sasniegtu, nepieciešams pilnveidot šobrīd zināmās gāzes attīrīšanas tehnoloģijas un radīt jaunas, efektīvākas. Šo tehnoloģiju izmantošanas prognoze līdz 2030.gadam dota tabulā. 1.5.5.

1.5.4. tabula

Sasniedzamie vides rādītāji jaunuzbūvētām termoelektrostaciju ogļu blokiem Krievijā

Rādītājs
SO 2 uztveršanas ātrums, %
Slāpekļa oksīdu koncentrācija (O 2 = 6%), mg/m 3
Cietās daļiņas, mg/m3		20¸30; daļiņu, kas mazākas par 10 mikroniem, satura ierobežojums (RM-10)	5¸10; daļiņu satura ierobežojums, kas mazāks par 2,5 µm (PM 2,5)
Dzīvsudraba (smago metālu) uztveršanas pakāpe, %
Pelnu un izdedžu atkritumu izmantošana, %

Jaunbūvējamie ogļu energobloki jāaprīko ar pilnu vides aizsardzības iekārtu klāstu, tostarp iekārtām dūmgāzu attīrīšanai no cietajām daļiņām, sēra oksīdiem (SO 2) un slāpekļa oksīdiem (NO x).

Jaunajos katlos kā pelnu savācēji jāizmanto daudzlauku elektrostatiskie nosēdētāji, kas spēj izpildīt mūsdienu normas attiecībā uz pieļaujamo emisiju atmosfērā (pelnu masas koncentrācija dūmgāzēs pēc attīrīšanas 30-50 mg/m3).

Papildu efektu, sadedzinot Kuzņeckas un Ekibastuzas ogles, var iegūt, pazeminot temperatūru un kondicionējot dūmgāzes.

Sarežģīta aprīkojuma izmantošanai šauros apstākļos var izmantot divu zonu elektrostatisko filtru. Kombinētās pelnu savākšanas ierīces (elektriskais nogulsnētājs plus maisa filtrs, elektriskais nogulsnētājs plus ūdens ierīce sīko daļiņu savākšanai) ir perspektīvas izmantošanai enerģētikā.

Lai veiksmīgi atrisinātu pelnu un izdedžu materiālu otrreizējās pārstrādes problēmu un radītu minimālu vides kaitējumu videi, izstrādājot pelnu un izdedžu atdalīšanas sistēmas jaunām ogļu termoelektrostacijām, būtu jāiekļauj konstruktīvie risinājumi, kas vērsti uz pelnu un izdedžu atsevišķu atdalīšanu. Jāparedz sauso pelnu 100% savākšanas un nosūtīšanas iespēja (arī pa frakciju grupām), kā arī visu tehnoloģisko procesu maksimāla mehanizācija un automatizācija.

Kā minēts iepriekš, jaunu ogļu energobloku obligātam elementam vajadzētu būt dūmgāzu atsērošanas iekārtas. Šobrīd ārvalstu termoelektrostacijās visbiežāk sastopamas slapjās kaļķakmens atsērošanas sistēmas, kas samazina SO 2 emisijas vidēji par 95%. Jaunajos Krievijas energoblokos, sadedzinot ogles ar augstu sēra saturu, lai izpildītu pieņemtos un turpmākos pieļaujamo SO2 emisiju standartus, būs jāizmanto tās pašas shēmas vai amonjaka-sulfāta atsērošanas tehnoloģija, kas jau ir ieviesta Dorogobužas TEC.

Dedzinot kurināmo ar vidēju un zemu sēra saturu (kurā ietilpst lielākā daļa ogļu atradņu Krievijā, tostarp ogles no Kuzņeckas un Kanskas-Ačinskas baseiniem), mazāk kapitālietilpīgā, vienkāršotā mitrās-sausās atsērošanas tehnoloģija ir diezgan efektīva. Šobrīd tiek pētītas jaunas atsērošanas tehnoloģijas ar efektīvākiem sorbentiem, kas ļauj kompleksi risināt kaitīgo vielu (t.sk. smago metālu) atdalīšanas problēmas.

Slāpekļa oksīda emisiju samazināšana CCGT bloku būvniecības un jaudīgu pulverizētu ogļu katlu uzstādīšanas laikā tiek veikta, izmantojot šādus tehnoloģiskos risinājumus. Normatīvās NO emisijas x sadedzinot dabasgāzi gāzturbīnu blokos, tos var panākt, izmantojot jaunākās paaudzes “sausās” sadegšanas kameras. Visticamāk, ka energoblokiem ar CCGT blokiem nebūs nepieciešama slāpekļa attīrīšanas iekārta atmosfērā izplūdušajām dūmgāzēm. Situācija ir sarežģītāka ar jaudīgu spēka agregātu pulverizētu ogļu katliem. Rūpniecībā izstrādātās un pārbaudītās tehnoloģiskās metodes ļauj šobrīd izpildīt vietējos standartus attiecībā uz pieļaujamo NO emisiju x tikai sadedzinot brūnogles, kā arī D un G kategorijas akmeņogles. Citām akmeņoglēm un jo īpaši antracītam problēmu var atrisināt, tikai uzstādot katalītisko reaktoru aiz katla un samazinot iegūtos slāpekļa oksīdus, padodot amīnu - kas satur reaģentus gāzes ceļā (amonjaka ūdens vai urīnviela).

Nākotnē, ņemot vērā nepieciešamību tuvināt vietējos standartus Eiropas standartiem (kur NO koncentrācija ir x dūmgāzēs aiz ogļu katla nedrīkst pārsniegt 200 mg/m 3 pie 6% O 2), acīmredzot būs jāpiemēro ne tikai tehnoloģisko metožu kopums (zema toksiskuma degļi, dažādas iespējas diviem un trīs posma sadedzināšana) uz jauniem pūderogļu katliem, bet arī sistēmām dūmgāzu slāpekļa attīrīšanai no NO x. Iespējams, ka tuvākajos gados parādīsies jaunas tehnoloģijas dūmgāzu attīrīšanai no NO x. Piemēram, uzstādot slapjā kaļķakmens atsērošanas sistēmu jaunai iekārtai, ievērojami (līdz 90%) samazinās NO emisijas. x var panākt, ievadot elementāro fosforu P4 dūmvadā pirms skrubera 121-280 °C temperatūrā.

Teritorijā submikronu daļiņu uztveršanas tehnoloģijas iepriekšminēto prasību ieviešana nozīmē nepieciešamību pievienot sausos elektrostatiskos filtrus ar jaunām ierīcēm, kas ļauj efektīvāk (par pieņemamām izmaksām) uztvert submikronu daļiņas: maisu filtrus, hibrīdierīces, kas sastāv no elektriskās tīrīšanas stadijas un filtrēšanas stadijas, un pat mitros elektrostatiskos nogulsnētājus. Šo jauno tehnoloģiju izmantošana papildus submikronu cietajām daļiņām ļauj uztvert arī dzīvsudrabu un tā savienojumus. Tas viss būs jāņem vērā, izvēloties gāzes attīrīšanas iekārtas, jo rūpnieciski attīstītās valstis jau tagad pievērš lielu uzmanību dzīvsudraba emisiju samazināšanai termoelektrostaciju dūmgāzēs.

1.5.5. tabula.

Daudzsološas tehnoloģijas termoelektrostaciju radīto piesārņojošo vielu emisiju samazināšanai atmosfērā

Piesārņojošo vielu nosaukums	Līdz 2010. gadam
Tehnoloģija, tās efektivitāte
Slāpekļa oksīdi	Tehnoloģiskās metodes
	ogļu katliem - 30÷50%; ar dabasgāzi darbināmai CCGT - 50 mg/m 3	ogļu katliem - 40÷60%; CCGT - 20÷30 mg/m 3	ogļu katliem - 50÷70%; PGU — 10÷15 mg/m3
	SNCR — 30÷50%	SNKV-M — 50÷80%	SCR — 90÷95%
	SCR — 70÷80%	SCR — 80÷90%
Sēra oksīdi	Zema sēra satura degviela
	Slapjo pelnu savācēju izmantošana η = 30÷60%; vienkāršota mitrā-sausā tehnoloģija - η = = 50÷60%	Slapjā kaļķakmens (kaļķakmens) tehnoloģija η = 80÷90%	Slapjā kaļķakmens (kaļķakmens) tehnoloģija η = 90÷95%
	Sēra degvielas
	Mitrās (kaļķakmens, amonija sulfāta, magnija sulfāta) tehnoloģijas
	η SO2 = 90÷95%	η SO2 = 95÷98%
	Mitrā-sausā tehnoloģija ar cirkulējošo inerto masu η SO2 = 90%	Mitrā sausā tehnoloģija ar CFB η SO2 = 92÷95%	Amonjaka-cikliskā tehnoloģija η SO2 = 99%
			Mitrās tehnoloģijas ar jauniem efektīviem sorbentiem η SO2 = 99%
Pelnu daļiņas	Elektrostatiskie nosēdētāji η = 98%; Modernizēti mitro pelnu savācēji η > 95%	Elektriskie nosēdētāji η = 98÷99%; Maisu filtri η = 98÷99%; Kombinētās sausās ierīces (elektriskais nogulsnētājs + auduma filtrs) η = 99,0%	Elektrostatiskie nosēdētāji η > 99,5%; Slapji elektrostatiskie nosēdētāji η > 99,5%; Sausās hibrīdierīces η > 99,5%; Kompleksa tīrīšana mitros ESP ar impulsa barošanas avotu
Dzīvsudrabs (smagie metāli)		Sorbentu (aktivētās ogles utt.) ievadīšana pirms elektrostatiskā nogulsnētāja; η = 50÷60%	Halogēnus saturošu sorbentu ievadīšana gāzes ceļā + desulfurizācija; η = 90÷95%
	Spēka agregātu efektivitātes paaugstināšana, t.sk. elektroenerģijas un siltuma kombinētai ražošanai	Izmēģinājuma projekti ar CO 2 izņemšanu no spēkstaciju cikla un tā turpmāko apglabāšanu	Lielas demonstrācijas iekārtas ar dažādām tehnoloģijām CO 2 deciklēšanai un apglabāšanai:

Esošo hidroelektrostaciju galvenā problēma nozarē, vienlaikus obligāti jāizpilda šādas prasības:

Nosūtīšanas grafikā noteikto elektroenerģijas apjomu ražošanas beznosacījuma nodrošināšana;

Dzeramā un sadzīves ūdens apgādes, kuģošanas, zivsaimniecības prioritāšu ievērošana zivju resursu saglabāšanai un atražošanai nozīmīgos upju un ūdenskrātuvju posmos, ūdenskrātuvju piepildīšanas un nosusināšanas režīma ieviešana, ūdenskrātuvju krasta līnijas erozijas novēršana un eļļu noplūde tajos.

Kurā būvniecības stadijā esošajās hidroelektrostacijās Savlaicīgi jārisina mežu izciršanas, zemes applūšanas, zivju migrācijas ceļu bloķēšanas, iedzīvotāju pārvietošanas no palu zonas u.c.

Attiecībā uz hidroelektrostacijām vides aizsardzības pasākumi ietver:

• vietu izvēle jaunām hidroelektrostacijām, ņemot vērā reģiona vides labklājību, nodrošinot prioritāti bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai un īpaši aizsargājamo dabas teritoriju aizsardzībai, projektējot un izvietojot jaunas hidroelektrostacijas;
• ūdens bioloģiskajiem resursiem nodarīto zaudējumu pilnīgas un savlaicīgas atlīdzināšanas nodrošināšana;
• meliorācijas darbu veikšana un ūdenskrātuvju seklās zonas iegremdēšana to integrētai (lauksaimniecības un zivsaimniecības) izmantošanai;
• kompensācijas zvejas objektu, zivju eju un aizsargbūvju izbūve, zivju krājumu, vairošanās un barošanās vietu saglabāšanas pasākumu izstrāde, tehnisko līdzekļu ieviešana zivju migrācijas ceļu saglabāšanai, lai samazinātu ūdenssaimniecības negatīvo ietekmi uz ihtiofaunu;
• selektīvo ūdens ņemšanas vietu izstrāde un ieviešana hidroelektrostacijās, kas ļauj regulēt ūdens temperatūras režīmu apakšējā baseinā, ņemot to no dažādiem ūdenskrātuves dziļumiem un tādējādi samazinot ietekmi uz mikroklimatu;
• notekūdeņu novadīšanas sistēmu rekonstrukcija, lai pilnībā pārtrauktu neattīrīto sadzīves notekūdeņu novadīšanu ūdenstilpēs;
• mūsdienīgu materiālu izmantošana dažādos hidroenerģijas un hidromehānisko iekārtu elementos, hidroelektrostaciju un mazo hidroelektrostaciju kaskāžu izbūve no rūpnīcā ražotiem bloku moduļiem, izmantojot peldošo tehnoloģiju;
• lāpstiņriteņu izmantošana, kas novērš videi bīstamu šķidrumu noplūdi plūsmas ceļā;
• pašeļļojošu materiālu izmantošana kinemātisko mehānismu berzes vienībās (neizmantojot eļļas);
• komfortablu mājokļu nodrošināšana iedzīvotājiem, kas pārvietoti no plūdu zonām.

1.5.3. Siltumnīcefekta gāzu emisiju problēma

Ļoti akūta vides problēma enerģētiķiem, kas saistīta ar fosilā kurināmā izmantošanu, ir galvenās siltumnīcefekta gāzes - CO 2 - emisijas atmosfērā. ES jau ir ieviesusi maksājumus par palielinātām CO 2 emisijām no termoelektrostacijām.

Efektīva, t.sk. un no CO 2 emisiju samazināšanas viedokļa ir enerģijas ražošanas procesu uzlabošana termoelektrostacijās, pamatojoties uz:

• ogļu energobloku ieviešana ar superkritiskajiem (efektivitāte=41%) un superkritiskajiem (efektivitāte=46%) tvaika parametriem;
• kombinētā cikla gāzes iekārtu ieviešana (efektivitāte = 55-60%);
• katlu ar cirkulējošu verdošo slāni izmantošana, sadedzinot zemas kvalitātes kurināmo;
• kurināmā ar paaugstinātu siltumspēju un dabasgāzes izmantošana;
• kurināmā sadedzināšanas tehnoloģiju izmantošana, kas izmanto skābekli.

Fosilā kurināmā sadedzināšanas rezultātā radītā oglekļa dioksīda sekvestrācijas process sastāv no trim galvenajām daļām: uztveršanas, transportēšanas un iznīcināšanas.

Oglekļa dioksīda uztveršanas procesu var organizēt vai nu pēc degvielas sadegšanas (atgūšana no dūmgāzēm), vai pirms tās sadedzināšanas (CO 2 noņemšana degvielas gazifikācijas procesā).

Uztverot oglekļa dioksīdu, var izmantot dažādas fizikālās vai ķīmiskās metodes: kriogēno atdalīšanu, membrānas atdalīšanu, fizikālo adsorbciju vai ķīmisko absorbciju. Nākotnē ir iespējams rūpnieciski izmantot netradicionālas CO 2 emisiju samazināšanas metodes: degvielas sadedzināšanu ķīmiskajā ciklā, sauso reģeneratīvo adsorbciju u.c.

Svarīgs daudzsološs virziens CO 2 emisiju samazināšanai ir tā ierakšana zemes dobumos, izmantojot šādas metodes:

• porainu struktūru izmantošana;
• tvertņu izmantošana sāļos;
• ievadīšana aktīvajos eļļas rezervuāros.

Vislabākos rezultātus jaunas būvniecības laikā var sagaidīt no CCGT energoblokiem ar ogļu gazifikāciju. Tehnoloģiski šādas iekārtas ļauj ražot lieko ūdeņradi, lai to izmantotu tehnoloģiskos procesos vai kā kurināmā elementu kurināmo (elektrostacijās jau darbojas līdzīgi CCGT bloki ar jaudu līdz 500 MW (bet bez CO 2 atdalīšanas un noņemšanas). apkalpojošās naftas pārstrādes rūpnīcas.To izejvielas ir smago naftas atlikumi, un to produkti - elektroenerģija, siltums tvaika un ūdeņraža veidā, ko izmanto naftas pārstrādes procesos).

Ievads. Enerģētika - pieaugošā patēriņa problēmas

Enerģētikas krīze - parādība, kas rodas, ja pieprasījums pēc energoresursiem ir ievērojami lielāks par to piedāvājumu. Tās cēloņi var būt loģistikā, politikā vai fiziskajā deficītā.

Enerģijas patēriņš ir cilvēka eksistences priekšnoteikums. Patēriņam pieejamās enerģijas pieejamība vienmēr ir bijusi nepieciešama, lai apmierinātu cilvēku vajadzības, palielinātu dzīves ilgumu un uzlabotu dzīves apstākļus.
Civilizācijas vēsture ir arvien jaunu enerģijas pārveidošanas metožu izgudrošanas, jaunu avotu attīstības un galu galā enerģijas patēriņa pieauguma vēsture.
Pirmais enerģijas patēriņa pieauguma lēciens notika, kad cilvēki iemācījās kurināt uguni un izmantot to ēdiena gatavošanai un māju apkurei. Enerģijas avoti šajā periodā bija malka un cilvēka muskuļu spēks. Nākamais svarīgais posms saistās ar riteņa izgudrošanu, dažādu instrumentu radīšanu un kalēju attīstību. 15. gadsimtā viduslaiku cilvēks, izmantojot vilkmes dzīvniekus, ūdens un vēja enerģiju, malku un nelielu daudzumu ogļu, jau patērēja aptuveni 10 reizes vairāk nekā primitīvais cilvēks. Īpaši jūtams enerģijas patēriņa pieaugums pasaulē ir noticis pēdējo 200 gadu laikā kopš industriālās ēras sākuma – tas ir pieaudzis 30 reizes un 1998.gadā sasniedza 13,7 gigatonnas standarta degvielas gadā. Cilvēks industriālā sabiedrībā patērē 100 reizes vairāk enerģijas nekā primitīvs cilvēks.
Mūsdienu pasaulē enerģētika ir pamats pamatnozaru attīstībai, kas nosaka sociālās ražošanas progresu. Visās rūpnieciski attīstītajās valstīs enerģētikas attīstības temps ir pārspējis citu nozaru attīstības tempus.
Tajā pašā laikā enerģija ir viens no negatīvās ietekmes avotiem uz vidi un cilvēkiem. Tas ietekmē atmosfēru (skābekļa patēriņš, gāzu, mitruma un cieto daļiņu emisijas), hidrosfēru (ūdens patēriņš, mākslīgo rezervuāru izveidošana, piesārņotu un sakarsētu ūdeņu novadīšana, šķidrie atkritumi) un litosfēru (fosilā kurināmā patēriņš, ainavas izmaiņas) , toksisko vielu emisijas) .
Neskatoties uz konstatētajiem enerģētikas negatīvās ietekmes uz vidi faktoriem, enerģijas patēriņa pieaugums lielas sabiedrības satraukumu neradīja. Tas turpinājās līdz 70. gadu vidum, kad speciālistu rīcībā nonāca daudzi dati, kas liecina par spēcīgu antropogēno spiedienu uz klimata sistēmu, kas rada globālas katastrofas draudus ar nekontrolētu enerģijas patēriņa pieaugumu. Kopš tā laika neviena cita zinātniska problēma nav piesaistījusi tik lielu uzmanību kā pašreizējo un jo īpaši nākotnes klimata pārmaiņu problēma.
Tiek uzskatīts, ka viens no galvenajiem šo pārmaiņu iemesliem ir enerģija. Ar enerģiju saprot jebkuru cilvēka darbības jomu, kas saistīta ar enerģijas ražošanu un patēriņu. Ievērojamu enerģētikas sektora daļu nodrošina enerģijas patēriņš, kas izdalās, sadedzinot organisko fosilo kurināmo (naftu, ogles un gāzi), kas savukārt noved pie milzīga daudzuma piesārņojošo vielu izplūdes atmosfērā.
Šāda vienkāršota pieeja jau rada reālu kaitējumu pasaules ekonomikai un var dot nāvējošu triecienu to valstu ekonomikām, kuras vēl nav sasniegušas nepieciešamo enerģijas patēriņa līmeni, lai pabeigtu rūpnieciskās attīstības posmu, tostarp Krievijai. Patiesībā viss ir daudz sarežģītāk. Papildus siltumnīcas efektam, par kuru daļēji ir atbildīgs enerģētikas sektors, planētas klimatu ietekmē vairāki dabiski cēloņi, no kuriem svarīgākie ir saules aktivitāte, vulkāniskā aktivitāte, Zemes orbītas parametri un pašsvārstības. atmosfēras-okeāna sistēmā. Problēmas pareiza analīze ir iespējama tikai, ņemot vērā visus faktorus, savukārt, protams, ir nepieciešams noskaidrot jautājumu par to, kā globālais enerģijas patēriņš izturēsies tuvākajā nākotnē, vai cilvēcei patiešām vajadzētu noteikt stingrus pašierobežojumus enerģētikā. patēriņam, lai izvairītos no globālās sasilšanas katastrofas.

Mūsdienu tendences enerģētikas attīstībā

Vispārpieņemtā klasifikācija primāros enerģijas avotus iedala komerciāls Un bezpeļņas.
Komerciālie avoti Enerģijas ietver cieto (akmeņogles un brūnogles, kūdra, degslāneklis, darvas smiltis), šķidro (naftas un gāzes kondensāts), gāzveida (dabasgāzes) kurināmo un primāro elektroenerģiju (elektrību, ko ražo kodolenerģija, ūdens, vējš, ģeotermālā, saules enerģija, plūdmaiņu enerģija un viļņu stacijas).
UZ bezpeļņas ietver visus citus enerģijas avotus (malku, lauksaimniecības un rūpniecības atkritumus, vilkmes dzīvnieku un pašu cilvēku muskuļu spēku).
Pasaules enerģētika kopumā visā sabiedrības industriālajā attīstības fāzē galvenokārt balstās uz komerciāliem energoresursiem (apmēram 90% no kopējā enerģijas patēriņa). Lai gan jāatzīmē, ka ir vesela valstu grupa (ekvatoriālā Āfrika, Dienvidaustrumāzija), kuru lielais iedzīvotāju skaits uztur savu pastāvēšanu gandrīz tikai ar nekomerciāliem enerģijas avotiem.
Dažādas enerģijas patēriņa prognozes, kas balstītas uz pēdējo 50-60 gadu datiem, liecina, ka aptuveni līdz 2025. gadam sagaidāms, ka turpināsies pašreizējais mērenais pasaules enerģijas patēriņa pieauguma temps - aptuveni 1,5% gadā un globālā patēriņa uz vienu iedzīvotāju stabilizācija, kas ir izpaudusies. pati pēdējo 20 gadu laikā 2,3-2,4 t konvencionālās degvielas/(cilvēkgadā). Pēc 2030. gada saskaņā ar prognozi līdz 2100. gadam sāksies lēna pasaules vidējā enerģijas patēriņa līmeņa pazemināšanās uz vienu iedzīvotāju. Tajā pašā laikā kopējais enerģijas patēriņš uzrāda skaidru tendenci stabilizēties pēc 2050. gada un pat nedaudz samazināties līdz beigām. gadsimta.
Viens no svarīgākajiem faktoriem, kas tiek ņemts vērā, izstrādājot prognozi, ir globālo energoresursu pieejamība, kas balstīta uz fosilā organiskā kurināmā sadedzināšanu.
Aplūkojamās prognozes ietvaros, kas noteikti ietilpst kategorijā mērens absolūtā enerģijas patēriņa izteiksmē, pierādīto atgūstamo naftas un gāzes rezervju izsmelšana notiks ne ātrāk kā 2050. gadā, un, ņemot vērā papildu atgūstamos resursus - pēc plkst. 2100. Ja ņem vērā pierādītās atgūstamās rezerves Tā kā ogļu krājumi ievērojami pārsniedz naftas un gāzes krājumus kopā, var apgalvot, ka pasaules enerģētikas attīstība saskaņā ar šo scenāriju resursu ziņā ir nodrošināta vairāk nekā gadsimtu.
Tajā pašā laikā prognožu rezultāti liecina par būtisku izkliedi, kas skaidri redzama dažu publicēto prognožu datu atlasē par 2000. gadu.

5.7. tabula. Dažas jaunākās enerģijas patēriņa prognozes 2000. gadam
(iekavās ir izdošanas gads) un tā faktiskā nozīme.

Prognozes centrs	Primārās enerģijas patēriņš, Gt parastā degviela/gadā
Atomenerģijas institūts (1987)	21.2
Starptautiskais lietišķo sistēmu analīzes institūts (IIASA) (1981)	20.0
Starptautiskā atomenerģijas aģentūra (IAEA) (1981)	18.7
Oak Ridge Nacionālā laboratorija (ORNL) (1985)	18.3
Starptautiskā klimata pārmaiņu komisija (IPCC) (1992)	15.9
Globālo enerģētikas problēmu laboratorija IBRAE RAS-MEI (1990)	14.5
Faktiskais enerģijas patēriņš	14.3

Enerģijas patēriņa samazināšanās attiecībā pret prognozēto, pirmkārt, ir saistīta ar pāreju no plašiem tā attīstības ceļiem, no enerģētiskās eiforijas uz enerģētikas politiku, kas balstīta uz enerģijas izmantošanas efektivitātes paaugstināšanu un tās visaptverošu ietaupījumu.
Šo pārmaiņu iemesls bija 1973. un 1979. gada enerģētikas krīzes, fosilā kurināmā rezervju stabilizēšanās un to ražošanas sadārdzināšanās, kā arī vēlme samazināt ekonomikas atkarību no politiskās nestabilitātes pasaulē saistībā ar eksportu. energoresursiem.

Tajā pašā laikā, runājot par enerģijas patēriņu, jāatzīmē, ka postindustriālā sabiedrībā ir jārisina vēl viena fundamentāla problēma - iedzīvotāju skaita stabilizācija.
Mūsdienu sabiedrība, kas šo problēmu nav atrisinājusi vai vismaz necenšas to atrisināt, nav uzskatāma ne par attīstītu, ne civilizētu, jo ir pilnīgi skaidrs, ka nekontrolēta iedzīvotāju skaita palielināšanās rada tiešus draudus cilvēka kā bioloģiska eksistencei. sugas.
Tātad enerģijas patēriņš uz vienu iedzīvotāju pasaulē parāda skaidru tendenci uz stabilizāciju. Jāpiebilst, ka šis process sākās aptuveni pirms 25 gadiem, t.i. ilgi pirms pašreizējām spekulācijām par globālajām klimata pārmaiņām. Šī parādība miera laikā ir novērota pirmo reizi kopš industriālās ēras sākuma un ir saistīta ar pasaules valstu masveida pāreju uz jaunu, postindustriālo attīstības posmu, kurā enerģijas patēriņš uz vienu iedzīvotāju paliek nemainīgs. Šis fakts ir ļoti svarīgs, jo tā rezultātā kopējais enerģijas patēriņš pasaulē pieaug daudz lēnāk. Var apgalvot, ka nopietna enerģijas patēriņa pieauguma palēnināšanās daudziem sinoptiķiem bija pilnīgs pārsteigums.

Degvielas krīze

70. gadu sākumā laikrakstu lappuses bija pilnas ar virsrakstiem: “Enerģētikas krīze!”, “Cik ilgi kalpos fosilais kurināmais?”, “Naftas laikmeta beigas!”, “Enerģētikas haoss”. Šai tēmai joprojām lielu uzmanību pievērš visi mediji – druka, radio, televīzija. Šādām bažām ir pamats, jo cilvēce ir iegājusi sarežģītā un diezgan ilgā savas enerģētiskās bāzes spēcīgas attīstības periodā. Tāpēc vienkārši jāiztērē šodien zināmās degvielas rezerves, bet, paplašinot mūsdienu enerģētikas mērogus, jāmeklē jauni enerģijas avoti un jāizstrādā jauni tās pārveidošanas veidi.
Tagad ir daudz prognožu par enerģētikas attīstību. Tomēr, neskatoties uz uzlabotajām prognozēšanas metodēm, prognozētāji nav pasargāti no nepareiziem aprēķiniem, un viņiem nav pietiekama pamata runāt par savu prognožu lielo precizitāti tādam laika intervālam kā 40-50 gadi.
Cilvēks vienmēr centīsies iegūt pēc iespējas vairāk enerģijas, lai nodrošinātu kustību uz priekšu. Zinātne un tehnika ne vienmēr viņam dos iespēju iegūt enerģiju arvien pieaugošos apjomos. Bet, kā liecina vēsturiskā attīstība, noteikti parādīsies jauni atklājumi un izgudrojumi, kas palīdzēs cilvēcei veikt vēl vienu kvalitatīvu lēcienu un virzīties uz jauniem sasniegumiem ar vēl ātrākiem soļiem.
Tomēr joprojām pastāv energoresursu izsīkšanas problēma. Zemei pieejamie resursi ir sadalīti atjaunojams Un neatjaunojams. Pirmie ietver saules enerģiju, Zemes siltumu, okeāna plūdmaiņas un mežus. Tie nepārstās pastāvēt, kamēr pastāvēs Saule un Zeme. Neatjaunojamie resursi dabā netiek papildināti vai arī tiek papildināti ļoti lēni, daudz lēnāk, nekā tos patērē cilvēki. Jaunu fosilo kurināmo veidošanās ātrumu Zemes zarnās ir diezgan grūti noteikt. Šajā sakarā ekspertu aplēses atšķiras vairāk nekā 50 reizes. Pat ja mēs pieņemam lielāko skaitu, tad degvielas uzkrāšanās ātrums Zemes zarnās joprojām ir tūkstoš reižu mazāks nekā tā patēriņa ātrums. Tāpēc šādus resursus sauc par neatjaunojamiem. Galveno rezervju un patēriņa novērtējums sniegts 5.44. tabulā. Tabulā parādīti potenciālie resursi. Tāpēc ar pašreizējām ekstrakcijas metodēm no tām var iegūt tikai aptuveni pusi. Otra puse paliek zemē. Tāpēc mēdz teikt, ka rezerves pietiks 120-160 gadiem. Lielas bažas rada draudošais naftas un gāzes izsīkums, kas (saskaņā ar esošajām aplēsēm) var ilgt tikai 40–60 gadus.
Oglēm ir savas problēmas. Pirmkārt, tā transportēšana ir ļoti darbietilpīgs uzdevums. Tātad Krievijā galvenās ogļu rezerves ir koncentrētas austrumos, un galvenais patēriņš ir Eiropas daļā. Otrkārt, ogļu plaša izmantošana ir saistīta ar nopietnu gaisa piesārņojumu, zemes virsmas piesārņojumu un augsnes pasliktināšanos.
Dažādās valstīs visas uzskaitītās problēmas izskatās savādāk, taču risinājums tām gandrīz visur bija vienāds – kodolenerģijas ieviešana. Arī urāna izejvielu rezerves ir ierobežotas. Tomēr, ja mēs runājam par moderniem uzlabota tipa termiskajiem reaktoriem, tad tiem, ņemot vērā to diezgan augsto efektivitāti, urāna rezerves var uzskatīt par gandrīz neierobežotām.
Tātad, kāpēc cilvēki runā par enerģētikas krīzi, ja tikai fosilā kurināmā rezerves pietiks simtiem gadu, un kodoldegviela joprojām ir rezervē?
Viss jautājums ir par to, cik tas maksā. Un tieši no šīs puses tagad ir jāskata enerģētikas problēma. Zemes dzīlēs joprojām ir daudz, bet naftas un gāzes ieguve no tiem maksā arvien vairāk, jo šī enerģija ir jāiegūst no nabadzīgākiem un dziļākiem slāņiem, no nabadzīgām atradnēm, kas atklātas neapdzīvotās, nepieejamās vietās. Ir un būs jāiegulda daudz vairāk naudas, lai samazinātu fosilā kurināmā izmantošanas radītās sekas uz vidi.
Kodolenerģija šobrīd tiek ieviesta nevis tāpēc, ka tā tiek nodrošināta ar degvielu gadsimtiem un gadu tūkstošiem, bet gan tāpēc, lai ietaupītu un saglabātu naftu un gāzi nākotnei, kā arī būtu iespēja samazināt vides slodzi uz biosfēru.
Plaši izplatīts ir uzskats, ka atomelektrostaciju elektroenerģijas izmaksas ir ievērojami zemākas nekā ogļu un nākotnē arī gāzes elektrostaciju saražotās enerģijas izmaksas. Bet, ja mēs detalizēti aplūkojam visu kodolenerģijas ciklu (no izejvielu ieguves līdz radioaktīvo atkritumu apglabāšanai, ieskaitot pašas atomelektrostacijas būvniecības izmaksas), tad pagriežas atomelektrostacijas ekspluatācija un tās drošas darbības nodrošināšana. izmaksās dārgāk nekā tādas pašas jaudas stacijas būvniecība un ekspluatācija, izmantojot tradicionālos enerģijas avotus (5.8. tabula, izmantojot ASV ekonomikas piemēru).
Tāpēc pēdējā laikā arvien lielāks uzsvars tiek likts uz enerģiju taupošām tehnoloģijām un atjaunojamie avoti- piemēram, saule, vējš, ūdens stihija. Piemēram, Eiropas Savienība ir izvirzījusi mērķi 2010.–2012. iegūt 22% elektroenerģijas, izmantojot jaunus avotus. Piemēram, Vācijā jau 2001. gadā no atjaunojamiem avotiem saražotā enerģija bija līdzvērtīga 8 kodolreaktoru darbībai jeb 3,5% no visas elektroenerģijas.
Daudzi uzskata, ka nākotne pieder Saules dāvanām. Tomēr izrādās, ka arī šeit viss nav tik vienkārši. Līdz šim izmaksas par elektroenerģijas ražošanu, izmantojot modernas saules fotoelementus, ir 100 reizes lielākas nekā izmantojot parastās elektrostacijas. Tomēr fotoelementu jomā iesaistītie eksperti ir optimistiski noskaņoti un uzskata, ka viņiem izdosies būtiski samazināt to izmaksas.
Speciālistu viedokļi par atjaunojamo energoresursu izmantošanas perspektīvām ļoti atšķiras. Anglijas Zinātnes un tehnoloģiju komiteja, analizējot šādu enerģijas avotu attīstības perspektīvas, nonāca pie secinājuma, ka to izmantošana uz moderno tehnoloģiju bāzes joprojām ir vismaz divas līdz četras reizes dārgāka nekā atomelektrostacijas būvniecība. elektrostacija. Citi eksperti tuvākajā laikā izteikuši dažādas prognozes par šiem enerģijas avotiem. Acīmredzot atjaunojamie energoresursi tiks izmantoti atsevišķās pasaules vietās, kas ir labvēlīgas to efektīvai un ekonomiskai izmantošanai, taču ārkārtīgi ierobežotā apjomā. Lielāko daļu cilvēces enerģijas vajadzību vajadzētu nodrošināt ar oglēm un kodolenerģiju. Tiesa, pagaidām nav tik lēta avota, kas ļautu attīstīt enerģētikas nozari tik straujos tempos, kā mēs vēlētos.
Tagad un turpmākajās desmitgadēs, visvairāk videi draudzīgs enerģijas avots Tiek ieviesti kodolenerģijas un pēc tam, iespējams, termokodolenerģijas redaktori. Ar viņu palīdzību cilvēks virzīsies pa tehniskā progresa soļiem. Tā kustēsies, līdz atklās un apgūs kādu citu, ērtāku enerģijas avotu.
5.38. attēlā parādīts grafiks par atomelektrostaciju pieaugumu pasaulē un elektroenerģijas ražošanu 1971.-2006.gadam un attīstības prognozes 2020.-2030.gadam. Papildus iepriekš minētajām vairākas jaunattīstības valstis, piemēram, Indonēzija, Ēģipte, Jordānija un Vjetnama, ir paziņojušas par iespēju izveidot atomelektrostacijas un ir spērušas pirmos soļus šajā virzienā.

5.38.att. ( augšstāvā) Atomelektrostaciju jaudas un elektroenerģijas ražošanas pieaugums 1971.-2006. pēc SAEA datiem un atomelektrostaciju jaudas prognozēm pasaulē 2020.-2030. ( apakšā)

Ekoloģiskā enerģijas krīze

Galvenie enerģijas ietekmes veidi uz vidi ir šādi.

1. Cilvēce joprojām lielāko daļu savas enerģijas iegūst, izmantojot neatjaunojamos resursus.
2. Atmosfēras piesārņojums: termiskais efekts, gāzu un putekļu izdalīšanās atmosfērā.
3. 3. Hidrosfēras piesārņojums: ūdenstilpju termiskais piesārņojums, piesārņojošo vielu emisijas.
4. Litosfēras piesārņojums enerģijas nesēju transportēšanas un atkritumu apglabāšanas, enerģijas ražošanas laikā.
5. Vides piesārņojums ar radioaktīviem un toksiskiem atkritumiem.
6. Hidroelektrostaciju upju hidroloģiskā režīma izmaiņas un līdz ar to ūdensteces piesārņojums.
7. Elektromagnētisko lauku veidošana ap elektropārvades līnijām.

Acīmredzot pastāv divi veidi, kā saskaņot pastāvīgo enerģijas patēriņa pieaugumu ar pieaugošajām enerģijas negatīvajām sekām, ņemot vērā, ka tuvākajā nākotnē cilvēce izjutīs fosilā kurināmā ierobežojumus.

1. Enerģijas taupīšana. Progresa ietekmes pakāpi uz enerģijas taupīšanu var parādīt ar tvaika dzinēju piemēru. Kā zināms, tvaika mašīnu efektivitāte pirms 100 gadiem bija 3-5%, tagad tā sasniedz 40%. Arī pasaules ekonomikas attīstība pēc 70. gadu enerģētikas krīzes parādīja, ka cilvēcei šajā ceļā ir ievērojamas rezerves. Resursus taupošu un enerģiju taupošu tehnoloģiju izmantošana ir nodrošinājusi būtisku degvielas un materiālu patēriņa samazinājumu attīstītajās valstīs.
2. Tīrāku enerģijas ražošanas veidu attīstība. Problēmu, iespējams, var atrisināt, attīstot alternatīvus enerģijas veidus, īpaši tādus, kuru pamatā ir atjaunojamo enerģijas avotu izmantošana. Tomēr veidi, kā īstenot šo virzienu, vēl nav acīmredzami. Līdz šim atjaunojamie avoti nodrošina ne vairāk kā 20% no pasaules enerģijas patēriņa. Galvenais ieguldījums šajos 20% ir biomasas un hidroenerģijas izmantošana.

Tradicionālās enerģijas vides problēmas

Lielākā daļa elektroenerģijas pašlaik tiek ražota termoelektrostacijās (TPP). Tālāk parasti ir hidroelektrostacijas (HES) un atomelektrostacijas (AES).