Всеукраїнський відкритий конкурс рефератів по ядерній енергетиці та ядерній фізиці «Атомна енергетика і суспільство» Провідна роль ядерної енергетики

Одеська спеціалізована школа № 86 І-ІІІ ступенів з поглибленим вивченням англійської мови Одеської міської ради Одеської області Всеукраїнський відкритий конкурс рефератів по ядерній енергетиці та ядерній фізиці «Атомна енергетика і суспільство» Провідна роль ядерної енергетики у вирішенні проблеми енергозабезпечення Реферат підготувала учениця 11-Б класу Коваль Юлія Анатоліївна Керівник - вчитель фізики Кривицька О.В. м.Одеса - 2010 р. Зміст Вступ І. Енергетика як галузь промисловості ІІ. Сучасний стан ядерної енергетики та її місце в енергетиці України ІІІ. Порівняльний аналіз видів електроенергетики та перспективи їх розвитку Висновок Список літератури Додатки Вступ Чи може сучасна людина уявити себе у світі, позбавленому електроенергії? Мабуть, уже ні. Адже володіючи цим скарбом ще з 1882 року ми таки добряче звикли до нього. То чого ж ми його бездумно тринькаємо?! Електроенергія виробляється здебільшого за рахунок невідновлювальних джерел – вугілля, нафти, природного газу тощо. І з кожним днем їхні запаси невпинно тануть. Розвиток технічної цивілізації на Землі в XX столітті характеризувався стрімким збільшенням енергоспоживання. За оцінками, в 1945-1995 pp. населення планети використало 2/3 всього палива, добутого людством за час свого існування. Такі бурхливі темпи розвитку енергетики спричинили появу низки гострих проблем, які чекають на своє вирішення. На перший план виходить проблема ресурсозабезпеченості енергетичного господарства. Адже спостерігається відносна ресурсна обмеженість, зумовлена можливістю швидкого вичерпання найбільш доступних родовищ, перехід до розробки складніших, що спричинює подорожчання енергоносіїв і робить використання більшої частини паливних ресурсів нерентабельними. Але особливо загострилися проблеми, пов'язані з негативним впливом енергетики на стан навколишнього середовища. Масове використання викопного палива - нафти, вугілля, газу завдає збитків природі і здоров'ю людини. Рослини та океан уже не встигають поглинути всю кількість вуглекислоти, яка утворюється внаслідок спалювання органічного палива. Це веде до поступового збільшення її концентрації в атмосфері, що посилює "парниковий ефект" і викликає потепління клімату. Ось заходи, що дозволили б переламати негативні тенденції у сфері енергетики: 1) підвищення ефективності використання енергії (за нинішнього рівня техніки можна зменшити сумарне споживання енергії на 35-45%); 2) зменшення шкідливих викидів в атмосферу завдяки новим технологіям очищення відпрацьованих газів; 3) вжиття заходів для сповільнення темпів росту населення. Але на мою думку, цього замало. «Косметичний ремонт» сучасної енергетики мало у чому зарадить. Ні, треба докорінно змінювати систему енергозабезпечення шляхом розвитку нових або недорозвинених старих способів виробітку електроенергії. І. Енергетика як галузь промисловості Енергетика – це галузь промисловості, сукупність великих природних і штучних підсистем, які слугують для перетворення, розподілу та використання єнергетичних ресурсів усіх видів. Мета енергетики: забезпечення виробництва енергії шляхом перетворення первинної енергії палива у вторинну, наприклад електричну чи теплову. Енергетика складається з двох основних підсистем: теплопостачання та електроенергетики (додаток №1). Електроенергетика – це підсистема енергетики, що охоплює виробництво електроенергії на електростанціях та її надходження до споживачів по лінії електропередачі (додаток №2). Центральними елементами електроенергетики є електростанції, які прийнято класифікувати за видом первинної енергії та видом перетворювача. Електроенергетику прийнято поділяти на традиційну і нетрадиційну. Характерною рисою традиційної електроенергетики є її давня освоєність. Основну частку електроенергії в усьому світі отримують саме на традиційних електростанціях. Традиційна електроенергетика ділиться на такі напрями: Теплова Гідравлічна Ядерна. Більшість напрямків нетрадиційної (альтернативної) електроенергетики засновані на цілком традиційних принципах, але первинною енергією у них служать або джерела локального значення, або джерела, що перебвають у стадії освоєння, або джерела, які можуть бути застосовані в перспективі. Характерні риси: екологічна чистота, надзвичайно великі витрати на будівництво, мала одинична потужність. Напрями: Вітроенергетика Геліоенергетика Альтернативна гідроенергетика Геотермальна Космічна Воднева і сірководнева Біопаливо ІІ. Сучасний стан ядерної енергетики та її місце в енергетиці України Перша в світі атомна електростанція потужністю 5 МВт була запущена 27 червня 1954 року в СРСР, в місті Обнінськ, розташованому в Калузькій області. На середину 2008 року в світі працює бл. 440 АЕС. Усі вони зосереджені в 30 країнах світу, зокрема: США — 103 АЕС, Франція — 59 АЕС, Японія — 55 АЕС, Росія — 10 АЕС, Україна — 5 АЕС. Найбільша АЕС в Європі — Запорізька атомна електростанція в місті Енергодарі (Запорізька область), будівництво якої розпочато 1980 року і на середину 2008 року працюють 6 атомних реакторів. В Україні розташовані 5 АЕС: Чорнобильська атомна електростанція Південно-українська атомна електростанція Хмельницька атомна електростанція Запорізька атомна електростанція Рівненська атомна електростанція На працюючих українських АЕС встановлено 15 енергоблоків потужністю 13888 Мвт, які виробляють прибл. 40~50% від загального обсягу електроенергії в Україні. Енергетичною стратегією України (затверджена Урядом у березні 2006 р.) планується збереження протягом 2006 - 2030 рр. частки виробництва електроенергії АЕС на рівні 2006 року (тобто близько половини від сумарного річного виробництва електроенергії в Україні). Таке рішення ґрунтується, насамперед, на наявності власних сировинних ресурсів урану, а також стабільній роботі АЕС, потенційних можливостях країни щодо створення енергетичних потужностей на АЕС, наявних технічних, фінансових та екологічних проблемах теплової енергетики. Будівництво нових потужностей АЕС у період до 2030 року визначається кількістю нині діючих енергоблоків, які можуть знаходитися в цей період в експлуатації з урахуванням продовження строку їх експлуатації на 15 років. До 2030 року в експлуатації будуть перебувати 9 нині працюючих енергоблоків АЕС: 7 енергоблоків з продовженим (понад проектним) строком експлуатації - № № 3, 4, 5, 6 ЗАЕС, №3 РАЕС, №1 ХАЕС, №3 ПУАЕС та 2 енергоблоки, які введено в експлуатацію 2004 року - № 2 ХАЕС та № 4 РАЕС. Таким чином, для забезпечення стратегії щодо обсягу виробництва електроенергії необхідно ввести до 2030 року в експлуатацію 20-21 ГВт додаткових потужностей на АЕС. Енергія - це основа основ. Всі блага цивілізації, всі матеріальні сфери діяльності людини - від прання білизни до дослідження Місяця і Марса - вимагають витрати енергії. І дедалі більше. На сьогоднішній день енергія атома широко використовується в багатьох галузях економіки. Будуються могутні підводні човни і надводні кораблі з ядерними енергетичними установками. За допомогою мирного атома здійснюється пошук корисних копалин. Масове застосування в біології, сільському господарстві, медицині, в освоєнні космосу знайшли радіоактивні ізотопи. ІІІ. Порівняльний аналіз видів електроенергетики та перспективи їх розвитку Звісно, про види електроенергетики не можна говорити однозначно: вони, як і все інше у нашому мінливому світі, мають по два боки (позитивний і негативний). Хоча не забуваймо і про третій – найважливіший – перспективи розвитку. Позитивне значення атомних електростанцій в енергобалансі очевидне. Гідроенергетика для своєї роботи вимагає створення крупних водосховищ, під якими затоплюються великі площі родючих земель по берегах річок. Вода в них застоюється і втрачає свою якість, що в свою чергу загострює проблеми водопостачання, рибного господарства і індустрії дозвілля. Теплоенергетичні станції найбільшою мірою сприяють руйнуванню біосфери і природного середовища Землі. Вони вже винищили багато десятків тонн органічного палива. Для його здобичі з сільського господарства і інших сфер вилучаються величезні земельні площі. У місцях відкритого видобутку вугілля утворюються "місячні ландшафти". А підвищений вміст золи в паливі є основною причиною викиду в повітря десятків мільйонів тонн . Всі теплові енергетичні установки миру викидають в атмосферу за рік до 250 млн. т золи і близько 60 млн. т сірчистого ангідриду. Атомні електростанції третій "кит" в системі сучасної світової енергетики. Техніка АЕС, безперечно, є величезним досягненням НТП. У разі безаварійної роботи атомні електростанції не виробляють практично ніякого забруднення навколишнього середовища, окрім теплового. Правда в результаті роботи АЕС (і підприємств атомного паливного циклу) утворюються радіоактивні відходи, що представляють потенційну небезпеку. Проте об'єм радіоактивних відходів дуже малий, вони вельми компактні, і їх можна зберігати в умовах, що гарантують відсутність витоку назовні. АЕС економічніша за звичні теплові станції, а, найголовніше, при правильній їх експлуатації це чисті джерела енергії. Разом з тим, розвиваючи ядерну енергетику на користь економіки, не можна забувати про безпеку і здоров'я людей, оскільки помилки можуть привести до катастрофічних наслідків. Всього з моменту початку експлуатації атомних станцій в 14 країнах світу відбулося більше 150 інцидентів і аварій різного ступеня складності. Для того, щоб результат моїх досліджень був якомога об’єктивнішим, недостатньо розглянути «плюси» і «мінуси» ядерної енергетики. Треба звернутись і до всіх вище перелічених видів. Тому з метою систематизації одержаних результатів я склала наступну таблицю, у яку внесла всю необхідну інформацію (додаток №3) Висновок У ХХІ столітті умови розвитку світової енергетики регламентуються обмеженістю та вичерпністю ресурсів викопного палива, насамперед, нафти і природного газу, значним забрудненням довкілля продуктами їхнього згоряння, різко зростаючим попитом на енергоносії, зумовленим збільшенням населення планети. Синергетична дія комплексу цих чинників визначатиме напрями розвитку світової енергетики, що потребує потужного джерела енергії. З найдавніших часів енергія була чинником, що визначає розвиток цивілізації. А отже, і добробут людей. Атомна енергетика України — це фундамент нашої енергетичної безпеки, міцність якого залежить від формування позитивного ставлення суспільства до розвитку цієї галузі. Довіра можлива лише за умови високого рівня безпеки атомних електростанцій. На нинішньому етапі розвитку людства немає реальної альтернативи ядерній енергетиці — як за масштабами, так і за ціною електроенергії. Саме ядерна енергетика може значною мірою задовольнити зростаючий попит населення Землі. Водночас важлива роль у розвитку ядерної енергетики, підвищенні рівня безпеки експлуатації енергоблоків АЕС належить суспільству, яке поступово позбувається чорнобильського синдрому. Наприкінці червня 2008 року заступник голови Міжнародного агенства з атомної енергії (МАГАТЕ) Юрій Соколов заявив, що до 2030 року, атомні електростанції лишатимуться ключовим джерелом електроенергії, а кількісно збільшаться на 60%. Що ж, можна сказати, нарешті наше суспільство зробило правильне рішення. Будемо сподіватися, що до 2030 року ці плани стануть реальністю! Список літератури 1. Перспективи розвитку атомної енергетики в Україні. http://energo- blok.org.ua/?p=82 2. Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії. http://uk.wikipedia.org/wiki/АЕС 3. Володимир Саприкін. Влада і суспільство: налагодження співробітництва для безпечного розвитку ядерної енергетики України. «Дзеркало тижня. № 24 (552) 25 червня — 1 липня 2005» 4. Енергія для всіх: технічний довідник з енергоощадності та відновних джерел енергії. О. Щербина — Ужгород: Видавництво В. Падяка, 2007 5. Журнал "Енергоатом України"- 2010, №1січень-червень(EA-2010-30_UA.pdf) Додатки Додаток №1 Структура енергетики Додаток №2 Структура електроенергетики Додаток №3 Порівняльна таблиця видів електроенергетики та перспектив їх розвитку За Проти Перспектива Газ Надійність, менші забруднення порівняно з вугіллям, менші викиди вуглекислого газу Викиди вуглекислого газу значні. Поклади вичерпуються і зростає залежність від імпорту Залежність від газу, як очікують, зростатиме. Вугілля Традиційно використовується з невисокими затратами. Ціни зростають повільніше ніж на газ і нафту. Високі викиди вуглекислого газу, та газу, що спричиняє дощі з сірчаною кислотою. Уряд твердить, що розвиватиме галузь і інвестивуватиме у новітні очисні фільтри АЕС Мінімальні викиди вуглекислого газу. Надійність і ефективність. Мала залежність від зростання цін на нафту і газ Варість побудови і виведення з ладу АЕС, безпека експлуатації викликають занепокоєння Своєчасне спорудження нових потужностей на доповнення та заміну тим, що знімаються з експлуатаціїі. ГЕС Жодних викидів вуглекислого газу. Не залежить від цін на викопне паливо чи політичної ситуації. Після побудови дамби - низька собівартість Природній потік рік залежить від опадів дощу. Висока ціна для природи і суспільства від затоплення земель під водяний резервуар Більшість великих річок експлуатуються, але менші проекти можливі у майбутньому. Газ з відходів При гнитті відходів виділяється метан, що у двічі гірший для глобального потепління за вуглекислий газ Спалення метану утворює вуглекислий та інші шкідливі гази Технологія вже використовується, але з поглибленням програм переробки відходів зменшиться база для її застосування. Нафта Надійна і добре відпрацьована технологія. Неефективність виробництва. Залежність від стрибків цін та політично нестабільних країн походження нафти. Нафта поступово витісняється з виробництва електроенергії, але домінує як пальне для авт Біопаливо Рослинне паливо вважають екологічно чистим, бо утворені викиди вуглекислого газу при спаленні компенсуються поглинанням цього газу самими рослинами, при зростанні Потребують великих посівних площ. Вуглекислий газ викидається в атмосферу при вирощуванні і транспортуванні рослин. Вирощування рослин на паливо буде можливе при покращенні врожайності Вітряки Відновлювана енергія, не залежить від цін на паливо. Турбіни швидко будуються і не дають шкідливих викидів Дорожче за спалення викопних палив. Залежність від вітру. Місцеві громади нарікають на шум турбін і зіпсовані краєвиди. Активно підтримується. Ціни на будівництво зменшуються. Сонячні батареї Безкоштовне і відновлюване джерело енергії Сонячне випромінювання обмежене. Залежить від кількості годин світлового дня Потужність не висока. Очікують покращення технологій до 2030 року. Хвилі та припливи Відновлювана енергія - наявна Коштовне будівництво та можливий вплив на природу при побудові резервуарів Технології використання хвиль на 10 років позаду технологій з вітряками. Використовування припливів лише досліджується.

Схожі: