Ресурсы Мирового океана

Реферат по географии

ученика гимназии №1530

10”МИФ” класса

Кузина Виталия.

Тема: "Энергетические

ресурсы Мирового Океана”.

План

1.Вступление

2.Минеральные ресурсы Океана

3.Энергетические русурсы Океана

1.Термальная энергия

2.Энергия приливов

1.ПЭС Ранс

3.Энергия волн

1.Установки с пневматическим преобразователем

2.Волновая энергетическая установка "Каймей"

3.Норвежская промышленная волновая станция

4.Английский "Моллюск"

5.Волновой плот Коккерела

6."Утка Солтера"

4.Энергия ветра

5.Энергия течений

1.Система "Кориолис"

6."Соленая" энергия

1.Схема работы гидроосмотической электростанции

2.Схема работы подводной гидроосмотической станции

4.Заключение

Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей ми-рового хозяйства, постоянно растущих потребностей более чем пяти-миллиардного населения Земли становится сейчас все более насущной.

Основу современной мировой энергетики составляют тепло- и гидро-электростанции. Однако их развитие сдерживается рядом факторов. Стоимость угля, нефти и газа, на которых работают тепловые станции, растет, а природные ресурсы этих видов топлива сокращаются. К тому же многие страны не располагают собственными топливными ресурсами или испытывают в них недостаток. Гидроэнергетические ресурсы в раз-витых странах используются практически полностью:

большинство речных участков, пригодных для гидротехнического строи-тельства, уже освоены. Выход из создавшегося положения виделся в развитии атомной энергетики. На конец 1989 года в мире построено и работало более 400 атомных электростанций (АЭС). Однако сегодня АЭС уже не считаются источником дешевой и экологически чистой энер-гией. Топливом для АЭС служит урановая руда – дорогостоящее и труд-нодобываемое сырье, запасы которого ограничены. К тому же строи-тельство и эксплуатация АЭС сопряжены с большими трудностями и за-тратами. Лишь немногие страны сейчас продолжают строительство но-вых АЭС. Серьезным тормозом для дальнейшего развития атомной энергетики являются проблемы загрязнения окружающей среды.

С середины нашего века началось изучение энергетических ресур-сов океана, относящихся к “возобновляемым источникам энергии”.

Океан – гигантский аккумулятор и трансформатор солнечной энер-гии, преобразуемой в энергию течений, тепла и ветров. Энергия прили-вов – результат действия приливообразующих сил Луны и Солнца.

Энергетические ресурсы океана представляют большую ценность как возобновляемые и практически неисчерпаемые. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает, что они не приносят какого-либо ощутимого ущерба океанской среде. При проекти-ровании будущих систем океанской энергетики тщательно исследуется их воздействие на экологию.

Минеральные ресурсы

Океан служит источником богатых минеральных ресурсов. Они раз-деляются на химические элементы, растворенные в воде, полезные ис-копаемые, содержащиеся под морским дном, как в континентальных шельфах, так и за их пределами; полезные ископаемые на поверхности дна. Более 90% общей стоимости минерального сырья дает нефть и газ.

Общая нефтегазовая площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн.кв.км (около ½ его площади).

Наиболее крупные районы добычи нефти и газа с морского дна – Персидский и Мексиканский заливы. Начата промысловая добыча газа и нефти со дна Северного моря.

Шельф богат и поверхностными залежами, представленными мно-гочисленными россыпями на дне, содержащие металлические руды, а так же неметаллические ископаемые.

На обширных площадях океана обнаружены богатые залежи желез-номарганцевых конкреций – своеобразных многокомпонентных руд, со-держащих так же никель, кобальт, медь и др. В то же время исследова-ния позволяют рассчитывать на обнаружение крупных залежей различ-ных металлов в конкретных породах, залегающих под дном океана.

Термальная энергия

Идея использования тепловой энергии, накопленной тропическими и субтропическими водами океана, была предложена еще в конце Х1Х в. Первые попытки ее реализации были сделаны в 30-х гг. нашего века и показали перспективность этой идеи. В 70-е гг. ряд стран приступил к проектированию и строительству опытных океанских тепловых электро-станций (ОТЭС), представляющих собой сложные крупногабаритные со-оружения. ОТЭС могут размещаться на берегу или находиться в океане (на якорных системах или в свободном дрейфе). Работа ОТЭС основана на принципе, используемом в паровой машине (см. рис.1). Котел, запол-ненный фреоном или аммиаком – жидкостями с низкими температурами кипения, омывается теплыми поверхностными водами. Образующийся пар вращает турбину, связанную с электрогенератором. Отработанный пар охлаждается водой из нижележащих холодных слоев и, конденсиру-ясь в жидкость, насосами вновь подается в котел. Расчетная мощность проектируемых ОТЭС составляет 250 – 400 МВт.

Учеными Тихоокеанского океанологического института АН СССР было предложено и реализуется оригинальная идея получения электро-энергии на основе разности температур подледной воды и воздуха, ко-торая составляет в арктических районах 26 С и более.

По сравнению с традиционными тепловыми и атомными электро-станциями ОТЭС оцениваются специалистами как более экономически эффективные и практически не загрязняющие океанскую среду. Недав-нее открытие гидротермальных источников на дне Тихого океана рожда-ют привлекательную идею создания подводных ОТЭС, работающих на разности температур источников и окружающих вод. Наиболее привле-кательными для размещения ОТЭС являются тропические и арктиче-ские широты (см. рис.2 и рис.3).

Энергия приливов

Использование энергии приливов началось уже в Х1 в. для работы мельниц и лесопилок на берегах Белого и Северного морей. До сих пор подобные сооружения служат жителям ряда прибрежных стран. Сейчас исследования по созданию приливных электростанций (ПЭС) ведутся во многих странах мира (см. таблицу1 и карту1).

Два раза в сутки в одно и то же время уровень океана то поднима-ется, то опускается. Это гравитационные силы Луны и Солнца притяги-вают к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13 м, как, на-пример, в Пенжинской губе на Охотском море.

Приливные электростанции работают по следующему принципу:

в устье реки или заливе строится плотина, в корпусе которой установле-ны гидроагрегаты. За плотиной создается приливный бассейн, который наполняется приливным течением, проходящим через турбины. При от-ливе поток воды устремляется из бассейна в море, вращая турбины в обратном направлении. Считается экономически целесообразным строительство ПЭС в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность ПЭС зависит от характера прилива в районе строительства станции, от объема и площади приливного бас-сейна, от числа турбин, установленных в теле плотины.

В некоторых проектах предусмотрены двух- и более бассейновые схемы ПЭС с целью выравнивания выработки электроэнергии.

С созданием особых, капсульных турбин, действующих в обоих на-правлениях, открылись новые возможности повышения эффективности ПЭС при условии их включения в единую энергетическую систему ре-гиона или страны.

При совпадении времени прилива или отлива с периодом наиболь-шего потребления энергии ПЭС работает в турбинном режиме, а при совпадении времени прилива или отлива с наименьшим потреблением энергии турбины ПЭС либо отключают, либо они работают в насосном режиме, наполняя бассейн выше уровня прилива или откачивая воду из бассейна.

В 1968 г. на побережье Баренцева моря в Кислой губе сооружена первая в нашей стране опытно-промышленная ПЭС. В здании электро-станции размещено 2 гидроагрегата мощностью 400 кВт.

Десятилетний опыт эксплуатации первой ПЭС позволил приступить к составлению проектов Мезенской ПЭС на Белом море, Пенжинской (см. рис.4) и Тугурской на Охотском море.

Использование великих сил приливов и отливов Мирового океана, даже самих океанских волн – интересная проблема. К решению ее еще только приступают. Тут многое предстоит изучать, изобретать, конструи-ровать.

ПЭС РАНС

В 1966 г. во Франции на реке Ранс построена первая в мире прилив-ная электростанция, 24 гидроагрегата которой вырабатывают в среднем за год

502 млн. кВт. час электроэнергии. Для этой станции разработан при-ливный капсульный агрегат, позволяющий осуществлять три прямых и три обратных режима работы: как генератор, как насос и как водопропу-скное отверстие, что обеспечивает эффективную эксплуатацию ПЭС. По оценкам специалистов,