مزايا وعيوب محطات الطاقة الحرارية

هندسة الطاقة الحرارية. المميزات والعيوب

تعد هندسة الطاقة الحرارية أحد المكونات الرئيسية لصناعة الطاقة وتشمل عملية توليد الطاقة الحرارية ، والنقل ، وتأخذ في الاعتبار الشروط الرئيسية لإنتاج الطاقة والآثار الجانبية للصناعة على البيئة وجسم الإنسان والحيوان. الطاقة الحرارية البشرية هندسة الطاقة النووية

تتم عملية إنتاج الطاقة الحرارية في محطات الطاقة الحرارية (TPP) ومحطات الطاقة الحرارية (CHP). يعد هذان النوعان من المؤسسات حاليًا الموردين الرئيسيين للطاقة الحرارية والكهربائية ، نظرًا لأن هذين النوعين من موارد الطاقة مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام النظام المحلي لتزويد الطاقة الحرارية ، والذي يستخدم في كل من المؤسسات الصناعية الكبيرة وتدفئة المناطق السكنية ، على نطاق واسع.

وفقًا للمصطلحات المعمول بها ، تشمل الطاقة الحرارية استلام ومعالجة وتحويل وتخزين واستخدام موارد الطاقة وناقلات الطاقة من جميع الأنواع.

وفقًا للتعريف ، طورت هندسة الطاقة الحرارية اتصالات خارجية وداخلية وتطورها لا ينفصل عن جميع مجالات الحياة البشرية المرتبطة باستخدام الطاقة (في الصناعة والزراعة والبناء والنقل وفي المنزل).

يتميز تطور هندسة الطاقة الحرارية بتسارع معدلات النمو ، وتغير في جميع المؤشرات الكمية وهيكل توازن الوقود والطاقة ، وتغطية عالمية لجميع أنواع موارد الوقود الأحفوري ، والمشاركة في استخدام الوقود النووي. .

بشكل عام ، هناك أربع مراحل رئيسية في تحويل الموارد الحرارية الأولية (من حالتها الطبيعية ، والتي هي في حالة توازن ديناميكي مع البيئة ، إلى الاستخدام النهائي).

• 1. استخراج أو استخراج أو الاستخدام المباشر للموارد الطبيعية الأولية للطاقة الحرارية.
• 2. تجهيز (ترقية) الموارد الأولية إلى حالة مناسبة للتحويل أو الاستخدام.
• 3. تحويل الطاقة المصاحبة للمصادر المعالجة إلى طاقة حرارية في محطات الطاقة الحرارية (TPP) والمحطات المركزية (CHP) وغلايات.

مزايا:

رخص نسبي للإنتاج ؛

ل إمكانية البناء السريع للمحطات ؛

ل كافية ، لهذا اليوم ، احتياطيات الوقود ؛

عيوب:

موارد محدودة ؛

الصداقة غير البيئية ، وكمية كبيرة من النفايات والانبعاثات الضارة ؛

خسائر كبيرة في طاقة الوقود أثناء توليدها ؛

الحاجة إلى نقل الوقود.

الضرر الذي يلحق بالطبيعة والبيئة أثناء استخراج الوقود ؛

عيوب مصادر الطاقة البديلة

محطات الطاقة النووية والمائية والحرارية هي المصادر الرئيسية للكهرباء في العالم الحديث. ما هي مزايا محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة الحرارية؟ لماذا لا تدفئنا طاقة الرياح أو طاقة المد البحري؟ لماذا لم يحب العلماء الهيدروجين أو الحرارة الطبيعية للأرض؟ وهناك أسباب لذلك.

عادة ما يطلق على طاقات الرياح والشمس والمد والجزر بدائل بسبب ندرة استخدامها وظهورها الحديث للغاية. وأيضًا بسبب حقيقة أن الرياح والشمس والبحر وحرارة الأرض قابلة للتجديد ، وحقيقة أن الشخص يستخدم حرارة الشمس أو المد البحري لن يسبب أي ضرر للشمس أو المد. لكن لا تتسرع في الجري والتقاط الأمواج ، فليس كل شيء بهذه السهولة والوردي.

الطاقة الشمسية لها عيوب كبيرة - تشرق الشمس فقط خلال النهار ، لذلك في الليل لن تحصل على أي طاقة منها. هذا غير مريح لأن الذروة الرئيسية لاستهلاك الكهرباء تحدث في ساعات المساء. في أوقات مختلفة من العام وفي أماكن مختلفة على الأرض ، تشرق الشمس بشكل مختلف. التكيف معها مكلف وصعب.

الرياح والأمواج هي أيضًا ظاهرة شاردة ، فهم يريدون أن يهبوا ويموتوا ، لكنهم لا يريدون ذلك. لكن إذا عملوا ، فإنهم يفعلون ذلك ببطء وبضعف. لذلك ، لم يتم توزيع طاقة الرياح وطاقة المد والجزر على نطاق واسع بعد.

الطاقة الحرارية الأرضية هي عملية معقدة ، لأن من الممكن بناء محطات طاقة فقط في مناطق النشاط التكتوني ، حيث يمكن "ضغط" أقصى درجات الحرارة خارج الأرض. كم عدد الأماكن التي بها براكين هل تعلم؟ هنا عدد قليل من العلماء. لذلك ، من المرجح أن تظل الطاقة الحرارية الأرضية مركزة بشكل ضيق وليست فعالة بشكل خاص.

طاقة الهيدروجين هي الأكثر واعدة. يتميز الهيدروجين بكفاءة احتراق عالية جدًا ، كما أن احتراقه صديق للبيئة تمامًا. منتج الاحتراق هو الماء المقطر. ولكن ، هناك واحد ولكن. تكلف عملية إنتاج الهيدروجين النقي مبلغًا كبيرًا للغاية من المال. هل تريد دفع الملايين للكهرباء والماء الساخن؟ لا أحد يريد. نحن ننتظر ونأمل ونعتقد أن العلماء سيجدون قريبًا طريقة لجعل طاقة الهيدروجين أكثر سهولة.

استخدام الطاقة النووية في الزراعة

استخدام الطاقة النووية في الزراعة يحل مشاكل الاختيار ويساعد في مكافحة الآفات.

تستخدم الطاقة النووية لخلق طفرات في البذور. يتم ذلك للحصول على أصناف جديدة تجلب المزيد من الغلة ومقاومة لأمراض المحاصيل. لذلك ، فإن أكثر من نصف القمح المزروع في إيطاليا لصنع المعكرونة تم تربيته باستخدام الطفرات.

تستخدم النظائر المشعة أيضًا لتحديد أفضل الطرق لاستخدام الأسمدة. على سبيل المثال ، بمساعدتهم ، تقرر أنه عند زراعة الأرز ، من الممكن تقليل استخدام الأسمدة النيتروجينية. هذا لم يوفر المال فحسب ، بل حافظ أيضًا على البيئة.

استخدام غريب بعض الشيء للطاقة النووية هو تشعيع يرقات الحشرات. يتم ذلك من أجل عرضها على البيئة بشكل غير ضار. في هذه الحالة ، فإن الحشرات التي ظهرت من اليرقات المشععة ليس لها ذرية ، ولكنها في نواحٍ أخرى طبيعية تمامًا.

مزايا محطات الطاقة النووية على محطات الطاقة الحرارية

تعتمد مزايا وعيوب محطات الطاقة النووية على نوع توليد الكهرباء الذي نقارن به الطاقة النووية. نظرًا لأن المنافسين الرئيسيين لمحطات الطاقة النووية هم محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الكهرومائية ، فلنقارن مزايا وعيوب محطات الطاقة النووية فيما يتعلق بهذه الأنواع من توليد الطاقة.

محطات الطاقة الحرارية ، أي محطات الطاقة الحرارية ، على نوعين:

1. يعمل التكثيف أو CPPs القصيرة على إنتاج الكهرباء فقط. بالمناسبة ، جاء اسمهم الآخر من الماضي السوفيتي ، ويطلق على IES أيضًا اسم GRES - اختصار لـ "محطة الطاقة الإقليمية التابعة للدولة".
   2. تسمح محطات الطاقة والحرارة المجمعة أو CHPP بإنتاج ليس فقط الطاقة الكهربائية ، ولكن أيضًا الطاقة الحرارية. إذا أخذنا ، على سبيل المثال ، مبنى سكني ، فمن الواضح أن IES ستوفر الكهرباء فقط للشقق ، كما ستوفر CHP التدفئة بالإضافة إلى ذلك.

كقاعدة عامة ، تعمل محطات الطاقة الحرارية على الوقود العضوي الرخيص - الفحم أو غبار الفحم وزيت الوقود. أكثر موارد الطاقة المطلوبة اليوم هي الفحم والنفط والغاز. وفقًا للخبراء ، فإن احتياطيات الفحم في العالم ستدوم 270 عامًا أخرى ، والنفط - لمدة 50 عامًا ، والغاز - لمدة 70 عامًا. حتى تلميذ المدرسة يدرك أن احتياطيات 50 عامًا قليلة جدًا ويجب حمايتها ، وعدم حرقها يوميًا في الأفران.

من المهم أن تعرف:

محطات الطاقة النووية تحل مشكلة نقص الوقود الأحفوري. تتمثل ميزة محطات الطاقة النووية في رفض الوقود الأحفوري ، وبالتالي الحفاظ على اختفاء الغاز والفحم والنفط. بدلاً من ذلك ، تستخدم محطات الطاقة النووية اليورانيوم. تقدر الاحتياطيات العالمية من اليورانيوم بنحو 6306300 طن. لا أحد يفكر في عدد السنوات التي ستستمر فيها ، لأن. هناك الكثير من الاحتياطيات ، واستهلاك اليورانيوم قليل إلى حد ما ، وليس من الضروري بعد التفكير في اختفائه. في الحالة القصوى ، إذا قام الأجانب بنقل احتياطيات اليورانيوم فجأة أو تبخروا من تلقاء أنفسهم ، يمكن استخدام البلوتونيوم والثوريوم كوقود نووي. تحويلها إلى وقود نووي لا يزال مكلفًا وصعبًا ، لكنه ممكن.

إن مزايا محطات الطاقة النووية على محطات الطاقة الحرارية هي أيضًا تقليل كمية الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي.

ما يتم إطلاقه في الغلاف الجوي أثناء تشغيل IES و CHP ومدى خطورة ذلك:

1. ثاني أكسيد الكبريت أو ثاني أكسيد الكبريت
   - غاز خطير ضار بالنباتات. عند تناوله بكميات كبيرة يسبب السعال والاختناق. عندما يتحد مع الماء ، يتحول ثاني أكسيد الكبريت إلى حمض كبريتي. بسبب انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت هناك خطر هطول الأمطار الحمضية ، وهو أمر خطير على الطبيعة والبشر.
   2. أكاسيد النيتروجين
   - خطرة على الجهاز التنفسي للإنسان والحيوان ، تهيج الجهاز التنفسي.
   3. بنبيرين
   - خطير لأنه يميل إلى التراكم في جسم الإنسان. قد يتسبب التعرض الطويل الأمد في حدوث أورام خبيثة.

يبلغ إجمالي الانبعاثات السنوية من محطات الطاقة الحرارية لكل 1000 ميجاوات من الطاقة المركبة 13 ألف طن سنويًا من الغاز و 165 ألف طن في محطات توليد الطاقة الحرارية بالفحم المسحوق. تستهلك محطة الطاقة الحرارية بسعة 1000 ميجاوات سنويًا 8 ملايين طن من الأكسجين لأكسدة الوقود ، ومن مزايا محطات الطاقة النووية أن الأكسجين لا يستهلك من حيث المبدأ في الطاقة النووية.

الانبعاثات المذكورة أعلاه لمحطات الطاقة النووية ليست نموذجية أيضًا. تتمثل ميزة محطات الطاقة النووية في أن انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي في محطات الطاقة النووية لا تكاد تذكر ، ومقارنة بالانبعاثات من محطات الطاقة الحرارية ، فهي غير ضارة.

تتمثل مزايا محطات الطاقة النووية مقارنة بمحطات الطاقة الحرارية في انخفاض تكاليف نقل الوقود. الفحم والغاز مكلفان للغاية لتوصيلهما إلى الإنتاج ، بينما يمكن وضع اليورانيوم اللازم للتفاعلات النووية في شاحنة واحدة صغيرة.

سلبيات

• الكهرباء التي تنتجها المناطق الشرقية من الضخامة بحيث لا يتم استخدامها بشكل كامل. لكن في المناطق الوسطى ، يوجد نقص فيها ، بسبب المستوطنات ذات الكثافة السكانية العالية.
• عدم كفاية عدد الطرق الكهربائية في مناطق سيبيريا والشرق الأقصى. يجب حل هذه المشكلة عن طريق إنشاء طرق جديدة ، بالإضافة إلى تطوير مسارات ثانية في المناطق التي توجد فيها طرق بالفعل.
• يمكن للشبكات نقل الكهرباء فقط. بالإضافة إلى الكهرباء في العالم ، هناك الكثير من الموارد التي يتعين نقلها. لذلك ، فإن مشكلة نقلهم ، في هذه الحالة ، لم تحل.
• القليل من الاستثمار في الصناعة. والحقيقة أنه يوجد نقص في تخصيص الأموال في هذا المجال. يمكن حل المشكلة من خلال جذب الاستثمارات النقدية لرأس المال الأجنبي ، وزيادة استثمار مواطني الدولة.
• عدم وجود روابط نقل مع دول قريبة من روسيا. ربما ينبغي إيلاء المزيد من الاهتمام لهذه المسألة ، لأن صياغتها يترك الكثير مما هو مرغوب فيه في الوقت الحالي.
• التلوث الضوضائي من شبكات المحمول. مصادر الهاتف مدرجة أيضا في هذه الصناعة. لكنهم ، بقدر ما لا نود تصديق ذلك ، يتسببون في ضرر جسيم للطبيعة. بسبب وجود عدد كبير من الشبكات التي تخترق مساحة الدولة بأكملها ، هناك انقراض جماعي للنحل. تقوم هذه الحشرات بتلقيح معظم النباتات. نحن نجازف بالوقوع في كارثة عالمية ، مصحوبة بالجوع والانقراض في العالم ، إذا لم نبدأ في حل هذه المشكلة الآن.
• الإشعاعات الضارة التي يتلقاها الأشخاص أثناء الاتصال عبر اتصالات الهاتف المحمول. هذه موجات ميكروويف بشكل أساسي ، تخترق جسم الإنسان تمامًا أثناء التحدث في الهاتف. التأثير السلبي للتأثير له خاصية تراكمية ، فكلما كان الشخص تحت تصرف الأدوات ، زاد معاناته من الصداع والأمراض المختلفة.

من الصعب المبالغة في تقدير جميع الفوائد التي جلبها لنا النقل الإلكتروني. لقد قطعنا شوطا طويلا من خلال اختراع هذا النوع من حركة الكهرباء والمعلومات. لكن النتائج السلبية لمثل هذه الخطوة لن تكون طويلة في المستقبل. في المستقبل القريب ، سيتعين على البشرية حل مشكلة التأثير السلبي على العالم من حولنا ككل.ربما يجب أن تفكر في الأمر الآن ، حتى لا تدفع خسائر كبيرة في المستقبل القريب.

يجب أن تعيش الذرة السلمية

1. TPP. محطات الطاقة الحرارية (الكهربائية). وهي تستند إلى معالجة (حرق) ناقلات الوقود الصلب ، مثل الفحم.

1. كمية كبيرة من توليد الطاقة.

2. الأكثر سهولة في التشغيل.

3. مبدأ العملية وبنائها بسيط للغاية.

4. رخيصة ومتاحة بسهولة.

5. أعط الوظائف.

1. أنها توفر كهرباء أقل من محطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية

2. خطر بيئيًا - التلوث البيئي ، تأثير الاحتباس الحراري ، يتطلب استهلاك موارد غير متجددة (مثل الفحم).

3. بسبب بدائيتهم ، هم ببساطة عفا عليها الزمن.

HPP - Hydro Electro Station. بناءً على استخدام الموارد المائية والأنهار ودورات المد والجزر.

1. صديقة للبيئة نسبيا.

2. أنها تعطي كهرباء أكثر بكثير من محطات الطاقة الحرارية.

3. قد يوفر هياكل إنتاج فرعية إضافية.

4. الوظائف.

5. أسهل في التشغيل من محطات الطاقة النووية. .

1. مرة أخرى ، السلامة البيئية نسبية (انفجار السد ، تلوث المياه في حالة عدم وجود دورة تنقية ، اختلال التوازن).

2. ارتفاع تكاليف البناء.

3. أنها تعطي طاقة أقل من محطات الطاقة النووية.

NPP - محطات الطاقة النووية. الأكثر مثالية في الوقت الحالي ES من حيث القوة. يتم استخدام قضبان اليورانيوم من نظير اليورانيوم -278 وطاقة التفاعل الذري.

1. انخفاض استهلاك الموارد نسبيا. والأهم هو اليورانيوم.

2. أقوى محطات توليد الطاقة. يمكن أن توفر واحدة ES مدنًا ومناطق حضرية بأكملها ، والمناطق المحيطة بها ، بشكل عام ، تغطي مناطق شاسعة.

3. أكثر حداثة من محطات الطاقة الحرارية.

4. إعطاء عدد كبير من الوظائف.

5. فتح الطريق لإنشاء ES أكثر تقدمًا.

1. تلوث البيئة المستمر. الضباب الدخاني والإشعاع.

2. استهلاك الموارد النادرة - اليورانيوم.

3. استخدام المياه وتلوثها.

4. التهديد المحتمل بكارثة بيئية عظمى. في حالة فقدان السيطرة على التفاعلات النووية ، انتهاكات دورة التبريد (أوضح مثال على كلا الخطأين هو تشيرنوبيل ؛ لا تزال محطة الطاقة النووية مغلقة بواسطة تابوت ، أسوأ كارثة بيئية في تاريخ البشرية) ، تأثير خارجي (زلزال ، على سبيل المثال - فوكوشيما) ، هجوم عسكري أو تقويض من قبل الإرهابيين - من المحتمل جدًا حدوث كارثة بيئية (أو - ما يقرب من مائة بالمائة) ، والتهديد بانفجار محطة للطاقة النووية محتمل جدًا - هذا انفجار ، موجة الصدمة ، والأهم من ذلك ، التلوث الإشعاعي لمنطقة شاسعة ، يمكن لأصداء مثل هذه الكارثة أن تضرب العالم بأسره. لذلك ، تعتبر محطة الطاقة النووية ، إلى جانب أسلحة الدمار الشامل (سلاح الدمار الشامل) ، من أخطر الإنجازات البشرية ، على الرغم من أن محطة الطاقة النووية هي ذرة سلمية. لأول مرة ، تم إنشاء محطة للطاقة النووية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

يجب تطوير الطاقة ليس فقط في اتجاه استخدام الموارد المتجددة ، ولكن أيضًا لتطوير أنواع أكثر تقدمًا من ES ، والتي ستكون جديدة بشكل أساسي في أساسها ونوع عملها. من الناحية الافتراضية ، سيبدأ استكشاف الفضاء قريبًا ، وكذلك الاختراق في الأسرار الأخرى للعالم المصغر ، ويمكن للفيزياء عمومًا أن تعطي نتائج مذهلة. كما يعد تحقيق أقصى درجات الكمال في محطات الطاقة النووية طريقة واعدة لتطوير صناعة الطاقة.

في هذه المرحلة ، بطبيعة الحال ، فإن الخيار الأكثر احتمالا وجدوى هو تطوير توربينات الرياح ، والألواح الشمسية ، وتحقيق أقصى قدر من الكمال.

استخدامات الطاقة النووية في النقل

في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، جرت محاولات لإنشاء دبابة تعمل بالطاقة النووية. بدأ التطوير في الولايات المتحدة ، لكن لم يتم تنفيذ المشروع أبدًا. يرجع ذلك أساسًا إلى حقيقة أنه في هذه الدبابات لم يتمكنوا من حل مشكلة حماية الطاقم.

كانت شركة فورد المعروفة تعمل على سيارة تعمل بالطاقة النووية. لكن إنتاج مثل هذه الآلة لم يتجاوز التصميم.

الشيء هو أن التثبيت النووي احتل مساحة كبيرة ، واتضح أن السيارة كانت شاملة للغاية. لم تظهر المفاعلات المدمجة أبدًا ، لذلك تم تقليص المشروع الطموح.

لعل أشهر وسائل النقل التي تعمل بالطاقة النووية هي السفن المختلفة ، العسكرية والمدنية على حد سواء:

• سفن النقل.
• حاملات الطائرات.
• الغواصات.
• طرادات.
• الغواصات النووية.

الطاقة النووية

في النصف الثاني من الأربعينيات من القرن العشرين ، بدأ العلماء السوفييت في تطوير المشاريع الأولى للاستخدام السلمي للذرة. كان الاتجاه الرئيسي لهذه التطورات هو صناعة الطاقة الكهربائية.

وفي عام 1954 ، تم بناء محطة في الاتحاد السوفياتي. بعد ذلك ، بدأ تطوير برامج النمو السريع للطاقة النووية في الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا العظمى وألمانيا وفرنسا. لكن معظمها لم يتم الوفاء بها. واتضح أن محطة الطاقة النووية لا تستطيع منافسة المحطات التي تعمل بالفحم والغاز وزيت الوقود.

لكن بعد اندلاع أزمة الطاقة العالمية وارتفاع أسعار النفط ، ازداد الطلب على الطاقة النووية. في السبعينيات من القرن الماضي ، اعتقد الخبراء أن قدرة جميع محطات الطاقة النووية يمكن أن تحل محل نصف محطات الطاقة.

في منتصف الثمانينيات ، تباطأ نمو الطاقة النووية مرة أخرى ، وبدأت الدول في مراجعة خطط بناء محطات طاقة نووية جديدة. تم تسهيل ذلك من خلال سياسة توفير الطاقة وانخفاض أسعار النفط ، فضلاً عن كارثة محطة تشيرنوبيل للطاقة ، والتي كان لها عواقب سلبية ليس فقط على أوكرانيا.

بعد ذلك ، أوقفت بعض الدول إنشاء وتشغيل محطات الطاقة النووية تمامًا.

استخدام الطاقة النووية في المجال العسكري

يتم استخدام عدد كبير من المواد عالية النشاط لإنتاج أسلحة نووية. يقدر الخبراء أن الرؤوس الحربية النووية تحتوي على عدة أطنان من البلوتونيوم.

يشار إلى الأسلحة النووية لأنها تسبب الدمار في مناطق شاسعة.

وفقًا لمدى الشحنة وقوتها ، تنقسم الأسلحة النووية إلى:

• تكتيكي.
• العملياتية التكتيكية.
• استراتيجية.

الأسلحة النووية مقسمة إلى ذرية وهيدروجين. تعتمد الأسلحة النووية على سلسلة من التفاعلات غير المنضبطة لانشطار النوى الثقيلة والتفاعلات. وبالنسبة للتفاعل المتسلسل ، يتم استخدام اليورانيوم أو البلوتونيوم.

يمثل تخزين مثل هذه الكمية الكبيرة من المواد الخطرة تهديدًا كبيرًا للبشرية. ويمكن أن يؤدي استخدام الطاقة النووية لأغراض عسكرية إلى عواقب وخيمة.

لأول مرة ، تم استخدام الأسلحة النووية في عام 1945 لمهاجمة مدينتي هيروشيما وناغازاكي اليابانيتين. كانت عواقب هذا الهجوم كارثية. كما تعلم ، كان هذا أول وآخر استخدام للطاقة النووية في الحرب.

الايجابيات

• إمكانية بناء محطات كهرباء بعيدة عن المستهلكين. طول الدولة كبير جدًا ، إذا بدأنا في بناء محطات توليد الكهرباء في كل مكان ، فسيتطلب الأمر عددًا كبيرًا جدًا منها. بفضل الأسلاك ، يمكن توصيل هذا النوع من الطاقة إلى أي نقطة في روسيا التي لا حدود لها ، دون بذل الكثير من الجهد والتكلفة.
• يتم نقل الكهرباء على الفور. بالمقارنة مع نقل الوقود والفحم والنفط ، فإنه لا يتطلب أي تكاليف. وفقًا لذلك ، فإن تكلفة الكيلووات منخفضة نسبيًا.
• الموثوقية. يشتهر النظام في بلدنا بموثوقيته ، حتى على مستوى الدول الأخرى. لذلك ، لعدة عقود لم يكن هناك حادث كبير واحد يمكن أن يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي بين المناطق.
• طول العظيم. الحقيقة هي أن الشبكة تغطي أجزاء كثيرة من روسيا ، وبالتالي تزود الكهرباء لجميع المباني السكنية والمباني الصناعية.
• نقل المعلومات في فترة زمنية قصيرة إلى أي ركن من أركان العالم. هذا هو زائد واضح. اليوم ، لا يمكننا تخيل أنفسنا بدون اتصالات هاتفية وراديو. لم نعد بحاجة إلى كتابة خطاب مدروس ، ومحاولة وضع كل ما حدث خلال شهر في سطوره.يكفي فقط الاتصال ، والآن نسمع أصوات الأقارب والأصدقاء ، ونجري محادثات تجارية ، وننقل الفيديو والصور والصوت.
• الإنترنت والتلفزيون. نتيجة لذلك ، لا نشعر بالوحدة. تصل عمليات البث إلى أجهزة الاستقبال حتى في البرية. لقد أصبح من الشائع جدًا بالنسبة لنا الحصول على المعلومات بسهولة حتى أننا نسينا كيفية استخدامها.

مزايا وعيوب NPP

درسنا بالتفصيل مزايا وعيوب محطات الطاقة النووية مقارنة بالطرق الأخرى لتوليد الكهرباء.

لكن ماذا عن الانبعاثات المشعة من محطات الطاقة النووية؟ من المستحيل العيش بالقرب من محطات الطاقة النووية! هذا أمر خطير!" قول انت. "لا شيء من هذا القبيل" ، سوف يجيب عليك الإحصاء والمجتمع العلمي العالمي.

وفقًا للتقييمات الإحصائية المقارنة التي أجريت في بلدان مختلفة ، يُلاحظ أن معدل الوفيات من الأمراض التي ظهرت نتيجة التعرض لانبعاثات TPP أعلى من الوفيات من الأمراض التي تطورت في جسم الإنسان من تسرب المواد المشعة.

في الواقع ، يتم تخزين جميع المواد المشعة بإحكام وتنتظر لمدة ساعة حيث سيتعلمون كيفية إعادة تدويرها واستخدامها. لا تنبعث مثل هذه المواد في الغلاف الجوي ، ومستوى الإشعاع في المستوطنات القريبة من محطات الطاقة النووية ليس أعلى من المستوى التقليدي للإشعاع في المدن الكبيرة.

عند الحديث عن مزايا وعيوب محطات الطاقة النووية ، لا يسع المرء إلا أن يتذكر تكلفة بناء وإطلاق محطة للطاقة النووية. التكلفة التقديرية لمحطة طاقة نووية صغيرة حديثة تبلغ 28 مليار يورو ، ويقول الخبراء إن تكلفة محطة الطاقة الحرارية هي نفسها تقريبًا ، ولا أحد يفوز هنا. ومع ذلك ، فإن مزايا محطات الطاقة النووية ستكون في انخفاض تكاليف شراء الوقود والتخلص منه - اليورانيوم ، على الرغم من كونه أكثر تكلفة ، قادر على "العمل" لأكثر من عام ، بينما يجب تجديد احتياطيات الفحم والغاز باستمرار.

الطاقة النووية اليوم

وفقًا لمصادر مختلفة ، توفر الطاقة النووية اليوم ما بين 10 إلى 15٪ من الكهرباء في جميع أنحاء العالم. تستخدم الطاقة النووية في 31 دولة. يتم إجراء أكبر عدد من الدراسات في مجال صناعة الطاقة الكهربائية على وجه التحديد حول استخدام الطاقة النووية. من المنطقي أن نفترض أن مزايا محطات الطاقة النووية كبيرة بشكل واضح إذا تم تطوير هذه المحطة من بين جميع أنواع إنتاج الكهرباء.

في الوقت نفسه ، هناك دول ترفض استخدام الطاقة النووية ، وتغلق جميع محطات الطاقة النووية الموجودة ، على سبيل المثال ، إيطاليا. على أراضي أستراليا وأوقيانوسيا ، لم تكن محطات الطاقة النووية موجودة ولا توجد من حيث المبدأ. أوقفت النمسا وكوبا وليبيا وكوريا الشمالية وبولندا تطوير محطات الطاقة النووية وتخلت مؤقتًا عن خطط إنشاء محطات للطاقة النووية. هذه الدول لا تولي اهتماما لمزايا محطات الطاقة النووية وترفض تركيبها في المقام الأول لأسباب تتعلق بالسلامة والتكاليف الباهظة لبناء وتشغيل محطات الطاقة النووية.

القادة في مجال الطاقة النووية اليوم هم الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا واليابان وروسيا. كانوا هم الذين قدروا مزايا محطات الطاقة النووية وبدأوا في إدخال الطاقة النووية في بلدانهم. ينتمي أكبر عدد من مشاريع NPP قيد الإنشاء اليوم إلى جمهورية الصين الشعبية. تعمل حوالي 50 دولة أخرى بنشاط على إدخال الطاقة النووية.

مثل جميع طرق توليد الكهرباء ، فإن محطات الطاقة النووية لها مزايا وعيوب. عند الحديث عن مزايا محطات الطاقة النووية ، ينبغي للمرء أن يلاحظ ملاءمة الإنتاج البيئية ، ورفض استخدام الوقود الأحفوري والراحة في نقل الوقود الضروري. دعونا نفكر في كل شيء بمزيد من التفصيل.

عيوب محطات الطاقة النووية على محطات الطاقة الحرارية

1. عيوب محطات الطاقة النووية على محطات الطاقة الحرارية هي ، أولاً وقبل كل شيء ، وجود النفايات المشعة.
   يحاولون إعادة تدوير النفايات المشعة في محطات الطاقة النووية إلى أقصى حد ، لكن لا يمكن التخلص منها على الإطلاق. تتم معالجة النفايات النهائية في محطات الطاقة النووية الحديثة وتحويلها إلى زجاج وتخزينها في مرافق تخزين خاصة. ما إذا كان سيتم استخدامها على الإطلاق لا يزال غير معروف.
   2. تعتبر عيوب محطات الطاقة النووية أيضًا عامل كفاءة صغيرًا بالنسبة لمحطات الطاقة الحرارية.
   نظرًا لأن العمليات في محطات الطاقة الحرارية تعمل في درجات حرارة أعلى ، فهي أكثر إنتاجية. لا يزال من الصعب تحقيق ذلك في محطات الطاقة النووية ، لأن لا يمكن لسبائك الزركونيوم ، التي تشارك بشكل غير مباشر في التفاعلات النووية ، أن تتحمل درجات حرارة عالية بشكل مانع.
   3. المشكلة العامة للحرارة ومحطات الطاقة النووية منفصلة عن بعضها البعض.
   عيب محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية هو التلوث الحراري للغلاف الجوي. ماذا يعني ذلك؟ أثناء إنتاج الطاقة النووية ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة الحرارية ، والتي يتم إطلاقها في البيئة. يعتبر التلوث الحراري للغلاف الجوي مشكلة اليوم ، فهو ينطوي على العديد من المشاكل مثل إنشاء جزر الحرارة ، والتغيرات في المناخ المحلي ، وفي النهاية الاحتباس الحراري.

تعمل محطات الطاقة النووية الحديثة بالفعل على حل مشكلة التلوث الحراري واستخدام أحواض السباحة الاصطناعية الخاصة بها أو أبراج التبريد (أبراج تبريد خاصة لتبريد كميات كبيرة من الماء الساخن) لتبريد المياه.

الرسوم البيانية للحمل الكهربائي

الرسوم البيانية للحمل التي تميز عمل كل من المستهلكين ومصادر الكهرباء هي مخططات في محاور إحداثيات مستطيلة ، حيث يُظهر الإحداثي الوقت الذي يظهر فيه التغيير في الحمل ، ويُظهر الإحداثي الحمل المقابل لنقطة معينة في الوقت ، عادةً في شكل قوة نشطة أو تفاعلية أو كاملة (ظاهرة). في أغلب الأحيان ، يتم إنشاء جداول التحميل اليومية والشهرية والموسمية والسنوية. عند إنشاء ما يسمى برسوم تحميل الخطوة (الشكل 4) ، يُعتبر أن الحمل في الفترة الفاصلة بين قياسين يظل ثابتًا. نقاط البداية لإنشاء جدول تحميل سنوي حسب المدة هي جداول الأحمال اليومية لأيام الشتاء والصيف النموذجية. يعتمد الرسم البياني على 12 نقطة تقابل أعلى أحمال يومية لكل شهر.

تمثل مساحة جدول الحمل السنوي حسب المدة ، على مقياس معين ، الطاقة المستهلكة (التي يتم تسليمها) سنويًا (كيلو وات في الساعة) ، ومنطقة الجداول اليومية هي الطاقة المستهلكة (المعطاة) في اليوم (كيلو وات في الساعة) ).

تتيح جداول الحمل السنوية إمكانية تحديد العدد الأمثل والسعة لوحدات محطة الطاقة أو محولات المحطات الفرعية ، وتوضيح أوضاع التشغيل الخاصة بها ، وتحديد التواريخ المحتملة للإصلاحات الوقائية المجدولة. تتيح الرسوم البيانية أيضًا إجراء حساب تقريبي للاحتياجات السنوية للكهرباء ، والخسائر السنوية في الشبكات والمحولات وعناصر التركيب الأخرى. وفقًا لجداول الحمل ، يتم تحديد عدد من المؤشرات الفنية والاقتصادية للتركيبات الكهربائية القائمة أو المصممة حديثًا ، مثل متوسط ​​(متوسط ​​يومي ، متوسط ​​شهري أو متوسط ​​سنوي) لمحطة توليد الطاقة أو المحطة الفرعية ، عدد ساعات استخدام السعة المركبة ، ودورة العمل للجدول الزمني ، وعامل الاستفادة من السعة المركبة.

أرز. 4. الجدول الزمني اليومي صعد للحمل النشط

مخططات التحميل مخصصة للأغراض التالية:

• لتحديد وقت بدء الوحدات وإيقافها ، قم بتشغيل وإيقاف المحولات ؛
• تحديد كمية الكهرباء المولدة (المستهلكة) والوقود واستهلاك المياه ؛
• الحفاظ على الوضع الاقتصادي للتركيبات الكهربائية ؛
• جدولة إصلاحات المعدات ؛
• تصميم التركيبات الكهربائية الجديدة والتوسع القائمة ؛
• تصميم أنظمة الطاقة الجديدة وتطويرها وعقد التحميل الخاصة بها والمستهلكين الفرديين للكهرباء.

كلما كان حمل المولدات أكثر اتساقًا ، كانت ظروف تشغيلها أفضل ، وبالتالي تنشأ ما يسمى بمشكلة تنظيم منحنيات الحمل ، مشكلة مواءمتها. في الوقت نفسه ، يجب ألا يغيب عن البال أنه من المستحسن استخدام السعة المركبة لمحطات الطاقة على أكمل وجه ممكن.

تُستخدم طرق مختلفة لتنظيم جداول التحميل ، بما في ذلك:

• اتصال المستهلكين الموسميين ؛
• اتصال الحمل في الليل ؛
• زيادة عدد نوبات العمل ؛
• التحول في بداية نوبات العمل وبدء عمل المؤسسات ؛
• فصل أيام الإجازة
• استحداث رسوم لكل من الطاقة النشطة والمتفاعلة ؛
• تقليل تدفقات الطاقة التفاعلية عبر الشبكة ؛
• رابطة أنظمة الطاقة الإقليمية.

هناك حاجة إلى الجدول اليومي للتنظيم التشغيلي والتخطيط لموازين الكهرباء والطاقة حتى عدة أيام.

أسبوعي:

• تحديد جاهزية المعدات.
• التحكم في الوضع مع مراعاة التفاوت الأسبوعي ؛
• إجراء عمليات التفتيش الحالية لمراجعات الإصلاحات الحالية ؛
• تنظيم المياه وأنظمة الطاقة من HPPs.

سنوي:

• أنشطة تخطيط المزرعة؛
• تخطيط الإصلاح
• تخطيط إمدادات الوقود
• تنظيم المياه والطاقة لموارد خزان HPP ؛
• تخطيط أنشطة تسعير السلع.

الآراء:
1 541

الطاقة النووية للسفر إلى الفضاء

طار أكثر من ثلاثين مفاعلًا نوويًا إلى الفضاء ، واستخدموا لتوليد الطاقة.

استخدم الأمريكيون مفاعلًا نوويًا في الفضاء لأول مرة عام 1965. تم استخدام اليورانيوم 235 كوقود. عمل لمدة 43 يوما.

في الاتحاد السوفيتي ، تم إطلاق مفاعل روماشكا في معهد الطاقة الذرية. كان من المفترض أن يتم استخدامه على متن المركبات الفضائية ، ولكن بعد كل الاختبارات ، لم يتم إطلاقه في الفضاء.

تم استخدام منشأة Buk النووية التالية على ساتل استطلاع الرادار. تم إطلاق الجهاز الأول في عام 1970 من قاعدة بايكونور الفضائية.

اليوم ، تقترح Roskosmos و Rosatom تصميم مركبة فضائية ستكون مجهزة بمحرك صاروخي نووي وستكون قادرة على الوصول إلى القمر والمريخ. لكن في الوقت الحالي ، كل شيء في مرحلة الاقتراح.