Thermische energietechniek. Voor-en nadelen
Thermische energietechniek is een van de belangrijkste componenten van de energie-industrie en omvat het proces van het genereren van thermische energie, transport, houdt rekening met de belangrijkste voorwaarden voor energieproductie en de bijwerkingen van de industrie op het milieu, het menselijk lichaam en dieren. thermische energietechniek mensheid nucleair
Het proces van productie van thermische energie wordt uitgevoerd in thermische centrales (TPP) en thermische centrales (WKK). Deze twee soorten ondernemingen zijn momenteel de belangrijkste leveranciers van thermische en elektrische energie, aangezien deze soorten energiebronnen zeer nauw verwant zijn. Momenteel wordt het lokale systeem voor het leveren van thermische energie, dat zowel in grote industriële ondernemingen als voor het verwarmen van woonwijken wordt gebruikt, veel gebruikt.
In overeenstemming met de vastgestelde terminologie omvat thermische energie de ontvangst, verwerking, transformatie, opslag en gebruik van alle soorten energiebronnen en energiedragers.
Volgens de definitie heeft thermische energietechniek externe en interne communicatie ontwikkeld en de ontwikkeling ervan is onlosmakelijk verbonden met alle gebieden van het menselijk leven die verband houden met het gebruik van energie (in de industrie, landbouw, bouw, transport en thuis).
De ontwikkeling van thermische energietechniek wordt gekenmerkt door een versnelling van de groei, een verandering in alle kwantitatieve indicatoren en de structuur van de brandstof- en energiebalans, een wereldwijde dekking van alle soorten fossiele brandstoffen en betrokkenheid bij het gebruik van nucleaire brandstof .
Over het algemeen zijn er vier hoofdfasen in de transformatie van primaire thermische bronnen (van hun natuurlijke staat, die in dynamisch evenwicht is met de omgeving, naar het uiteindelijke gebruik).
- 1. Winning, winning of direct gebruik van primaire natuurlijke hulpbronnen van thermische energie.
- 2. Verwerken (upgraden) van primaire hulpbronnen naar een staat die geschikt is voor transformatie of gebruik.
- 3. Omzetten van de bijbehorende energie van verwerkte hulpbronnen in thermische energie bij thermische centrales (TPP), centrale centrales (WKK), ketelhuizen.
Voordelen:
l relatieve lage productie;
l de mogelijkheid van snelle bouw van stations;
l Voldoende, voor vandaag, brandstofreserves;
Gebreken:
l beperkte middelen;
L niet-milieuvriendelijkheid, veel afval en schadelijke uitstoot;
grote verliezen aan brandstofenergie tijdens de opwekking ervan;
de noodzaak om brandstof te vervoeren;
l schade aan natuur en ecologie tijdens brandstofwinning;
Nadelen van alternatieve energiebronnen
Kern-, waterkracht- en thermische centrales zijn de belangrijkste bronnen van elektriciteit in de moderne wereld. Wat zijn de voordelen van kerncentrales, waterkrachtcentrales en thermische centrales? Waarom worden we niet opgewarmd door windenergie of de energie van zeegetijden? Waarom hielden wetenschappers niet van waterstof of de natuurlijke hitte van de aarde? Daar zijn redenen voor.
De energieën van wind en zon en zeegetijden worden gewoonlijk alternatief genoemd vanwege hun zeldzame gebruik en zeer recente verschijning. En ook vanwege het feit dat de wind, de zon, de zee en de hitte van de aarde hernieuwbaar zijn, en het feit dat een persoon de hitte van de zon of het zeewater gebruikt, geen schade aan de zon of het getij. Maar haast je niet om te rennen en de golven te vangen, niet alles is zo gemakkelijk en rooskleurig.
Zonne-energie heeft grote nadelen - de zon schijnt alleen overdag, dus 's nachts krijg je er geen energie van. Dit is onhandig, omdat: de grootste piek in het elektriciteitsverbruik vindt plaats in de avonduren. Op verschillende tijdstippen van het jaar en op verschillende plaatsen op aarde schijnt de zon anders. Aanpassen is kostbaar en moeilijk.
Wind en golven zijn ook eigenzinnige fenomenen, ze willen waaien en getij, maar ze willen niet. Maar als ze werken, doen ze het langzaam en zwak. Daarom hebben windenergie en getijdenenergie nog geen brede verspreiding gekregen.
Geothermie is een complex proces, omdat: het is mogelijk om krachtcentrales alleen te bouwen in zones met tektonische activiteit, waar maximale warmte uit de grond kan worden "geperst". Hoeveel plaatsen met vulkanen ken jij? Hier zijn een paar wetenschappers. Daarom blijft geothermische energie waarschijnlijk beperkt gericht en niet bijzonder efficiënt.
Waterstofenergie is de meest veelbelovende. Waterstof heeft een zeer hoog verbrandingsrendement en de verbranding ervan is absoluut milieuvriendelijk, want. verbrandingsproduct is gedestilleerd water. Maar, er is een maar. Het proces om pure waterstof te produceren kost ongelooflijk veel geld. Wilt u miljoenen betalen voor elektriciteit en warm water? Niemand wil. We wachten, hopen en geloven dat wetenschappers binnenkort een manier zullen vinden om waterstofenergie toegankelijker te maken.
Gebruik van kernenergie in de landbouw
Het gebruik van kernenergie in de landbouw lost de selectieproblemen op en helpt bij de bestrijding van plagen.
Kernenergie wordt gebruikt om mutaties in zaden te veroorzaken. Dit wordt gedaan om nieuwe rassen te verkrijgen die meer opbrengst opleveren en resistent zijn tegen gewasziekten. Dus meer dan de helft van de tarwe die in Italië wordt verbouwd voor het maken van pasta, is veredeld met behulp van mutaties.
Radio-isotopen worden ook gebruikt om de beste manieren te bepalen om meststoffen toe te passen. Met hun hulp werd bijvoorbeeld vastgesteld dat het bij het verbouwen van rijst mogelijk is om de toepassing van stikstofmeststoffen te verminderen. Dit bespaart niet alleen geld, maar spaart ook het milieu.
Een enigszins vreemd gebruik van kernenergie is het bestralen van insectenlarven. Dit wordt gedaan om ze onschadelijk voor het milieu te verwijderen. In dit geval hebben de insecten die uit de bestraalde larven zijn voortgekomen geen nakomelingen, maar zijn in andere opzichten heel normaal.
Voordelen van kerncentrales ten opzichte van thermische centrales
De voor- en nadelen van kerncentrales zijn afhankelijk van het type elektriciteitsopwekking waarmee we kernenergie vergelijken. Aangezien de belangrijkste concurrenten van kerncentrales thermische centrales en waterkrachtcentrales zijn, laten we de voor- en nadelen van kerncentrales vergelijken met dit soort energieopwekking.
Thermische centrales, dat wil zeggen thermische centrales, zijn van twee soorten:
- Condenserende of korte CPP's dienen alleen voor de productie van elektriciteit. Trouwens, hun andere naam komt uit het Sovjetverleden, IES wordt ook wel GRES genoemd - een afkorting voor "state regionale energiecentrale".
2. Warmtekrachtcentrales of WKK's maken alleen de productie van niet alleen elektrische, maar ook thermische energie mogelijk. Als we bijvoorbeeld een woongebouw nemen, is het duidelijk dat het IES alleen elektriciteit gaat leveren aan de appartementen en dat de WKK daarnaast ook voor verwarming zal zorgen.
In de regel werken thermische centrales op goedkope organische brandstof - steenkool of steenkoolstof en stookolie. De meest gevraagde energiebronnen van vandaag zijn steenkool, olie en gas. Volgens deskundigen zullen de kolenreserves van de wereld nog eens 270 jaar volstaan, olie - voor 50 jaar, gas - voor 70 jaar. Zelfs een schooljongen begrijpt dat de reserves van 50 jaar heel klein zijn en dat ze beschermd moeten worden en niet dagelijks moeten worden verbrand in ovens.
HET IS BELANGRIJK OM TE WETEN:
Kerncentrales lossen het probleem van het tekort aan fossiele brandstoffen op. Het voordeel van kerncentrales is het afstoten van fossiele brandstoffen, waardoor het verdwijnende gas, kolen en olie behouden blijft. In plaats daarvan gebruiken kerncentrales uranium. De wereldreserves van uranium worden geschat op 6.306.300 ton. Niemand overweegt hoeveel jaar het zal duren, want. er zijn veel reserves, het verbruik van uranium is vrij klein en het is nog niet nodig om na te denken over het verdwijnen ervan. In het uiterste geval, als buitenaardse wezens plotseling uraniumreserves meesleuren of vanzelf verdampen, kunnen plutonium en thorium worden gebruikt als nucleaire brandstof. Het omzetten ervan in kernbrandstof is nog steeds duur en moeilijk, maar mogelijk.
De voordelen van kerncentrales ten opzichte van thermische centrales zijn ook een vermindering van de hoeveelheid schadelijke emissies in de atmosfeer.
Wat komt er vrij in de atmosfeer tijdens de werking van IES en WKK en hoe gevaarlijk is het:
-
Zwaveldioxide of zwaveldioxide
- een gevaarlijk gas dat schadelijk is voor planten. Bij inname in grote hoeveelheden veroorzaakt het hoesten en verstikking. In combinatie met water verandert zwaveldioxide in zwaveligzuur. Door de uitstoot van zwaveldioxide bestaat het risico op zure regen, wat gevaarlijk is voor de natuur en de mens.
2. stikstofoxiden
- gevaarlijk voor de luchtwegen van mens en dier, irriterend voor de luchtwegen.
3. Benapyreen
- gevaarlijk omdat het de neiging heeft zich op te hopen in het menselijk lichaam. Langdurige blootstelling kan kwaadaardige tumoren veroorzaken.
De totale jaarlijkse uitstoot van thermische centrales per 1000 MW geïnstalleerd vermogen is 13 duizend ton per jaar bij gas en 165 duizend ton bij thermische centrales in poederkool. Een thermische centrale met een vermogen van 1000 MW per jaar verbruikt 8 miljoen ton zuurstof voor brandstofoxidatie, de voordelen van kerncentrales zijn dat er bij kernenergie in principe geen zuurstof verbruikt wordt.
De bovenstaande emissies voor kerncentrales zijn ook niet typisch. Het voordeel van kerncentrales is dat de emissie van schadelijke stoffen naar de atmosfeer bij kerncentrales verwaarloosbaar is en in vergelijking met emissies van thermische centrales onschadelijk.
De voordelen van kerncentrales ten opzichte van thermische centrales zijn lage brandstoftransportkosten. Kolen en gas zijn extreem duur om aan productie te leveren, terwijl het uranium dat nodig is voor kernreacties in één kleine vrachtwagen kan worden geplaatst.
minpuntjes
- De door de oostelijke regio's geproduceerde elektriciteit is zo groot dat deze niet volledig wordt benut. Maar in de centrale regio's is er een tekort aan vanwege dichtbevolkte nederzettingen.
- Onvoldoende aantal elektrische routes in de regio's Siberië en in het Verre Oosten. Dit probleem moet worden opgelost door de aanleg van nieuwe routes, evenals de ontwikkeling van tweede sporen in gebieden waar al routes bestaan.
- Grids kunnen alleen elektriciteit vervoeren. Naast elektriciteit in de wereld zijn er nog veel meer grondstoffen die getransporteerd moeten worden. Daarom is het probleem van hun transport in dit geval niet opgelost.
- Weinig investeringen in de industrie. Feit is dat er op dit gebied een gebrek aan toewijzing van middelen is. Het probleem kan worden opgelost door monetaire investeringen van buitenlands kapitaal aan te trekken, waardoor de investeringen van de burgers van het land toenemen.
- Gebrek aan vervoersverbindingen met landen die dicht bij Rusland liggen. Misschien zou hier meer aandacht aan moeten worden besteed, omdat de uitwerking ervan op dit moment te wensen overlaat.
- Geluidsoverlast door mobiele netwerken. Telefoonbronnen vallen ook onder deze branche. Maar hoe graag we het ook zouden willen geloven, ze veroorzaken enorme schade aan de natuur. Door de aanwezigheid van een groot aantal netwerken die de hele ruimte van het land doordringen, is er een massale uitsterving van bijen. Deze insecten bestuiven de meeste planten. We lopen het risico in een wereldwijde catastrofe terecht te komen, vergezeld van honger en uitsterven in de wereld, als we dit probleem nu niet beginnen op te lossen.
- Schadelijke straling die mensen ontvangen tijdens communicatie via mobiele communicatie. Dit zijn voornamelijk microgolfgolven, ze dringen volledig het menselijk lichaam binnen tijdens het telefoneren. Het negatieve effect van de impact heeft een cumulatieve eigenschap, hoe meer een persoon ter beschikking staat van gadgets, hoe meer hij zal lijden aan hoofdpijn en verschillende ziekten.
Het is moeilijk om alle voordelen die e-transport ons heeft gebracht te overschatten. We hebben een lange weg afgelegd door dit soort beweging van elektriciteit, informatie, uit te vinden. Maar de negatieve gevolgen van zo'n stap laten niet lang op zich wachten. In de nabije toekomst zal de mensheid het probleem van de negatieve impact op de wereld om ons heen als geheel moeten oplossen.Misschien moet u er nu over nadenken, om in de nabije toekomst geen grote verliezen te betalen.
Vreedzaam atoom moet leven
1. TPP. Thermische Energie (elektro) Stations. Ze zijn gebaseerd op de verwerking (verbranding) van vaste brandstofdragers, zoals steenkool.
1. Grote hoeveelheid stroomopwekking.
2. De meest eenvoudig te bedienen.
3. Het werkingsprincipe en hun constructie zijn heel eenvoudig.
4. Goedkoop, direct beschikbaar.
5. Geef banen.
1. Ze leveren minder elektriciteit dan waterkrachtcentrales en kerncentrales
2. Milieugevaarlijk - milieuvervuiling, broeikaseffect, vereisen het verbruik van niet-hernieuwbare hulpbronnen (zoals steenkool).
3. Door hun primitivisme zijn ze simpelweg achterhaald.
HPP - Hydro-elektrostation. Gebaseerd op het gebruik van waterbronnen, rivieren, getijdencycli.
1. Relatief milieuvriendelijk.
2. Ze geven vele malen meer elektriciteit dan thermische centrales.
3. Kan extra subproductiestructuren bieden.
4. Banen.
5. Eenvoudiger te bedienen dan kerncentrales. .
1. Nogmaals, milieuveiligheid is relatief (damexplosie, watervervuiling zonder zuiveringscyclus, onbalans).
2. Hoge bouwkosten.
3. Ze geven minder energie dan kerncentrales.
NPP - Kerncentrales. De meest perfecte ES op dit moment qua vermogen. Uraniumstaven van de uraniumisotoop -278 en de energie van een atoomreactie worden gebruikt.
1. Relatief laag verbruik van hulpbronnen. De belangrijkste is uranium.
2. De krachtigste elektriciteitscentrales. Met één ES kunnen hele steden en grootstedelijke gebieden, nabijgelegen gebieden, in het algemeen, uitgestrekte gebieden bestrijken.
3. Moderner dan thermische centrales.
4. Geef een groot aantal banen.
5. Open de weg naar het creëren van meer geavanceerde ES.
1. Constante vervuiling van het milieu. Smog, straling.
2. Verbruik van zeldzame hulpbronnen - uranium.
3. Gebruik van water, vervuiling ervan.
4. Waarschijnlijke dreiging van ecologische supercatastrofe. Bij verlies van controle over kernreacties, schendingen van de koelcyclus (het duidelijkste voorbeeld van beide fouten is Tsjernobyl; de kerncentrale is nog steeds gesloten door een sarcofaag, de ergste milieuramp in de menselijke geschiedenis), externe impact (aardbeving, bijvoorbeeld - Fukushima), militaire aanval of ondermijning door terroristen - een ecologische catastrofe is zeer waarschijnlijk (of - bijna honderd procent), en de dreiging van een explosie van een kerncentrale is ook zeer waarschijnlijk - dit is een explosie, een schokgolf, en vooral radioactieve besmetting van een enorm gebied, de echo's van zo'n ramp kunnen de hele wereld raken. Daarom is een kerncentrale, samen met WMD (Weapon of Mass Destruction), een van de gevaarlijkste verworvenheden van de mensheid, hoewel een kerncentrale een vreedzaam atoom is. Voor het eerst werd in de USSR een kerncentrale gebouwd.
Energie moet niet alleen worden ontwikkeld in de richting van het gebruik van hernieuwbare bronnen, maar ook om meer geavanceerde typen ES te ontwikkelen, die fundamenteel nieuw zullen zijn in hun basis en type werk. Hypothetisch zal binnenkort ruimteverkenning beginnen, evenals penetratie in andere geheimen van de microkosmos en, in het algemeen, natuurkunde kan verbazingwekkende resultaten opleveren. Het tot de maximale perfectie brengen van kerncentrales is ook een veelbelovende manier voor de ontwikkeling van de energie-industrie.
In dit stadium is natuurlijk de meest waarschijnlijke en haalbare optie de ontwikkeling van windturbines, zonnepanelen en het tot de maximale perfectie brengen van HPP's en NPP's.
Toepassing van kernenergie in transport
In het begin van de jaren 50 van de vorige eeuw werden pogingen ondernomen om een nucleair aangedreven tank te maken. De ontwikkeling begon in de VS, maar het project kwam nooit tot leven. Vooral vanwege het feit dat ze in deze tanks het probleem van het afschermen van de bemanning niet konden oplossen.
Het bekende Ford-bedrijf werkte aan een auto die op kernenergie zou rijden. Maar de productie van zo'n machine ging niet verder dan de lay-out.
Het punt is dat de nucleaire installatie veel ruimte in beslag nam en de auto erg algemeen bleek te zijn. Compacte reactoren zijn nooit verschenen, dus het ambitieuze project werd ingeperkt.
Waarschijnlijk het meest bekende transportmiddel dat op kernenergie rijdt, zijn verschillende schepen, zowel militaire als civiele:
- Schepen vervoeren.
- Vliegdekschepen.
- Onderzeeërs.
- kruisers.
- Kernonderzeeërs.
Kernenergie
In de tweede helft van de jaren veertig van de twintigste eeuw begonnen Sovjetwetenschappers de eerste projecten te ontwikkelen voor het vreedzaam gebruik van het atoom. De belangrijkste richting van deze ontwikkelingen was de elektriciteitsindustrie.
En in 1954 werd een station gebouwd in de USSR. Daarna begonnen programma's voor de snelle groei van kernenergie te worden ontwikkeld in de VS, Groot-Brittannië, Duitsland en Frankrijk. Maar de meeste werden niet vervuld. Het bleek dat de kerncentrale niet kon concurreren met centrales die draaien op kolen, gas en stookolie.
Maar na het uitbreken van de wereldwijde energiecrisis en de stijging van de olieprijzen nam de vraag naar kernenergie toe. In de jaren 70 van de vorige eeuw geloofden experts dat de capaciteit van alle kerncentrales de helft van de centrales zou kunnen vervangen.
Halverwege de jaren 80 vertraagde de groei van kernenergie opnieuw, de landen begonnen plannen voor de bouw van nieuwe kerncentrales te herzien. Dit werd mogelijk gemaakt door zowel het energiebesparingsbeleid en de daling van de olieprijzen als de ramp in de kerncentrale van Tsjernobyl, die niet alleen negatieve gevolgen had voor Oekraïne.
Daarna stopten sommige landen helemaal met de bouw en exploitatie van kerncentrales.
Het gebruik van kernenergie in de militaire sfeer
Voor de productie van kernwapens wordt een groot aantal zeer actieve materialen gebruikt. Experts schatten dat kernkoppen enkele tonnen plutonium bevatten.
Kernwapens worden genoemd omdat ze vernietiging veroorzaken over uitgestrekte gebieden.
Volgens het bereik en de kracht van de lading zijn kernwapens onderverdeeld in:
- Tactisch.
- Operationeel-tactisch.
- Strategisch.
Kernwapens zijn onderverdeeld in atoomwapens en waterstof. Kernwapens zijn gebaseerd op ongecontroleerde kettingreacties van splijting van zware kernen en reacties.Voor een kettingreactie wordt uranium of plutonium gebruikt.
De opslag van zo'n grote hoeveelheid gevaarlijke stoffen is een grote bedreiging voor de mensheid. En het gebruik van kernenergie voor militaire doeleinden kan ernstige gevolgen hebben.
In 1945 werden voor het eerst kernwapens gebruikt om de Japanse steden Hiroshima en Nagasaki aan te vallen. De gevolgen van deze aanval waren catastrofaal. Zoals u weet, was dit het eerste en laatste gebruik van kernenergie in een oorlog.
voordelen
- De mogelijkheid om elektriciteitscentrales ver van de consument te bouwen. De lengte van het land is erg groot, als we overal energiecentrales zouden gaan bouwen, dan zouden er heel veel van nodig zijn. Dankzij draden kan dit type energie zonder veel moeite en kosten naar elk punt in het grenzeloze Rusland worden geleverd.
- De overdracht van elektriciteit vindt onmiddellijk plaats. Vergeleken met het vervoer van brandstof, kolen, olie zijn er geen kosten aan verbonden. Daardoor zijn de kosten per kilowatt relatief laag.
- Betrouwbaarheid. In ons land staat het systeem bekend om zijn betrouwbaarheid, ook op het niveau van andere staten. Er heeft zich dus al tientallen jaren geen enkel groot ongeval voorgedaan dat tot interregionale stroomstoringen zou kunnen leiden.
- Geweldige lengte. Het is een feit dat het netwerk vele delen van Rusland bestrijkt en zo elektriciteit levert aan alle woongebouwen en industriële gebouwen.
- Overdracht van informatie in korte tijd naar elke uithoek van de wereld. Dit is zeker een pluspunt. We kunnen ons vandaag de dag niet meer voorstellen zonder telefoon- en radiocommunicatie. We hoeven niet langer een bedachtzame brief te schrijven en proberen alles wat er in een maand is gebeurd in zijn regels te zetten.Het volstaat om te bellen, en nu horen we de stem van familieleden en vrienden, voeren we zakelijke gesprekken en verzenden we video, afbeeldingen en geluid.
- Internet, televisie. Daardoor voelen we ons niet alleen. Uitzendingen bereiken de ontvangers zelfs in de wildernis. Het is voor ons zo gewoon geworden om gemakkelijk informatie te verkrijgen dat we zelfs zijn vergeten hoe we het moeten gebruiken.
NPP voor- en nadelen
We onderzochten in detail de voor- en nadelen van kerncentrales ten opzichte van andere methoden om elektriciteit op te wekken.
“Maar hoe zit het met de radioactieve emissies van kerncentrales? Het is onmogelijk om in de buurt van kerncentrales te wonen! Dit is gevaarlijk!" jij zegt. "Niets van dien aard", zullen statistieken en de wetenschappelijke wereldgemeenschap u antwoorden.
Volgens statistische vergelijkende beoordelingen die in verschillende landen zijn uitgevoerd, wordt opgemerkt dat de sterfte aan ziekten die zijn ontstaan als gevolg van blootstelling aan TPP-emissies hoger is dan de sterfte aan ziekten die zich in het menselijk lichaam hebben ontwikkeld door lekkage van radioactieve stoffen.
Eigenlijk zitten alle radioactieve stoffen stevig opgesloten in de opslag en wachten ze een uur om ze te leren recyclen en gebruiken. Dergelijke stoffen komen niet in de atmosfeer terecht, het stralingsniveau in nederzettingen bij kerncentrales is niet hoger dan het traditionele stralingsniveau in grote steden.
Sprekend over de voor- en nadelen van kerncentrales, kan men niet anders dan denken aan de kosten van het bouwen en lanceren van een kerncentrale. De geschatte kosten van een kleine moderne kerncentrale zijn 28 miljard euro, experts zeggen dat de kosten van een thermische centrale ongeveer hetzelfde zijn, niemand wint hier. De voordelen van kerncentrales zullen echter liggen in lagere kosten voor de aankoop en verwijdering van brandstof - uranium, hoewel duurder, kan meer dan een jaar "werken", terwijl de kolen- en gasreserves constant moeten worden aangevuld.
Kernenergie vandaag
Volgens verschillende bronnen levert kernenergie vandaag 10 tot 15% van de elektriciteit wereldwijd. Kernenergie wordt gebruikt door 31 landen. Het grootste aantal onderzoeken op het gebied van de elektriciteitsindustrie wordt juist uitgevoerd op het gebruik van kernenergie. Het is logisch om aan te nemen dat de voordelen van kerncentrales duidelijk groot zijn als deze van alle vormen van elektriciteitsproductie wordt ontwikkeld.
Tegelijkertijd zijn er landen die weigeren kernenergie te gebruiken, sluiten alle bestaande kerncentrales, bijvoorbeeld Italië. Op het grondgebied van Australië en Oceanië bestonden geen kerncentrales en bestaan ze in principe ook niet. Oostenrijk, Cuba, Libië, Noord-Korea en Polen hebben de ontwikkeling van kerncentrales stopgezet en plannen om kerncentrales te bouwen tijdelijk stopgezet. Deze landen hebben geen oog voor de voordelen van kerncentrales en weigeren deze vooral te installeren om redenen van veiligheid en hoge kosten voor de bouw en exploitatie van kerncentrales.
De leiders op het gebied van kernenergie zijn tegenwoordig de VS, Frankrijk, Japan en Rusland. Zij waren het die de voordelen van kerncentrales op prijs stelden en begonnen kernenergie in hun land te introduceren. Het grootste aantal kerncentraleprojecten dat momenteel in aanbouw is, behoort tot de Volksrepubliek China. Nog zo'n 50 landen werken actief aan de introductie van kernenergie.
Zoals alle methoden om elektriciteit op te wekken, hebben kerncentrales voor- en nadelen. Over de voordelen van kerncentrales gesproken: de milieuvriendelijkheid van de productie, de afwijzing van het gebruik van fossiele brandstoffen en het gemak bij het transporteren van de benodigde brandstof. Laten we alles in meer detail bekijken.
Nadelen van kerncentrales ten opzichte van thermische centrales
-
De nadelen van kerncentrales ten opzichte van thermische centrales is in de eerste plaats de aanwezigheid van radioactief afval.
Ze proberen radioactief afval bij kerncentrales maximaal te recyclen, maar dat kan helemaal niet. Eindafval wordt bij moderne kerncentrales verwerkt tot glas en opgeslagen in speciale opslagfaciliteiten. Of ze ooit gebruikt zullen worden, is nog niet bekend.
2. De nadelen van kerncentrales zijn ook een kleine efficiëntiefactor ten opzichte van thermische centrales.
Omdat de processen in thermische centrales bij hogere temperaturen draaien, zijn ze productiever. In kerncentrales is dat nog moeilijk te realiseren, omdat zirkoniumlegeringen, die indirect betrokken zijn bij kernreacties, zijn niet bestand tegen onbetaalbaar hoge temperaturen.
3. Het algemene probleem van warmte- en kerncentrales staat apart.
Het nadeel van kerncentrales en thermische centrales is de thermische vervuiling van de atmosfeer. Wat betekent het? Bij de productie van kernenergie komt een grote hoeveelheid thermische energie vrij, die in het milieu terechtkomt. Thermische vervuiling van de atmosfeer is een probleem van vandaag, het brengt veel problemen met zich mee, zoals het ontstaan van hitte-eilanden, veranderingen in het microklimaat en uiteindelijk de opwarming van de aarde.
Moderne kerncentrales lossen het probleem van thermische vervuiling al op en gebruiken hun eigen kunstmatige zwembaden of koeltorens (speciale koeltorens voor het koelen van grote hoeveelheden warm water) om het water te koelen.
Grafieken elektrische belasting
Belastinggrafieken die het werk van zowel consumenten als elektriciteitsbronnen karakteriseren, zijn diagrammen in rechthoekige coördinaatassen, waarbij de abscis de tijd aangeeft waarin de verandering in belasting wordt weergegeven, en de ordinaat de belasting toont die overeenkomt met een bepaald tijdstip, meestal in de vorm van actief, reactief of volledig (schijnbaar) vermogen. Meestal worden dagelijkse, maandelijkse, seizoensgebonden en jaarlijkse laadschema's gebouwd. Bij het construeren van de zogenaamde stapbelastinggrafieken (Fig. 4) wordt aangenomen dat de belasting in het interval tussen twee metingen constant blijft. De uitgangspunten voor het opstellen van een jaarlijks laadschema op tijdsduur zijn dagelijkse laadschema's voor typische winter- en zomerdagen. De grafiek is gebaseerd op 12 punten die overeenkomen met de hoogste dagelijkse ladingen van elke maand.
Het gebied van het jaarlijkse laadschema per duur vertegenwoordigt, op een bepaalde schaal, het energieverbruik (geleverd) per jaar (kWh), en het gebied van de dagelijkse schema's is het energieverbruik (gegeven) per dag (kWh ).
Jaarlijkse belastingschema's maken het mogelijk om het optimale aantal en de capaciteit van elektriciteitscentrales of onderstationtransformatoren te bepalen, hun bedrijfsmodi te verduidelijken en mogelijke data te identificeren voor hun geplande preventieve reparaties. Grafieken maken het ook mogelijk om de jaarlijkse behoefte aan elektriciteit, jaarlijkse verliezen in netten, transformatoren en andere elementen van de installatie globaal te berekenen. Volgens de belastingschema's worden voor bestaande of nieuw ontworpen elektrische installaties een aantal technische en economische indicatoren bepaald, zoals de gemiddelde (gemiddelde dagelijkse, gemiddelde maandelijkse of gemiddelde jaarlijkse) belasting van een elektriciteitscentrale of onderstation, het aantal uren gebruik van het opgesteld vermogen, de duty cycle van het schema, de gebruiksfactor van het opgesteld vermogen.
Rijst. 4. Dagelijks getrapt schema van actieve belasting:
Lasttabellen zijn bedoeld voor de volgende doeleinden:
- om de start- en stoptijd van de units te bepalen, zet u de transformatoren aan en uit;
- het bepalen van de hoeveelheid opgewekt (verbruikt) elektriciteits-, brandstof- en waterverbruik;
- het handhaven van een economische modus van de elektrische installatie;
- het plannen van reparaties aan apparatuur;
- het ontwerpen van nieuwe en het uitbreiden van bestaande elektrische installaties;
- het ontwerpen van nieuwe en het ontwikkelen van bestaande energiesystemen, hun laadknooppunten en individuele elektriciteitsverbruikers.
Hoe gelijkmatiger de belasting van de generatoren, hoe beter de omstandigheden voor hun werking, daarom ontstaat het zogenaamde probleem van het regelen van de belastingscurven, het probleem van hun uitlijning. Tegelijkertijd moet er rekening mee worden gehouden dat het raadzaam is om het opgestelde vermogen van elektriciteitscentrales zo volledig mogelijk te benutten.
Er worden verschillende methoden gebruikt om laadschema's te reguleren, waaronder:
- aansluiting van seizoensverbruikers;
- laadaansluiting 's nachts;
- toename van het aantal ploegendiensten;
- verschuiving in het begin van het werk ploegendiensten en het begin van het werk van ondernemingen;
- scheiding van vrije dagen;
- invoering van vergoedingen voor zowel actieve als reactieve energie;
- vermindering van blindvermogenstromen door het netwerk;
- vereniging van regionale energiesystemen.
Het dagelijkse schema is nodig voor de operationele regeling en planning van elektriciteits- en stroombalansen tot meerdere dagen.
Wekelijks:
- bepaling van de gereedheid van de apparatuur.
- moduscontrole rekening houdend met wekelijkse oneffenheden;
- het uitvoeren van lopende inspecties van revisies van lopende reparaties;
- regulering van water- en energieregimes van HPP's.
Jaarlijks:
- activiteiten op het gebied van landbouwplanning;
- revisieplanning;
- planning van de brandstofvoorziening;
- water- en energieregulering van HPP-reservoirbronnen;
- planning van activiteiten op het gebied van prijsbepaling van goederen.
Keer bekeken:
1 541
Kernenergie voor ruimtevaart
Meer dan drie dozijn kernreactoren vlogen de ruimte in, ze werden gebruikt om energie op te wekken.
De Amerikanen gebruikten in 1965 voor het eerst een kernreactor in de ruimte. Als brandstof werd uranium-235 gebruikt. Hij werkte 43 dagen.
In de Sovjet-Unie werd de Romashka-reactor gelanceerd bij het Institute of Atomic Energy. Het zou samen met ruimtevaartuigen worden gebruikt, maar na alle tests is het nooit in de ruimte gelanceerd.
De volgende Buk-kerninstallatie werd ingezet op een radarverkenningssatelliet. Het eerste apparaat werd in 1970 gelanceerd vanaf het Baikonoer-kosmodrome.
Vandaag stellen Roskosmos en Rosatom voor om een ruimtevaartuig te ontwerpen dat zal worden uitgerust met een nucleaire raketmotor en in staat zal zijn om de maan en Mars te bereiken. Maar voor nu is het allemaal in de voorstelfase.