Экономические основы технологического развития на примере геотермальной энергетики

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический  университет им. И.И. Ползунова»

Институт  экономики и управления

Кафедра экономической теории и предпринимательства 
 
 
 
 
 

Реферат защищен с оценкой ______________

Руководитель  работы _______________ О.Л. Никитина

«__» ____________ 2012 г 
 
 
 

«ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ на примере геотермальной энергетики»

Реферат по экономическим основам технологического развития

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Студент группы Эк-12 Ходырев Павел Николаевич

Руководитель  работы -  Никитина О.Л. 
 
 
 
 

Барнаул  2012 

  Содержание

  ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………..3

1. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ КАК ПРИМЕР ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ………………………………………….4
2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И ТИПЫ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ……………………………………………..7
3. СТОИМОСТЬ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ……………......15

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………...16

  СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………...18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Введение

  Наш век это время внедрения и  использования новейших технологий во многих отраслях добывающей, промышленной, энергетике, медицине, космонавтике и во многих других. И некоторые из этих введений коренным образом изменили нашу жизнь и цивилизацию в целом. Примеров таких технологий огромное количество простейшие из них ядерная энергётика, сотовая связь, персональные компьютеры и многое другое. Настоящий мир трудно представить без них.

  Существуют  разные мнения по вопросу о целесообразности, значимости, статусу и экономической  жизнеспособности различных, новых технологий. По внедрению, использованию и последствиям многим таких технологиям в обществе идут постоянные общественно-политические дискуссии. Да, конечно многие технологии спорны. Допустим взять туже ядерную энергетику, достаточно вспомнить катастрофы связанные с ней такие как аварии в Чернобыле и Фукусиме – 1.

  Многие новые технологии направлены в сторону уменьшению потребления ресурсов и переходу к использованию возобновляемых природных ресурсов. Именно такой технологией и является геотермальная энергетика.

  Актуальность  этой технологии несомненно велика ведь использования энергии тепла Земли поистине безграничны, поскольку под поверхностью нашей планеты, являющейся, образно говоря, гигантским естественным энергетическим котлом, сосредоточены огромнейшие резервы тепла и энергии, основными источниками которых являются происходящие в земной коре и мантии радиоактивные превращения, вызываемые распадом радиоактивных изотопов. Энергия этих источников столь велика, что она ежегодно на несколько сантиметров сдвигает литосферные пласты Земли, вызывает дрейф материков, землетрясения и извержения вулканов.  Кроме того в ряде достоинств данного вида энергии имеется полная независимость от  условий окружающей среды, времени года и суток, в отличии от ветреных  и солнечных установок.

  Хотя  и потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных станций и уступает большинству станций на иных возобновляемых источниках энергии, однако она получила весьма широкое развитие  в силу высокой энергетической плотности в отдельных заселённых географических районах, в которых отсутствуют или относительно дороги горючие полезные ископаемые.

  1.Геотермальная  энергия как пример  энергосбережения.

  Как уже было сказано в введение наш  век время новых технологий. Но многие из них возникли из-за необходимости  сохранения не возобновляемых ресурсов, недостаток которых «вылился» в энергетический кризис 1973-1974,1978-1979 годов. В связи с ними человечество начинает создание  и активное использование энергетических технологий использующих для своего производства возобновляемые источники энергии, такие как гидро, солнечная, ветровая энергии. Геотермальная энергия стала новым шагом на пути использования тепла земли как нескончаемого источника энергии.

  Эксплуатация  первой геотермальной электростанции началось более ста лет назад, в 1904 году на территории Италии в месте под названием Лардерелло, она работает и по сей день. Первая геотермальная станция в СССР была построена на Камчатке в 1967 году и носила название Паужетская ГеоТЭС. Её мощность составляла  5мВт, впоследствии увеличена  до 11 мВт.  

  Характерной чертой геотермальной энергетики является возможность ее использования в виде геотермальной воды, пара или смеси воды и пара (в зависимости от их температуры) для нужд горячего водо- и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей, ее практическая неиссякаемость, полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Тем самым использование геотермальной энергии (наряду с использованием других экологически чистых возобновляемых источников энергии) может внести существенный вклад в решение следующих неотложных проблем:

1. Обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения в тех зонах нашей планеты, где централизованное энергоснабжение отсутствует или обходится слишком дорого (например, в России на Камчатке, в районах Крайнего Севера и т.п.).
2. Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения из-за дефицита электроэнергии в энергосистемах, предотвращение ущерба от аварийных и ограничительных отключений и т.п.
3. Снижение вредных выбросов от энергоустановок в отдельных регионах со сложной экологической обстановкой.

  Как мы видим данный вид энергии решает многие проблемы. И сейчас ведётся  широкое использование этой технологии.  Допустим, в России  уже разведано 56 месторождений геотермальных вод, на 20 из них ведётся промышленная эксплуатация. США является самым крупным производителем геотермальной электроэнергии в 2005 году они произвели 16 млрд. кВт·ч возобновляемой энергии. На её территории построено 77 геотермальных электростанций.

  Чтобы оценить возможности геотермальных  установок в мире в таблице 1 приведены  данные о суммарной мощности станций  в разных странах и доля использования  этой энергии в стране.

  Установленная мощность геотермальных  электростанций по странам

Страна	Мощность, МВт	Мощность, МВт	Доля от общей  выработки электроэнергии, 2010
	2007	2010
США	2687	3086	0.3%
Филиппины	1969.7	1904	27%
Индонезия	992	1197	3.7%
Мексика	953	958	3%
Италия	810.5	843
Новая Зеландия	471.6	628	10%
Исландия	421.2	575	30%
Япония	535.2	536	0.1%
Сальвадор	204.2	204	14%
Кения	128.8	167	11.2%
Коста-Рика	162.5	166	14%
Никарагуа	87.4	88	10%
Россия	79	82

Таблица1.

  Группа  экспертов из Всемирной ассоциации по вопросам геотермальной энергии, которая произвела оценку запасов низко- и высокотемпературной геотермальной энергии для каждого континента, получила следующие данные по потенциалу различных типов геотермальных источников нашей планеты. Эти данные приведены в Таблице 2.

  Оценка  геотермальных источников энергии

Наименование  континента	Тип геотермального источника:
	высокотемпературный, используемый для производства электроэнергии, ТДж/год		низкотемпературный, используемый в виде теплоты, ТДж/год (нижняя граница)
	традиционные  технологии	традиционные  и бинарные технологии
Европа	1830	3700	>370
Азия	2970	5900	>320
Африка	1220	2400	>240
Северная  Америка	1330	2700	>120
Латинская Америка	2800	5600	>240
Океания	1050	2100	>110
Мировой потенциал	11200	22400	>1400

Таблица 1. 

  Как видно из Таблицы 2 потенциал геотермальных  источников энергии просто колоссален. Однако пока используется он крайне незначительно: установленная мощность ГеоТЭС во всём мире на начало 1990-х годов составляла всего лишь около 5000, а на начало 2000-х годов – около 6000 МВт. Но в настоящее время геотермальная электроэнергетика развивается ускоренными темпами, не в последнюю очередь из-за галопирующего увеличения стоимости нефти и газа. Этому развитию способствуют принятые во многих странах мира правительственные программы, поддерживающие это направление развития геотермальной энергетики.

  2.Принцип работы и типы геотермальных электростанций

  Геотермальные источники в различных регионах планеты значительно отличаются друг от друга, из-за чего их приходится классифицировать по десяткам различных характеристик, таким как средняя температура, минерализация, газовой состав кислотность и прочее. В плоскости практического применения для выработки электрической энергии основной классификацией геотермальных источников можно считать деление на три основных типа:

1. Прямой – используется сухой пар;
2. Непрямой – используется водяной пар;
3. Смешанный(бинарный цикл).

  В простейших геотермальных электростанциях  прямого типа для производства электроэнергии используют пар, который поступает из скважины непосредственно в турбину генератора. Первая геотермальная электростанция была именно такого типа. Рассмотрим эти типы геотермальных электростанций по отдельности.

  Геотермальные электростанции прямого типа преимущественно работают на гидротермальном пару. Пар, как уже говорилось, поступает непосредственно в турбину, она состоит из серии наклонных лопастей, установленных на центральном вале. Сжатый пар вращает её. Вращающаяся турбина включает генератор. Вода охлаждается и поступает обратно в землю. Использование пара позволяет отказаться от сжигания ископаемого топлива, так же отпадает необходимость в транспортировке и хранении топлива. Это старейшие геотермальные электростанции. Принцип её действия изображён на рисунке 1.

Рисунок 1.

  Станции непрямого типа для получения  пара используется вода при температуре  выше 180 градусов Цельсия. С помощью  особой техники с большой глубины  поступает горячая вода под высоким давлением и распрыскивается в ёмкость с низким давлением, вращает турбины генератора, вырабатывающего электричество. Вода охлаждается и поступает обратно под землю. Схема такой станции представлена на рисунке 2. 

  

  Рисунок 2.

  На  электростанциях бинарного типа используется средняя по температуре  термальная вода, нагретая от 107 до 182 градусов.  Термальная вода поступает в теплообменник, по которому течёт жидкость, имеющая точку кипения ниже, чем у воды. Тепло превращает жидкость в пар, вращающий турбины. Термальная вода не входит в контакт с турбиной, из теплообменника она попадает обратно под землю. Большая часть геотермальных источников имеет среднюю температуру, поэтому в будущем планируется постройка, в основном, бинарного типа.