Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Приливная ГЭС для решения энергетических и экологических проблем Кольского полуострова

Работа №171387

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

экология и природопользование

Объем работы78
Год сдачи2019
Стоимость4220 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 4
1 Природная характеристика Кольского полуострова 9
2 Экономические, экологические и энергетические особенности Кольского
полуострова 13
2.1 Экономика и энергетика Кольского полуострова 13
2.2 Уязвимость природы Кольского полуострова 18
2.2.1 Брошенные и затопленные объекты 26
2.2.2 Ядерно и радиационно опасные объекты 27
2.2.3 Проблемы обращения с особо опасными отходами 27
3 Оценка перспектив экономического развития и энергообеспеченности
Кольского полуострова 30
3.1 Природно-ресурсный потенциал 30
3.2 Ресурсы возобновляемой энергетики Кольского полуострова 33
3.2.1 Преимущества ВИЭ перед традиционной энергетикой 34
3.2.2 Приливные электростанции (ПЭС) 38
3.2.3 Экологическая безопасность 41
4. Выбор места проектирования ПЭС для децентрализованных районов на
Кольском полуострове 45
4.1 Метеорологические станции и маяки 46
4.2 Прибрежные пограничные заставы, объекты Северного флота,
отдельные поселки 50
4.3 Использование ПЭС в технологиях переработки природного газа 51
5 Оценка характеристик предполагаемой ПЭС 54
Заключение 68
Список использованных источников


Актуальность темы. На сегодняшний день во всем мире усиленно ведутся исследования, нацеленные на поиск и вовлечение в топливно - энергетический баланс новых источников энергии.
Научно-технический прогресс является главным фактором развития производства, вследствие чего происходит постоянное увеличение потребления энергии. Она играет ключевую роль в совершении технологического прорыва. Способ генерации использования энергии определяет производственные возможности государства, его политическую и экономическую структуру. Укрепляет стратегический суверенитет, создает предпосылки создания комфортной среды для жизни. На данный момент основой является использование традиционных источников энергии, одним из самых весомых минусов которых - исчерпаемость. Кроме того, такой подход влечет колосальный ущерб для окружающей среды. До недавнего времени мировое энергопотребление преимущественно опиралось на ископаемые ресурсы. Каждый час, день люди сжигают огромное количество природного топлива.
Вопросы о энергетической безопасности появились в политической повестке дня уже в начале XX века, однако теории, посвященные данной проблеме, вошли в исследовательский дискурс только в 1960 -х годах. За эти полвека исследований концепция энергетической безопасности претерпела существенные изменения: если в 1980-х годах на первое место выдвигали проблему постоянных поставок дешевой нефти, из -за ограничений и ценовых манипуляций стран-экспортеров, то уже в 2000-х годах основное внимание было обращено на обеспечение равного доступа всех категорий
населения к безопасным источникам энергии и сокращение негативного воздействия на ОС и климат от традиционных источников энергии.
Современное общество прекрасно осознает, что такие ресурсы как газ, нефть, уголь рано или поздно будут истощены. Это может означать только одно: через определенный период времени человечество может столкнуться с огромным дефицитом необходимой энергии. Таким образом мировое сообщество лихорадочно ищет решение насущных проблем по вопросам энергетической и экологической безопасности. В целях решения данных задач было предложено использовать возобновляемые источники энергии.
Нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ) - это источники, которые работают на основе постоянно существующих в окружающей среде потоков энергии. К ним относят: солнечную, ветровую, энергию морских и океанических волн, течений, приливов и др. Эти источники давно считаются эффективными. Основным их преимуществом является или отсутствие отрицательного воздействия, или минимальное воздействие на окружающую среду. В последнее время во всем мире такие виды энергетики стремительно развиваются.
Стоимость выработки энергии, получаемой из ВИЭ падает, что делает их конкурентноспособными по сравнению с традиционными способами. Важной деталью является то, что благодаря низким затратам на обслуживание и эксплуатацию объектов подобной генерации и нулевой стоимости ресурсов, себестоимость получаемой энергии по истечении периода окупаемости капитальных затрат оказывается достаточно невысокой.
Глобальная идея развития ВИЭ - уменьшить негативное антропогенное воздействие на окружающую среду. Для любого вида хозяйствования энергетический комплекс с одной стороны является жизненно важным, а с другой стороны создает наибольшее загрязнение окружающей среде. Таким образом, сокращая отрицательное воздействие целой отрасли, мы получаем 5 шанс на сохранение экологического баланса на планете. Для этого необходим «энергетический поворот» - решение о глобальном переходе от традиционных источников к возобновляемым.
Анализ технического потенциала возобновляемых источников энергии и финансовых возможностей полного удовлетворения за их счет спроса на энергоресурсы в Европейском союзе (ЕС) показал, что при условии внедрения перспективных технологий хранения и передачи энергии и изменения спроса на энергоресурсы со стороны некоторых секторов экономики достижение этой цели возможно на базе ветровой , солнечной энергии, гидроэнергии и энергии биомассы. Произведенная на базе ВИЭ энергия обойдется потребителям дешевле, чем сочетание ископаемых энергоресурсов и атомной энергии. Недавнее исследования, проведенные в Лаппеенрантском технологическом университете, смоделировали полномасштабный переход Европы на возобновляемые виды энергии к 2050 году. Совокупное их производство к этому времени в пять раз превысит уровень 2018 года. При этом к 2050 году на электричество будет приходиться более 83% спроса. Ископаемые виды топлива будут полностью вытеснены из всех отраслей.
Несомненно ясно, что ВИЭ на данный момент предстает одним из самых перспективных направлений, привлекая во всем мире больше $300 млрд капитальных вложений ежегодно. Многие страны уже ставят амбициозные цели на будущее. Германия планирует обеспечивать около 75% необходимой энергии за счет возобновляемых источников к 2040 году. Организация Объединенных Наций (ООН) предполагает, что к середине века возможно будет обеспечивать больше половины потребностей человечества в энергии за счет ВИЭ.
Распространение таких технологий на удаленных территориях, которые не охвачены централизованным тепло-, электро-, и газоснабжением, способствует развитию этих местностей. Проблема доступа к недорогим и надежным источникам электричества носит глобальный характер: сегодня около 1.1 млрд человек живут без доступа к централизованному электроснабжению. В таких местах электроэнергия вырабатывается с использованием автономных генераторов, как правило дизельных, отсюда возникает ее высокая себестоимость и зависимость от внешних поставок топлива.
Данная проблема не обошла и некоторые места в России: к таким можно отнести Кольский полуостров - где находится большое количество удаленных населенных пунктов, в том числе в прибрежных зонах и в восточной его части. Энергетика держится на привозном топливе (угле, нефтепродуктах, ядерном горючем, сжиженном газе), высокая стоимость которого для труднодоступных поселений заставляет обращать внимание на применение местных ВИЭ.
Именно энергия приливов и строительство ПЭ С может послужить огромных толчком в решении этой проблемы. Приливные электростанции - это не только «чистые», но и безопасные источники. Приливы и отливы признана мировым сообществом как весьма перспективный генератор, поэтому в настоящее время активно ведется разработка проектов нескольких подобных электростанций в разных странах мира. В ближайшее время планируется строительство ПЭС в Южной Корее, Шотландии, Великобритании и др странах. Рациональное использование такого ресурса позволяет значительно сократить долю энергии, получаемой традиционным путем, в сторону более надежного, безопасного и, главное, экологичного решения.
Таким образом, целью данной работы будет оценка энергетических и экологических проблем Кольского полуострова.
Объектом исследования в данной работе является - Кольский полуостров.
Предметом исследования является - приливная ГЭС.
В рамках поставленной цели работы необходимо решение следующих задач:
- Рассмотреть характеристику Кольского полуострова,
- Изучить экономику энергетики Кольского полуострова,
- Изучить экологические особенности на Кольском полуострове
- Исследовать энергообеспечение Кольского полуострова,
- Рассмотреть перспективы строительства и расчет ПЭС на Кольском полуострове.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе работы была проведена оценка характера и энергетического обеспечения ПЭС на Кольском полуострове.
Кольский полуостров расположен на крайнем северо-западе России, практически полностью за Полярным кругом. Полуостров омывает Баренцево море на севере, Белое море на востоке и юго -востоке. Климат на Кольском полуострове относительно мягкий, из-за влияния теплого Нордкапского течения и северо-восточной ветки Гольфстрима. Здесь расположено единственное место в европейской части России, где находится незамерзающий порт. Он обеспечивает круглогодичный прямой выход в открытый океан.
Основная отрасль в экономике Кольского полуострова приходится на рыболовство и рыбоводство, сельское хозяйство, цветную металлургию. Кольская энергосистема неповторима: она включает в себя 17 ГЭС, 2 теплоэлектроцентрали, Кольскую атомную электростанцию, единственную в РФ приливную электростанцию ПЭС и сеть распределительных и магистральных ЛЭП, которая объединяет станции в энергосистеме области и входит в Единую энергетическую систему России.
Была установлена неравномерность промышленного и энергетического развития территории Кольского полуострова: слабое развитие восточной и прибрежной части полуострова по сравнению с центральной и западной. Децентрализованные районы (маяки, метеостанции, населенью пункты, пункты базирования рыбаков и оленеводов и др.) в основном снабжаются привозным углем, мазутом, дизельным топливом, что не только энергетически малоэффективно, но и приводит к ухудшению экологического состояния окружающей среды.
В восточной части и прибрежной зоне Кольского полуострова предполагается развитие геологоразведочных баз, рыбоконсервных предприятий, ВМФ и пограничной базы, для чего потребуется больше энергии, а решением данной ситуации может стать строительство ПЭС.
Достаточно долгое использование природных ресурсов на Кольском полуострове послужило причиной существенного изменения природы региона. Деятельность предприятий по добыче горной промышленности повлекла за собой нарушения поверхности и возникновение антропогенного карьерно-отвального рельефа, который занимает на данный момент самые большие площади в западном и центральном районе полуострова и так же внесли огромный вклад в количество образующихся отходов на территории Кольского полуострова. Источником повышенного загрязнения стали полигоны по размещению ТБО, отвалы, шламохранилища предприятий горнодобывающей, металлургической, нефтехимической,
нефтеперерабатывающей промышленности. Воинские части армии и флота являются значительным загрязнителем территории на полуострове. На сегодняшний день происходит очистка прибрежных зон Кольского полуострова от множества использованных бочек из -под горюче-смазочных материалов с военных баз.
Были рассмотрены направления увеличения энергетического потенциала за счет внедрения приливных электростанций.
Наибольшим потенциалом использования в приливной энергии располагают прибрежные районы Баренцева и Белого морей. ПЭС будет наиболее эффективна, если её мощность будет измеряться в сотнях мегаватт и она будет построена на подходящих акваториях (губы, заливы), которые позволяют получить повышенное значение приливной волны от 5 м и более.
Применение приливных электростанций в зонах децентрализованного энергоснабжения может сэкономить до 40-60% дефицитного ископаемого топлива, которое расходуется местными ДЭС и котельными.
Использование ПЭС позволит уменьшить расходы газа на собственные нужды планируемого завода по сжижению природного газа и увеличить его экспортный потенциал, используя в больших объемах местный возобновляемый энергоресурс. Таким образом может появится уникальная возможность «закачивать» энергию приливов и отливов в сжиженный природных газ и экспортировать за рубеж.
Строительство Северной ПЭС на губе Долгая с мощностью более 100 МВт в прибрежной зоне Кольского полуострова обосновано из-за большого количества потребителей как крупных (Штокмановское газоконденсатное месторождение, планируемый завод по сжижению природного газа, рыбоконсервные предприятия и геологоразведочные базы ), так и мелких (маяки, метеостанции, пункты базирования рыбаков и оленеводов). Данная ПЭС создает положительные условия для устойчивого функционирования и развития промышленности, создания соответствующих условий для децентрализованных поселков. Позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду от действующих традиционных источников энергии на Кольском полуострове.
Так же заслуживает внимание Лумбовский залив на востоке Кольского полуострова для успешного строительства с возможной мощностью ПЭС в несколько сотен мегаватт для отдаленных метеостанций, маяков Гидрографической службы на побережье Кольского полуострова, прибрежных пограничных застав, объектов Северного флота, отдельных поселков.
Подводя итог изложенному выше, можно сделать следующие выводы:
ПЭС делает возможным производство электричества и тепла без производства опасных выбросов. Для развития ПЭС на Кольском полуострове существует множество предпосылок: огромный ресурсный потенциал, научно-технологическая база, совокупность преимуществ - устойчивость, доступность, надежность, рентабельность и экологическая чистота. ПЭС будет полезна и централизованному и децентрализованному потребителю, ее будет достаточно для удовлетворения как нынешнего, так и будущего уровня потребления.
Прогресс в сфере приливной энергии невозможен без поддержки населением и общественного запроса на экологически чистые и энергоэффективные технологии: рост ее доли в разных странах мира обеспечивается именно под влиянием общества. Уже ясно, что поворот к использованию приливных электростанций - это не только красивая идея комфортного будущего, а реальный проект настоящего!



1. Возобновляемая энергетика 2030: глобальные вызовы и долгосрочные тенденции инновационного развития. Л.Н. Проскурякова, Г.В. Ермоленко. Москва 2017. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://issek.hse.ru/data/2017/04/04/1168471430/Renova Energy.pdf
2. Возобновляемая энергетика на Кольском полуострове. -
[Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://bellona.ru/2007/09/25/vozobnovlyaemaya-energetika-na-kolsk/
3. Возобновляемая энергетика. «РусГидро» собирается строить на
Кольском полуострове несколько приливных электростанций. -
[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://bellona.ru/2009/11/19/rusgidro- s obiraetsya - stroit-na-kol/
4. Возобновляемая энергетика. Приливные станции - шаг к безуглеродной энергетике. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://bellona.ru/2015/03/13/tidal power/
5. Климат.101 Решение: Безграничная чистая энергия. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://bellona.rU/2G09/12/11/101- reshenie-bezgranichnaya-chistaya-energiya/
6. «РусГидро» собирается строить на Кольском полуострове несколько приливных электростанций . - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://bellona.ru/2009/11/19/rusgidro -sobiraetsya-stroit-na-kol/
7. Газета "Энергетика и промышленность России" № 3 (7) март 2001 года. Проект века: Мезенская приливная электростанция. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.eprussia.ru/epr/7/99.htm
8. СПГ-проект на базе Штокмановского месторождения может быть реанимирован. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/gosreg/198077-spg-proekt-na-baze-shtokmanovskogo- mestorozhdeniya-mozhet-byt-reanimirovan-k-2035-g/
9. Минин В.А. Кольская энергосистема: состояние и перспективы
развития // Труды Кольского научного центра РАН. - Апатиты: КНЦ РАН 2/2015. - №10. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.kolasc.net.ru/russian/news/trudy/energetiki 10 2015.pdf
10. «ТГК-1» в Мурманской области / 2018, ПАО «ТГК-1». -
[Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.tgc 1 .ru/production/complex/kolsky -branch/
11. Постановление Правительств а Мурманской области от 29.03.2013
№ 139-ПП/5 "Об утверждении перечня объектов накопленного
экологического ущерба на территории Мурманской области" / Правительства Мурманской области. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mpr.gov-murman.ru/activities/okhrana -okruzhayushchey- sredy/ekodamage/postanovlenie-pmo-ot-29.03.2013- -139 pp 5 12.11.2015.pdf
12. Александров Г.Н., Зайцева И.В., Кобяков К.Н., Лихачев В.А. Природа и природные ресурсы Мурманской области / МООО «Кольский центр охраны дикой природы». - С-Петербург, 2007. - 280 с.
13. Минин В.А. Экономические аспекты развития возобновляемой энергии малой мощности на Кольском полуострове / Мурманск: Доклад объединения Bellona - 2012. - 50 с.
14. Красная книга Мурманской области. Природа Мурманской области. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://portal.kgilc.ru/redbook/?q=nature
15. Славинский О.К., Туристские путешествия по Кольскому полуострову / 2-е изд., перераб. - Москва : Физкультура и спорт, 1969. - 144 с.
16. Министерство экономического развития Мурманской области / Правительство Мурманской области. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://minec.gov-murman.ru/activities/devel city/sub03/inves -pasporta/
17. Ключевые отрасли экономики / Корпорация развития Мурманской области. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.invest-murman.rU/main/o-regione/klyuchevye-otrasli-ekonomiki/#fish
18. Минин В.А. Перспективы развития возобновляемой энергетики в
зонах децентрализованного энергоснабжения Мурманской области // Труды КНЦ РАН. Серия Энергетика. - Апатиты: КНЦ РАН, 2012. - №1 (8). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.kolasc.net.ru/russian/news/trudy/energetiki 4 2012(8).pdf
19. Отчет об экологической безопасности за 2015 год // АО «Концерн Росэнергоатом». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rosatom.ru/upload/iblock/025/02582c544f8152388ebe24c7bc3da837.pdf
20. Реестр объектов негативного воздействия на окружающую среду (публичная часть). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://portal.kgilc.ru/private/2018/roneupub.html
21. В России не существует единой системы ликвидации накопленного экологического ущерба. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://bellona.ru/2016/04/21/nakoplenniy-ekologicheskiy-uscherb/
22. Оценка ущерба окружающей среде, вызванного возможными разливами нефти при авариях танкеров в Баренцевом море. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://revolution.allbest.ru/ecology/00335935 4.html
23. Арктический хлам. На Крайнем Севере началась «генеральная уборка». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. aif.ru/society/36027
24. Актуальные вопросы ликвидации накопленного экологического
ущерба в Арктической зоне Российской Федерации». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://nuclear-submarine -
decommissioning.ru/node/853
25. Редкоземельные металлы: применение в HI-TECH и потенциал Кольского полуострова. А.А. Гилярова, научный сотрудник. Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук (Россия, г. Апатиты). Экономика и бизнес: теория и практика. 2018 (3):40-45
26. Сайт Кольской АЭС / 2016 АО «Концерн Росэнергоатом». -
[Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.rosenergoatom.ru/stations projects/sayt -kolskoy-aes/
27. Приливные электростанции». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://alter220.ru/voda/prilivnye -elektrostantsii.html#i-6
28. Минин В.А., Дмитриев Г.С. Перспективы освоения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии на Кольском полуострове / - Мурманск: Объединение Bellona, 2007. - 94 с.
29. Проект комплекстной разработки Штокмановского газоконденсатного месторождения // Междуна родное брендинговое агентство «ЦЭТИС» 2012. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://expo2012korea.ru/participants/proe kt-kompleksnoj -razrabotki- shtokmanovskogo -gazokondensatnogo -mestorozhdeniya/
30. Штокмановское месторождение // 2003-2017 ПАО «Газпром». -
[Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.gazprom.ru/about/production/proiects/deposits/shp/
31. Минин В.А. Перспективы внедрения возобновляемых источников энергии в топливно-энергетический баланс Мурманской области // Труды КНЦ РАН. Серия Энергетика. - Апатиты: КНЦ РАН, 2012. № 5 (3). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://en51.ru/docs/upload/t5.pdf
32. Оценка ущерба окружающей среде, вызванного возможными разливами нефти при авариях танкеров в Баренцевом море). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://revolution.allbest.ru/ecology/0 0335935 4.html
33. Международный Конгресс ДНИ ЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ В САНКТ - ПЕТЕРБУРГЕ 15-16 апреля 2010 Генеральный директор ОАО «Малая Мезенская ПЭС» Савченков С.Н. Опыт проектирования приливных электростанций на Северо-Западе России). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://bellona.rU/assets/sites/4/2015/06/fil Savchenkov BELLONA1.pdf
34. «РусГидро» собирается строить на Кольском полуострове несколько приливных электростанций). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://bellona.ru/2009/11/19/rusgidro -sobiraetsya-stroit-na-kol/
35. В 2010 г. может начаться строительство Северной опытно - промышленной ПЭС). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://aenergy.ru/1256
36. НЕТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ. г.Мурманск, 2009 год. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://network.bellona.org/content/uploads/sites/4/fil Bello na booklet A6 2009 RU Web.pdf.
37. Генеральный план МО «Сельское поселение Териберка» разработан ФГУП «РосНИПИ Урбанистики» в 2009 г. по заказу Администрации МО «Кольский район» Мурманской области на основании Муниципального контракта № 142 от 29.09.2009г.
38. КОЛЬСКОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ. ОСОБЕННОСТИ СТВОРОВ ДЛЯ СЕВЕРНОЙ ПЭС. Текст научной статьи по специальности «Геология». Потапов А.Д., Болтунов В.А., Дьяконов П.Ю., Демиденко Н.А. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n7kolskoe-poberezhie-osobennosti-stvorov-dlya- severnoy-pes-1
39. ОБОСНОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННО-СУФФОЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ОСНОВАНИЯ ОТСЕЧНОЙ ПЛОТИНЫ СЕВЕРНОЙ ПЭС В ГУБЕ ДОЛГОЙ. Текст научной статьи по специальности «Геология». Болтунов В.А., Борткевич С.В., Воронин С.Г., Потапов А.Д. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cyberleninka.rU/article/n/obosnovanie -filtratsionno-suffozionnoy- prochnosti-osnovaniya-otsechnoy-plotiny-severnoy-pes-v-gube-dolgoy-1
40. Инновационные технические решения в проекте Северной приливной электростанции. Шполянский Ю.Б., к.т.н., Усачев И.Н., к.т.н., Золотов А.Л., инженер. Научно-технический центр Приливной энергетики. ОАО «НИИЭС». 125362, г. Москва, Строительный проезд, дом 7А . Москва, 2011. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://www. docme.ru/doc/447133/innovacionnye -tehnicheskie-resheniya-v- proekte-severnoj
41. Приливные электростанции (ПЭС) — источник энергии,
запасаемый в водороде Усачев И. Н., Шполянский Ю. Б., Историк Б. Л. (ОАО «НИИЭС» ГидроОГК), Кузнецов В. П., Фатеев В. Н., Князев В. А. (РНЦ «Курчатовский институт») - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://nnhpe.spbstu.ru/wp -content/uploads/2015/01/Statiya NIIES.pdf


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ