Использование водной энергии земли
Три четверти земной поверхности занято водой, лишь одна четверть сушей. Поэтому человека привлекала проблема полезного использования воды, в том числе и в энергетике. Время применения гидравлических двигателей насчитывает более 2000 лет. Сначала как источник механической энергии использовались отдельные водяные колеса, затем отдельные водяные турбины и, наконец, гидростанции. В России насчитывается 575 тыс. рек протяженностью более 4 млн км. По количеству и длине рек Россия занимает первое место в мире. Их энергия, технически пригодная к использованию, составляет около 4 000 млрд кВт∙ч. По запасам гидроэнергии Россия превосходит все страны. Например, следующие за Россией США и Бразилия имеют гидроэнергетические запасы, примерно в 1,6 раза меньшие.
Огромные гидроэнергетические ресурсы России распределены неравномерно. На Дальнем Востоке и в Сибири их 66 % от общих. Это выдвигает особые проблемы.
Гидроэнергия. На Земле имеется 1 018 т воды, однако лишь 1/2000 часть ее ежегодно вовлекается в круговорот, испаряясь и вновь выпадая на поверхность в виде дождя и снега. Но даже эта ничтожная доля составляет 500 тыс. км3 воды. Ежегодно из океанов испаряется 430 тыс. и с суши 70 тыс. км3 воды. Из них 390 тыс. км3 воды выпадает в виде осадков обратно в океаны и 110 тыс. км3 на сушу. Таким образом, ежегодно 40 тыс. км3 воды стекает с континентов в океаны. Средняя высота континентов – 80 м.
Энергетический потенциал гидроресурсов, использовать который экономически целесообразно, в России составляет порядка 1 трлн кВт∙ч/год, в том числе на больших и средних реках около 850 млрд кВт∙ч/год. По этому показателю мы занимаем второе место в мире после Китая.
Таблица.6.1
Использование гидроэнергетического потенциала
|
Страна |
Экономический гидроэнергетический потенциал, млрд кВт. ч/год |
Выработка электроэнергии на ГЭС, млрд кВт. ч/год |
Доля использованного экономического потенциала, % |
|
Китай |
1320 |
92,0 |
7,0 |
|
США |
705 |
330,0 |
46,8 |
|
Бразилия |
657 |
165,4 |
25,2 |
|
Канада |
535 |
304,3 |
56,9 |
|
Индия |
216 |
51,0 |
27,6 |
|
Япония |
132 |
91,5 |
69,3 |
|
Норвегия |
130 |
106,5 |
81,9 |
|
Швеция |
85 |
64,9 |
76,4 |
|
Франция |
80 |
71,6 |
89,5 |
|
Италия |
63 |
44,5 |
70,6 |
|
Россия |
850 |
160,1 |
18,8 |
Тепловая энергия океанов. Мировой океан поглощает почти 70 % солнечной энергии, падающей на Землю. В океанских течениях заключено 5-8 ТВт энергии. Перепад температур между холодными водами на глубине несколько сот метров и теплыми водами на поверхности океана представляет собой огромный источник энергии, оцениваемый в 20-40 ТВт, из которых практически могут быть освоены лишь 4 ТВт.
