Тест по географии топливно энергетический комплекс: Тест Топливно-энергетический комплекс по географии онлайн

Тест Топливно-энергетический комплекс по географии онлайн

Сложность: знаток.Последний раз тест пройден более 24 часов назад.

Перед прохождением теста рекомендуем прочитать:

Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории

Опыт работы учителем географии — 35 лет.

1. Вопрос 1 из 10

   Какой вид промышленности не принадлежит теплоэнергетике?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: К теплоэнергетике принадлежат угольная, нефтяная, газовая промышленности. Именно они формируют топливно-энергетический комплекс – важный компонент тяжелой индустрии.

   В вопросе ошибка?

   Следующий вопросПодсказка 50/50Ответить

2. Вопрос 2 из 10

   Какова важнейшая задача теплоэнергетики?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Одной из важнейших задач теплоэнергетики является повышение эффективности использования энергоресурсов, бережная их экономия. Необходимо с умом использовать уголь, природный газ, нефть, поскольку данные природные ресурсы являются исчерпаемыми.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

3. Вопрос 3 из 10

   Какой вид топлива использует топливная промышленность?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Топливная промышленность специализируется на добыче, обогащении, переработке и потреблении всех видов топлива (твердого, жидкого и газообразного).

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

4. Вопрос 4 из 10

   Какая старейшая топливная отрасль?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Угольная промышленность – старейшая топливная отрасль, значение которой постепенно стало сокращаться в середине ХХ столетия.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

5. Вопрос 5 из 10

   Какой вид топлива в настоящее время является самым важным?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Экономика многих стран базируется на экспорте нефти, которая почти вся идет на продажу. Данный вид топлива оказывает огромное влияние на экономику стран мира и на международную политику.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

6. Вопрос 6 из 10

   В какой отрасли угольная промышленность имеет наименьшее значение?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Угольная промышленность является базовой отраслью для развития электроэнергетики, металлургии, коксохимии, и не оказывает практически никакого влияния на развитие сельского хозяйства.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

7. Вопрос 7 из 10

   Какой вид топливной промышленности играет важнейшую роль в экономике России?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Топливно-энергетический комплекс России включает в себя все виды топливной и электроэнергетической промышленности. Однако наибольшее значение в экономике страны имеет добыча и экспорт нефти и нефтепродуктов.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

8. Вопрос 8 из 10

   Какой вид электростанций является мировым лидером по производству электроэнергии?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: Тепловые электростанции (ТЭС) – мировые лидеры по производству электрической энергии.Тепловые электростанции широко распространены, так как могут использовать разные виды топлива, в т.ч. привозные, они быстро строятся и относительно дешевые.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

9. Вопрос 9 из 10

   Какое природное сырье не используется в альтернативной электроэнергетике?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Пояснение: В последнее время в сфере электроэнергетики особое внимание уделяется развитию альтернативных способов производства электроэнергии. При этом используется неисчерпаемое природное сырье: солнечная энергия, сила ветра и морских приливов, геотермальные источники.Горючие сланцы не являются природным сырьем альтернативной электроэнергетики.

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

10. Вопрос 10 из 10

    Какова главная проблема тепловых электростанций?

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ
    • Пояснение: Загрязнение окружающей среды при работе тепловых электростанций является одним из основных источников возникновения парникового эффекта и кислотных дождей.

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.



• Михаил Решетников

  8/10

• Егор Голунов

  10/10

• Ильдар Абдрахманов

  8/10

• Ильшат Акчулпанов

  10/10

• Кирилл Сухих

  7/10

ТОП-3 тестакоторые проходят вместе с этим

Рейтинг теста

Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 1084.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать — пройдите тест.

Тест по географии по теме: «Топливно-энергетический комплекс России» | Тест по географии (9 класс) на тему:

Тест по теме «Топливно-энергетический комплекс России».

1 Вариант.

Выберите один верный ответ.

1. В состав топливно-энергетического комплекса входят:                                                                                   а) топливная промышленность;                                                                                                                                      б) электроэнергетика;                                                                                                                                            в) топливная промышленность и электроэнергетика;                                                                                                                                                        г)  электроэнергетика, добыча топлива.

2. Выберите главный газодобывающий район России:

а) Центральная Россия;        б) Северный Кавказ;          в) Дальний Восток;             г) Западная Сибирь.

3. Выберите из списка ГЭС: а) Сургутская;     б) Курская;        в) Красноярская;        г) Березовская.

4. Укажите угольный бассейн России, где объемы добычи самые значительные:

а) Кузнецкий                б) Канско-Ачинский                в) Донецкий                г) Печорский.

5. Укажите главный фактор размещения для АЭС:

а) сырьевой;                б) водный;                в) потребительский;                г) трудовые ресурсы.

6. Укажите правильные высказывания:

а) Россия лидирует в мире по добыче нефти.

б) Самая дешевая электроэнергия производится на ТЭС.

в) Уголь КУЗБАССа самый высококалорийный.

г) Топливно-энергетический баланс учитывает все добытое топливо.

д) Главный фактор размещения нефтеперерабатывающих заводов – сырьевой.

7. Какой из перечисленных регионов является важным районом добычи нефти в России? 

а) Республика Карелия                в) Курская область

б) Республика Татарстан                г) Чувашская Республика

8. Выберите тип электростанций, на которых производится 16% электроэнергии: а) АЭС б) ТЭС в) ГЭС.

9. Выберите неверные высказывания:

а) Европейская часть России обеспечена топливными ресурсами лучше, чем азиатская.

б) В европейской части России запасы топливных ресурсов сосредоточены на северо-западе.

в) Наиболее динамично развивается, из отраслей ТЭКа, угольная промышленность.

10. Используя данные таблицы «Добыча природного угля в отдельных регионах России в 2014 г.», определите удельный вес Кузнецкого бассейна (в %) в общем количестве добываемого угля в 2014 г. Полученный результат округлите до целого числа.

Добыча каменного угля в РФ, всего	358, 2 млн.т
Кузнецкий бассейн	211 млн. т
Печорский бассейн	14,7 млн. т

11. В каком из регионов, обозначенных буквами на карте России, находится крупнейший нефтегазодобывающий район России?

а) А   б) В   в) С   г) D

Тест по теме «Топливно-энергетический комплекс России».

2 Вариант.

Выберите один верный ответ.

1. Старейшим районом нефтедобычи в России  является:

а) Поволжье;                б) Северный Кавказ;                в) Западная Сибирь;                г) Европейский Север

2. Выберите из списка ТЭС: а) Саянская        б) Сургутская        в) Курская        г) Красноярская.

3. Выберите главный нефтедобывающий район России:

а) Северный Кавказ         б) Дальний Восток                в) Поволжье                г) Западная Сибирь.

4. Укажите вариант, где перечислены угольные бассейны России, в которых добывается больше всего угля:

а) Печорский, Иркутский, Подмосковный;        в) Кузнецкий, Канско-Ачинский, Тунгусский;

б) Печорский, Кузнецкий, Канско-Ачинский;        г) Канско-Ачинский, Ленский, Печорский.

5. Укажите главный фактор размещения для ГЭС:

а) потребительский                б) сырьевой         в) экологический        г) трудовые ресурсы.

6. В каком из перечисленных регионов России угледобывающая промышленность является одной из основных отраслей хозяйства?  

а) Краснодарский край  б) Кемеровская область          в) Астраханская область        г) Республика Карелия

 

7. Выберите тип электростанций, на которых производится 65% электроэнергии: а) ГЭС б) АЭС в) ТЭС.

8. Укажите правильные утверждения:

а) Россия занимает первое место в мире по выработке электроэнергии на душу населения.

б) В Западной Сибири добывается 90% газа России.

в) Больше всего электроэнергии производится на ГЭС.

г) Доля газа в топливно-энергетическом балансе России будет возрастать, так как это дешёвый и экологически чистый вид топлива.

9. Выберите негативные черты, присущие ТЭС:

а) дорогое и долгое строительство;        в) экологическая опасность;

б) затопление больших площадей;                г) утилизация отходов производства.

10. Используя данные таблицы «Структура использования каменного угля в РФ в 2014 году», определите удельный вес экспорта в общем количестве добываемого угля в 2014 г. Полученный результат округлите до целого числа.

Добыча каменного угля в РФ, всего		358, 2 млн. т
Экспорт		152 млн. т
Использовано для получения тепловой энергии		132,7 млн. т
11.В каком из регионов, обозначенных буквами на карте России, находится Печорский угольный бассейн? а) А   б) В   в) С   г) D

Тест по географии 9 класс на тему»Топливно

Просмотр содержимого документа
«Тест по географии 9 класс на тему»Топливно — энергетический комплекс»»

Тест по теме «Топливно – энергетический комплекс»

1. В состав топливной промышленности входят:

А) нефтяная промышленность и электроэнергетика;

Б) электроэнергетика и угольная промышленность;

В) угольная и газовая промышленность.

2. Размещение ТЭК России характеризуется следующими основными чертами:

А) основные потребители энергии – на западе, главные топливные базы – на востоке;

Б) основные потребители энергии и главные топливные базы – на западе;

В) основные потребители энергии – на востоке, главные топливные базы – на западе.

3. Себестоимость добычи угля повышается при:

А) увеличении мощности пласта и уменьшении глубины его залегания;

Б) уменьшении мощности пласта и глубины его залегания;

В) увеличении мощности пласта и увеличении глубины его залегания.

4. Угли Кузбасса не вполне конкурентноспособны на мировом рынке:

А) из-за высокой стоимости транспортировки;

Б) из-за низкого качества;

В) из-за высокой себестоимости его добычи.

5.Себестоимость добычи угля шахтным способом по сравнению с добычей нефти:

А) выше;

Б) такая же;

В) ниже.

6.Коксующийся уголь добывается в бассейнах:

А) Канско — Ачинском и Кузбассе;

Б) Кузбассе и Печорском;

В) Печорском и Канско-Ачинском.

7.Большая часть природного газа России добывается в природной зоне:

А) тундры;

Б) тайги;

В) смешанных лесов.

8.Наиболее крупные запасы гидроэнергии сосредоточены:

А) в Поволжье;

Б)в Западной Сибири;

В)в Восточной Сибири.

9.В самых отдалённых и дефицитных по топливу районах наиболее целесообразно строить электростанции:

А) тепловые;

Б) атомные;

В) гидравлические.

10. В России доля ГЭС в выработке электроэнергии:

А) выше доли ТЭС и АЭС;

Б) выше доли ТЭС, но ниже доли АЭС;

В) ниже доли ТЭС, но выше доли АЭС.

Тесты по ТЭК 9 класс

Тест по теме : Угольная промышленность.

1.Самые крупные запасы угля (общегеологические) имеет бассейн:

А-Кузнецкий Б-Печорский В-Тунгусский Г- Донецкий

2.Первое место в России по добыче угля занимает бассейн:

А-Кузнецкий Б – Печорский В – Южно — Якутский Г- Донецкий

3.Самый дешёвый уголь (в 2-3 раза дешевле Кузнецкого) в бассейне:

А –Печорский Б – Донецкий В – Канско – Ачинский Г – Иркутский

4.Самый дешёвый способ добычи угля:

А – подземный Б – открытый В – фонтанный Г – насосный

5.Только подземным способом уголь добывают в бассейне:

А –Кузнецком Б – Печорском В – Канско – Ачинском

6.Бурые угли добывают в бассейне:

А – Донецком Б – Канско-Ачинском В- Кузнецком Г- Печорском

7.Добыча угля в 90-х годах:

А – возросла Б – упала.

8.Уголь этого бассейна идёт на экспорт в основном в Японию:

А – Тунгусского Б –Южно – Якутского В – Канско – Ачинского Г – Печорского.

9.Словарь.

Слово	Его значение
1.Месторождение	А- Минеральные образования, которые могут эффективно использоваться в хозяйстве.
2. Бассейн	Б- Соотношение добычи топлива и произведённой энергии, их использование в хозяйстве страны.
3.Полезные ископаемые	В – Скопления полезных ископаемых.
4.Топливно-энергетический баланс	Г – Процесс изменения горных пород под воздействием высоких температур и большого давления вышележащих пластов.
5.Метаморфизм	Д – Большая площадь распространения минерального образования.

Оценка: _________

Учитель: ________________/Гуртовенко В.Н./

Ключ к тесту Угольная промышленность.

1 В 2 А 3 В 4 Б 5 Б 6 Б 7 Б 8 Б

9.Словарь

Географический диктант: Нефтегазовая промышленность.

1.70% нефти страны добывается в ______________________________________________

2.Самый дешёвый способ добычи нефти ________________________________________

3.По запасам нефти Россия занимает ____________________________________________

4.Добыча нефти в 90-х годах ___________________________________________________

____________________________________________________________________________

5.Вторая по величине добычи нефтяная база России________________________________

6.Главные потоки нефти направлены на___________________________________________

____________________________________________________________________________

7.НПЗ расположены в районах потребления продуктов её переработки или в районах добычи нефти________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

8.91% газа добывается в _______________________________________________________

9.По добыче газа Россия занимает ________________________________________________

10.Ведущее предприятие газовой промышленности РФ ______________________________

11.Крупнейшие газопроводы идут от _____________________________________________

12.Подавляющая добыча газа (90%) в Западной Сибири приходится на месторождения

____________________________________________________________________________

13.Название введённого в строй газопровода через Чёрное море в Турцию____________

____________________________________________________________________________

14.Название газопровода, по которому планируется после завершения строительства поставлять газ в страны Азиатско – Тихоокеанского региона ________________________

15.Название двух новых проектируемых газопроводов в Европу______________________

_____________________________________________________________________________

16.Одно из самых перспективных газовых месторождений на шельфе Баренцева моря, ресурсы которого оцениваются почти в 2 трлн. куб. м._______________________________

Оценка: ______________

Учитель: _______________/Гуровенко В.Н./

Географический диктант: Нефтегазовая промышленность.

Ключ.

1.Западно-Сибирская или Среднее Приобье

2.Фонтанный

3.Второе место в мире

4.Сокращалась, а затем увеличивалась

5.Волго – Уральская

6.Запад, восток, север, юг.

7.В районах потребления продуктов её переработки, т.к. сырую нефть транспортировать легче, чем продукты её переработки.

8.Западной Сибири или в Приобье

9.Первое место в мире

10.АО «Газпром»

11.Уренгоя и Оренбурга

12.Уренгой и Ямбург

13. «Голубой поток»

14. «Восток»

15. «Северный поток» и «Южный поток»

16.Штокмановское.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/229664-testy-po-tjek-9-klass

География. Топливно-энергетический комплекс. 9 класс

совокупность отраслей, связанных с производством и распределением энергии

предприятия по выработке электроэнергии

предприятия по добыче горючих полезных ископаемых

отрасль народного хозяйства, занимающаяся переработкой топлива в электроэнергию

Печатные тесты по географии — География — Учительский портал

© 2007 — 2021 Сообщество учителей-предметников «Учительский портал»
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-64383 выдано 31.12.2015 г. Роскомнадзором.
Территория распространения: Российская Федерация, зарубежные страны.
Учредитель: Никитенко Евгений Игоревич

---

Сайт является информационным посредником и предоставляет возможность пользователям размещать свои материалы на его страницах.
Публикуя материалы на сайте (презентации, конспекты, статьи и пр.), пользователи берут на себя всю ответственность за содержание материалов и разрешение любых спорных вопросов с третьими лицами.

Администрация сайта готова оказать поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта.
Если вы обнаружили, что на сайте незаконно используются материалы, сообщите администратору через форму обратной связи — материалы будут удалены.

Использование материалов сайта возможно только с разрешения администрации портала.

РАЗРАБОТКИ

Страница 7 В категории разработок: 93 Фильтр по целевой аудитории — Целевая аудитория -для 1 классадля 2 классадля 3 классадля 4 классадля 5 классадля 6 классадля 7 классадля 8 классадля 9 классадля 10 классадля 11 классадля учителядля классного руководителядля дошкольниковдля директорадля завучейдля логопедадля психологадля соц.педагогадля воспитателя Тесты для подготовки к экзамену. ГИА-9 по географии. Мастер-класс для урока. Реки России Целевая аудитория: для 9 класса Тест разработан в двух вариантах. Состоит из заданий разного типа по образцу структуры тестов ГИА, что позволит учителю осуществлять подготовку к аттестации школьников в 9 классе.задания носят разноуровневый характер, но большая часть на применение знаний. Целевая аудитория: для 8 класса Тест разработан в двух вариантах. Каждый вариант состоит из 12 заданий закрытого типа и двух заданий с развернутым ответом. Задания позволяют проверить не только знания учащихся, но и умение их применять на практике. Задания проверяют как предметные умения, так и метапредметные. Целевая аудитория: для 6 класса Тесты по теме «Топливно — энергетический комплекс России» составлены для проверки знаний учащихся 9 классов по теме в два варианта. Параллельное расположение заданий двух вариантов позволяет учителю организовать эту работу путем демонстрации их на экране. Целевая аудитория: для 9 класса Данный тест содержит 30 вопросов по предмету «География материков и океанов». Содержание предложенного теста определит уровень усвоенного материала учащимися по данному курсу географии. В данный вариант теста включены варианты тестовых заданий закрытой формы, с одним вариантом ответа. Для проверки правильных ответов нужно обратиться к приложенному ключу правильных ответов в конце теста. Время выполнения работы 40 минут. Предлагаемая работа может проверить теоретические знания, общие учебные умения, знания карты. Целевая аудитория: для 7 класса При изучении «Северной Америки» учащиеся много работают с атласами и картой, при этом учащиеся знакомятся с особенностями материка, его государствами, населением, флорой и фауной. Эта работа позволит аттестовать учащихся по данной теме. Определить наиболее сложные элементы темы. При выполнении данной работы ученики должны продемонстрировать: *знание основных географических понятий *умение использовать свои знания, умения. Целевая аудитория: для 7 класса Назначение тестовых материалов. Цель: Определение уровня подготовки учащихся по предмету география 9 класс, тема «Общая часть курса географии России. Население и хозяйство» Эта работа позволит аттестовать учащихся по теме. Дифференцировать учащихся по уровню подготовки. Определить наиболее сложные элементы темы. При выполнении данной работы ученики должны продемонстрировать: • Знание основных географических понятий, географической номенклатуры; • Умение использовать свои знания, умения, производить анализ ситуации, выявлять причинно – следственные связи. Целевая аудитория: для 9 класса При изучении океанов учащиеся много работают с атласом и контурной картой, при этом знакомятся с новыми географическими объектами: морями. заливами, полуостровами. Этот тест дает возможность проверить знания карты и теоретического материала по разделу » Океаны». Целевая аудитория: для 7 класса Данный ресурс содержит 2 варианта контрольной работы в виде теста в формате ЕГЭ. В каждом варианте представлены 9 заданий части А, 5 заданий части В и 1 задание части С. Работа рассчитана на 40 минут. К работе прилагаются инструкция по проверке. Целевая аудитория: для 11 класса Данный ресурс содержит 4 варианта контрольной работы в виде теста в формате ГИА. В каждом варианте представлены 12 заданий части А, 5 заданий части В и 1 задание части С. Работа рассчитана на 40 минут, выполняется с применением атласа. К работе прилагаются инструкция по проверке и критерии оценки. Целевая аудитория: для 9 класса

Конкурсы Диплом и справка о публикации каждому участнику!

Помогите пожалуйста решить тест библиотека 8 класс ТОПЛИВНО – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ

библиотека
8 класс

ТОПЛИВНО – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Вариант I

Топливно – энергетический комплекс России включает:

А. топливную промышленность

Б. топливную промышленность и электроэнергетику

В. топливную промышленность и атомную энергетику

Г. атомную энергетику и электроэнергетику

2. Главная топливная база России находится:

А. в Европейской России

Б. в Восточной Сибири

В. на Дальнем Востоке

Г. в Западной Сибири

По добыче нефти Россия занимает место:

А. первое

Б. второе

В. третье

Г. пятое

Главный район добычи нефти в России находится в:

А. Ханты – Мансийском и Ямало – Ненецком АО, Томской области

Б. Московской области, Краснодарском крае

В. Республике Саха (Якутия), Магаданской области, Чукотском АО

Г. Архангельской области, Республике Карелии, Республике Коми

Геотермальные станции вырабатывают электроэнергию за счёт:

А. энергии рек В. энергии ветра

Б. сжигания торфа Г. использования подземного тепа

Наиболее мощные теплоэлектростанции в России построены:

А. в европейской части и на Урале

Б. в Западной Сибири

В. в Восточной Сибири

Г. на Дальнем Востоке

Наибольший ущерб окружающей среде наносят электростанции:

А. тепловые

Б. гидравлические

В. атомные

Г. ветровые

Крупнейшая ГЭС, построенная на Енисее:

А. Саянская В. Билибинская

Б. Костромская Г. Кольская

Мощнейшая АЭС в азиатской части России:

А. Курская

Б. Балаковская

В. Смоленская

Г. Билибинская

Выберите верное утверждение:

А. месторождения газа тесно связаны с месторождениями железной руды;

Б. газ – самое дорогое топливо;

В. газовая промышленность – самая стабильная отрасль ТЭК;

Г. на шельфе Северного Ледовитого океана отсутствуют запасы месторождений газа.

Какое топливо в экономике России начала 20 века было ведущим и имело большое значение вплоть до 50-х годов?

А газ Б нефть В древесина Г атомная энергия

12. Перечислите основные топливные ресурсы, характерные для Западно-

Сибирской равнины:

А. уголь, нефть, газ

Б. нефть. газ, горючие сланцы.

В. торф, газ, бурый уголь.

Г. нефть, газ, торф, древесина.

13. Крупнейшим районом нефтедобычи является:

А. Охотский

Б. Западно – Сибирский

В. Баренцево – Печорский

Г. Тимано – Печорский

14. Главной газодобывающей базой России является:

А. Западно – Сибирская

Б. Оренбургская

В. Европейского севера

15. Укажите район России, в котором действует геотермальная электростанция:

А. Поволжье Б. Камчатка В. Якутия Г. Кольский полуостров

16. Укажите реку России, на которой построены каскады гидравлических электростанций:

А. Северная Двина Б. Печора В. Волга Г. Днепр

17. Из перечисленных видов электростанций выделите тот, который

не относится к тепло-электростанциям:

А. КЭС (конденсационная)

Б. ГРЭС (государственная районная)

В. ГЭС (гидравлическая)

Г. ТЭС

18. Самые экологически чистые теплоэлектростанции работают на:

А. угле Б. газе В. мазуте Г. торфе

19. Укажите угольные бассейны по добыче каменного и бурого угля в России:

а) бурый уголь б) каменный уголь

1.Подмосковный 2. Печорский 3. Кузбасс 4. Южно-Якутский

20. Самые крупные запасы угля (общегеологические) имеет бассейн:

а) Кузнецкий

б) Печорский

в) Тунгусский

г) Донецкий

21. Самый дешёвый способ добычи угля:

а) подземный

б) открытый

в) фонтанный

г) насосный

Геотермальная энергия | Национальное географическое общество

Геотермальная энергия — это тепло, которое генерируется внутри Земли. ( Geo означает «земля», а термический означает «тепло» по-гречески.) Это возобновляемый ресурс, который можно добывать для использования человеком.

Примерно на 2 900 километров (1800 миль) под земной корой или поверхностью находится самая горячая часть нашей планеты: ее ядро. Небольшая часть тепла ядра исходит от трения и гравитационного притяжения, образовавшихся при создании Земли более 4 миллиардов лет назад.Однако подавляющая часть тепла Земли постоянно генерируется за счет распада радиоактивных изотопов, таких как калий-40 и торий-232.

Изотопы — это формы элемента, которые имеют другое количество нейтронов, чем обычные версии атома элемента.

Калий, например, имеет в своем ядре 20 нейтронов. Однако калий-40 имеет 21 нейтрон. Когда калий-40 распадается, его ядро ​​изменяется, выделяя огромное количество энергии (излучение). Калий-40 чаще всего распадается на изотопы кальция (кальций-40) и аргона (аргон-40).

Радиоактивный распад — это непрерывный процесс в активной зоне. Температура здесь повышается до более чем 5000 ° по Цельсию (около 9000 ° по Фаренгейту). Тепло от ядра постоянно излучается наружу и нагревает горные породы, воду, газ и другой геологический материал.

Температура Земли повышается с глубиной от поверхности до ядра. Это постепенное изменение температуры известно как геотермический градиент. В большинстве частей света геотермический градиент составляет около 25 ° C на 1 километр глубины (1 ° F на 77 футов глубины).

Если подземные горные образования нагреться примерно до 700–1300 ° C (1300–2400 ° F), они могут превратиться в магму. Магма — это расплавленная (частично расплавленная) порода, пронизанная газом и пузырьками газа. Магма существует в мантии и нижней коре и иногда всплывает на поверхность в виде лавы.

Магма нагревает близлежащие породы и подземные водоносные горизонты. Горячая вода может выходить через гейзеры, горячие источники, паровые каналы, подводные гидротермальные источники и грязевые котлы.

Это все источники геотермальной энергии.Их тепло можно улавливать и использовать непосредственно для получения тепла, или их пар можно использовать для выработки электроэнергии. Геотермальная энергия может использоваться для обогрева таких конструкций, как здания, автостоянки и тротуары.

Большая часть геотермальной энергии Земли не выделяется в виде магмы, воды или пара. Он остается в мантии, медленно выходит наружу и накапливается в виде очагов высокой температуры. Это сухое геотермальное тепло может быть получено путем бурения и дополнено закачиваемой водой для создания пара.

Многие страны разработали методы использования геотермальной энергии. В разных частях света доступны разные виды геотермальной энергии. В Исландии обильные источники горячей и легкодоступной подземной воды позволяют большинству людей полагаться на геотермальные источники как на безопасный, надежный и недорогой источник энергии. Другие страны, такие как США, должны бурить геотермальную энергию по более высокой цене.

Сбор геотермальной энергии: нагрев и охлаждение

Низкотемпературная геотермальная энергия
Геотермальное тепло можно получить практически в любой точке мира и сразу же использовать в качестве источника тепла.Эта тепловая энергия называется низкотемпературной геотермальной энергией. Низкотемпературная геотермальная энергия получается из очагов тепла около 150 ° C (302 ° F). Большинство очагов низкотемпературной геотермальной энергии находится всего в нескольких метрах под землей.

Низкотемпературная геотермальная энергия может использоваться для обогрева теплиц, домов, рыболовства и промышленных процессов. Низкотемпературная энергия наиболее эффективна при использовании для отопления, хотя иногда ее можно использовать для выработки электроэнергии.

Люди давно использовали этот вид геотермальной энергии для инженерии, комфорта, лечения и приготовления пищи.Археологические данные показывают, что 10 000 лет назад группы коренных американцев собирались вокруг природных горячих источников, чтобы восстановить силы или укрыться от конфликта. В третьем веке до нашей эры ученые и лидеры грелись в горячем источнике, питаемом каменным прудом недалеко от горы Лишань в центральном Китае. Один из самых известных термальных источников находится в городе Бат, Англия, с соответствующим названием. Начав строительство примерно в 60 году н.э., римские завоеватели построили сложную систему парных и бассейнов, используя тепло из мелких очагов низкотемпературной геотермальной энергии.

Горячие источники Шод-Эг во Франции являются источником дохода и энергии для города с 1300-х годов. Туристы стекаются в город за его элитными курортами. Низкотемпературная геотермальная энергия также обеспечивает теплом дома и предприятия.

Соединенные Штаты открыли свою первую геотермальную систему централизованного теплоснабжения в 1892 году в Бойсе, штат Айдахо. Эта система по-прежнему обеспечивает теплом около 450 домов.

Совместно производимая геотермальная энергия
Совместно производимая геотермальная энергия основана на других источниках энергии.Этот вид геотермальной энергии использует воду, которая нагревается в качестве побочного продукта в нефтяных и газовых скважинах.

В Соединенных Штатах в качестве побочного продукта ежегодно производится около 25 миллиардов баррелей горячей воды. Раньше эту горячую воду просто выбрасывали. Недавно он был признан потенциальным источником еще большего количества энергии: его пар можно использовать для выработки электроэнергии, которая будет немедленно использована или продана в сеть.

Один из первых совместных проектов геотермальной энергии был инициирован в испытательном центре Rocky Mountain Oilfield в США.Южный штат Вайоминг.

Новые технологии позволили переносить совместно производимые объекты геотермальной энергии. Хотя мобильные электростанции все еще находятся на экспериментальной стадии, они обладают огромным потенциалом для изолированных или бедных общин.

Геотермальные тепловые насосы
Геотермальные тепловые насосы (GHP) используют тепло Земли и могут использоваться практически в любой точке мира. GHP пробурены на глубину от 3 до 90 метров (от 10 до 300 футов), что намного меньше, чем у большинства нефтяных и газовых скважин.GHP не требуют трещин в коренных породах, чтобы достичь своего источника энергии.

Труба, подключенная к GHP, расположена в виде непрерывной петли, называемой «узкой петлей», которая проходит под землей и над землей, обычно по всему зданию. Петля также может быть размещена полностью под землей для обогрева парковки или благоустроенной территории.

В этой системе вода или другие жидкости (например, глицерин, похожий на автомобильный антифриз) перемещаются по трубе. В холодное время года жидкость поглощает подземное геотермальное тепло.Он переносит тепло вверх по зданию и отдает тепло через систему воздуховодов. Эти обогреваемые трубы также могут проходить через резервуары с горячей водой и компенсировать расходы на отопление.

Летом система GHP работает противоположным образом: жидкость в трубах нагревается за счет тепла в здании или на парковке и переносит тепло для охлаждения под землей.

Агентство по охране окружающей среды США назвало геотермальное отопление самой энергоэффективной и экологически безопасной системой отопления и охлаждения.Самая крупная система GHP была завершена в 2012 году в Государственном университете Болла в Индиане. Система заменила угольную котельную, и, по оценкам экспертов, университет сэкономит около 2 миллионов долларов в год на расходах на отопление.

Сбор геотермальной энергии: электричество

Чтобы получить достаточно энергии для производства электроэнергии, геотермальные электростанции полагаются на тепло, которое существует в нескольких километрах от поверхности Земли. В некоторых районах тепло может естественным образом существовать под землей в виде пара или горячей воды.Однако большинство участков необходимо «улучшить» закачкой воды для создания пара.

Электростанции с сухим паром
Электростанции с сухим паром используют преимущества естественных подземных источников пара. Пар подается прямо на электростанцию, где он используется для топлива турбин и выработки электроэнергии.

Сухой пар — это старейший тип электростанции, вырабатывающий электричество с использованием геотермальной энергии. Первая электростанция сухого пара была построена в Лардерелло, Италия, в 1911 году.Сегодня электростанции с сухим паром в Лардерелло продолжают снабжать электроэнергией более миллиона жителей этого района.

В Соединенных Штатах есть только два известных источника подземного пара: Йеллоустонский национальный парк в Вайоминге и Гейзеры в Калифорнии. Поскольку Йеллоустон является охраняемой территорией, Гейзеры — единственное место, где используется электростанция с сухим паром. Это один из крупнейших геотермальных энергетических комплексов в мире, который обеспечивает около пятой части всей возобновляемой энергии в Калифорнии.

Электростанция мгновенного действия

Паровые электростанции мгновенного действия используют природные источники подземной горячей воды и пара. Вода с температурой выше 182 ° C (360 ° F) перекачивается в зону низкого давления. Некоторая часть воды «вспыхивает» или быстро испаряется, превращаясь в пар, и направляется в турбину и вырабатывает электроэнергию. Оставшуюся воду можно слить в отдельный резервуар, чтобы извлечь больше энергии.

Паровые электростанции мгновенного действия — наиболее распространенный тип геотермальных электростанций.Вулканически активное островное государство Исландия обеспечивает почти все свои потребности в электроэнергии с помощью серии геотермальных электростанций, работающих на мгновенном испарении пара. Пар и избыток теплой воды, образующиеся в результате процесса мгновенного пара, нагревают обледеневшие тротуары и парковки холодной арктической зимой.

Острова Филиппин также расположены над тектонически активной зоной, «Огненным кольцом», окаймляющим Тихий океан. Правительство и промышленность Филиппин инвестировали в электростанции мгновенного испарения, и сегодня страна уступает только США по использованию геотермальной энергии.Фактически, самая большая геотермальная электростанция — это установка мгновенного пара в Малитбоге, Филиппины.

Электростанции с двойным циклом
Электростанции с двойным циклом используют уникальный процесс для экономии воды и выработки тепла. Вода под землей нагревается примерно до 107–182 ° C (225–360 ° F). Горячая вода находится в трубе, которая циркулирует над землей. Горячая вода нагревает жидкое органическое соединение, температура кипения которого ниже, чем у воды. Органическая жидкость создает пар, который проходит через турбину и приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество.Единственный выброс в этом процессе — пар. Вода в трубе возвращается обратно в землю, чтобы снова нагреться Землей и снова обеспечить теплом органическое соединение.

Геотермальный комплекс Беоваве в американском штате Невада использует бинарный цикл для выработки электроэнергии. Органическое соединение, используемое на объекте, представляет собой промышленный хладагент (тетрафторэтан, парниковый газ). Этот хладагент имеет гораздо более низкую температуру кипения, чем вода, что означает, что он превращается в газ при низких температурах.Газ питает турбины, которые подключены к электрическим генераторам.

Усовершенствованные геотермальные системы
Земля имеет практически бесконечное количество энергии и тепла под своей поверхностью. Однако его невозможно использовать в качестве энергии, если подземные области не являются «гидротермальными». Это означает, что подземные помещения не только горячие, но также содержат жидкость и проницаемы. Во многих областях нет всех трех этих компонентов. Усовершенствованная геотермальная система (EGS) использует бурение, гидроразрыв и закачку для обеспечения жидкости и проницаемости в областях с горячими, но сухими подземными породами.

Для разработки EGS «нагнетательная скважина» пробурена вертикально в земле. В зависимости от типа скалы это может быть от 1 километра (0,6 мили) до 4,5 километров (2,8 мили). Холодная вода под высоким давлением закачивается в пробуренное пространство, что заставляет породу создавать новые трещины, расширять существующие трещины или растворяться. Это создает резервуар подземной жидкости.

Вода прокачивается через нагнетательную скважину и поглощает тепло горных пород, протекая через пласт.Эта горячая вода, называемая рассолом, затем возвращается на поверхность Земли через «производственную скважину». Нагретый рассол находится в трубе. Он нагревает вторичную жидкость с низкой температурой кипения, которая испаряется в пар и приводит в действие турбину. Рассол охлаждается и снова проходит через нагнетательную скважину, чтобы снова поглотить подземное тепло. Кроме водяного пара испарившейся жидкости, газообразных выбросов нет.

Закачка воды в землю для EGS может вызвать сейсмическую активность или небольшие землетрясения.В Базеле, Швейцария, процесс закачки вызвал сотни крошечных землетрясений, которые переросли в более значительную сейсмическую активность даже после того, как закачка воды была остановлена. Это привело к отмене геотермального проекта в 2009 году.

Геотермальная энергия и окружающая среда

Геотермальная энергия является возобновляемым ресурсом. Земля излучает тепло примерно 4,5 миллиарда лет и будет продолжать излучать тепло в течение миллиардов лет в будущем из-за продолжающегося радиоактивного распада в ядре Земли.

Однако большинство скважин, которые отводят тепло, со временем остынут, особенно если тепло отводится быстрее, чем дается время для его пополнения. В Лардерелло, Италия, где находится первая в мире электростанция, работающая на геотермальной энергии, с 1950-х годов давление пара упало более чем на 25%.

Повторная закачка воды иногда может помочь охлаждающемуся геотермальному участку прослужить дольше. Однако этот процесс может вызвать «микроземлетрясения». Хотя большинство из них слишком малы, чтобы люди могли их ощутить или зарегистрировать в масштабах, иногда земля может сотрясаться до более угрожающих уровней и вызывать закрытие геотермального проекта, как это произошло в Базеле, Швейцария.

Геотермальные системы не требуют большого количества пресной воды. В бинарных системах вода используется только как теплоноситель, она не подвергается воздействию и не испаряется. Его можно перерабатывать, использовать для других целей или выпускать в атмосферу в виде нетоксичного пара. Однако, если геотермальный флюид не содержится и не перерабатывается в трубе, он может поглощать вредные вещества, такие как мышьяк, бор и фтор. Эти токсичные вещества могут выноситься на поверхность и высвобождаться при испарении воды.Кроме того, если жидкость просачивается в другие подземные водные системы, она может загрязнить чистые источники питьевой воды и водные среды обитания.

Преимущества
Прямое или косвенное использование геотермальной энергии дает множество преимуществ:

• Геотермальная энергия возобновляемая; это не ископаемое топливо, которое в конечном итоге будет израсходовано. Земля непрерывно излучает тепло из своего ядра, и это будет продолжаться миллиарды лет.
• Геотермальная энергия в той или иной форме может быть получена и добыта в любой точке мира.
• Использование геотермальной энергии относительно чисто. Большинство систем выделяют только водяной пар, хотя некоторые выделяют очень небольшие количества диоксида серы, оксидов азота и твердых частиц.
• Геотермальные электростанции могут прослужить десятилетия, а возможно, и столетия. Если резервуар управляется должным образом, количество извлеченной энергии может быть уравновешено скоростью восстановления тепла горными породами.
• В отличие от других возобновляемых источников энергии, геотермальные системы являются «базовой нагрузкой». Это означает, что они могут работать летом или зимой и не зависят от меняющихся факторов, таких как присутствие ветра или солнца. Геотермальные электростанции производят электричество или тепло 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.
• Пространство, необходимое для строительства геотермального объекта, намного компактнее, чем у других электростанций. Для производства ГВт-ч (гигаватт-час или один миллион киловатт энергии в час, огромное количество энергии) геотермальная установка использует эквивалент примерно 1046 квадратных километров (404 квадратных миль) земли.Для производства того же ГВтч энергии ветра требуется 3458 квадратных километров (1335 квадратных миль), солнечному фотоэлектрическому центру требуется 8384 квадратных километра (3237 квадратных миль), а угольным электростанциям требуется около 9 433 квадратных километров (3642 квадратных миль).
• Геотермальные энергетические системы можно адаптировать ко многим различным условиям.

Их можно использовать для обогрева, охлаждения или электроснабжения отдельных домов, целых районов или производственных процессов.

Недостатки
Получение геотермальной энергии по-прежнему сопряжено с множеством проблем:

• Процесс нагнетания потоков воды под высоким давлением в Землю может привести к незначительной сейсмической активности или небольшим землетрясениям.
• Геотермальные растения связаны с проседанием или медленным опусканием земли. Это происходит, когда подземные трещины обрушиваются сами на себя. Это может привести к повреждению трубопроводов, дорог, зданий и естественных дренажных систем.
• Геотермальные установки могут выделять небольшие количества парниковых газов, таких как сероводород и углекислый газ.
• Вода, протекающая через подземные резервуары, может собирать следовые количества токсичных элементов, таких как мышьяк, ртуть и селен.Эти вредные вещества могут попасть в источники воды, если геотермальная система не будет должным образом изолирована.
• Хотя процесс почти не требует топлива для работы, первоначальная стоимость установки геотермальной технологии высока. Развивающиеся страны могут не иметь сложной инфраструктуры или начальных затрат для инвестирования в геотермальную электростанцию. Некоторые объекты на Филиппинах, например, стали возможны благодаря инвестициям американской промышленности и правительственных агентств.Сегодня заводы принадлежат Филиппинам.

Геотермальная энергия и люди

Геотермальная энергия существует в различных формах по всей Земле (в виде паровых каналов, лавы, гейзеров или просто сухого тепла), и существуют разные возможности для извлечения и использования этого тепла.

В Новой Зеландии природные гейзеры и паровые вентили обогревают бассейны, дома, теплицы и креветочные фермы. Новозеландцы также используют сухое геотермальное тепло для сушки древесины и сырья.

Другие страны, такие как Исландия, использовали расплавленные горные породы и ресурсы магмы в результате вулканической активности, чтобы обеспечить теплом дома и здания. В Исландии почти 90% населения страны используют геотермальные источники тепла. Исландия также полагается на свои природные гейзеры для таяния снега, подогрева рыбных запасов и обогрева теплиц.

Соединенные Штаты производят больше всего геотермальной энергии по сравнению с любой другой страной. Ежегодно в США производится не менее 15 миллиардов киловатт-часов, что эквивалентно сжиганию около 25 миллионов баррелей нефти.Промышленные геотермальные технологии были сконцентрированы на западе США. В 2012 году в Неваде было 59 геотермальных проектов, работающих или разрабатываемых, за ними следуют Калифорния с 31 проектом и Орегон с 16 проектами.

Стоимость технологий геотермальной энергии снизилась за последнее десятилетие и становится более экономически возможной для частных лиц и компаний.

ископаемое топливо | Значение, типы и использование

ископаемое топливо , любой из класса углеводородсодержащих материалов биологического происхождения, встречающихся в земной коре, которые можно использовать в качестве источника энергии.

Ископаемые виды топлива включают уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, битумы, битуминозные пески и тяжелые нефти. Все они содержат углерод и образовались в результате геологических процессов, воздействующих на остатки органического вещества, образовавшегося в результате фотосинтеза, процесса, который начался в архейском эоне (от 4,0 до 2,5 миллиардов лет назад). Большая часть углеродистого материала, образовавшегося до девонского периода (419,2–358,9 миллиона лет назад), была получена из водорослей и бактерий, тогда как большая часть углеродистого материала, образовавшегося во время и после этого периода, была получена из растений.

Британская викторина

Энергия и ископаемое топливо: факт или вымысел?

Какую энергию накапливает резинка при растяжении? Подъем по лестнице требует больше энергии, чем ходьба по ровной поверхности? Развивайте свое мышление и сжигайте калории, отвечая на вопросы в этой викторине.

Все ископаемые виды топлива можно сжигать на воздухе или с кислородом, полученным из воздуха, для получения тепла.Это тепло можно использовать напрямую, как в домашних печах, или использовать для производства пара для привода генераторов, которые могут поставлять электричество. В других случаях — например, в газовых турбинах, используемых в реактивных самолетах, — тепло, выделяемое при сжигании ископаемого топлива, служит для увеличения как давления, так и температуры продуктов сгорания для обеспечения движущей силы.

Двигатель внутреннего сгорания: четырехтактный цикл

Двигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск.Когда поршень перемещается во время каждого хода, он поворачивает коленчатый вал.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Узнайте, действительно ли ископаемое топливо происходит из ископаемых

Узнайте больше о происхождении ископаемого топлива.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

С начала промышленной революции в Великобритании во второй половине 18 века потребление ископаемого топлива постоянно увеличивалось. Сегодня они обеспечивают более 80 процентов всей энергии, потребляемой промышленно развитыми странами мира.Хотя новые месторождения продолжают открываться, запасы основных ископаемых видов топлива, остающихся на Земле, ограничены. Количество ископаемого топлива, которое может быть извлечено с экономической точки зрения, трудно оценить, в основном из-за меняющихся темпов потребления и будущей стоимости, а также технологических достижений. Достижения в области технологий, такие как гидравлический разрыв пласта (гидроразрыв), вращательное и направленное бурение, сделали возможным добычу более мелких и труднодоступных месторождений ископаемого топлива по разумной цене, тем самым увеличив количество извлекаемого материала.Кроме того, по мере истощения извлекаемых запасов традиционной (легкой и средней) нефти некоторые нефтедобывающие компании перешли на добычу тяжелой нефти, а также жидкой нефти, извлекаемой из битуминозных песков и горючих сланцев. См. Также добыча угля; добыча нефти.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Одним из основных побочных продуктов сгорания ископаемого топлива является диоксид углерода (CO ₂ ). Постоянно растущее использование ископаемого топлива в промышленности, транспорте и строительстве привело к увеличению количества CO ₂ в атмосфере Земли.Атмосферные концентрации CO ₂ колебались между 275 и 290 частями на миллион по объему (ppmv) сухого воздуха между 1000 г. н.э. и концом 18 века, но увеличились до 316 ppmv к 1959 году и выросли до 412 ppmv в 2018 году. CO ₂ ведет себя как как парниковый газ, то есть он поглощает инфракрасное излучение (чистую тепловую энергию), испускаемое с поверхности Земли, и повторно излучает его обратно на поверхность. Таким образом, существенное увеличение содержания CO ₂ в атмосфере является основным фактором, способствующим глобальному потеплению, вызванному деятельностью человека.Метан (CH ₄ ), еще один мощный парниковый газ, является основным компонентом природного газа, и концентрации CH ₄ в атмосфере Земли выросли с 722 частей на миллиард (частей на миллиард) до 1750 года до 1859 частей на миллиард к 2018 году. в связи с ростом концентрации парниковых газов и диверсификацией своего энергобаланса многие страны стремились снизить свою зависимость от ископаемых видов топлива за счет развития источников возобновляемой энергии (таких как ветер, солнечная энергия, гидроэлектростанции, приливы, геотермальные источники и биотопливо), в то же время повышение механического КПД двигателей и других технологий, использующих ископаемое топливо.

Кривая Килинга

Кривая Килинга, названная в честь американского климатолога Чарльза Дэвида Килинга, отслеживает изменения концентрации углекислого газа (CO ₂ ) в атмосфере Земли на исследовательской станции на Мауна-Лоа на Гавайях. Хотя эти концентрации испытывают небольшие сезонные колебания, общая тенденция показывает, что CO ₂ увеличивается в атмосфере.

Encyclopædia Britannica, Inc.

История устойчивой энергетики Исландии: модель для мира?

В эпоху, когда изменение климата заставляет страны всего мира внедрять устойчивые энергетические решения, Исландия представляет собой уникальную ситуацию.Сегодня почти 100 процентов электроэнергии, потребляемой в этой небольшой стране с населением 330 000 человек, производится за счет возобновляемых источников энергии. Кроме того, 9 из каждых 10 домов отапливаются непосредственно за счет геотермальной энергии. История перехода Исландии от ископаемого топлива может вдохновить другие страны, стремящиеся увеличить свою долю возобновляемых источников энергии. Был ли переходный период Исландии особым случаем, который трудно воспроизвести, или его можно применить в качестве модели для остального мира?

Энергетическая реальность Исландии

Исландию часто называют «страной огня и льда».Именно эта смесь геологии и северного положения дает стране широкий доступ к возобновляемым источникам энергии. Остров расположен на Срединно-Атлантическом хребте между Североамериканской и Евразийской тектоническими плитами, очень активной вулканической зоной, питающей его геотермальные системы. Ледники покрывают 11 процентов территории страны. Сезонное таяние подпитывает ледниковые реки, которые текут от гор к морю, внося свой вклад в гидроэнергетические ресурсы Исландии. Кроме того, страна обладает огромным потенциалом ветроэнергетики, который остается практически неиспользованным.

Сегодня экономика Исландии, от обеспечения теплом и электричеством для частных домов до удовлетворения потребностей энергоемких производств, в значительной степени обеспечивается экологически чистой энергией из гидро- и геотермальных источников. Единственное исключение — использование ископаемого топлива для транспорта.

Геотермальная энергия страны дает обществу множество преимуществ, помимо электричества и централизованного теплоснабжения. Он широко используется для таяния снега на тротуарах, обогрева бассейнов, рыбоводства, выращивания в теплицах и пищевой промышленности, а также для производства косметики, например товаров из знаменитого геотермального курорта Исландии, Голубой лагуны.

Переход Исландии от угля и нефти к возобновляемым источникам энергии

Хотя сегодня Исландия является ярким примером того, как возобновляемые источники энергии могут привести в действие современную экономику, так было не всегда. На протяжении веков использование геотермальных ресурсов ограничивалось мытьем и купанием, в то время как производство гидроэлектроэнергии началось в двадцатом веке с выработкой электроэнергии всего в несколько мегаватт (МВт). Фактически, до начала 1970-х годов большая часть энергопотребления страны приходилась на импортные ископаемые виды топлива.Что побудило эту маленькую страну взять на себя эту большую миссию в отношении возобновляемых источников энергии?

Несмотря на добрые намерения, к этому развитию привело не значение возобновляемых источников энергии для изменения климата. Причина этого перехода была проста — Исландия не могла выдержать колебания цен на нефть, происходящие из-за ряда кризисов, затронувших мировые энергетические рынки. Для его изолированного местоположения на окраине Полярного круга требовался стабильный и экономически целесообразный внутренний источник энергии.

Местные предприниматели сделали первые смелые шаги на пути к развитию в Исландии возобновляемых источников энергии, как геотермальной, так и гидроэнергетики.В начале двадцатого века фермер нашел способ использовать горячую воду, просачивающуюся из-под земли, для разработки примитивной геотермальной системы отопления для своей фермы. Муниципалитеты постепенно развили его успех, что привело к более систематическому исследованию геотермальных ресурсов. Технология бурения, заимствованная из нефтяной промышленности, позволяла производить более глубокое бурение для получения более горячей воды, которая могла бы обогреть больше домов. Затем были разработаны более крупные проекты по внедрению геотермальных систем централизованного теплоснабжения в промышленных масштабах.Первые проекты гидроэнергетики, подобные геотермальной, разрабатывались прилежными фермерами для обеспечения электроэнергией своих домов или в качестве совместных усилий нескольких ферм. В 1950 году в Исландии было построено 530 таких малых гидроэлектростанций, что привело к созданию разрозненных независимых энергосистем по всей стране.

Для дальнейшего стимулирования использования геотермальной энергии правительство Исландии учредило в конце 1960-х годов фонд смягчения последствий геотермального бурения. Фонд предоставил ссуду на геотермальные исследования и пробное бурение, обеспечив возмещение затрат по неудавшимся проектам.Созданная правовая база также сделала привлекательным для домашних хозяйств подключение к новой геотермальной сети централизованного теплоснабжения вместо того, чтобы продолжать использовать ископаемое топливо.

Одновременно Исландия начала уделять внимание крупномасштабному развитию гидроэнергетики, что привлекло крупных международных промышленных потребителей энергии. Цель состояла в том, чтобы привлечь в Исландию новые отрасли промышленности, чтобы диверсифицировать ее экономику, создать рабочие места и создать общенациональную энергосистему.

Именно комбинация этих достижений создала Исландию нашего времени.

Был ли переходный период Исландии уникальным?

Хотя история Исландии представляет собой драматические изменения за относительно короткий период времени, возникает логичный вопрос: делает ли близость Исландии к возобновляемым ресурсам переходный период исключительным случаем, который трудно воспроизвести?

В целом структура энергопотребления страны и структура потребления представляют собой сложное уравнение. Такие факторы, как стоимость, доступность ресурсов, эффективность производства и политика, играют важную роль.Доступ к возобновляемым ресурсам, будь то ветровая, солнечная, геотермальная или гидроэнергетика, может способствовать их использованию. Однако наличие возобновляемых источников энергии не гарантирует «зеленый переход».

В этом отношении случай Исландии был довольно уникальным. Сплоченность между муниципалитетами, правительством и общественностью в начале изучения и использования местных зеленых ресурсов была обусловлена ​​ценами на энергию и необходимостью обеспечения энергетической безопасности. Хотя Исландия в 1970-е годы была небольшим и мирным государством, существовали препятствия, и успех не был гарантирован.В то время страна выходила из многовековой нищеты и иностранного правления, не имея базовой инфраструктуры и знаний о потенциале своих ресурсов, а также опыта реализации крупных энергетических проектов. Фактически, до 1970-х годов Программа развития Организации Объединенных Наций классифицировала Исландию как развивающуюся страну. Кроме того, в Исландии появились новые, но неопытные учреждения, обеспечивающие критически важное финансирование. Страна была и остается настолько малонаселенной, что создание объединенной энергосистемы было очень дорогостоящим.

Это те же проблемы, с которыми сегодня сталкиваются многие страны, следуя по пути устойчивой энергетики. Непал, например, сталкивается с проблемами инвестиций и энергосистемы в своем плане использования некоторых из своих неиспользованных гидроэнергетических ресурсов. Странам Восточной Африки, в частности, не хватает технических ноу-хау для оценки и использования своих обширных геотермальных ресурсов. Хотя их обстоятельства далеко не такие, как в Исландии, большая часть национального опыта может быть экстраполирована и применена к другим странам.

Извлеченные уроки

Суть опыта Исландии дает следующие советы нынешним и будущим «участникам перехода» относительно того, как преодолеть препятствия на пути внедрения возобновляемых источников энергии:

• Обеспечьте сплоченность и сотрудничество между муниципалитетами, правительством и общественностью на ранних этапах переходного периода. В Исландии этот диалог укрепил доверие и построил мышление, основанное на решениях, в преодолении вышеупомянутых препятствий.
• Расширение прав и возможностей на местах и ​​участие общественности — ключ к успеху.То, как муниципалитеты Исландии участвовали и учились у предпринимателей-новаторов, помогло как геотермальной, так и гидроэнергетической концепции взлететь и доказать свою ценность.
• Благоприятная нормативно-правовая база, а также государственные стимулы и поддержка ускоряют развитие. Исландский фонд смягчения последствий бурения ускорил переход, снизив риски муниципалитетов при реализации геотермальных проектов.
• Долгосрочное планирование внедрения возобновляемых источников энергии, как и любого промышленного развития, важно.Дальнейшие разработки в области энергетики в Исландии вызвали вопросы о том, какую часть ее природы следует развивать для энергетических проектов. В связи с этим был предпринят процесс генерального плана с участием заинтересованных сторон в отношении будущих разработок.
• Демонстрация каждого шага успеха имеет большое значение. Общественность участвует в переходе, который они понимают и хотят. В Исландии муниципалитеты, получившие постоянный доступ к геотермальной горячей воде, стали для других сильными образцами для подражания. Политики также использовали фотографии столичного района «до и после», чтобы привлечь внимание избирателей к более чистому воздуху, который стал результатом использования геотермальных ресурсов вместо ископаемого топлива.

Как Исландия может внести свой вклад?

Хотя история Исландии преподносит ценные уроки для политиков, страна в основном сосредоточилась на обмене своими знаниями с помощью технических знаний в области разработки геотермальной энергии.

На протяжении десятилетий Исландия участвовала в оказании технической помощи в области геотермальной энергетики и образовании в области возобновляемых источников энергии. Более 1000 экспертов со всего мира прошли курсы по геотермальной энергии в Исландии с 1979 года в рамках учебных программ Организации Объединенных Наций по геотермальной энергии и в высших учебных заведениях, таких как Исландская школа энергетики при университете Рейкьявика.Энергетическая промышленность Исландии участвовала в геотермальных проектах в более чем 50 странах и продолжает проявлять высокую активность во всем мире. Примером такого участия является строительство крупнейшей в мире геотермальной системы централизованного теплоснабжения в Китае, которая обслуживает более 1 миллиона потребителей.

Интересным аспектом будущего геотермальной энергии является то, что недавняя вулканическая активность ни в коем случае не является условием для успешного прямого использования. Благодаря технологическим инновациям для обогрева и охлаждения помещений могут быть созданы широко доступные низкотемпературные геотермальные зоны.Например, немногие понимают, что одна из крупнейших геотермальных систем централизованного теплоснабжения в Европе находится в Париже. Считается, что только в Европе около 25 процентов населения проживает в районах, пригодных для геотермального централизованного теплоснабжения. Ноу-хау и опыт Исландии неоценимы для изучения осуществимости и реализации этих и других возможностей по всему миру.

Значимый пример для остального мира

Так же, как геотермальная и гидроэнергетика имела смысл для перехода к энергетике в Исландии, местные условия в других местах будут определять, какие возобновляемые ресурсы являются наиболее эффективными и как они будут лучше всего использоваться.Поскольку каждая страна уникальна, каждый переход будет отличаться. Таким образом, обращение Исландии в веру — это скорее значимая история успеха, чем подход «одна модель для всех». Прежде всего, Исландия является вдохновляющим примером того, что возможно, и может поделиться многими важными уроками для любой страны, стремящейся к такой трансформации.

История

Исландии также является напоминанием о том, что не только богатые развитые страны имеют возможность преодолеть затраты и внутренние барьеры для перехода к «зеленой» экономике.Возможно, будет проще внедрить новые энергетические решения там, где энергосистемы еще не полностью внедрены, и заинтересованные стороны могут быть более мобилизованы для изменения статус-кво.

Хорошая новость заключается в том, что мир еще никогда не был более подготовлен к предстоящим изменениям. Все время становятся доступными новые и улучшающиеся технологии, равно как и более совершенные схемы финансирования. Сотрудничество и обмен ноу-хау по всему миру становятся все более легкими и мгновенными. Сочетание этих факторов с многочисленными уроками, извлеченными в прошлом, например, из Исландии, окажется мощным инструментом для стран в достижении более устойчивого пути.

Наконец, очевидно, что странам по всему миру, как богатым, так и бедным, потребуется сильное руководство на всех уровнях, чтобы осуществить грядущий энергетический переход. Этим лидерам потребуются содержательные примеры, чтобы вдохновить людей на действия. Стремясь и дальше делиться своими знаниями и опытом, Исландия с гордостью возьмет на себя эту роль, продолжая учиться и с энтузиазмом вносить свой вклад в наше общее устойчивое будущее.

Список литературы

Björnsson, Sveinbjörn, ed.(2010). Геотермальные разработки и исследования в Исландии . Рейкьявик: Оркустофнун. Доступно по адресу http://www.nea.is/media/utgafa/GD_loka.pdf.

Дюма, Филипп и Анджелина Бартосик (2014). Геотермальный потенциал ЦТ в Европе. GEODH. Доступно по адресу http://geodh.eu/wp-content/uploads/2014/11/GeoDH-Report-D-2.2-final.pdf.

Исландское агентство международного развития (ICEIDA). Проект геотермальной разведки, 2013–2017 гг. Доступно по адресу http: // www.iceida.is/iceida-projects/nr/1488. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Landsvirkjun. «Áfangar í sögu okkar» (Моменты в истории). Доступно по адресу http://www.landsvirkjun.is/fyrirtaekid/saga. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Ли, Генри и Халла Х. Логадоттир (2012). Энергетическая политика Исландии: в поисках правильного пути вперед . Кембридж, Массачусетс: Школа государственного управления Джона Ф. Кеннеди, Гарвардский университет.

Логадоттир, Халла и Сэмюэл Н. Перкин (2015). Междисциплинарный подход к образованию в области геотермальной энергетики: пример Исландской школы энергетики при университете Рейкьявика.Материалы Всемирного геотермального конгресса. Мельбурн, Австралия, 19-25 апреля. Доступно по адресу https://pangea.stanford.edu/ERE/db/WGC/papers/WGC/2015/09003.pdf.

Оркустофнун, Национальное управление энергетики. Jarðvarmanotkun »(« Использование геотермальной энергии »). Доступно по адресу http://www.orkustofnun.is/jardhiti/jardvarmanotkun/. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Sigursson, Helgi M. (2002). Vatnsaflsvirkjanir á slandi . Рейкьявик, Verkfræðistofa Sigurar Thoroddsen.

Университет Организации Объединенных Наций.Программа обучения геотермальной энергии (UNU-GTP). Доступно по адресу http://www.unugtp.is/en/organization/about-the-unu-gtp. По состоянию на 29 октября 2015 г.

Торджарсон, Свейнн (1998). Auður úr iðrum jarðar: Saga hitaveitna og jarðhitanýtingar á slandi ( Богатство из недр Земли: история централизованного теплоснабжения и геотермальной энергии в Исландии). Рейкьявик, Hið íslenska bókmenntafélag.

Водород — Анализ — IEA

Разработка маршрутов производства низкоуглеродистого водорода имеет решающее значение для водорода, чтобы способствовать переходу на чистую энергию.Большая часть водорода в настоящее время производится путем риформинга природного газа и газификации угля с высокими выбросами.

Два основных маршрута производства с низким содержанием углерода включают: соединение традиционных технологий с CCUS; и получение водорода посредством электролиза воды.

Сочетание традиционных технологий с CCUS по-прежнему является основным способом производства низкоуглеродного водорода и, вероятно, останется таковым в краткосрочной и среднесрочной перспективе, поскольку производственные затраты ниже, чем для других низкоуглеродных технологий, таких как электролиз.

Интерес к проектам, сочетающим традиционные технологии с CCUS, растет. Шесть проектов с общим годовым объемом производства 350 000 тонн низкоуглеродного водорода находились в эксплуатации на конец 2019 года, и более 20 новых проектов были объявлены к вводу в эксплуатацию в 2020-х годах, в основном в странах, окружающих Северное море.

Электролизеры позволяют производить чистый водород из электроэнергии и воды с низким содержанием углерода. Хотя электролизеры — это хорошо известная и давно используемая технология в различных отраслях промышленности, наиболее быстрорастущим рынком является использование в энергетических и климатических целях: заправка транспортных средств; закачка водорода в газовую сеть; использование водорода в качестве более чистого сырья для промышленных процессов; хранение электроэнергии; и производство синтетического топлива.

В последние годы количество проектов и установленная мощность электролизеров значительно увеличились: с менее 1 МВт в 2010 году до более 25 МВт в 2019 году. Кроме того, значительно увеличился размер проекта: большинство проектов в начале 2010-х были ниже 0,5. МВт, в то время как самые большие в 2017-19 годах составляли 6 МВт, а другие находились в диапазоне от 1 МВт до 5 МВт.

В марте 2020 года проект мощностью 10 МВт начал работу в Японии, а проект мощностью 20 МВт в Канаде находится в стадии строительства. Кроме того, было несколько объявлений о разработках мощностью порядка сотен МВт, которые должны начать работать в начале 2020-х годов (см. Базу данных по водородным проектам МЭА).

Поскольку щелочные электролизеры являются наиболее зрелой технологией электролиза, они доминируют на рынке, особенно для крупномасштабных проектов (как уже действующих, так и заявленных).

Тем не менее, многие новые проекты в настоящее время делают выбор в пользу конструкций мембран с полимерным электролитом (PEM). Электролизеры PEM находятся на более ранней стадии разработки, чем щелочные электролизеры, но они могут работать более гибко и, следовательно, более совместимы с переменным генерированием возобновляемой электроэнергии.

Также начинают анонсироваться проекты с использованием высокоэффективных твердооксидных электролизеров (SOEC), почти все они в Европе для производства синтетических углеводородов.Однако пользователи электролизеров по-прежнему разделились во мнениях относительно того, оправдывают ли эксплуатационные преимущества PEM (гибкость) и SOEC (эффективность) дополнительных затрат по сравнению с щелочными электролизерами.

Факторы, влияющие на доступность энергии — Поставка и потребление энергии — AQA — Редакция географии GCSE — AQA

Влияние отсутствия энергобезопасности

Существует множество различных способов определения энергетической безопасности. В Великобритании правительство стремится обеспечить потребителям доступ к необходимой им энергии по ценам, исключающим волатильность.Большинство стран, использующих это определение, производят свою энергию или импортируют ее из политически стабильных стран.

Энергетическая незащищенность противоположна этому. Есть несколько воздействий отсутствия энергетической безопасности, некоторые из которых связаны между собой.

• Эксплуатация сложных и экологически уязвимых районов — страны любят находить новые источники энергии, и это иногда означает, что они используют экологически уязвимые районы. Хрупкие экосистемы могут оказаться под угрозой, поскольку потребность в энергии превышает потребность в защите окружающей среды.
• Экономические и экологические издержки — импортное топливо дорогое. Страны-экспортеры устанавливают цены на топливо, оставляя страны-импортеры уязвимыми. Некоторые виды топлива вызывают сильное загрязнение, например, уголь вызывает смог и выделяет парниковый газ при сжигании. Добыча сырья для производства энергии также может вызвать экологические проблемы с потерей среды обитания, шумом и визуальным загрязнением.
• Производство продуктов питания — при эксплуатации энергетических ресурсов часто используются ценные сельскохозяйственные угодья. Рост рынка биотоплива также привел к тому, что зерновые культуры выращиваются в качестве топлива, а не в качестве продуктов питания.Это может вызвать нехватку продовольствия и поднять цены на продовольствие, поскольку предложение упадет ниже спроса.
• Промышленная продукция — производство зависит от энергии. Когда энергии не хватает, ее покупать дороже. Это удорожает производство. Страны, которые испытывают нехватку энергии, обычно имеют более низкое промышленное производство.
• Конфликт — отсутствие энергетической безопасности может вызвать конфликт. Плотины — хороший тому пример. Реки часто протекают более чем через одну страну. Если страна, расположенная выше по течению, построит плотину для выработки гидроэлектроэнергии (ГЭС), то в стране ниже по течению будет меньше воды.

Между Египтом, Суданом и Эфиопией возникли трения из-за планов строительства большой плотины ГЭС на реке Нил в Эфиопии

Устойчивое развитие | Бесплатный полнотекстовый | Географическая модель детектора факторов, влияющих на выбросы углекислого газа в промышленном секторе во Внутренней Монголии, Китай

2.1. Ресурсы данных и определения переменных

Семь переменных, используемых в этом документе, включают выбросы углекислого газа, ВВП, численность населения, темпы экономического роста, уровень урбанизации, промышленную структуру и плотность дорог из 101 округа во Внутренней Монголии, Китай.Статистические данные взяты из Статистического ежегодника Внутренней Монголии за 2012 год [16]. Сводные статистические данные (среднее значение и стандартное отклонение) выбросов углекислого газа, ВВП, численности населения, темпов экономического роста, темпов урбанизации, промышленной структуры и плотности дорог представлены на рисунке 1. Данные о выбросах углекислого газа для каждого округа рассчитываются на основе энергии расход, умноженный на каждый топливный коэффициент. В этом исследовании были рассмотрены восемь видов топлива, включая уголь, кокс, сырую нефть, бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и природный газ соответственно.Чтобы избежать повторяющихся вычислений, потребление электроэнергии не учитывается в этом вычислении, потому что это топливо вырабатывается в одном производственном процессе и сжигается в других промышленных процессах. ВВП определяется как отношение общего объема готовой продукции экономики к стоимости рабочей силы, произведенной в определенный период времени (сезон или год) в стране или регионе. Его часто считают лучшим показателем для измерения экономического развития страны. Промышленная структура определяется как соотношение ВВП вторичных отраслей и совокупного ВВП отраслей, которое составляет основу всех промышленных секторов национальной экономики и соотношение между всеми отраслями.Уровень экономического развития обычно относится к степени экономического роста страны или региона. Экономическое развитие требует потребления энергии и оказывает сильное влияние на выбросы углекислого газа. Под населением понимается общая численность населения (10 000 человек) в каждом округе. Рост населения может привести к увеличению выбросов углекислого газа. Темпы экономического роста — это соотношение ВВП за предыдущий год и за последний год. Это отличный показатель, который может определить период экономического развития региона и может относиться к различным характеристикам спроса на энергию и эффективности использования энергии в разное время.Плотность дорог определяется как отношение общей длины всех типов дорог к общей площади региона. Чем сложнее региональное движение, тем более развита его экономика. Парниковый газ, образующийся в результате потребления энергии при экономическом развитии, также является основным фактором изменения климата. В глобальных выбросах парниковых газов на долю городского транспорта приходилось 13,1%, а транспортный сектор является третьим по величине департаментом выбросов после департамента энергоснабжения и промышленного производства [17].Наконец, урбанизация — это, по сути, процесс агрегации населения [18]. В этом документе измерьте уровень урбанизации, вычислив долю несельскохозяйственного населения в общей численности населения в каждом округе. Уровень урбанизации — это модернизированный показатель, который косвенно влияет на уровень выбросов углекислого газа и нормирует уровень социального развития региона [19]. Исследования показывают, что темпы урбанизации приводят к увеличению общего уровня энергопотребления и косвенно влияют на уровень выбросов углекислого газа.Следовательно, существует положительная корреляция между выбросами углекислого газа и темпами урбанизации [20].

Рисунок 1. Пространственное распределение выбросов углекислого газа на уровне уездов Внутренней Монголии, Китай.

Рисунок 1. Пространственное распределение выбросов углекислого газа на уровне уездов Внутренней Монголии, Китай.

2.2. Методология

Модель географических детекторов, предложенная Wang et al. [12] основан на анализе пространственной дисперсии (SVA).Географический детектор — это программное обеспечение, основанное на анализе пространственных вариаций географических слоев переменных для оценки воздействия социально-экономических факторов на выбросы углекислого газа. Мы предполагаем, что выбросы углекислого газа будут иметь пространственное распределение, подобное распределению влияющих факторов, если влияющий фактор приводит к выбросам углекислого газа [13]. Механизм количественно определяется значением мощности следующим образом.

Мы обозначаем географическое пространство как Ω, а географическое распределение выбросов углекислого газа как H.Все географическое пространство разделено на единицы NT регулярными сетками, и выбросы углекислого газа в каждой единице равны Hi (1≤i≤Nr). Пространственное распределение влияющего фактора выбросов углекислого газа, которое можно разделить на субрегионы nD в географическом пространстве, равно D. Выбросы углекислого газа (H) и влияющий фактор (D) определяют субрегионы nD во всем географическом пространстве. пространство под наложенными эффектами ГИС, и каждая подобласть имела сетки nD, Z (1≤Z≤nD) и NT = ∑Z = 1nDnD, Z. Выбросы углекислого газа от каждого рудника в субрегионе составляют Hz, i (1≤Z≤nD, 1≤i≤Nd, z).

Следовательно, средние выбросы углекислого газа для всего географического пространства Ω составляют: Выборочная дисперсия выбросов углекислого газа для всего географического пространства Ω составляет:

σT2 = 1NT∑i = 1NT (Hi − H¯T) 2

(2)

Концептуальная основа четырех географических детекторов (риск, фактор, экология и взаимодействие), которые будут использоваться в этой статье, представлена ​​в таблице 1. Более того, подробные пояснения формул следующие. Таблица 1. Концептуальные основы географических детекторов [21].

Таблица 1. Концептуальные основы географических детекторов [21].

Детектор	Основные идеи
Детектор риска	Сравнивает различия в средних уровнях выбросов углекислого газа между субрегионами, вызванные социально-экономическим фактором. Он использует t-тесты, чтобы определить, существенно ли различаются средние уровни выбросов углекислого газа в разных субрегионах. Большие различия означают большее воздействие на выбросы углекислого газа в субрегионе.
Детектор факторов	Использует PD для оценки воздействия социально-экономических факторов на пространственную структуру выбросов углекислого газа. Более высокий PD означает, что социально-экономический фактор в большей степени способствует возникновению выбросов углекислого газа. Он использует F-тесты для сравнения, существенно ли отличается накопленная дисперсия каждого субрегиона от дисперсии всего исследуемого региона.
Экологический детектор	Оценивает, существенно ли различаются воздействия двух социально-экономических факторов на пространственное распределение выбросов углекислого газа. Он также использует F-тесты для сравнения дисперсии, рассчитанной в подобласти, отнесенной к одному влияющему фактору, с дисперсией, отнесенной к другому влияющему фактору.
Детектор взаимодействия	Состоит из семи частей: Enhance, Enhance-bi, Enhancenonlinear, Weaken, Weaken-uni, Weaken-nonlinear и Independent. Он сравнивает совокупный вклад двух отдельных влияющих факторов в выбросы углекислого газа, а также их независимый вклад.Таким образом, он оценивает, ослабляют или усиливают друг друга два влияющих фактора, или же они независимо влияют на развитие выбросов углекислого газа.

(1) Детектор риска

Мы предполагаем, что влияющий фактор D делит географическое пространство на несколько подобластей, две из которых обозначены как Z1 и Z2 соответственно. Средние выбросы углекислого газа в этих двух субрегионах составляют:

Hz1¯ = 1nD, z1∑i = 1nD, z1Hz1, i

(3)

Hz2¯ = 1nD, z2∑i = 1nD, z2Hz2, i

(4)

Выборочная дисперсия выбросов углекислого газа в этих двух субрегионах составляет:

σz12 = 1nD, z1∑i = 1nD, z1 (Hz1, i − Hz1¯) 2

(5)

σz22 = 1nD, z2∑i = 1nD, z2 (Hz2, i − Hz2¯) 2

(6)

Средние выбросы углекислого газа в каждом субрегионе можно рассчитать по формуле (3).Аналогичным образом мы также можем рассчитать выбросы углекислого газа в каждой подобласти по HZ1¯ и HZ2¯. Выбросы углекислого газа в каждом субрегионе могут быть разными, если существуют различия между HZ1¯ и HZ2¯. Затем мы проведем несколько тестов, чтобы выяснить, имеют ли они значение. Мы будем использовать T-тест для анализа их различий следующим образом [12]:

tHz1¯ − Hz2¯ = Hz1¯ − Hz2¯ [σz12nD, z1 + σz22nD, z2] 1/2

(7)

Степень свободы:

df = σz12nD, z1 + σz22nD, z21nD, z1−1 (σz12nD, z1) 2 + 1nD, z2−1 (σz22nD, z2) 2

(8)

Нам необходимо предоставить уровень достоверности α (который обычно составляет 5%) для проверки нулевой гипотезы H0: Hz1¯ = Hz2¯.Если | tHz1¯ − Hz2¯ |> ta / 2, мы можем отказаться от H ₀ . Это означает, что между этими двумя субрегионами существуют значительные различия, которые влияют на выбросы углекислого газа. Напротив, достоверная разница не может быть подтверждена. В противном случае разница может быть вызвана системной ошибкой.

(2) Детектор факторов

Поскольку влияющий фактор D делит все географическое пространство на несколько субрегионов, мы можем вычислить послойную общую дисперсию, вызванную разделением влияющего фактора D.

σTD2 = 1NT, D∑z = 1nD∑i = 1nD, z (Гц, i − Hz¯) 2

(9)

где NT, D = ∑Z = 1nDnD, Z. Если влияющий фактор может полностью повлиять на выбросы углекислого газа, дисперсия выборки для каждой подобласти близка к 0 [12], а именно σTD2 близка к 0. Следовательно, значение PD фактора D может быть конкретно выражено следующим образом:

Из формулы (10) мы можем сказать, что значение PD находится между 0 и 1. Когда значение PD равно 1, значение σTD2 близко к 0, что означает, что этот влияющий фактор имеет такое же пространственное распределение, что и диоксид углерода. выбросы.

(3) Экологический детектор

Экологический детектор, основанный на тесте F-значения, сравнивает D ₁ и D ₂ и исследует, является ли D ₁ более значимым, чем D ₂ в контроле пространственной структуры углерода выбросы диоксида. Если D ₁ с большей вероятностью, чем D ₂ вызовет выбросы диоксида углерода в космос, мы ожидаем, что дисперсия дисперсии D1 (σTD12) будет больше, чем дисперсия D2 (σTD22). Формула теста:

F = нТл, D1 (нТл, D1−1) σTD12nT, D2 (нТл, D2−1) σTD22

(11)

Эта статистика асимптотически распределена как F (nT, D1−1, nT, D2−1) с df = (nT, D1, nT, D2).Нам необходимо предоставить уровень достоверности α (который обычно составляет 5%) для проверки нулевой гипотезы H0: σTD12 = σTD22.

Если H0 отклоняется при значительном уровне α (обычно 5%) и, это означает, что существуют значительные различия между двумя факторами, которые влияют на выбросы углекислого газа.

(4) Детектор взаимодействия

Мы можем применить детектор взаимодействия для анализа влияния взаимодействия двух или более влияющих факторов на выбросы углекислого газа. Влияние двух влияющих факторов D1 и D2 на выбросы углекислого газа может быть независимым или зависимым.Влияние на выбросы углекислого газа может быть сильнее или слабее после взаимодействия. Он сравнивает сумму вкладов факторов двух отдельных атрибутов в вклад двух атрибутов при их объединении [12]:

• Улучшение: если PD (D1∩D2)〉 PD или PD (D2)

• Улучшение, двумерное: если PD (D1∩D2)〉 PD и PD (D2)

• Улучшение, нелинейное: если PD (D1∩D2)〉 PD (D1) + PD (D2)

• Ослабить: если PD (D1∩D2) 〈PD (D1) + PD (D2)

• Ослабить, одномерно: если PD ( D1∩D2) 〈PD (D1) orPD (D2)

• Ослабленный, нелинейный: если PD (D1∩D2) 〈PD и PD (D2)

• Независимый: если PD (D1∩D2) = PD (D1) + PD (D2)

где символ «∩» обозначает пересечение точек D1 и D2.«PD (D1∩D2)〉 PD или PD (D2)» не эквивалентно «PD (D1∩D2)〉 PD и PD (D2)», например, предположим, что PD (D1) = 0,2, PD (D2) = 0,5 и PD (D1∩D2) = 0,3; тогда «0,3 (D1∩D2) 0,2〉 (D1) или 0,5 (D2)» верно, но «0,3 (D1∩D2)〉 0,2 (D1) и 0,5 (D2)» недействительно. Это может быть «0,3 (D1∩D2) 〈0,2 (D1) + 0,5 (D2) (Ослабить)», а также «0,3 (D1∩D2)〉 0,2 (D1) (Улучшение)», и в этом случае вывод таков. совместный риск D1 и D2 (0,3) увеличивает единичный риск D1 (0,2), но меньше, чем два отдельных риска, сложенные вместе (0.2 + 0,5).

Продовольственная безопасность — Специальный доклад об изменении климата и земле

Диверсификация производственных систем за счет продвижения забытых и малоиспользуемых видов (NUS; также известных как малоизученные, забытые, сиротские, потерянные или находящиеся в неблагоприятном положении культуры) предлагает возможности адаптации к изменению климата, особенно в горах. Забытые и малоиспользуемые виды (NUS) могут повысить продовольственную безопасность и в то же время помочь защитить и сохранить традиционные знания и биоразнообразие.Расширение масштабов НУС требует обучения фермеров и других заинтересованных сторон способам принятия адекватного управления растениеводством, качественного семенного материала, выбора сортов, систем земледелия, управления почвами, разработки новых продуктов и рыночных возможностей (Padulosi et al. 2013). Фермеры в районе Расува, расположенном среди холмов Непала, предпочитают выращивать местные бобы, ячмень, просо и местную кукурузу, а не товарные культуры, поскольку они более устойчивы к водному стрессу и чрезвычайно холодным условиям (Adhikari et al., 2017) .Фермеры из высокогорного и холодного климата Непала предпочитают местный ячмень с его коротким периодом выращивания из-за более короткого окна выращивания. Гречиха обычно выращивается в регионе Гиндукушских Гималаев (HKH), главным образом потому, что она быстро растет и подавляет сорняки. В Пакистане квиноа ( Chenopodium quinoa ) росла и хорошо выращивалась на засоленных и маргинальных почвах, где другие культуры не могли расти (Adhikari et al., 2017).

В то же время во многих частях региона HKH значительная часть населения страдает от недоедания.Это обусловлено различными факторами, и одним из них является отсутствие разнообразия в пищевых продуктах и ​​питательных веществах в результате производства и потребления небольшого количества сельскохозяйственных культур. В прошлом продовольственные корзины в этом регионе состояли из множества различных съедобных видов растений, многие из которых сейчас игнорируются и используются недостаточно. Это связано с тем, что почти все усилия Зеленой революции после 1960 года были сосредоточены на основных сельскохозяйственных культурах. Четыре культуры, а именно рис, пшеница, кукуруза и картофель, составляют около 60% мировых запасов энергии растительного происхождения (Padulosi et al.2013).

Хотя технологии зеленой революции существенно повысили урожайность нескольких сельскохозяйственных культур и позволили странам уменьшить голод, они также привели к нецелесообразному и чрезмерному использованию агрохимикатов, неэффективному использованию воды, потере полезного биоразнообразия, загрязнению воды и почвы и значительному сокращению урожая и сортов. разнообразие. По мере того, как сельскохозяйственные системы переходят от натурального хозяйства к коммерческому, фермеры также не хотят выращивать эти местные культуры из-за низкой доходности, низкой рыночной стоимости и отсутствия знаний об их питательной ценности для окружающей среды.

Однако переход от традиционных диет, основанных на местных продуктах, к рациону, основанному на коммерческих сельскохозяйственных культурах, с высоким содержанием жиров, соли, сахара и обработанных пищевых продуктов, увеличил заболеваемость неинфекционными заболеваниями, такими как диабет, ожирение, сердечные заболевания и некоторые виды заболеваний. рак (Abarca-Gómez et al.2017; NCD-RisC 2016b, 2017b). Этот «скрытый голод» — достаточно калорий, но недостаточно витаминов — все более очевиден в горных сообществах, включая регион HKH.

На международном уровне интерес к НУС растет не только потому, что они открывают возможности для борьбы с бедностью, голодом и недоеданием, но и из-за их роли в снижении климатических рисков в системах сельскохозяйственного производства.НУС играют важную роль в горных агроэкосистемах, поскольку горное сельское хозяйство, как правило, является малозатратным сельским хозяйством, для которого многие НУС хорошо адаптированы.

В регионе HKH горы агроэкологически подходят для выращивания традиционных продовольственных культур, таких как ячмень, просо, сорго, гречиха, фасоль, грамм, таро, ямс и широкий спектр диких фруктов, овощей и лекарственных растений. В одном исследовании, проведенном в двух деревнях посреди холмов Непала, Khanal et al. (2015) сообщили о 52 местных видах сельскохозяйственных культур, принадлежащих к 27 семействам, с различными видами их использования.Фермерские общины продолжают выращивать различные местные культуры, хотя и на маргинальных землях, из-за их ценности для традиционных продуктов питания и связанной с ними культуры. Совет по сельскохозяйственным исследованиям Непала (NARC) составил список местных культур на основе их питательных, лекарственных, культурных и других ценностей.

Многие местные культуры поставляют в организм человека необходимые питательные микроэлементы, и их необходимо сохранять в горных продовольственных системах. Фермеры в регионе HKH выращивают и поддерживают различные местные культуры, такие как амарант, ячмень, черный грамм, конский грамм, ямс и кунжут.из-за их пищевой ценности. Большинство этих местных культур сравнимы с товарными зерновыми культурами с точки зрения пищевой энергии и содержания белка, но также богаты питательными микроэлементами. Например, жемчужное просо содержит больше кальция, железа, цинка, рибофлавина и фолиевой кислоты, чем рис или кукуруза (Adhikari et al., 2017).

NUS может обеспечить как устойчивость к изменению климата, так и больше возможностей для разнообразия рациона фермерских сообществ горных экосистем. Некоторые из этих местных культур имеют большое медицинское значение.Например, горцы в регионе HKH использовали jammun (то есть Syzygium cumini ) для лечения диабета. В провинции Гилгит-Балтистан в Пакистане, осознавая важность облепихи для пищевых и лечебных целей, местные общины расширили ее выращивание на большие площади. Многие из этих культур можно выращивать на маргинальных и / или залежных землях, которые в противном случае остаются под паром.