Перша Кислогубська ПЕС у колишньому СРСР була побудована в 1968 р. на березі Кольської затоки. У 1970 р. станція була побудована поблизу норвезького міста Бергена. Вона має потужність 350 кВт і забезпечує енергією невелике селище. Є проекти будівництва ПЕС на Білому та Охотському морях.
Незважаючи на великі запаси енергії припливів, крім величезної вартості спорудження припливної станції, у цієї енергії є й інші негативні сторони. Якщо така станція далеко від найближчого великого центру використання енергії, потрібні довгі й дорогі лінії електропередач. Крім того, вироблення припливної енергії непостійне: при звичайній експлуатації припливної енергії електрика виробляється лише на початку відпливу, тобто, коли рівень води, забраної в басейн, достатньої мірою перевищує її рівень у морі, зі зниженням рівня води в басейні вироблення електроенергії зменшується і біля нижньої точки відпливу падає до нуля, оскільки різниця рівнів зникає. Таким чином, вироблення енергії піднімається і падає двічі за добу відповідно до припливних циклів. А таке циклічне вироблення енергії не відповідає добовим циклам потреб у ній і повинно компенсуватися іншими джерелами.
Крім того, будівництво припливних станцій в затоках може привести до затоплення солоною водою великих площ берегових областей. Можуть бути змінені цикли міграції риб.
2.3 Солоність води як джерело енергії
Солона вода океанів і морів має в собі величезні неосвоєні запаси енергії, яка може бути ефективно перетворена в інші форми енергії в районах з великими градієнтами солоності, такими є гирла найбільших річок - Амазонки, Конго, Парани та ін. Осмотичний тиск, який виникає при змішуванні річкових вод із солоними, пропорційний різниці в концентраціях солей у цих водах. У середньому цей тиск складає 24 атм., а при впаданні річки Йордан у Мертве море - 500 атм.. Як джерело осмотичної енергії планується також використовувати соляні куполи, що знаходяться в товщі океанського дна. Розрахунки показали, що при використанні енергії, отриманої при розчиненні солі середнього за запасами нафти соляного купола, можна отримати не менше енергії, ніж при використанні нафти, яка в ньому міститься.
Роботи з перетворення "солоної" енергії в електричну знаходяться на стадії проектів і дослідних установок.
2.4 Використання термальної енергії океану
Температура води океану в різних місцях дуже різна. Між тропіком Раку і тропіком Козерога поверхня води нагрівається до 82 градусів за Фаренгейтом (27°С). На глибині 2000 футів (600 метрів) температура падає до 35, 36, 37 або 38 градусів за Фаренгейтом (2, 3, 4, 5°С).
За оцінками в поверхневих водах є запаси енергії, що в 10000 разів перевищують загальносвітову потребу в ній.
Використовуючи різницю температур в океані, можна отримувати електроенергії вдвічі більше, ніж становить загальносвітове її споживання на сьогоднішній день.
Все обладнання такої електростанції разом з генератором знаходиться на плаваючій платформі, а електроенергія передається на землю за допомогою підводного кабелю. Недоліком такої електростанції є корозія, якої швидко зазнають металеві деталі в морській воді, металів, обростання елементів теплообмінників морськими організмами та малий коефіцієнт корисної дії - 2-3%. Перевагами марітермічної електростанції є стабільність режиму роботи (90-95%), оскільки температура морської води в районі екватора постійна впродовж року, і відсутність негативного впливу на навколишнє середовище. Перша у світі промислова електростанція такого типу була збудована в Абіджані (Берег Слонової Кості) і мала потужність 8 тис. кВт. Коефіцієнт корисної дії перетворення гідротермальної енергії ще зовсім мізерний - не перевищує 1-2% . Можливо, скоро будуть знайдені способи його підвищення. Марітермічні електростанції працюють в Індонезії, на острові Балі (5 МВт), в Японії (10 МВт), на Гаїті (5 МВт) і на Гавайях (40 МВт). Значні перспективи відкриває використання гідротермальної енергії в освоєнні полярних районів, де різниця температур повітря і води особливо велика.
2.5 Вода як джерело водню — перспективного палива
Молекула води складається з двох атомів водню і одного атому кисню. Вилучений з води водень можна використовувати як паливо для отримання електроенергії. Отриманий водень досить зручно зберігати: у вигляді стиснено газу в танкерах або в скрапленому вигляді в кріогенних контейнерах при температурі - 203°С. Його можна зберігати й у твердому вигляді після сполучення з залізо-титановим сплавом або з магнієм для утворення металевих гідридів. Після цього їх можна легко транспортувати і використовувати в міру необхідності.
Один із найбільш перспективних методів вилучення водню з води - електроліз води. Одержаний таким чином водень використовувався під час космічних польотів за програмою"Аполлон".
2.6 Використання гідродинамічної енергії
Енергія прибоїв, течій, хвиль ще фактично не використовується. Тільки енергія прибоїв обчислюється десятками мільйонів кіловат-годин на рік з 1 км берегової ділянки. Сучасний рівень техніки дозволяє вилучати енергію течій при швидкості потоку більше 1 м/с. При цьому потужність від 1 м2 поперечного перерізу потоку складає близько 1 кВт.
Багатообіцяючими є гігантські турбіни на таких інтенсивних і стабільних океанських течіях, як Гольфстрім і Куросіо, які несуть відповідно 83 і 55 млн. м3/с води зі швидкістю до 2 м/с, і Флоридської течії (30 млн. м3/с, швидкість до 1,8 м/с). Перспективним є використання течій Гібралтару і Ла-Маншу.
Створення енергетичних станцій, заснованих на використанні енергії морських течій, пов'язане поки що з технічними труднощами, перш за все, зі створенням енергетичних установок великих розмірів, які становитимуть загрозу судноплавству.
Зараз діють лише маленькі енергетичні установки, які використовують енергію хвиль для забезпечення електроенергією маяків, бакенів та інших невеликих об'єктів. В Індії від енергії хвиль працює плавучий маяк порту Мадрас. У Норвегії з 1985 року діє перша у світі промислова хвильова станція потужністю 850 кВт.
Створення хвильових електростанцій визначається оптимальним вибором акваторії океану зі стійким запасом хвильової енергії, ефективністю конструкції станції, в яку вбудовані пристрої згладжування нерівномірності режиму хвилювання. Досвід експлуатації хвильових електростанцій показав, що вироблювана ними електроенергія поки що в 2-3 рази дорожча за традиційну, але в майбутньому очікується значне зниження її вартості.
3. Екологічні проблеми використання атомної енергії
При поділі ядер урану і плутонію в ядерному реакторі виділяється величезна кількість енергії, використання якої дозволило створювати значні атомні електростанції (АЕС) промислового типу. За один акт розпаду ядра урану виділяється енергія, яка дорівнює приблизно 200 меВ. Це більш ніж у 20 млн. разів перевищує енергію, що виділяється на один атом у будь-якій хімічній реакції. При поділі ядер 1 г урану виділяється 20 млн. ккал, що відповідає 23 000 кВт • год теплової енергії. Один кілограм урану може дати стільки тепла, скільки одержують при спалюванні від 2600000 до 3000000 кг кам'яного вугілля.
Таблиця4. Список найбільшихАЕС світу
| Назва | Країна | Потужністьелектростанції (МВт) |
| ФукушимаБруцеГравелінесПалуелБучейПіцкерінКурськаЛенінградська | ЯпоніяКанадаФранціяФранціяФранціяКанадаРосіяРосія | 7 7485 5635 4805 1604 1804 1203 8003 800 |
27 червня 1954 р. перша у світі атомна станція у м. Обнінськ була підключена до московської енергосистеми.
Нині (за даними на2009 р.) 40 ядерних реакторів у 32 країнах виробляють 17% світового обсягу електроенергії.
Частка ядерної енергії в енергетиці деяких країн становить: у Франції - 75%, Бельгії - 60%, Південній Кореї - 49%, Швеції - 46% , Іспанії - 38%, США - 21% , Росії - 14%. У США працює 102 АЕС, Франції - 56, Південній Кореї - 10.
В останні роки ядерна енергетика розвивається відносно слабкими темпами. Щорічне зростання виробництва атомної електроенергії становить приблизно 0,5%. Для порівняння: щорічно нафтовидобування збільшується на 1%, а добування газу - на 3%.
Показники, які характеризують ядерну енергетику різних країн, зібрані в таблиці в порядку зменшення повної потужності АЕС.
Зараз у світі будується 37 ядерних реакторів із сумарною проектованою потужністю 31 ГВт (9% від потужності всіх працюючих).
Запаси ядерного палива в земній корі оцінюють у 100 трильйонів тонн. Найбільші його поклади зосереджені в Конго, США (Колорадо), Канаді, Австралії, Південній Африці.
Трагічна аварія на Чорнобильській АЕС та ядерні катастрофи на інших АЕС поставили під великий сумнів подальше існування атомної енергетики, яка таїть у собі смертельну небезпеку для всього людства.
З часу введення в експлуатацію першої АЕС у світі сталося кілька крупних аварій, що призвели до радіоактивного забруднення навколишнього середовища, опромінення та загибелі людей (табл. 6).
Екологічною й політичною подією в Україні, яка поліпшила її міжнародний імідж, стало закриття Чорнобильської АЕС (єдиний працюючий на ЧАЕС третій енергоблок був зупинений 15 грудня 2000 p.). Незважаючи на повне закриття, існує небезпека спонтанних фізичних процесів, які відбуваються в реакторі. Про це свідчать періодичні радіоактивні викиди з 4-го енергоблоку.
Таблиця5.Стан ядерної енергетики різних країн (за станом на2009 р.)
| Країна | Кількість реакторів | Повна потужністьусіх АЕС (ГВт) | Виробництво електроенергії(ГВт • год) | Частка 1 виробництва від повної (%) | Коефіцієнт використання (%) |
| США | 104 | 97,5 | 727,7 | 19,8 | 85,5 |
| Франція | 59 | 63,10 | 160,4 | 75,0 | 86,7 |
| Японія | 53 | 43,69 | 303,3 | 34,6 | 79,2 |
| Німеччина | 19 | 21,12 | 160,4 | 31,2 | 86,7 |
| Росія | 29 | 19,84 | 110,9 | 14,4 | 63,8 |
| Корея | 16 | 12,99 | 97,82 | 42,8 | 86,09 |
| Великобританія | 12,97 | 67,35 | 67,35 | 28,9 | 80,3 |
| Україна | 14 | 12,12 | 67,35 | 43,8 | 63,5 |
| Канада | 14 | 10,00 | 69,30 | 12,4 | 79,1 |
| Швеція | 11 | 9,43 | 70,10 | 46,8 | 84,8 |
| Іспанія | 9 | 7,47 | 56,47 | 31,0 | 86,3 |
| Бельгія | 7 | 5,71 | 46,60 | 57,7 | 93,1 |
| Тайвань | 6 | 4,88 | 36,91 | 25,3 | 86,3 |
| Болгарія | 6 | 3,54 | 14,53 | 47,1 | 46,9 |
| Швейцарія | 5 | 3,18 | 23,52 | 36,0 | 84,4 |
| Фінляндія | 4 | 2,66 | 22,07 | 33,1 | 94,9 |
| Словаччина | 6 | 4,21 | 13,12 | 47,0 | 62,3 |
| Литва | 2 | 2,37 | 9,86 | 73,1 | 47,5 |
| КНР | 3 | 2,17 | 14,10 | 1,15 | 74,3 |
| Індія | 11 | 1,90 | 11,45 | 2,65 | 68,9 |
| ПАР | 2 | 1,84 | 13,47 | 7,08 | 83,5 |
| Угорщина | 4 | 1,73 | 14,10 | 38,3 | 93,1 |
| Чехія | 4 | 1,65 | 13,36 | 20,8 | 92,54 |
| Мексика | 2 | 1,36 | 10,00 | 5,21 | 83,98 |
| Аргентина | 2 | 0,94 | 6,59 | 9,04 | 80,5 |
| Румунія | 1 | 0,65 | 4,81 | 10,7 | 84,5 |
| Бразилія | 1 | 0,63 | 3,98 | 1,25 | 72,5 |
| Голландія | 1 | 0,45 | 3,40 | 4,02 | 86,4 |
| Вірменія | 1 | 0,37 | 2,08 | 36,4 | 63,1 |
| Пакистан | 1 | 0,13 | 0,07 | 0,11 | 6,4 |
| Усього | 433 | 349,00 | 2 398 |
Такі країни, як Австрія, Данія, Філіппіни та Швеція заявили про намір повністю відмовитися від АЕС і демонтувати ті ядерні блоки, які там є.