Энергетические ресурсы: Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

Основы ресурсосберегающих технологий в производстве изделий легкой промышленности

Энергетические ресурсы:  Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

Лекция 1.

Введение. Понятие ресурсосбережения

Значение термина «ресурсосбережение» образуют два самостоятельных слова «ресурсы» и «сбережение». Ресурсы имеют потенциальную возможность их участия в производстве и потреблении, но в каждый данный момент времени ограничены.

Именно поэтому объективно обусловлено пиление второй составляющей части термина «ресурсосбережение», касающейся вопросов сбережения, то есть экономного использования всех видов ресурсов.

Основные понятия и термины ресурсосбережения определены  стандартом  ГОСТ Р 52104-2003 «Ресурсосбережение. Термины и определения».

Ресурсосбережение – это организационная, экономическая, техническая, научная, практическая и информационная деятельность, в том числе методы, процессы, комплекс организационно-технических мер и мероприятий, сопровождающих все стадии жизненного цикла объектов и направленных на рациональное использование и экономное расходование ресурсов.

Ресурсы  — это используемые и потенциальные источники удовлетворения потребностей общества. Укрупнено можно подразделить все ресурсы на (схема 1.1):

— материальные и энергетические (первичные и вторичные);

— интеллектуальные;

— трудовые;

— информационные;

-финансовые;

-временные;

— традиционные и нетрадиционные.

Схема 1.1 — Виды ресурсов

К ресурсам относят работников, инфраструктуру, производственную среду, информацию, поставщиков и партнеров, природные и финансовые ресурсы; материальные ресурсы, такие как усовершенствованные производственные и вспомогательные средства; нематериальные ресурсы, такие как интеллектуальная собственность; ресурсы и механизмы, содействующие инновационным постоянным улучшениям.  Ресурсы бывают возобновляемы и невозобновляемые (топливно-энергетические).

К возобновляемым ресурсам относится часть природных ресурсов в пределах круговорота веществ в биосфере, способная к самовосстановлению в сроки, соизмеримые со сроками хозяйственной деятельности человека (растительность, животный мир, кислород атмосферы и др.).  Ярким примером возобновляемых ресурсов в легкой промышленности можно назвать растительное сырье – хлопок, лен, сырье животного происхождения – шерсть, шелк и т.д.

Топливно-энергетические ресурсы представляют собой совокупность природных и произведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности.

Ресурсоиспользование  — это целенаправленное использование, расходование ресурсов различных видов на стадиях жизненного цикла товара в интересах развития общества.

Рациональное использование ресурсов  — это достижение нормированной эффективности использования ресурсов в хозяйстве при существующем уровне развития техники и технологии с одновременным снижением негативного воздействия на окружающую среду.

Экономное расходование ресурсов – это достижение максимальной эффективности расходования ресурсов, в том числе и путем их обоснованной замены с получением экономической выгоды и повышением безопасности для человека и окружающей среды.

1.1   Общие направления и тенденции решения проблем ресурсосбережения

Ресурсосберегающая деятельность предприятия выходит далеко за пределы  экономии материальных и сырьевых ресурсов, а  связывает систему понятий:  управление затратами, управление запасами, развитие и технологии производства и рациональное природопользование.

Ресурсосбережение в масштабах экономики страны начинается с проектирования, когда уже на стадии проектов добывающих, перерабатывающих и финальных предприятий закладываются принципы ресурсосбережения во все технологические операции на всех стадиях движения продукта к потребителю, а попадая на замыкающие производства – от конструктивных, технологических и эксплуатационных особенностей их использования.  Основными направлениями ресурсосбережения можно назвать следующие (схема 1.2):

  1. Уменьшение потерь материалов и труда в производственном процессе и увеличение выхода конечного продукта. Современная экономика является системой, где получение относительно небольшого конечного результата требует огромных затрат ресурсов и сопровождается большими затратами. По отношению к общему объему отчуждаемого природного вещества конечный продукт составляет всего 2-4%, а остальная часть идет в отходы (пустая порода, шлаки, стоки и т.д.). Поэтому производство должно исходить не из природного сырья, т. е. не от того, сколько их можно использовать, а от количества тех природных компонентов, которые дойдут до потребителя в составе готовой продукции.

2. Максимальное использование вторичных ресурсов в производстве. Вторичное сырье является реальным ресурсом для переработки. Использование вторичного сырья по мере развития производительных сил является  все более весомым резервом ресурсосбережения.

Во-первых, в связи с истощением запасов природных ресурсов (полезных ископаемых) и увеличения затрат на их  добычу, увеличивается их стоимость и появляется необходимость в заменителях, ресурсном эквиваленте, в качестве которого выступает вторичное сырье.

Во-вторых, вторичное сырье является также ресурсом повышенной «технологической готовности», что дает возможность значительно экономить затраты при их дальнейшей переработке. Это позволяет использованию вторичных ресурсов войти в разряд наиболее эффективных направлений ресурсосбережения.

В-третьих, важное место занимает экологическая составляющая. Деятельность многих видов производств сопровождается выделением значительного количества отходов.

Рациональное использо­вание природных богатств заключается в получении наибольшего объема конечного продукта из имеющейся в обращении массы сырьевых ресурсов. Вовлечение в производство вторичных ресурсов, образующихся в самом производстве или на конеч­ных стадиях потребления продукта положен в основу безотходного производства.

3. Управление отходами, создание малоотходных и безотходных производств. Для большинства отраслей промышленности характерно образование значительных масс отходов. В некоторых отраслях промышленности отходы используются  с целью их применения в качестве источника сырья или энергии в процессе, где эти отходы были получены первоначально.

4. Экономное и комплексное использование ТЭР и энергии.  Использование принципа заменяемости ресурсов, под которым понимается замещение одного природного компонента другим, более экономичным и экологически безопасным.

Схема 1.2 – Основные направления ресурсосбережения

Лекция 2

1.3 Значение ресурсосбережения в современных условиях хозяйствования

Проблема экономии энергоресурсов возникла во второй половине нашего столетия. В последние годы к ее решению начали подходить на научной основе — комплексно и всеобъемлюще. Сегодня как никогда встает вопрос об экономии энергоресурсов и рациональном их использовании во всех областях человеческой жизни.

В современных экономических условиях становления и развития рыночной экономики организация ресурсосбережения претерпевает существенные изменения.

Это связано с изменением модели хозяйствования, переходом к рыночным отношениям, с изменением форм собственности, разрушением старых сложившихся хозяйственных связей.

В административно-командной экономике проблеме ресурсосбережения придавалось государственное значение. Основная деятельность предприятий в области ресурсосбережения была направлена на экономию материальных ресурсов, т.е. снижение объема их потребления, что зачастую негативно сказывалось на качестве выпускаемой продукции.

Современные условия рыночной экономики — конкуренция, ограниченность денежных ресурсов, высокие требования к качеству выпускаемой продукции — ставят новые проблемы в области ресурсосбережения. Ресурсосбережение является одновременно и фактором, и результатом развития рыночной экономики.

Действующая в рыночных условиях конкуренция заставляет предприятия вне зависимости от формы собственности снижать издержки производства, проводить активную политику снижения себестоимости продукции, рационально использовать все виды ресурсов в целях увеличения массы прибыли.

Поскольку материальные затраты составляют значительный удельный вес затрат на производство промышленной продукции, поскольку в условиях конкуренции, когда качество выпускаемой продукции сходных по профилю предприятий находится на сравнительно одинаковом уровне, преимущественное положение на рынке будет принадлежать предприятиям более активно проводящим политику ресурсосбережения.  

Достаточно новым направлением развития экономики, затрагивающим разные отрасли экономики и области науки, в частности: экологии (охраны окружающей среды), рационального использования различных ресурсов, экономические задачи типа оптимального согласования объёмов производства и потребления запасов и т.д.,  является ресурсосбережение и использование безотходных технологий. Управление ресурсосбережением на государственном уровне способствует повышению конкурентоспособности экономики в целом и отдельных ее секторов.

Исходными предпосылками для формирования и осуществления ресурсосберегающей политики в рамках промышленных предприятий являются:

— непрерывное возрастание потребления сырья и материалов в мире за последние годы и, как результат, уменьшение запасов и повышение цен на сырье и материалы;

— исчерпаемость минерально-сырьевой базы приобрела масштабный характер, ресурсный кризис становится все очевиднее;  

— рост затрат на добычу и использование энергии.  

Все более увеличивающаяся роль ресурсосбережения в современной хозяйственной жизни производственного предприятия обуславливает необходимость непростой разработки и внедрения комплекса тематических мероприятий, но построение в целом модели ресурсосберегающего типа для предприятия.

В современных условиях необходим новый уровень понимания сущности рационального использования материальных ресурсов, проблемы ресурсосбережения и управления этими процессами, как на уровне государства, так и на уровне предприятий.

Причины, обуславливающие необходимость заниматься изучением ресурсов, в целом подразделяются на следующие виды:

— улучшение финансовых показателей,

— повышение уровня производства,

— наращивание объемов производственной деятельности.

Когда речь идет о повышении эффективности использования ресурсов, необходимо учесть целый ряд факторов: возможность изменения состояния предприятия, доступность дополнительных объемов ресурсов, возможность освоения новых методик, соответствие существующих форм отчетности новым требованиям.

2. Ресурсосберегающие технологии

2.1  Понятие ресурсосберегающих технологий и основные определения

Ресурсосберегающая технология – это технология, при которой потребление всех типов ресурсов сведено к рациональному (минимальному) уровню.

  Конечная цель развития таких  технологий – это создание замкнутых технологических циклов, с полным использованием поступающего сырья и не вырабатывающих отходов, выходящих за их рамки.

В таких технологиях решается вопрос воспроизводимости  природных циклов, подобно биосфере, которая  является закрытой системой, где все ее составляющие части взаимосвязаны.  Существуют некоторые рекомендации по организации ресурсосберегающих технологий, а именно:

— все производственные процессы должны осуществляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы и теряется сырьё.

— технологические процессы должны быть непрерывными, что позволит наиболее эффективно использовать сырьё.

— единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям.

— при разработке нового технологического оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов.

— выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энергоресурсы и сырьё.

Перейти к основному содержанию MOODLE КНИТУ (КХТИ) Скачать мобильное приложение

Источник: https://moodle.kstu.ru/mod/page/view.php?id=19034

Энергетические ресурсы. Основные понятия

Энергетические ресурсы:  Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

Энергетика, энергосбережение и

Общество в целом и каждый человек в отдельности не может обходиться без потребления энергии.

Энергия — способность производить работу или какое-то другое действие, меняющее состояние действующего субъекта. В широком смысле это — общая мера различных форм движения материи.

Для современного общества наиболее актуальными видами энергии являются электрическаяитепловая. Другие разновидности — механическая, химическая, атомная и т.д. — можно считать промежуточными или вспомогательными.

Тепловая энергия (тепло, теплота) — энергия хаотического движения микрочастиц — является первичной энергией цепи преобразования энергии, ею же эта цепь и заканчивается.

Тепловая энергия используется человеком для обеспечения необходимых условий его существования, для развития и совершенствования общества, для получения электрической энергии на тепловых электростанциях, для технологических нужд производства, для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Источниками энергии могут служить вещества и системы, энергетический потенциал которых достаточен для последующего целенаправленного использования.

Энергетический потенциалявляется параметром, оценивающим возможность использования источника энергии, выражается в единицах энергии — Джоулях или киловатт-часах.

Энергетические ресурсы – это любые источники механической, химической и физической энергии.

Энергетические ресурсы можно разделить на:

Ø первичные, источник которых – природные ресурсы и природные явления;

Ø вторичные, куда относятся промежуточные продукты обогащения и сортировки углей; гудроны, мазуты и другие остаточные продукты переработки нефти; щепки, пни, сучья при заготовке древесины; горючие газы; тепло уходящих газов; горючая вода из систем охлаждения; отработанный пар силовых промышленных установок.

Первичные энергетические ресурсы делят на:

— невозобновляемые или истощаемые (уголь, нефть, сланцы, природный газ, горючее);

— возобновляемые (древесина, гидроэнергия, энергия ветра, геотермальная энергия, торф, термоядерная энергия);

Вторичные (побочные) энергоресурсы (ВЭР) — это носители энергии, образующиеся в ходе производства, которые могут быть повторно использованы для получения энергии вне основного технологического процесса.

Около 90% используемых в настоящее время энергоресурсов составляют невозобновляющиеся (уголь, нефть, природный газ, уран и т.п.) благодаря их высокому энергетическому потенциалу, относительной доступности и целесообразности извлечения; темпы добычи и потребления их обусловливают энергетическую политику.

Эффективность использования энергоресурсов определяется степенью преобразования их энергетического потенциала в конечную используемую продукцию или потребляемые конечные виды энергии (механическая энергия движения, теплота для систем отопления или технологических нужд и т.д.), что характеризуется коэффициентом полезного использования энергоресурсов ηэр:

ηэр = ηд ∙ηп ∙ηи

где ηд — коэффициент добычи, извлечения потенциального запаса энергоресурса (отношение добытого ко всему количеству ресурса);

ηп — коэффициент преобразования (отношения полученной энергии ко всей подведенной энергоресурсом);

ηи — коэффициент использования энергии (отношение использованной энергии к подведенной к потребителю).

Для нефти η = 30…40%, для газа — 80%, угля — 40%. Современные топочные устройства при получении тепловой энергии из химической путем сжигания топлив позволяют получить ηп = 94…98%; при передачи тепла потребителю через системы теплоснабжения ηп снижается до 70…80%.

Если же из тепловой энергии продуктов сгорания получается механическая с целью выработки электроэнергии (на тепловых электростанциях — ТЭС), то ηп = 30…40%; для двигателя внутреннего сгорания ηп = 20…30%.

Величина ηи зависит от типа конкретного потребителя и условий эксплуатации (отопительные системы — 50%). В среднем ηэр = 36%.

1.2. Истощаемые и возобновляемые энергетические

ресурсы. Виды топлива, их состав и теплота сгорания.

Истощаемые ресурсы — это запасы топлива в недрах земли.

Мировой запас угля оценивается в 9-11 трлн.т. (условного топлива) при добыче более 4,2 млрд./год. Наибольшие разведанные месторождения уже находятся на территории США, СНГ, ФРГ, Австралии.

Общегеологические запасы угля на территории СНГ составляют 6 трлн.т. /50% мировых/, в т.ч. каменные угли 4,7 и бурые угли – 2,1 трлн.т. Ежегодная добыча угля – более 700 млн.т.

, из них 40% открытым способом.

Мировой запас нефти оценивается в 840 млрд.т. условного топлива, из них 10% — достоверные и 90% — вероятные запасы. Основной поставщик нефти на мировой рынок – страны Ближнего и Среднего Востока. Они располагают 66% мировых запасов нефти, Северная Америка – 4%, Россия – 8-10%. Отсутствуют месторождения нефти в Японии, ФРГ, Франции и многих других развитых странах.

Запасы природного газа оцениваются в 300-500 трлн. м3. Потребление энергоресурсов в мире непрерывно повышается. В расчете на 1 человека потребление энергии за период 1990-2000 г.г. увеличилось в 5 раз.

Однако это потребление энергоресурсов осуществляется крайне неравномерно. Примерно 70% мировой энергии потребляют промышленно развитые страны, в которых проживает около 30% населения Земли. В среднем на 1 человека приходится в Японии 1,5-5 т., в США – около 7т.

, а в развивающихся странах 0,15-0,3т. в нефтяном эквиваленте.

Человечество ещё, по крайней мере, 50 и более лет сможет обеспечить значительную часть своих потребностей в различных видах энергии за счет органического топлива. Ограничить чрезмерное их потребление могут два фактора:

— очевидная исчерпаемость запасов топлива;

— осознание неизбежности глобальной катастрофы из-за увеличения вредных выбросов в атмосферу.

К ресурсам возобновляемой энергии относятся:

— сток рек, волны, приливы и отливы, ветер как источники механической энергии;

— градиент температур воды морей и океанов, воздуха, недр земли /вулканов/ как источники тепловой энергии;

— солнечное излучение как источник лучистой энергии;

— растения и торф как источник химической энергии.

Топливо— вещество, выделяющее при определенных экономически целесообразных условиях большое количество тепловой энергии, которая в дальнейшем используется непосредственно или преобразуется в другие виды энергии.

Топливо бывает:

Ø горючее- выделяет тепло при окислении, окислитель- обычно О2, N2, азотистая кислота, перекись водорода и пр.

Ø расщепляющееся или ядерное топливо (основа ядерной энергетики (уран 235).

Горючее делят на органическое и неорганическое. Органическое горючее- углерод и углеводород. Горючее бывает природное (добытое в недрах земли) и искусственное (переработанное природное).

Искусственное в свою очередь делится на композиционное (полученное механической переработкой естественного, бывает в виде гранул, эмульсий, брикетов) и синтетическое(произведенное путем термохимической переработки естественного — бензин, керосин, дизельное топливо, угольный газ и т.д.).

Более 90% потребляемой энергии образуется при сжигании естественного органического топлива 3 видов:

¨ твердое топливо (уголь, торф, сланцы).

¨ жидкое топливо (нефть и газоконденсаты).

¨ газообразное топливо (природный газ, СН4, попутный газ нефти).

Органическое топливо состоит из следующих составляющих: горючая составляющая (органические ингредиенты — С, Н, О, N, S) и негорючая составляющая (состоит из влаги, минеральной части).

Общепринятое слово «горючее» — это топливо, предназначенное для сжигания (окисления). Обычно слово «топливо» и «горючее» воспринимаются как адекватные, т.к. чаще всего «топливо» и бывает представлено «горючим».

Однако следует знать и другие разновидности топлива. Так, металлы алюминий, магний, железо и др. при окислении так же могут выделять много теплоты.

Окислителем вообще могут быть кислород воздуха, чистый кислород и его модификации (атомарный, озон), азотная кислота, перекись водорода и т.д.

Сейчас в основном используется ископаемое органическое горючее с окислителем — кислородом воздуха.

Различают три стадии преобразования исходного органического материала:

¨ торфяная стадия — распад высокомолекулярных веществ, синтез новых; при частичном доступе кислорода образуется торф и уголь, без доступа кислорода — нефть и газы;

¨ буроугольная стадия — при повышенной температуре и давлении идет полимеризация веществ, обогащение углеродом;

¨ каменноугольная стадия — дальнейшая углефикация.

Жидкая смесь углеводородов мигрировала сквозь пористые породы, при этом образовались месторождения нефти, газа; высокое содержание минеральных примесей приводило к возникновению горючих сланцев.

Твердое и жидкое органическое топливо характеризуется сложностью химического состава, поэтому обычно дается только процентное содержание (элементный или элементарный процентный состав топлива) химических элементов, без указания структур соединений.

Основной элемент, выделяющий теплоту при окислении — это углерод С, менее — водород Н. Особое внимание следует уделять сере S. Она заключена как в горючей, так и в минеральной части топлива.

При сжигании сера влияет на коррозионную активность продуктов сгорания, поэтому это — нежелательный элемент. Влага W в продуктах сгорания представлена внешней («мокрое» топливо), кристаллогидратной, образованной при окислении водорода.

Минеральная часть А — это различные окислы, соли и другие соединения, образующие при сжигании золу.

Состав твердого и жидкого топлива выражается в % по массе, при этом за 100% могут быть приняты:

1) рабочая масса — используемая непосредственно для сжигания;

2) аналитическая масса — подготовленная к анализу;

3) сухая масса — без влаги;

4) сухая беззольная масса;

5) органическая масса.

Поэтому, например:

Состав топлива необходим для определения важнейшей характеристики топлива —теплоты сгорания топлива (теплотворная способность топлива).

Теплота сгорания топлива — это количество тепловой энергии, которая может выделиться в ходе химических реакций окисления горючих компонентов топлива с газообразным кислородом, измеряется в кДж/кг для твердого и жидкого, в кДж/м3 — для газообразного топлива.

При охлаждении продуктов сгорания влага может конденсироваться, выделяя теплоту парообразования. Поэтому различают высшую — без учета конденсации влаги, и низшую — теплоту сгорания, при этом:

Средние теплоты сгорания, кДж/кг(кДж/м3)

мазут ……….………..40200

соляр…………………42000

торф………..………….8120

бурый уголь….……….7900

антрацит……………..20900

природный газ……….35800

Для сравнения различных видов топлива их приводят к единому эквиваленту — условному топливу, имеющему теплоту сгорания 20308 кДж/кг (7000 ккал/кг). Для пересчета реального топлива в условное используется тепловой эквивалент:

,

· для угля в среднем — 0,718;

· газа природного — 1,24;

· нефти — 1,43;

· мазут — 1,3;

· торфа — 0,4;

· дров — 0,25.

Твердое органическое топливо по степени углефикации делится на древесину, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит.

Важной характеристикой, влияющей на процесс горения твердого топлива, является выход летучих веществ (убыль массы топлива при нагреве его без кислорода при 850оС в течение 7 мин). По этому признаку угли делят на бурые (выход летучих более 40%), каменные (10 — 40%), антрациты (менее 10%). Воспламеняемость антрацитов поэтому хуже, но выше. Это надо учитывать при организации процесса сжигания.

Зола — порошкообразный горючий остаток, образующийся при полном окислении горючих элементов, термического разложения и обжига минеральных примесей.

Шлак — спекшаяся зола.

Эти продукты сгорания оказывают большое влияние на КПД топочного оборудования (загрязнения, зашлаковка), надежность работы (разрушение обмуровок, пережог труб).

Нефть в сыром виде редко используется как топливо, чаще всего для этой цели идут нефтепродукты.

В зависимости от температуры перегонки нефтепродукты делят на фракции: бензиновые (200-225оС); керосиновые (140-300оС); дизельные (190-350оС); соляровые (300-400оС); мазутные (более 350оС).

В котлах котельных и электростанций обычно сжигается мазут, в бытовых отопительных установках — печное бытовое (смесь средних фракций).

К природным газам относится газ, добываемый из чисто газовых месторождений, газ конденсатных месторождений, шахтный метан и др. Основной компонент природного газа — метан. В энергетике используется газ, концентрация СН4 в котором выше 30% (за пределами взрывоопасности).

Искусственные горючие газы — результат технологических процессов переработки нефти и других горючих ископаемых (нефтезаводские газы, коксовый и доменный газы, сжиженные газы, газы подземной газификации угля и др.).

Из композиционных топлив, как наиболее употребительное, можно назвать брикеты — механическая смесь угольной или торфяной мелочи со связующими веществами (битум и др.), спрессованная под давлением до 100 МПа в специальных прессах.

Синтетическое топливо (полукокс, кокс, угольные смолы) в Беларуси не используется.

Расщепляющееся топливо — вещество, способное выделять большое количество энергии за счет торможения продуктов деления тяжелых ядер (урана, плутония). В качестве ядерного топлива используется природный изотоп урана , доля которых во всех запасах урана менее 1%.

Природное топливо располагается в земной коре. Запасы угля в мире оцениваются в 14 триллионов тон (Азия — 63%, Америка — 27%). Основные запасы угля — Россия, США, Китай. Все количество угля можно представить в виде куба со стороны 21 км; из него ежегодно «выедается» человеком на свои разносторонние нужды «кубик» с ребром 1,8 км.

Очевидно, при таком темпе потребления этого угля хватит на срок порядка 1000 лет. Поэтому, в общем разговоры о топливных и энергетических кризисах скорее имеют политическую, чем ресурсную подоплеку.

Другое дело — уголь тяжелое, неудобное топливо, имеющее много минеральных примесей, что усложняет его использование, но главное — запасы его распределения крайне неравномерно.

Общеизвестны страны, обладающие самыми богатыми месторождениями нефти, при этом разведанные запасы нефти все время увеличиваются; прирост идет в основном за счет морских шельфов. Если некоторые страны берегут свои запасы в земле (США), другие (Россия) интенсивно их «выкачивают».

Общие запасы нефти в мире ниже, чем угля, но более удобное для использования топливо, особенно в переработанном виде. После подъема через скважину нефть подается потребителям в основном нефтепроводами, железной дорогой, танкерами, расстояние может достигать нескольких тысяч километров.

Поэтому в себестоимости нефти существенную долю имеет транспортная составляющая.

Энергосбережение при добычи и транспортировке жидкого топлива заключается в уменьшении расхода электроэнергии на прокачку (удаление вязких парафинистых компонентов, нагрев нефти, применение экономичных насосов, увеличение диаметров нефтепроводов).

Природный газ располагается в залежах, представляющих собой купола из водонепроницаемого слоя (типа глины), под которым в пористой среде (передатчик) под давлением находится газ, состоящая в основном из СН4.

На выходе из скважины газ очищается от песчаной взвеси, капель конденсата и других включений и подается на магистральный газопровод диаметром 0,5…1,5 м длиной несколько тысяч километров. Давление газа в газопроводе поддерживается на уровне 5 МПа при помощи компенсаторов, установленных через каждые 100…150 км.

Компрессоры вращаются газовыми турбинами, потребляющими газ, общий расход газа составляет 10…12% от всего прокачиваемого. Поэтому транспорт газообразного топлива весьма энергозатратен. Транспортные расходы намного ниже для сжигания газа, но и доля его потребления мала.

Энергосбережение при добычи и транспорте газообразного топлива заключается в использование передовых технологий бурения, очистки, распределения, повышения экономичности газотурбинных установок для привода компрессоров магистралей.

Для всех видов топлива коэффициент извлечения из недр составляет 0,3…0,6, а для его увеличения требуется существенные затраты.

1.3. Основные типы электростанций.

Электрическая станция – предприятие или установка, вырабатывающая электроэнергию путем преобразования других видов энергии.

Электрические станции вырабатывают электрическую и тепловую энергию для нужд народного хозяйства страны и коммунально-бытового обслуживания. В зависимости от источника энергии различают:

· тепловые электростанции (ТЭС);

· гидроэлектрические станции (ГЭС);

· атомные станции (АЭС) и др.

Источник: https://studopedia.su/19_26099_energeticheskie-resursi-osnovnie-ponyatiya.html

Энергоресурсы и их структура

Энергетические ресурсы:  Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА В ОБЛАСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

АКТУАЛЬНОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

РАЗДЕЛ 1

Источником всей энергии на Земле является Солнце. В процессе фотосинтеза, являющегося основой жизни многих видов растений, живая природа потребляет лишь незначительную часть от общего количества исходящей от Солнца энергии.

Наибольшее количество солнечной энергии расходуется на согревание атмосферы Земли, освещение планеты и на осуществление процессов кругооборота веществ на Земле. Энергия является основой жизни на Земле.

Органическое топливо (уголь, нефть, газ) – это аккумулированная солнечная энергия, накопленная в течение миллионов лет, потребляемая человечеством в считанные годы. Преобразованной солнечной энергией является энергия других источников, например ветра, рек, морских приливов и отливов, волн.

Растения поглощают солнечную энергию в процессе фотосинтеза; животные потребляют эту энергию косвенным путем, поедая растения и других животных. Человек потребляет солнечную энергию различными путями, в том числе и с пищей.

Использование энергии человечеством растет. В глубокой древности человек научился перерабатывать энергию Солнца путем сжигания биологической материи (например, древесины, тростника, соломы или навоза). Сегодня перечень энергоресурсов неизмеримо шире. Современные энергосистемы являются неотъемлемым компонентом инфраструктуры общества.

Учитывая, что энергия является важнейшим элементом устойчивого развития любого государства, каждое из них стремится разработать такие способы энергоснабжения, которые наилучшим образом обеспечивали бы развитие и повышение качества жизни людей, при одновременном сведении к минимуму воздействия человеческой деятельности на здоровье людей и окружающую среду.

Совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности называется топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР). (

Энергоресурсы имеют сложную структуру и подразделяются прежде всего на первичные (природные) и преобразованные. Первичные – это ресурсы, имеющиеся в природе в начальной форме. Энергия, получаемая при использовании таких ресурсов, называется первичной. Первичные энергоресурсы бывают:

— возобновляемые – природные энергоносители, постоянно пополняемые в результате естественных (природных) процессов.

Возобновляемые ТЭР основаны на использовании возобновляемых источников энергии: солнечного излучения, энергии ветра, рек, морей и океанов, внутреннего тепла Земли, воды, воздуха; энергии естественного движения водных потоков и существующих в природе градиентов температур; энергии от использования всех видов биомассы, получаемой в качестве отходов растениеводства и животноводства, искусственных лесонасаждений и водорослей; энергию от утилизации отходов промышленного производства, твердых бытовых отходов и осадков сточных вод; энергию от прямого сжигания растительной биомассы, термической переработки отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности (на основе Закона РФ «Об энергосбережении»). ГОСТ

— невозобновляемые, запасы которых не имеют источников пополнения и постепенно уменьшаются в связи с растущим их потреблением (уголь, нефть, газ, ядерная энергия). В свою очередь, невозобновляемые ресурсы представлены двумя типами — традиционные и нетрадиционные.

К первому типу относятся жидкие и газообразные углеводороды, угли и высококачественные урановые руды. Среди нетрадиционных природных источников энергии до некоторой степени условно выделены два вида: пригодные к освоению в XXI в.

и перспективные источники энергии, широкое освоение которых возможно лишь в следующем веке.

При изменении исходной формы первичных энергоресурсов в результате превращения или обработки образуются преобразованные энергоресурсы: бензин и другие виды нефтепродуктов, электричество, искусственный газ, водород, пар, горячую воду, тепло.

В зависимости от стадии преобразования различают следующие виды энергии:

— первичная – энергетические ресурсы, извлекаемые из окружающей среды;

— подведенная – энергоносители, получаемые потребителями: разные виды жидкого, твердого и газообразного топлива, электроэнергия, пар и горячая вода, разные носители механической энергии и др.;

— конечная – форма энергии, непосредственно применяемая в производственных, транспортных или бытовых процессах потребителей.

Преобразование топлива в конечные виды энергии связано с вредными выбросами твердых частиц, газообразных соединений, а также большого количества тепла, негативно воздействующего на окружающую среду.

Возобновляемые энергоресурсы (исключая гидроэнергетические) не нуждаются в транспортировке к месту потребления, но обладают низким энергетическим потенциалом из-за низкой степени концентрации, в связи с чем преобразование энергии большинства возобновляемых источников требует больших капитальных вложений.

Это в значительной степени компенсируется широким распространением, относительно высокой экологической частотой и их практической неисчерпаемостью. Такие источники наиболее рационально использовать непосредственно вблизи потребителя без передачи энергии на расстояние.

Энергетика, работающая на этих источниках, использует потоки энергии, уже существующие в окружающем пространстве, перераспределяет, но не нарушает их общий баланс. Кроме того, возобновляемые источники энергии являются экологически чистыми.

Неиспользование потоков энергии возобновляемых источников приводит к ее безвозвратной потере, что предопределяет несколько иной подход к оценке эффективности устройств, применяющих эти источники, по сравнению с устройствами, работающими на невозобновляемых ресурсах.

Согласно классификации Международного энергетического агентства, к возобновляемым источникам энергии относятся следующие категории:

— возобновляемые источники энергии, которые сжигаются, отходы биомассы:

— твердая биомасса и животные продукты: биологическая масса, в том числе любые материалы растительного происхождения, используемые непосредственно как топливо или превращаемые в другие формы перед сжиганием (древесина, растительные отходы и отходы животного происхождения; древесный уголь, которое получают из твердой биомассы);

— газ/жидкость из биомассы: биогаз, полученный в процессе анаэробной ферментации биомассы и твердых отходов, который сжигается для производства электричества и тепла;

— муниципальные отходы: материалы, которые сжигаются для выработки тепловой и электрической энергии (отходы жилого, коммерческого и общественного секторов). Утилизируются муниципальными властями с целью централизованного уничтожения.

Из возобновляемых энергоресурсов в настоящее время в основном используется гидроэнергия и в небольших количествах энергия ветра, солнца, геотермальная энергия.

Топливно-энергетические ресурсы, полученные как отходы или побочные продукты (сбросы и выбросы) производственного технологического процесса называются вторичными топливно-энергетическими ресурсами(ВЭР). Наиболее часто встречаются вторичные ТЭР в виде тепла различных параметров и топлива.

Например, к ВЭР в виде тепла относят нагретые отходящие газы технологических агрегатов; газы и жидкости систем охлаждения; отработанный водяной пар; сбросные воды; вентиляционные выбросы, тепло которых может быть полезно использовано.

К ВЭР в виде топлива относят, например, твердые отходы, жидкие сбросы и газообразные выбросы нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, химической, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности, в частности, доменный газ, древесную пыль, биошламы, городской мусор и т.п.

Энергетика – это топливно-энергетический комплекс страны, охватывающий получение, передачу, преобразование и использование различных видов энергии и энергетических ресурсов.

Она является точкой пересечения энергетической, экономической и социальной составляющих общественного развития и регулирующим фактором в эколого-экономическом пространстве.

Причем состояние отрасли и отдельных предприятий отражает, с одной стороны, состояние окружающей среды, с другой – уровень экономического развития и качества человеческого мышления.

Со второй половины XX века, в условиях научно-технической революции, потребности человеческого общества в различных видах энергии, главным образом электрической, быстро возрастают.

Энергосистема представляет собой совокупность энергетических ресурсов всех видов, методов их получения (добычи), преобразования, распределения и использования, а также технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии.

В состав энергетического хозяйства входят несколько элементов:

— топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — часть энергетического хозяйства от добычи (производства) энергетических ресурсов, их обогащения, преобразования и распределения до получения энергоносителей потребителями. Объединение разнородных частей в единый хозяйственный комплекс объясняется их технологическим единством, организационными взаимосвязями и экономической взаимозависимостью;

— электроэнергетика – часть ТЭК, обеспечивающая производство и распределение электроэнергии;

— централизованное теплоснабжение – часть ТЭК, которая производит и распределяет пар и горячую воду от источников общего пользования;

— теплофикация – часть электроэнергетики и централизованного теплоснабжения, обеспечивающая комбинированное (совместное) производство электроэнергии, пара и горячей воды на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) и магистральный транспорт тепла.

Топливо подразделяют на следующие четыре группы:

— твердое;

— жидкое;

— газообразное;

— ядерное.

Древнейшими видами твердого топлива были (а во многих местах остаются и в настоящее время) древесина и другие растения: солома, камыш, стебли кукурузы и т. п.

Первая промышленная революция, которая в XIX веке полностью преобразовала аграрные страны Европы, а затем и Америку, произошла в результате перехода от древесного топлива к ископаемому угольному. Потом пришла эра электричества. Открытие электричества оказало огромное влияние на жизнь человечества и обусловило зарождение и рост крупнейших городов мира.

Применение нефти и природного газа в сочетании с развитием электроэнергетики, а затем и освоение энергии атома позволили промышленно развитым странам осуществить грандиозные преобразования, итогом которых стало формирование современного облика планеты.

К твердым видам топлива относят:

— древесину, другие продукты растительного происхождения;

— уголь (с его разновидностями: каменный, бурый);

— торф;

— горючие сланцы.

Ископаемые твердые топлива (за исключением сланцев) являются продуктом разложения органической массы растений. Самый молодой из них торф, представляющий собой плотную массу, образовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений.

Следующими по «возрасту» являются бурые угли — землистая или черная однородная масса, которая при длительном хранении на воздухе частично окисляется (выветривается) и рассыпается в порошок. Затем идут каменные угли, обладающие, как правило, повышенной прочностью и меньшей пористостью.

Органическая масса наиболее старых из них — антрацитов претерпела наибольшие изменения и состоит из углерода. Антрацит отличается высокой твердостью.

Горючие сланцы представляют собой полезное ископаемое, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы, близкой по составу к нефти.

Жидкие виды топлива получают путем переработки нефти. Сырую нефть нагревают, после чего полученные пары разгоняют на фракции, конденсирующиеся при различной температуре:

— сжиженный газ;

— бензиновую;

— керосиновую;

— дизельную.

Жидкий остаток называется мазутом.

Газообразным видом топлива является природный газ, добываемый как непосредственно, так и попутно с добычей нефти, называемый попутным. Основными компонентами природного газа являются метан и в небольшом количестве азот, высшие углеводороды, двуокись углерода. Попутный газ содержит меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов, и поэтому выделяет при сгорании больше теплоты

В промышленности и в быту находит широкое распространение сжиженный газ, получаемый при первичной переработке нефти. На металлургических заводах в качестве попутных продуктов получают коксовый и доменный газы. Они используются здесь же на заводах для отопления печей и технологических аппаратов.

В районах расположения угольных шахт своеобразным «топливом» может служить метан, выделяющийся из пластов при их вентиляции.

Газы, получаемые путем газификации (генераторные) или путем сухой перегонки (нагрев без доступа воздуха) твердых топлив, в большинстве стран практически вытеснены природным газом, однако в настоящее время снова возрождается интерес к их производству и использованию.

В последнее время все большее применение находит биогаз – продукт анаэробной ферментации (сбраживание) органических отходов (навоза, растительных остатков, мусора, сточных вод и т. д.).

Ядерным топливом является уран.

Анализ оценки обеспеченности ТЭР показывает, что наиболее дефицитным видом топлива является нефть. Ее хватит по разным источникам на 25-40 лет. Затем, через 35-65 года, истощатся запасы горючего газа и урана. Лучше всего обстоит дело с углем, запасы которого в мире достаточно велики, и обеспеченность углем составит 200-300 лет.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/3_64363_energoresursi-i-ih-struktura.html

Классификация топливно-энергетических ресурсов

Энергетические ресурсы:  Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

Основные понятия и определения

Топливно-энергетические ресурсы — это совокупность природных и произведенных энергоносителей, запасенная энергия которых при сущест­вующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности. Топливно-энергетические ресурсы делятся на первичные и вторичные.

К первичным энергетическим ресурсам относятся ресурсы, получаемые непосредственно из природных источников для последующего преобразова­ния в другие виды энергии либо для непосредственного применения. Часто первичные ресурсы не могут быть использованы непосредственно и должны быть извлечены и подготовлены к дальнейшему потреблению.

Первичные ресурсы подразделяют на возобновляемые и невозобновляемые.

Вторичные энергетические ресурсы — это энергетические ресурсы, полу­чаемые в виде побочных продуктов основного и вспомогательного произ­водства в различных технологиях.

Топливно-энергетические ресурсы включают в себя не только источники получения энергии, но и произведенные энергетические ресурсы, к которым относят, в первую очередь, тепловую энергию (чаще всего передаваемую в виде горячей воды и водяного пара) и электрическую энергию и которые получают, используя энергию первичных и вторичных энергоресурсов. Электрическая энергия впоследствии может быть снова преобразована в дру­гие виды энергии.

Основные виды топливно-энергетических ресурсов представлены на схеме, изображенной на рис. 1.1.

Невозобновляемые энергетические ресурсы

К невозобновляемым источникам энергии относят большинство видов природного органического топлива, а также ядерное топливо. В настоящее время более 90 % тепловой и электрической энергии производится при использовании невозобновляемых энергетических ресурсов.

Органическое топливо. Природное органическое топливо по агрегат­ному состоянию делят на твердое, жидкое и газообразное, по происхожде­нию — на естественное и искусственное. Кроме того, по способу использо­вания органическое топливо подразделяют на котельно-печное и моторное.

Твердое топливо. К твердому топливу относятся каменный и бурый угли, сланцы, торф. По составу твердое топливо включает в себя горючую и негорючую (влага, зола) массы. В состав природного твердого топлива кроме углерода и водорода практически всегда входит сера.

Рис. 1.1. Основные виды топливно-энергетических ресурсов

Уголь — наиболее потребляемое твердое топливо. Его запасы на Земле по сравнению с другими видами топлива наиболее значительны. Угли различа­ются по своему составу, а значит, и по теплоте сгорания. Плотность угля колеблется в пределах 1100—1500 кг/м , а низшая теплота сгорания — от 9,0—16,0 (бурые угли) до 16,0—29,0 МДж/кг (каменные угли). серы в углях может доходить до 7 %.

Сланцы — ископаемое топливо с высокими зольностью (до 60 %) и влажностью. Низшая теплота сгорания сланцев составляет 6—10 МДж/кг. Они характеризуются высоким содержанием водорода и летучих веществ, поэтому легко воспламеняются.

Торф имеет высокую влажность (до 50 %) и низкую теплоту сгорания (8,4—10,5 МДж/кг). Поскольку период образования торфа в природных условиях гораздо меньше, чем период образования угля или нефти, его иногда относят к возобновляемым энергетическим ресурсам.

Сланцы и торф относятся к местным видам топлива.                                            i

К искусственному твердому топливу относится кокс, получаемый при нагревании естественного твердого топлива без доступа воздуха. Кокс содержит 96 — 98 % углерода. Каменноугольный кокс используется в качестве топлива при плавке чугуна в доменных печах, являясь одновременно восстановителем железа из его оксидов.

При переработке твердого топлива (газификации) может быть получено газообразное и жидкое топливо.

Жидкое топливо представляет собой в основном продукты переработки нефти. В настоящее время сама нефть практически не является топливом. Основная единица измерения количества сырой нефти — нефтяной баррель (в переводе с английского — «бочка»), равный 159 л.

Различные марки сырой нефти имеют разный состав, а следовательно, и разные плотность и теплоту сгорания, что во многом определяет их цену на мировом рынке энергоносителей. Плотность нефти является одной из основ­ных ее характеристик. В зависимости от плотности нефть делится на легкую (р = 650-870 кг/м ), среднюю (р = 871-910 кг/м) и тяжелую (р = = 911-1050 кг/м3).

В качестве энергетического топлива используется тяжелый продукт переработки нефти — мазут (р = 890-1000 кг/м ). В России марки мазута разли­чаются по уровню содержания серы и по вязкости. Мазут также может быть использован для получения светлых нефтепродуктов при глубокой перера­ботке (крекинге, реформинге).

Более легкие продукты переработки нефти — бензин, керосин и дизельное топливо используются в качестве моторного топлива.

Газообразное топливо. Природный газ, основу которого составляет метан, является наиболее экологически чистым видом топлива. При добыче и переработке природного газа производятся его осушка, очистка от серово­дорода и отделение наиболее тяжелых фракций.

К природному газообразному топливу относится также попутный нефтя­ной газ, залегающий вместе с нефтью в нефтяных пластах, а также образующийся при переработке нефти. Кроме метана он содержит этан, пропан, бутан и пары более тяжелых углеводородов. На газоперерабаты­вающих заводах из попутного газа отделяют бензиновые фракции.

Топливо транспортируется по трубопрово­дам, перевозится морским и железнодорож­ным транспортом. Оно используется для выра­ботки тепловой и электрической энергии, непосредственно сжигается в печах при осу­ществлении высокотемпературных технологи­ческих процессов (черная металлургия, полу­чение стекла, цемента и др.).

Более 50 % всего органического топлива, используемого в России, сжигается на тепло­вых электростанциях (рис. 1.2) и в котельных.

Рис. 1.2. Использование различ­ных видов органического топлива при получении электроэнергии на тепловых электростанциях России (данные 2006 г.):1 — природный газ; 2 — уголь; 3 — мазут

Ккотельно-печному топливу относятся, в первую очередь, природный газ, мазут и каменный уголь, т.е. те виды топлива, которые сжигаются в кот­лах электростанций, отопительных и производственно-отопительных котельных, промышленных печах. Часто эти виды топлива также называют энергетическими.

В котлах электростанций и особенно в отопительных котельных нередко сжигается торф, древесные отходы и другие виды местного топлива. В мас­штабах страны и региона эти виды топлива редко относят к котельно-печ­ному, хотя это часто делают при энергетическом обследовании предприятия, сопровождающемся заполнением энергетического паспорта.

Моторное топливо — это топливо, используемое в двигателях внутрен­него сгорания, а также в реактивных и газотурбинных двигателях для при­вода машин и механизмов.

К моторному топливу относятся прежде всего бензин и дизельное топ­ливо. Керосин используется как топливо для авиационных двигателей.

Как бензин, так и дизельное топливо представляют собой смесь легких углеводо­родов различного состава и различной плотности. Теплота сгорания этих видов топлива меняется в зависимости от их марки.

Например, низшая теп­лота сгорания бензина марки АИ-93 составляет 44 МДж/кг, а дизельного топ­лива марки JI — 42,6 МДж/кг [ 1 ].               

В качестве моторного топлива все шире используется сжиженный газ.

Органическое топливо дорожает, поскольку его запасы постепенно сокращаются и растет сложность добычи за счет освоения труднодоступных месторождений. Удорожание органического топлива связано также и с тем, что оно служит в качестве ценного сырья для целого ряда химических про­изводств.

Ядерное топливо. Кроме органического топлива в мировой энергетике широко используется ядерное топливо. Обычно различают понятия «ядер­ное топливо» и «ядерное горючее».

Ядерное горючее — это природный изотоп урана U и получаемые искусственным путем в процессе ядерных реакций изотопы плутония Pu . Ядерное топливо, как правило, содержит не только изотопы веще­ства, поддерживающие цепную ядерную реакцию, но и изотопы (ядерное сырье), которые в процессе реакции превращаются в искусственно получае­мое ядерное горючее.

На атомных электростанциях ядерное топливо используется в составе тепловыделяющих элементов (твэлов), состоящих из сердечника, выполнен­ного из делящегося вещества, и оболочки.

Природная урановая руда содержит мало изотопов урана и требует пред­варительного обогащения.    

Суммарная мощность работающих в мире атомных электростанций составляет примерно 300 ГВт. Выработка электроэнергии на АЭС крупней­ших стран — производителей атомной энергии приведена в табл. 1.1 [2].

Источник: https://studopedia.net/6_109278_klassifikatsiya-toplivno-energeticheskih-resursov.html

Классификация энергетических ресурсов

Энергетические ресурсы:  Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

Раздел 2.Повышение энергоэффективности как приоритетное направление

Ресурсосберегающей деятельности.

Лекция 2.1. Мировая энергетика: оценка состояния, проблемы и перспективы развития

1.Роль энергетики в жизни и развитии общества. Способы получения энергии. Основные понятия, термины в энергетике и энергосбережении.

2.Классификация энергетических ресурсов.

3.Энергетические ресурсы мира: уровни потребления от дельных энергоносителей, их потенциал, эффективность использования, прогнозы развития мировой энергетики.

Роль энергетики в развитии человеческого общества. Способы получения энергии. Основные понятия, термины в энергетике и энергосбережении.

Энергетика — это топливно-энергетический комплекс страны, охватывающий получение, передачу, преобразование и использование различных видов энергии и энергетических ресурсов.

Она является точкой пересечения энергетической, экономической и социальной составляющих общественного развития и регулирующим фактором в эколого-экономическом пространстве.

Причем состояние отрасли и отдельных предприятий отражает, с одной стороны, состояние окружающей среды, с другой — уровень экономического развития и качества человеческого мышления.

Энергосистема представляет собой совокупность энергетических ресурсов всех видов, методов их получения (добычи), преобразования, распределения и использования, а также технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии.

Рост цен на энергоресурсы делает экономически целесообразной задачу энергосбережения. На сегодняшний день в любой отечественный продукт заложено в 3-5-10 раз больше энергозатрат, чем в аналогичный западноевропейский.

Радикальным решением является использование нового технологического оборудования и процессов с меньшим потреблением электроэнергии.

Человечеству известно боле 15 видов энергии. Но для производственной деятельности и бытовых нужд люди используют в основном 4 вида энергии: тепловую на долю, которой приходится 75% всей энергии, механическую – 24, электрическую – и световую – 1% всей энергии.

Электроэнергия– один из наиболее совершенных видов энергии. Ее широкое использование обусловлено следующими преимуществами:

— возможностью выработки и в местах сосредоточения ТЭР;

— удобством транспортировки на большие расстояния;

— экологичностью;

— делимостью;

— возможностью применения новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

К недостаткам электрической энергии следует отнести повышенную опасность и сложность аккумулирования. Потребление электроэнергии косвенно свидетельствует об уровне экономического и технологического развития государства. В странах с развитой промышленностью доля электрической энергии, как правило, значительна.

Механическая энергия получается путем преобразования электрической энергии в электрических машинах (электродвигателях) или тепловых (двигателях внутреннего сгорания, паровых турбинах), использующих химическую энергию топлива. Для получения механической энергии использовались издавна машины и механизмы, преобразующие энергию ветра и падающей воды.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды. Продуктов сгорания топлива. Предприятями, на которых производится тепловая и электрическая энергия являются:

ТЭС на углеводородном топливе КЭС и ТЭЦ( КЭС производят только электрическую энергию, ТЭЦ- электрическую энергию и тепловую);

ГЭС использующие энергию падающего потока воды, течения, прилива.

АЭС — использующие энергию ядерного распада;

Котельные различной мощности- вырабатывающие только тепловую энергию.

Проблемы энергетики неразрывно связаны с экономической политикой государства, которая разрабатывается с учетом основных показателей: валового внутреннего продукта, валового национального продукта.

Валовой национальный продукт— включает дополнительно к ВВП сумму добавленных стоимостей, вложенных национальными производителями за границей, за вычетом добавленных стоимостей, обеспеченных иностранными предпринимателями на территории страны. ВВП выражается в национальной валюте каждой страны, в ВНП — как правило, в долларах США или евро.

Энергоемкость продукции — количество энергии, необходимой для производства единицы продукции.

Энергоэффективность— показывает, какое количество единиц продукции можно произвести, затратив единицу количества энергии. Энергоемкость ВВП оценивается в кг у. т., затраченного на производство валового продукта стоимостью 1дол. США, а энергоэффективность в долл.на 1кг у.т.

Эффективное использование ТЭР — использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства.

Энергосбережение – организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических, физических лиц, направленная на снижение потерь топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации.

Топливно – энергетические ресурсы (ТЭР) – совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике.

Пользователи ТЭР — субъекты хозяйствования независимо от форм собственности, зарегистрированные на территории Республики Беларусь в качестве юридических лиц или индивидуальных предпринимателей, осуществляющих свою деятельность без образования юридического лица, а также другие лица, которые в соответствии с законодательством Республики Беларусь имеют право заключать хозяйственные договоры, и граждане, использующие ТЭР.

Производители ТЭР —субъекты хозяйствования, независимо от формы собственности, зарегистрированные на территории Республики Беларусь в качестве юридических лиц, для которых любой из видов ТЭР, используемых в республике, является товарной продукцией.

Энергетический потенциал – это параметр, который определяет возможность использования источника энергии и выражается в единицах энергии.

Единица энергии — в системе СИ является джоуль (ДЖ) или киловатт. час(кВТ.ч). Внесистемной единицей энергии является калория (кал) и грамм или тонна условного топлива(т.у.т) При этом используется соотношения: 1кал= 4,19Дж, 1т.у.т. = 7000калл.

Энергетический баланс- это система показателей, отражающих количественное соответствие между приходом и расходом энергоресурсов.

Условное топливо представляет собой единицу учета органического топлива, применяемую для сопоставления эффективности различных видов топлива и суммарного учета.

В качестве единицы условного топлива применяется 1 кг топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг (29,3 МДж/кг), что соответствует хорошему малозольному сухому углю. Например, бурые угли имеют теплоту сгорания менее 24 МДж/ кг, а антрациты и каменные угли — 23-27 МДж/кг.

Классификация энергетических ресурсов

Энергетические ресурсы подразделяются на первичные и вторичные.

Первичные или природные ресурсы образуются в результате геологического развития Земли или проявляющиеся через космические связи( излучение солнца), делятся на невозобновляемых( уголь, нефть, газ, торф, сланцы) и возобновляемые( энергия рек, солнечная радиация, энергия приливов, биотопливо). Геотермальная и термоядерная энергия относятся к неисчерпаемым источникам энергии.

Вторичные энерегетические ресурсы (ВЭР) – энергия, получаемая в ходе технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии виде побочного продукта основного производства и не применяемая в этом энергетическом процессе.

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии — источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, Солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов.

Учитывая истощенность энергетических ресурсов, роль использования возобновляемых источников энергии во многих странах с каждым годом -возрастает.

Так, выработка электроэнергии на ветряных установках увеличивается в среднем в год на 24 %, от солнечных батарей — на 17, а на геотермальных станциях — на 4%.

В Дании на ветроустановках вырабатывается 10 % всей производимой в стране электроэнергии, в германской земле Шлезвиг-Гольштейн — 14, в провинции Наварра (Испания) — 22 %.

Солнечная энергия преимущественно используется для горячего водоснабжения, сушки сельскохозяйственной продукции, опреснения вод, других технологических целей, а также преобразования ее в электрическую энергию.

В дальнейшем на первое место должны выйти технологии по преобразованию солнечной энергии в электрическую и химическую энергию. Находит применение солнечная энергия также на наземных транспортных средствах, на водных просторах и в воздухе.

Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производства энергии.

Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовления гелиостатов, другой аппаратуры, их перевозки.

Энергия, заключенная в текущей воде, многие тысячелетия верно служит человеку. Запасы воды на земле колоссальны. Огромным аккумулятором энергии является мировой океан, поглощающий большую ее часть, поступающую от Солнца. В нем плещут волны, происходят приливы и отливы, возникают могучие океанские течения.

На земле рождаются многочисленные реки, несущие огромные массы воды в моря и океаны. И люди раньше всего научились использовать энергию рек в качестве путей сообщения. Когда наступил золотой век электричества, произошло возрождение водяного колеса в виде водяной турбины.

Считают, что современная гидроэнергетика родилась в 1891 г.

В результате воздействия сил притяжения Луны и Солнца происходят периодические колебания уровня моря и атмосферного давления, что приводит к образованию приливных волн, которые и используются для выработки электроэнергии на приливных электростанциях (ПЭС).

Из современных приливных электростанций наиболее хорошо известны крупномасштабная электростанция Ране мощностью 240 МВт (Бретань, Франция), построенная в 1967 году на приливах высотой до 13 м, и небольшая, но принципиально важная опытная станция мощностью 400 кВт в Кислой Губе на побережье Баренцева моря (Россия).

Блоки этой ПЭС буксировались на плаву в нужные места для включения ее в местные энергосети в часы максимальной нагрузки электроэнергии потребителями.

Большое распространению получает использование биомассыдля получения электроэнергии.

Большое внимание приобрела «океанотермическаяэнергоконверсия» (ОТЭК), то есть получение электроэнергии за счет разности температур между поверхностными и засасываемыми насосами глубинными океанскими водами, например, при использовании в замкнутом цикле турбины таких легко испаряющихся жидкостей, как пропан, фреон или аммоний.

Большие запасы энергии содержаться в местах впадения пресноводных рек в моря и соленые водоемы.

При наличии перепадов солености возникает осмотическое давление, которое может быть использовано для производства энергии, например, с помощью мембранных установок и другими способами.

Остается заманчивой идея использования потока теплой воды Гольфстрима, несущего ее вблизи берегов Флориды со скоростью 5 миль в час.

Ветровая энергия использовалась человеком с давних времен для приведения в движение лодок и судов, ветряных мельниц и водоподъемников. В настоящее время ветровые установки применяются более чем в 30 странах.

Использование энергии ветра возможно только в тех местах, где средняя скорость ветра на протяжении года составляет в пределах 4 м/с, или 14,4 км/ч и более.

Наиболее сильные и устойчивые ветры в Европе имеют место на морском побережье в Ирландии, Шотландии, в отдельных районах Дании, Голландии, Франции, Испании, на юго-западе Англии и в Уэльсе.

Геотермальные ресурсы представляют собой запасы термальных вод, к которым относятся подземные воды, естественных коллекторов геотермальной энергии — природных теплоносителей (воды, пара и пароводяных смесей).

Небольшая северная страна Исландия практически не имеет других источников энергии, кроме как энергию от тепла земли в виде знаменитых гейзеров-фонтанов горячей воды.

Благодаря им многочисленные исландские теплицы, обогреваемые подземными источниками, полностью обеспечивают страну помидорами, яблоками и даже бананами.

Столица страны Рейкьявик, в которой проживает половина населения страны, отапливается только за счет подземных источников.

Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли. Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Первая такая электростанция была построена в 1904 году в Италии. В настоящее время такие электростанции существуют в ряде стран (Новая Зеландия, США и др.).

В отличие от многих других источников возобновляемой энергии, тепловая энергия Земли доступна днем и ночью, зимой и летом. На нее не влияют капризы погоды, и это делает ее очень привлекательной для использования.

Значительные запасы термальных вод имеются на Дальнем Востоке России. А в Грузии, например, запасы их составляют 220-250 млн м3/год. В 1999 г. они добывались в 23 месторождениях, общий тепловой потенциал составлял 120 тыс.

Гкал в год, что эквивалентно 105 тыс. т у. т. в год.

К невосполняемым энергетическим ресурсам относят: — каменный уголь, запасы которого в мире оцениваются в 10-12 трлн т; нефть, запасы которой распределены крайне неравномерно на Земле: на Ближнем и Среднем Востоке — 67, в Африке — 12,5, Юго-Восточной Азии и Дальнем Востоке — 3, Северной Америке — 9, Центральной и Южной Америке — 5,5, Западной Европе — 3 %. По уровню добычи нефти Россия занимает 3-е место в мире, уступая только Саудовской Аравии и США. В 1999 г. ее добыто 305 млн т. Рост цен на энергоресурсы делает экономически целесообразной задачу энергосбережения. На сегодняшний день в любой отечественный продукт заложено в 3-5-10 раз больше энергозатрат, чем в аналогичный западноевропейский.

Радикальным решением является использование нового технологического оборудования и процессов с меньшим потреблением электроэнергии.

Учитывая, что энергия является важнейшим элементом устойчивого развития любого государства, каждое из них стремится разработать такие способы энергоснабжения, которые наилучшим образом обеспечивали бы развитие и повышение качества жизни людей, особенно в развивающихся странах, при одновременном сведении к минимуму воздействия человеческой деятельности на здоровье людей и окружающую среду. В последние 25 лет все развитые страны мира перестали наращивать потребление первичной энергии на душу населения, обеспечив достаточно высокий уровень жизни своих граждан.

Источник: https://poisk-ru.ru/s31429t8.html

Энергетические ресурсы — это… Что такое Энергетические ресурсы?

Энергетические ресурсы:  Энергетические ресурсы представляют собой совокупность: ресурсов

        (a. energy resources; н. Energieressourcen; ф. ressources energetiques; и. recursos energeticos) — все доступные для пром. и бытового использования источники разнообразных видов энергии: механической, тепловой, химической, электрической, ядерной.        Tемпы науч.-техн. прогресса, интенсификация обществ.

произ-ва, улучшение условий труда и решение мн. социальных проблем в значит. мере определяются уровнем использования Э. p. Pазвитие Топливно-энергетического комплекса и энергетики является одной из важнейших основ развития всего совр. материального произ-ва.

        

Cреди первичных энергоресурсов различают невозобновляемые (невоспроизводимые) и возобновляемые (воспроизводимые) Э. p. K числу невозобновляемых Э. p. относятся в первую очередь органич. виды минерального топлива, добываемые из земных недр: нефть, природный газ, уголь, горючие сланцы, др. битуминозные г. п., торф. Oни используются в совр.

мировом x-ве в качестве топливно-энергетич. сырья особенно широко и, поэтому, нередко наз. традиционными Э. p. K возобновляемым (воспроизводимым и практически неисчерпаемым) Э. p. относятся гидроэнергия (гидравлич. энергия рек), a также т.н. нетрадиционные (или альтернативные) источники энергии: солнечная, ветровая, энергия внутреннего тепла Земли (в т.ч.

геотермальная), тепловая энергия океанов, энергия приливов и отливов. Oсобо должна быть выделена ядерная или атомная энергия, относимая к невозобновляемым Э. p., т.к. её источником являются радиоактивные (преим. урановые) руды.

Oднако co временем, c постепенной заменой атомных электростанций (АЭС), работающих на тепловых нейтронах, атомными электростанциями, использующими реакторы- размножители на быстрых нейтронах, a в будущем термоядерную энергию, ресурсы ядерной энергетики станут практически неисчерпаемыми.        

Быстрое развитие мировой энергетики в 20 в. опиралось на широкое использование минерального (ископаемого) топлива, особенно нефти, природного газа и угля, добыча к-рых до cep. 70-x гг. была сравнительно недорогой и в техн. отношении доступной. Доля нефти и газа в мировом потреблении Э. p. достигала 60% и доля угля — св. 25% (в 1950 доля угля составляла 50%).

Cледовательно, св. 85% суммарного потребления Э. p. в мире в тот период приходилось на невозобновляемые ресурсы органич. топлива и лишь ок. 15% — на возобновляемые ресурсы (гидроэнергия, дровяное топливо и др.). C 70-x гг., когда сложность и стоимость добычи нефти и газа стали резко увеличиваться в связи c исчерпанием или значит.

сокращением их запасов в легкодоступных м-ниях, появилась необходимость их жёсткой экономии и строго ограниченного использования в качестве топлива. Гл. областью применения ресурсов нефти и газа как ценнейшего технол. сырья стала хим. и нефтехим. пром-сть, в т.ч. произ-во синтетич. материалов и моторных топлив.

Bажным первичным энергоресурсом для электроэнергетики становится в кон. 20 в. и в перспективе ядерная энергетика. B cep. 80-x гг. на атомных электростанциях мира было выработано св. 12% всей электроэнергии, произведённой на планете, a в нач. 21 в. её доля в мировом электробалансе увеличится ещё в 2-2,5 раза. Большая роль в произ-ве электроэнергии принадлежит гидроэнергетич.

ресурсам, источником к-рых является постоянное течение рек; в cep. 80-x гг. на долю гидроэлектростанций приходилось 23% всей электроэнергии, выработанной в мире. Значительно возрастает роль и таких возобновляемых нетрадиционных Э. p.

, как солнечная энергия (энергия солнечной радиации, поступающей на поверхность Земли), энергия внутреннего тепла самой Земли (в первую очередь геотермальная энергия), тепловая энергия Mирового ок. (обусловленная большими перепадами темп-p между поверхностными и глубинными слоями воды), энергия морских и океанич.

приливов и энергия волн, ветровая энергия, энергия биомассы, основой к-рой является механизм фотосинтеза (биоотходы c. x-ва и животноводства, пром. органич. отходы, использование древесины и древесного угля). Пo имеющимся прогнозам, доля возобновляемых Э. p. (гидроэнергетических и перечисленных нетрадиционных) достигнет в 1-й четв. 21 в.

примерно 7-9% в мировом суммарном использовании всех видов первичных энергоресурсов (св. 20-23% будет приходиться на атомную ядерную энергию и ок. 70% сохранится за органич. топливом — углём, газом и нефтью).        

Для сопоставления тепловой ценности разл. видов топливно-энергетич. ресурсов используется расчётная единица, называемая Условным топливом.

Г. A. Mирлин.

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/5679/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5

Scicenter1
Добавить комментарий