Энергетика и окружающая среда

Гидроэнергетические ресурсы. Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси составляет 850 МВт, в том числе технически доступная — 520 МВт, экономически целесообразная — 250 МВт. Основными направлениями развития малой гидроэнергетики являются сооружение новых, реконструкция и восстановление существующих ГЭС. Единичная мощность гидроагрегатов будет находиться в диапазоне от 50 до 5000 кВт, при этом предпочтение будет отдаваться быстро-ремонтируемым установкам капсульного типа. При мощностях гидроагрегатов от 50 до 150 кВт в качестве гидрогенераторов возможно широкое применение асинхронных генераторов, как более простых и надежных в эксплуатации.

Турбодетандериые  установки. В условиях развития газификации республики и сохранения достаточно больших объемов потребления природного газа целесообразно использование потенциала энергии, получаемого за счет снижения давления природного газа от высокого до низкого и ориентировочно оцениваемого в 60 МВт. Для реализации данного потенциала необходимо строительство турбодетандерных установок на ряде газораспределительных станций, а также на газораспределительных пунктах крупных потребителей природного газа.

Ветроэнергетический потенциал. На территории Беларуси выявлено 1840 площадок для размещения ветроустановок с теоретически возможным энергетическим потенциалом свыше 1600 МВт. Годовые объемы использования ветроэнергетического потенциала для производства электрической энергии оцениваются к 2012 г. в 9,31 млн кВт- ч (2,61 тыс. т у.т.) при общей установленной мощности 5,2 МВт. Указанные объемы требуют ежегодной корректировки с учетом текущей стоимости энергоресурсов.

Биогаз. Результаты испытаний установок для производства биогаза из отходов животноводческих комплексов подтвердили необходимость комплексной оценки их эффективности, так как их использование только для получения биогаза экономически невыгодно (в сравнении с другими видами топлива). Однако общий эффект от получения попутных продуктов (удобрений), улучшения экологической обстановки вокруг ферм делает внедрение биогазовых установок целесообразным. Потенциально возможное получение товарного биогаза от всех источников оценивается в 160 тыс. т у.т. в год.

Солнечная энергия. По метеорологическим данным, в республике в среднем 250 дней в году пасмурных, 185 — с переменной облачностью и 30 — ясных, а среднегодовое поступление солнечной энергии на земную поверхность с учетом ночей и облачности составляет 243 кал на 1 см в сутки. Основными направлениями использования энергии солнца являются гелиоводонагреватели и гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве и других бытовых целей.

Коммунальные  отходы. Потенциальная энергия, заключенная в коммунальных отходах, образующихся на территории Беларуси, равноценна 470 тыс. т у.т. Эффективность их биопереработки в газ составит порядка 20-25 % , что эквивалентно 100-120 тыс. т у.т. в год, в том числе по областным городам — около 50, по Минску — до 30 тыс. т у.т. Эффективность данного направления следует оценивать не столько по выходу биогаза, сколько по экологической составляющей. Следует отметить тот факт, что существующие в республике полигоны проектировались и были построены без учета использования биогаза, поэтому недостаточная изученность проблемы не позволяет рассчитывать на освоение данного вида энергии в ближайшие 10-15 лет.

Фитомасса. В качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива можно применять периодически возобновляемый источник энергии — фитомассу быстрорастущих растений и деревьев. В климатических условиях Беларуси с 1 га энергетических плантаций возможен сбор растений в количестве до 10 т сухого вещества, что эквивалентно примерно 4 т у.т. При дополнительных агроприемах данный показатель увеличивается в 2-3 раза. Для получения сырья наиболее целесообразно использовать выработанные торфяные месторождения, которые непригодны для выращивания сельскохозяйственных культур и могут стать стабильным, экологически чистым источником энергетического сырья. Их общая площадь достигает 180 тыс. га. Отсутствие опыта массового производства топлива из фитомассы не позволяет оценить затраты и определить будущие цены на него. Внед­рение данной технологии требует разработки специальной техники, создания дорожной инфраструктуры, строительства перерабатывающих предприятий, реализации других мероприятий.

Отходы  растениеводства. Их использование в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения. Практический опыт в этой области накоплен в Бельгии и Скандинавских странах, в Беларуси он практически отсутствует. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до 1,46 млн т у.т. в год. Решения о целесообразных объемах их применения для энергетических целей следует принимать в индивидуальном порядке, учитывая конкретные нужды хозяйств.

Топливный этанол и биодизельное топливо. Республика располагает значительным потенциалом (до 1 млн т у.т. в год) для внедрения технологий производства топливного этанола и биодизельного топлива из рапса и сои.

Производство биодизельного  топлива из рапса и сои в  перспективе будет рассматриваться  с точки зрения его конкурентоспособности  по отношению к производству традиционных видов топлива, так как на сегодняшний  день его себестоимость значительно  выше. Использование данного вида топлива в развитых странах обусловливается низким уровнем его негативного влияния на окружающую среду.

Применение технологий производства топливного этанола требует, главным  образом, соответствующей реконструкции  спиртовых заводов, что обеспечит  минимальный объем инвестиций

Вторичные энергоресурсы. Для повышения обеспеченности Беларуси собственными топливно-энергетическими ресурсами кроме нетрадиционных источников энергии предполагается использовать также вторичные энергетические ресурсы (горючие и тепловые).

Горючие вторичные энергоресурсы. Общий выход по республике оценивается в 580 тыс. т у.т. в год, в том числе метановодородная фракция производства полиэтилена — 162,0 тыс. т у.т., Х-масла — 14,5, концентрат бисульфита щелока — 9,2, льняная костра — 36,9, отходы мазута — 2,4 тыс. т у.т. Уровень использования горючих вторичных энергоресурсов в технологических и котельных установках составляет 70-100 %.

Тепловые  вторичные энергоресурсы. Общий выход составляет 17,9, технически возможный объем использования — 10 млн Гкал/год. Наибольший ежегодный выход вторичных энергоресурсов (около 96,5 %) имеет место на предприятиях концерна «Белпефтехим» (11,1 млн Гкал), концерна «Белэнерго» (2,72 млн Гкал), Министерства строительс­тва и архитектуры и Министерства промышленности Республики Беларусь (соответственно, 1,77 и 0,97 млн Гкал).

Доля теплоты низкопотенциальных вторичных энергоресурсов оборотной  воды в общем объеме выхода вторичных  энергоресурсов на предприятиях республики составляет свыше 50 %; отходящих газов  технологического оборудования — 22,3 %, или 4 млн Гкал. Эффективно используется также теплота продукционных  газов и веществ, химических реакций, пиролиза и отработанного пара — 84-100 %; теплота конденсата, продувочной  воды и вторичного пара — 56-76 % (хотя в общей структуре выхода вторичных  энергоресурсов доля последних составляет около 3 %).

Практически не находит применения теплота вентиляционных выбросов и  охлаждающего воздуха, сточных вод  и других низкопотенциальных потоков (выход на уровне 0,6 млн Гкал, или 3,3 %; использование — около 12 тыс. Гкал, или 2 %).

Низкий уровень использования  вторичных энергоресурсов в большинстве  случаев обусловлен неравномерными режимами и сезонностью их выхода, отсутствием потребителей, финансовыми  трудностями по внедрению утилизационного  оборудования (особенно для переработки  низкопотенциаль-ных вторичных энергоресурсов), отсутствием отлаженного механизма  межведомственного их использования.

 Заключение

В заключение можно сделать  вывод, что современный уровень  знаний, а также имеющиеся и  находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических  прогнозов: человечеству не грозит тупиковая  ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане  порождаемых энергетикой экологических  проблем. Есть реальные возможности  для перехода на альтернативные источники  энергии (неисчерпаемые и экологически чистые). С этих позиций современные  методы получения энергии можно  рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного  периода и какие имеются возможности  для его сокращения. Одна из задач  данного реферата заключается в  том, чтобы в какой-то мере приблизиться к получению ответа на данный вопрос.