Шпаргалка по "Энергосбережению"

1. Цели и задачи  курса, роль энерг.-и  в развитии человеческого  общества.

Цели: формир-е у буд-х спец-тов необход-го методологич-го подхода к постановке и реш-ю проблем эф-го исп-я энергетич-х рес-сов на основе мир-го опыта и гос.политики РБ в обл-ти энергосбер-я..

Задачи: 1. Получ-е студ-тами ВУЗов необход-х знаний по источникам  СП-бам получ-я, распред-я и потребл-я энегрии. 2. ознак-ние с пок-лями исп-я эн-гии в РБ и др.странах. 3. Усвоен-е осн-х полож-й з-нов и нормативно-правовых актов по эн-жению. 4. Изуч-е форм финанс-ой поддержки программ эн-ния на разн. ур-нях  упр-я, нормир-ния ТЭР.5. Ознак-ние с м-дами стимулир-я эк-ки и видами санкций за нерац-ое исп-е ТЭР.

Электроэн-ка явл. важнейшей отраслью эк-ки любой страны, т.к. ее пр-ция (электрическая энергия) относится к универсальному виду энергии. Ее легко можно передавать на значительные расстояния, делить на большое количество потребителей. Без электрической энергии невозможно осуществить многие технологические процессы, как невозможно представить нашу повседневную жизнь без отопления, освещения, охлаждения, транспорта, телевизора, холодильника, стиральной машины, пылесоса, утюга, использования современных средств связи (телефон, телеграф, телефакс, ЭВМ), которые также потребляют электроэнергию. Одной из специфических особенностей электроэнергетики является то, что ее продукция в отличие от других отраслей промышленности не может накапливаться в запас на складе для последующего потребления. В каждый момент времени ее производство должно соответствовать ее потреблению. На долю электроэнергетики в Республике Беларусь приходится примерно 15,8 % валовой продукции промышленности страны. Особенностью электроэнергетики в Беларуси является то, что практически 100 % всей производимой электроэнергии дают тепловые электростанции, которые работают на привозном топливе (мазут, природный газ). Более 50 % электроэнергии вырабатывается в Минской и Гомельской областях. Но самой мощной тепловой электростанцией в Республике Беларусь является Лукомльская ГРЭС в Витебской области.  
 

3. Эфф. использования  и потребления  энергии в различных  странах и в  Р.Б.

Бурно развив-яся эк-ка стран планеты Земля в XX в. треб-ли больше затрат ТЭР. Добыча нефти, угля, газа с каждым годом возрастала. Эти источники казались неистощимыми. Разразившийся в 1973-1974 гг. нефтяной кризис - страны задуматься над исп-нием альтернативных источников энергии и экономным исп-нием ТЭР, что обусловило повышение многими странами ур-ня самообесп-я энергорес-ами. Но энергетическая проблема остается актуальной и сейчас, т.к. степень обеспеч-ти собств-ми рес-ми сост-т 40-50 %.

Остро она  ощутима и в РБ, способной обесп-ть себя прим-но на 16 % собств-ми топливными ресурсами, остальное – приход-ся завозить из-за рубежа и платить большие деньги. Уд-й вес ввоза ТЭ сырьевых и материально-технич-х рес-в в ВВП сост-т б. 43 %. РБ импортирует (из РФ) весь каменный уголь, б. 90 % нефти, 100 % природн. и 1/4 сжиж-го газа.

Если  сравнивать энергоемкость пр-ции наших пред-тий, то она значит. выше, чем в индустриально развитых странах2. Но, климат в РБ более холодный, что обусловливает и больший расход ТЭР на обогрев производ-ных зданий и жилищно-быт-го сектора. Энергоемкость ВВП в нашей стране = 165 тонн условного топлива на 1 млрд руб., что в 4-5 раз выше, чем в странах ЕС.

Отеч-ная пром-ность по удельным расходам топлива и эл-нергии пока далека от европ-ких стандартов. То же с энергоемкостью и в агропром-ном комплексе. Энергоемкость нашей с/х-пр-ции в 3-5 раз выше, чем в развитых странах.

Энергосбер-ние явл. приоритетом гос. политики, важн. напр-нием в д-сти всех без исключ-я субъектов хоз-вания и самым дешевым, но не бесплатным, источником энергии! А часто меропр-тия по внедр-ю энергосбер-щих технологий не треб. больших финанс-х затрат, т.к.расходы на пр-тво 1 т у. т. первичной энергии в 3-4 р. больше, чем на ее сбер-ние.  

5. Источники энергии

Источники энергии подраздел. на возобновляемые и истощаемые.

Возобновляемые  (восполняемые) источники энергии - постоянно существуют или периодич-ки возник-т в окруж. среде и не явл. следствием целенаправленной д-ти человека. Их группы:

1)   Естественные (энергия Солнца, ветра, рек, морских течений, морских водорослей, мирового океана).

2)  Антропогенные (тепловые, органические и др. отходы деятельности чел-ства (водостоков, твердых бытовых отходов)).

Недостатки: низкая степень ее концентрации. Однако это в значит-ной степени компенсир-ся высокой экологич-кой чистотой, широким распростр-нием и их практической неисчерпаемостью.

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

Предпола-тся, что к 2100 году большую часть потребляемой энергии будут получать из возобновляемых источников. Гос. энергетическая программа РБ на п-д до 2010 г. предусматр-т исп-ние нетрадиц-ных и возобновляемых источников энергии в нарастающих масштабах.

Истощаемые  (невосполняемые) энергетич-е рес-сы - естественно образовавш-ся и накопивш-ся в недрах планеты запасы в-в, способные при опред-х условиях высвобождать заключенную в них энергию. Это все виды ископаемого топлива (уголь, нефть, газ, торф) и расщепляющиеся (радиоактивные в-ва, топливо в недрах нашей планеты). Ядерное топливо – оч. хорош. источник энергии, т.к. выделение энергии тепла происходит без вовлечения в этот пр-с расходуемых эл-тов атмосферы, и в идеале атомная электростанция - экологически чистый источник энергии.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7.Топливно  – энергетический  комплекс (ТЭС) Р.Б.

–  сложная  совок-сть больших, непрерывно развив. производ-ых систем для получения, преобразования природных эн.-х ресурсов и энергии всех видов.

    Основные направления:

- добыча (нефти, торфа, попут. газа); - заготовка (дрова); - закупка недостающих полезных ископаемых; - транспортировка газа, преобраз. их в электро или тепловую эн.-ю; - распределение их по потребителям; - всемирное развитие местных видов и нетрадиционных источников эн.-ии, а также повсеместное внедрение энергосбер.-х технологий.

ТЭС: Мин-ство энергетики: 1)«Белтрансгаз»: транспортировка и поставка газа; 2)«Белэнерго»: выработка электро и тепловой энергии; 3)«Белтопгаз»: 1.снабжение природным и сжиженным газом, твердым топливом. 2. эксплуатация, строительство, проектирование газовых сетей.3. производство топливных брикетов, др. видов топлива.

Бел. гос. концерн по нефти и химии «Белнефтехим»: 1.добыча нефти и покупка газа;  2.разработка российских нефтяных месторождений; 3.обеспеч-е всех отраслей эк-ки Р.Б. жидким топливом и смазочными материаломи 
 

9. Способы получения и преобразования энергии.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тепловая  электростанция вкл-т комплект оборудования, в котором внутренняя хим-кая  энергия сжигаемого топлива (твердого, жидкого или газообразного) преобраз-ся в паровом котле (ПГ-парогенератор) в тепловую энергию водяного пара, приводящего в движение паровую  турбину, соединенную с генератором. Механич-кая энергия вращения турбины  преобраз-тся генератором в электрич-кую  энергию.

В завис-ти от типа первичного двигателя разл-т  газотурбинные, парогазовые, паромашинные и дизельные тепловые станции. Последние  два типа первичных двигателей исп-т  на небольших местных ТЭС, в т.ч. и с/х-ных.

Как видно  из схемы, поступающее со склада (С) в парогенератор (ПГ) топливо при  сжигании выделяет тепловую энергию, кот., нагревая подведенную с водозабора (ВЗ) воду, преобраз-т ее в энергию  водяного пара с t= 550°С. В турбине (Т) энергия водяного пара превращ-ся в механич-ю энергию вращения, передающуюся на генератор (Г), кот-й превращает ее в электрич-ую. В конденсаторе пара (К) отработанный пар с t=-123...125°С отдает скрытую теплоту парообразования охлаждающей его воде и с помощью циркулярного насоса (Н) в виде конденсата вновь подается в котел-парогенератор.

Схема ТЭЦ  отличается от ТЭС тем, что взамен конденсатора устанавливается теплообменник, где пар при значительном давлении нагревает воду, подаваемую в главные  тепловые магистрали. Котельная установка  представляет собой комплекс устройств  для получения водяного пара под  давлением или горячей воды. Она  состоит из котлоагрегата и вспомогательного оборудования, газо- и воздухопроводов, трубопроводов пара -и воды с арматурой, тягодутьевых устройств и др.

Районные, или производственные котельные  предназначены для централизованного  теплоснабжения жилищно-коммунального  хозяйства или самого предприятия. С вводом в действие ТЭЦ некоторые  из них остались без дела и могут  использоваться как резервные-и  пиковые, и тогда их называют резервно-пиковыми. 

11.Парогазовая установка

Термический КПД идеального цикла Карно тем выше, чем выше температура подвода тепла и чем ниже температура отвода тепла.  Для повышения эф-ности предлаг-ся комбинир-ный (бинарный) цикл, в кот-м работают 2 рабочих тела: газ — в верхней части цикла, пар — в нижней. Такой цикл наз. циклом парогаз-й установки.

  Парогазовая установка - это турбинная теплосиловая установка, в тепловом цикле кот-ой исп-тся 2 рабочих тела - водяной пар и дымовые газы, поступ-щие из котлоагрегата.

Поступающий из атмосферы в компрессор 1 (рис.1) воздух сжимается с повыш-ем температуры  и подается в камеру сгорания 5, в  кот-ю с пом. топливного насоса и  впрыскивается топливо. В камере сгорания 5 происх-т горение топлива, а образующиеся газы поступают в  газовую турбину 2, где и совершается  работа.

Отработанные  газы с температурой 350°С и пониженным давлением поступают в подогреватель  б, где отдают часть теплоты для  подогрева питательной воды, поступающей  в котел 7 и, охладившись при этом, сбрасываются в атмосферу.

Питательная вода исп-тся в котле для получ-я  пара, кот-й поступ-т в паровую  турбину 8, с t=540°С. В ней пар расширяется, производя техническую работу. Отработанный в турбине пар поступ-т в конденсатор 9, в кот-м конденсируется, а образовавш-ся конденсат c пом. насоса 10 направляется сначала в подогреватель 6, где воспринимает  тепло отработавших в газовой турбине газов, а затем - в паровой котел 7. Расходы пара и газа подбираются таким образом, чтобы вода воспринимала максимальное кол-во теплоты газов. Термический КПД действия установок - свыше 60 %.

О том, насколько  эф-но внедрение паротурбинных установок, показ-т внедрение в Витебском  производ-ном объединении «Витязь» двух паротурбинных установок, кот-е  способны вырабатывать 1500 кВт электроэнергии (по 750 кВт каждая) и ежемес-но экономить  до 30 тыс. долларов на покупку энергии. Срок окупаемости проекта - чуть больше года.

Рис. 1. Схема парогазовой  установки

1 - воздушный компрессор; 2 - газовая турбина;

3 - электрогенератор;4 - топливный насос;

5 - камера сгорания; 6 - подогреватель;

7 - котел; 8 - паровая турбина;

9 - конденсатор водяного пара;

10 - питательный насос 
 
 
 
 

13. Гидроэнегретика

Гидроэнергетика —область наиболее развитой на сегодня  энергетики на возобновляемых ресурсах, исп-щая энергию падающей воды, волн (амплитуда волн в некот-х р-нах мирового океана = 10 м) и приливов. Цель гидроэнергет-ких установок — преобраз-ние потенциальной энергии воды в механич-кую энергию вращения гидротурбины.

Преобраз-ние гидроэнергии в эл-кую стало возм-ым в к. 19 в. Крупные гидроэл-станции (ГЭС) нач. строиться на рубеже 19-20вв. Наносимый окруж-й среде их водоохран-щами ущерб: уничтож-е флоры, фауны, плодородных земель в рез-те затопления, климатич-кие изменения, потенциальная угроза землетрясений и др., заиливание гидротурбин, их коррозия, большие капитальные затраты на сооружение. Вырабатываемую ГЭС энергию легко регулир-ть, и она преимущественно исп-тся для покрытия пиковой части графика нагрузки энергосистем с целью улучшения работы базисных электростанций (ТЭС, КЭС, АЭС).