18 Март 2011

Основы энергосбережения — курс лекций




Представляет значительный интерес идея так называемого встречного регулирования режима по-требления и способы ее практического осуществления. Суть ее состоит в том, чтобы стимулировать потребителя к максималь-ному потреблению в часы минимума энергосистемы и к мини-мальному потреблению в часы максимума энергосистемы.

Таким образом, можно определить 3 основных пути решения проблемы несоответствия режимов энергопроизводства и энергопотребления и, следовательно, 3 конкретных задачи энер-гетического менеджмента:

1. Оптимизация структуры генерирующих мощностей, т.е. рациональный выбор числа, видов, установленной мощности электриче-ских станций;

2. Разработка и использование системы социально-экономических мероприятий, стимулирующих потребителя к уменьшению потребления в часы максимумов нагрузки энергосистемы;

3. Разработка и внедрение способов и устройств аккуму-лирования энергии.

ТРАНСПОРТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ

Различные виды энергоресурсов неравномерно распределены по районам Земли, по странам, а также внутри стран. Места их наибольшего сосредоточения обычно не совпадают с местами потребления. Так, больше половины мировых запасов нефти со-средоточено в районах Среднего и Ближнего Востока, а потреб-ление энергоресурсов там в четыре с лишним раза ниже средне-мирового.

Несовпадение мест сосредоточения и потребления энерго-ресурсов вызывает необходимость в транспортировке энергии.

Примерно 30–40% от добытых и предназначенных к полез-ному использованию первичных энергоресурсов теряется при до-быче, транспортировке и хранении.

Распределение топливных ресурсов потребителям для выра-ботки электроэнергии на электростанциях, получения горячей воды и пара в котельных установках, непосредственного исполь-зования в промышленности и на транспорте происходит по слож-ной схеме с возможной взаимозаменяемость.

Энергия может передаваться в различной форме. Например, можно перевозить нефть и уголь от месторождений до крупных про-мышленных центров и городов, а затем сжигать их на электро-станциях, получая электрическую и тепловую энергию. Возможен и другой вариант, когда электростанция сооружается вблизи месторож-дений топлива, а электрическая энергия передается по проводам к уда-ленным промышленным предприятиям и городам.

Целесообразность передачи на расстояние тех или иных но-сителей энергии определяется их энергоемкостью.

Место расположения электростанций не может быть выбрано произвольно. Его определение – задача многоцелевой оптими-зации и зависит от технических, экологических, социально-экономических критериев. Расположение ТЭС прежде всего за-висит от размещения месторождения и энергоемкости топлива, от размещения потребителя, источника водоснабжения, ГЭС – от наличия гидроэнергоресурсов, возможностей создать напор, со-орудить плотину, ожидаемого экологического ущерба от затоп-ления, АЭС – от условий радиационной безопасности, наличия источника водоснабжения и т.д. При выборе места строительства электростанции обязательно оцениваются транспортные расходы. Для ТЭС могут рассматриваться и сопоставляться передача элек-троэнергии по проводам (электронный транспорт), железнодо-рожный (перевозка угля, нефти) и трубопроводный транспорт то-плива. Для ГЭС – только передача электроэнергии.

Передача первичных энергетических ресурсов к преобра-зующим энергию установкам, в том числе к электростанциям, может осуществляться перевозками по суше и воде или перекач-кой по каналам, трубопроводам воды, угля, газа и т.д.

Транспорт нефти и нефтепродуктов. В настоящее время наиболее выгодным видом транспорта энергии является перекачка нефти и нефтепродуктов по трубопроводам. Близка к ней по экономичности перевозка нефти и продуктов ее переработки на больших танкерах по морям, океанам. Именно вследствие малых затрат на транспортировку мировые цены на нефть мало зависят от места ее потребления. Как и все жидкости, нефть почти не-сжимаема, и поэтому расход энергии на ее перекачку определяется только необходимостью преодоления сил трения в трубопроводе, т.е. является относительно малым. Протяженные нефте- и продуктопроводы требуют затрат большого количества труб. По-этому правильное определение их пропускной способности может дать существенный эффект экономии. Пропускная способность сильно зависит от соотношения затрат металла в трубах и энергии, идущей на перекачку. Важно объективно соотнести затраты в трубопроводы и в производство электроэнергии. В элек-троэнергетике нефть и нефтепродукты используются все меньше в силу ценности их как химического сырья и экологических причин.