АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Економія енергії

Читайте также:
  1. Баланс енергії і коефіцієнт корисної дії динамічної машини
  2. Будова Сонця. Джерела його енергії
  3. ВИКОРИСТАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ,ЇХ МАЙБУТНЄ В ЕНЕРГЕТИЦІ.
  4. Міжнародна агенція з атомної енергії МАГАТЕ (International Atomic Energy Agency — IAEA)
  5. Політична економія соціалізму.
  6. РОЗДІЛ 8. ОСОБЛИВОСТІ ПЕРЕДАВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ЕНЕРГІЇ ПРОВОДОВИМІІ ЛІНІЯМИ ЗВ'ЯЗКУ
  7. Розрахунок втрат теплової енергії
  8. Розщеплення рівнів енергії в кристалі
  9. Розщеплення рівнів енергії двох атомів
  10. Тема:Можливі шляхи подолання екологічної кризи. Концепція стійкого розвитку. Значення використання альтернативних джерел енергії.

5.1. Енергетична стратегія

Реалізації стратегічної мети – створення конкурентоспроможної економіки України та забезпечення високого рівня життя громадян потребує активного використання наукового потенціалу держави у створенні новітніх енергозберігаючих технічних засобів та технологій, запровадження реально працюючих економічних моделей розвитку енергоефективної економіки та, на їх основі, вивільнення творчого потенціалу працівників підприємств для викорристання потенціалу енергозбереження у всіх галузях економіки України.

Паливноенергетичний комплекс України з часу проголошення суверенітету, перебуває в стані глибокої системної кризи. Всі ці роки суттєво порушуються дві основні, принципові вимоги, яким повинна відповідати енергетика:

1. надійне, стабільне енергозабезпечення;

2. ефективне використання енергоресурсів.

В результаті невиконання цих визначальних вимог підривається економіка країни, її національна безпека, життєвий рівень громадян України. Останнім часом з’явились виразні ознаки стабілізації економіки і навіть її розвитку, і постало питання напрямів розвитку енергетики, що є базовою системостворюючою галуззю економіки.

Нова Енергетична стратегія якраз і повинна знайти шляхи найбільш раціонального виходу енергетики з кризи і її подальшого розвитку на період аж до 2030 року.

Існує три головні шляхи розбудови нової, більш досконалої енергетики:

1. використання відомих, класичних принципів генерування та споживання енергії на основі найсучасніших технологій;

2. перехід на нові технології, відновлювальні і нетрадиційні види джерел та носіїв енергії;

3. підвищення ефективності використання палива і енергії, тобто використання можливостей енергозбереження.

В країнах, що вийшли на магістральний шлях розвитку людства, працюють широко по всіх трьох напрямках. На жаль, Україна не може дозволити собі робити це в тій же мірі, що і розвинуті країни, перш за все тому, що перший шлях (високі, сучасні технології) потребує значних витрат, другий шлях (відновлювальні та нетрадиційні джерела енергії) - і витратний, і не може бути достатньо масштабним для вирішення проблем енергетики в період до 2030 року. І хоча в цих напрямках необхідно працювати, третій напрямок – енергозбереження на першому етапі відновлення і розвитку енергетики стає найбільш важливим напрямком розвитку енергетики України. Це положення буде чітко відображено в Стратегії. Якраз таким шляхом будуть одержані ті перші значні кошти, які потрібні для докорінної перебудови енергетики.

Зазначене вище диктує і відповідну науково-технічну політику в галузі енергетики та енергозбереження. Звичайно, наука буде приймати певну участь разом з усім світом над вирішенням таких багатообіцяючих, величних проблем, як, наприклад, використання в енергетиці теплової надпровідності (замість криогенної надпровідності), холодного згоряння органічного палива за допомогою паливних елементів (комірок), створення нового покоління атомних реакторів, використання термоядерних реакцій або навіть розробка різноманітних відновлювальних джерел енергії. Але для вчених України в найближчій перспективі головне завдання – зробити надбанням енергетики надприбуткові, що окупаються за рік-два енергозберігаючі технології. Серед них є масштабні, а також є і величезна кількість невеликих за масштабами, але не менш ефективних технологій, приладів та устаткування.

Можна навести лише деякі приклади вирішення цих проблем в галузі великої енергетики. В Стратегії передбачається, що, як і до цього часу, більша частина електричної і теплової енергії в Україні буде вироблятись з органічного палива. Але сьогодні середній коефіцієнт корисної дії (ККД) наших теплових конденсаційних електростанцій, що виробляють електричну енергію (без виробітки тепла) - біля 25 %. Це катастрофічна цифра. Це руїна для нашої країни. Навіть наші кращі електричні станції мають ККД біля 35 %. Що в зв’язку з цим робиться в світі? Передові країни переходять на сучасні парогазові установки з ККД 60 %. Більш того, техніка сьогодні має можливості одержувати електричну енергію з ККД 70 % комбінацією теплових елементів, топливних елементів і парогазових установок. На жаль, такі установки сьогодні ще дуже дорогі. Тому для України достатньо використовувати ті парогазові установки, які добре освоєні в світі в тому числі в нашій країні (в Запоріжжі, Миколаєві), що мають ККД на рівні 50-55 %. Але й для цього потрібні також великі кошти, тому планувати великі обсяги застосування таких установок, особливо на перших порах ми не можемо.

Що стосується виробництва теплової енергії, то тут особливо великі (причому реальні) можливості енергозбереження.

Більшість тепла в містах одержується в децентралізованих котельнях різного виду і розміру, які просто переробляють паливо в теплову енергію. Якщо їх перебудувати і використати високорівневий потенціал палива, використати високі температури, створивши когенераційні схеми виробництва енергії, то можна одержати значні обсяги електричної енергії (що приблизно дорівнює виробництву енергії двома атомними станціями), яка буде приблизно в 2 рази дешевша, ніж енергія централізованих електричних станцій, а капітальні затрати набагато менші, ніж при будівництві нових великих електричних станцій. ККД такої установки досягає 65-70 %, а шкідливі викиди набагато менші. В багатьох країнах (наприклад, в Японії, Тайвані) держава заохочує таку децентралізацію електричних станцій, причому не тільки з точки зору енергоефективності, а й з точки зору енергетичної і національної безпеки (землетрус, війна, теракти), бо зруйнувати декілька крупних станцій легко, а тисячі малих – практично неможливо.

Одним з основних принципів політики енергоресурсозбереження є обмеження споживання паливних ресурсів не стільки через їх нестачу, скільки через неможливість біосфери витримати навантаження від масштабного використання ресурсів.

В зв’язку з цими принципами сама енергетика повинна зазнати якісних змін.

В період активного розвитку індустріалізації в СРСР були валові об’ємні показники – по кіловатах, тонах палива. А коли досягли величезних значень цих кіловатів та тон, ніхто особливо не задумувався, як їх використовувати. Варто нагадати деякі безглузді проекти. На першому місці за від’ємним значенням можна поставити створення в СРСР надпотужного ВПК – з сотнями тисяч танків, з багатомільйонною армією в мирний час, з могутньою військовою промисловістю. На друге місце можна поставити меліорацію, земель в країні, де і так орних земель в процентному відношенні набагато більше, ніж в густонаселених країнах Європи. Далі можна назвати створення Дніпровського каскаду ГЕС та багато інших. Сьогодні такого масштабу безглуздих проектів нема, але боротьба за валові кіловати та тони, їх валове використання залишилось.

Тому треба ставити і вирішувати нову проблему - зорієнтувати енергетику на максимальне задоволення потреб конкретної людини, надання їй енергетичних послуг – різноманітних і зручних.

До речі, треба зазначити, що в енергетиці гуманітарній, спрямованій на конкретну людину, питання енергозбереження буде в значній мірі вирішуватись автоматично, бо людина свою, особисту, по суті приватну, а не централізовану енергетику буде використовувати ощадливо. Це закладено в природі самої людини. Те, що сказано про характер енергетики майбутнього, далеко не вичерпує проблеми прийдешньої, нової енергетики. Це тільки заклик до глибокого аналізу шляхів подальшого розвитку енергетичних процесів в людському суспільстві.

Але, звичайно, сьогодні, і в найближчому майбутньому треба якомога скоріше вирішити прості, нагальні проблеми енергозбереження, наприклад такі, як забезпечення всіх сфер людської енергетичної діяльності лічильниками енергії, тепла, газу, води і домогтися такого рівня і такої організації життя, щоб по цих лічильниках ще й вчасно розраховувалися. Тоді ми зможемо вирішити і наші перспективні проблеми.

Підприємства житлово-комунального господарства щорічно споживають електроенергії біля 8,2 млрд. кВт.год., природного газу – 8,5 млрд. куб. м.

Витрати на одного мешканця житлового фонду в Україні складає 1,3-1,4 т.у.п., у Данії цей показник у 1,5-2 рази менше.

Витрати енергоресурсів на одиницю виготовленої продукції та наданих комунальних послуг більш ніж у 1,5 рази перевищують зарубіжні показники.

Витрати палива на вироблення 1 ГКал тепла в комунальній енергетиці становлять 185-190 кг у.п., в розвинутих країнах – 145-150 кг.

Питомі витрати електричної енергії на подання питної води населенню у 1,8-2,6 рази перевищують аналогічні показники європейських держав і становлять від 73 (м. Львів) до 172 (м. Харків) кВт.год./люд. рік, в той час як у м. Копенгаген цей показник становить 45 кВт.год./люд. рік, а у м. Хельсінкі - 41 кВт.год./люд. рік.

Такі високі показники енергоємності житлово-комунальних послуг зумовлені наступними причинами:

· відсутністю механізмів економічної зацікавленості підприємств у впровадженні високотехнологічних та енергозберігаючих технологій та обладнання;

· їх непривабливістю та відсутністю механізмів залучення та повернення інвестицій;

· відсутністю механізмів кредитного фінансування інвестиційних проектів на зворотній основі;

· не запровадженням енергетичного аудиту на підприємствах та житловому фонді;

· неефективним механізмом ціноутворення в галузі;

· відсутністю необхідних видатків у державному та місцевих бюджетах на реалізації пілотних проектів з енергозбереження;

· високими темпами зростання тарифів на енергоносії при забороні підвищення їх для населення;

· відсутністю обігових коштів на підприємствах;

· наявністю неефективного та зношеного обладнання, високими втратами ресурсів а також відсутністю достовірного обліку під час вироблення, транспортування та споживання;

· значним терміном окупності та високою вартістю енергоефективного обладнання;

· сформованим в попередні роки ставленням як керівників підприємств, так і населення до неефективного використання палива та енергії, низькою платоспроможності населення;

· недієздатністю економічних механізмів для стимулювання працівників, що досягли значних індивідуальних показників у впровадженні ресурсоощадних технологій тощо.

Враховуючи такий незадовільний стан в галузі та оцінюючи значний потенціал енергозбереження, який за розрахунками становить від 40 до 60 млн. т.у.п., питання проведення ефективної енергозберігаючої політики, підвищення ефективності використання енергетичних та матеріальних ресурсів визначено одним із стратегічних та основних завдань реформування не тільки галузі а і всіх інших галузей національної економіки.

Є резерв у використанні вторинних енергетичних ресурсів за рахунок запровадження енергозберігаючого обладнання, такого як: енерготехнологічні установки, котли-утилізатори, котли сухого гасіння коксу, котли охолодження конвертерного газу, системи випарного охолодження, контактні теплообмінники тощо.

Обнадійливим є зростаюче усвідомлення підприємствами нагальної потреби підвищення енергоефективності виробництва у комплексі з екологічною безпекою отримання енергоносіїв та використання з цією метою альтернативних джерел, відходів та знешкоджуваних, згубних для довкілля, викидів як додаткового джерела енергоресурсів. Так, зокрема:

· у Закарпатській області проведено реконструкцію котельні ТОВ"ЕНО-Ужгород" з використанням відходів деревини для обігріву виробничих, допоміжних приміщень та для технологічних потреб. Зекономлено біля 12,0 тис. т у.п.

· в Одеській області в експериментальному цеху НВФ "Вторкомпозит" перероблено 81,1 т відпрацьованих автомобільних покришок загальною кількістю 2590 штук, з яких виготовлена гумова крихта, заготовки плоских фрагментів покришок, теплоізоляційні матеріали та сировина для виробництва поліамідного грануляту, що еквівалентно збереженню 670 т у.п.

· у Хмельницькій області Програмою НВДЕ передбачалось відновити малі ГЕС на р. Збруч та інших, загальною потужністю 2 МВт. На виконання завдань Програми в області відновлено роботу 5 малих ГЕС на р. Збруч загальною потужністю 3,21 МВт. Проектом плану соціально-економічного і культурного розвитку Хмельницької області на 2001 рік передбачалося відновити роботу ще трьох малих ГЕС. Фінансування робіт проводиться за кошти обласного бюджету.

· у Черкаській області Українським енергетичним консорціумом розпочато відновні роботи на Корсунь-Шевченківській ГЕС. На сьогодні виготовлено проектно-кошторисну документацію вартістю понад 40 тис.грн., якою передбачено виконання капітального ремонту греблі на суму 5,4 млн.грн. Крім того, вже відремонтовано обидва гідроагрегати.

Інститутом технічної теплофізики НАН України вперше розроблено та впроваджено у верхньому комплексі підземних споруд станції Київського метрополітену "Майдан незалежності" теплонасосну утилізаційну установку тепловою потужністю 24 кВт, яка працює на надлишкових тепловикидах метрополітену. Вона використовує надлишкову теплоту, яка міститься у вентиляційних викидах метрополітену та дозволяє залучити цю теплоту для задоволення власних потреб метрополітену у тепловій енергії. Зазначена установка за опалювальний сезон здатна забезпечити економію 0,108 МВт.год зовнішньої теплової енергії або близько 17 т у.п.

За рахунок коштів Державного бюджету суб’єктам господарювання відшкодовується сума сплачених ними відсотків за користування кредитом для реалізації енерго- та ресурсозберігаючих проектів, що відповідають пріоритетним напрямам енергозбереження, з терміном окупності не більше 3 років у розмірі до 100 % облікової ставки, встановленої Національним банком на день укладання кредитної угоди.

Пріоритетними напрямками енергозбереження, за якими встановлюється часткове відшкодування відсоткових ставок за кредитами комерційних банків, що надаються суб’єктам господарювання для реалізації енерго- та ресурсозберігаючих проектів є:

1. Використання сучасних засобів обліку, регулювання та контролю за витратами енергоресурсів (природний газ, електро-, теплоенергія, вода тощо).

2. Використання сучасних методів виробництва теплової та електричної енергії (когенераційні установки, автономні дизель-генератори тощо).

3. Реконструкція існуючих тепловикористовуючих агрегатів (модернізація систем опалення, ізоляція, автоматизація процесів, рекуперація тощо)

4. Використання енергозберігаючих систем та приладів освітлення.

5. Використання засобів силової електроніки (регульований електропривод, технологічні перетворювачі тощо) на комунальних підприємствах теплопостачання та водоканалу.

6. Заміна застарілих неефективних котлів, вентиляторів, кондиціонерів тощо на обладнання з високим ККД.

7. Заміна трубопроводів теплових мереж на попередньо ізольовані (у разі реконструкції трубопроводів).

8. Використання комплексних систем утилізації тепла та зменшення шкідливих викидів відхідних (димових) газів котлів.

9. Реконструкція систем виробництва та споживання стисненого повітря.

10. Реконструкція систем виробництва та споживання холоду.

11. Підвищення рівня використання вторинних енергоресурсів та нетрадиційної енергетики.

12. Використання поліетиленових труб при реконструкції та будівництві нових систем водо- та газопостачання.

13. Покращення теплоізоляційних властивостей огороджуючих конструкцій будівель.

14. Застосування в системах теплопостачання та кондиціювання теплонасосних установок.

15. Використання біопалива та утилізація твердих побутових відходів

 

5.2. Мінімізація втрат енергоресурсів при виробленні енергії та її транспортуванні.

Системи централізованого теплопостачання є потенційно енергоефективним та рентабельним методом розповсюдження тепла і гарячої води; протягом останніх десятиліть вони широко використовувалися в країнах Центральної й Східної Європи та СНД. На Заході використання систем централізованого теплопостачання, особливо комбінованого виробництва тепла та енергії, швидко зростає. На жаль, переважно через нестачу належного утримання та капітального ремонту за останні роки, цій галузі народного господарства України на даному етапі притаманні високий рівень неефективності, а також технологічних втрат підчас розповсюдження тепла. Системи централізованого теплопостачання є суттєвим джерелом викидів парникових газів. В Україні вони становлять 20% від сукупних викидів CO2 та 81% викидів метану, що викидаються в результаті спалення органічних видів палива.

Житловий фонд України, до якого належать і 70 тисяч багатоповерхових будинків, споживає приблизно 40 % усіх теплоенергетичних ресурсів, що використовуються у народному господарстві країни. В комунальній теплоенергетиці країни щороку споживається близько 8,1 млн. тонн умовного палива, з яких 7,7 млн. складає газ, 0.3 – мазут, а 0.1 – вугілля.

Ефективність роботи системи централізованого теплопостачання залежить від ефективної роботи усіх її складових:

· виробництва тепла,

· розповсюдження гарячої води й тепла,

· споживання тепла кінцевими споживачами.

Рис.5.1

Втрати, що супроводжують стадію виробництва тепла, становлять близько 30%. Цей рівень втрат значно перевищує проектні розрахунки. Приведення цих витрат до нормативного рівня дозволить досягти зекономити до 2,4 млн. тонн умовного палива. Більш того, якщо вилучити втрати безпосередньо у котельних агрегатах, можна підвищити ефективність використання палива на 10-12% у новітніх котлах та на 35% у більш старих.

Залежно від характеристик індивідуальних котельних агрегатів, можна розглянути наступні заходи для підвищення ефективності:

· Заміна горілок та технологій горіння;

· Інтенсифікація топкового теплообміну;

· Переведення котлів на газ;

· Модифікація інших технічних характеристик для підвищення ефективності.

Стан теплових мереж України можна охарактеризувати як незадовільний. Їм притаманні високі втрати: від 8 до 25 % залежно від довжини мережі. Перехід до сучасних методів прокладки та ізоляції труб може допомогти зберегти до 22 % паливних ресурсів і, відповідно, значно скоротити викиди парникових газів.

Головними чинниками ефективності мережі передачі тепла є ізоляція трубопроводів та проектування мережі. Для більш старих систем, які вимагають підвищення їхньої ефективності, в основному необхідно зосередитися на теплоізоляції. За останні роки з'явилося багато технологічних новинок в галузі теплоізоляції. Для нових систем теплопостачання разом з новітніми теплоізоляційними підходами важливу роль відіграватимуть рішення стосовно довжини, типу труб та методів прокладки в кожному окремому випадку.

В Україні, в результаті неефективної теплоізоляції житлових та громадських будівель, від 30 до 50 відсотків тепла розсіюється у навколишньому середовищі.

Найскладнішим завданням в будь-якій країні є створення такої системи організації теплопостачання, яка б надавала споживачеві стимулів збереження теплової енергії. Існує багато шляхів підвищення ефективності споживання тепла, серед яких є як прості, так і складні та коштовні, а саме:

· Встановлення лічильників для кожної квартири та кожного будинку

· Встановлення системи теплоконтролю для кожної квартири та кожного будинку

· Заміна чи утеплення вікон

· Запровадження чи заміна ізоляції труб

· Запровадження чи заміна ізоляції підвалів, горищ, дахів

· Ремонтування чи заміна вхідних дверей та вікон під'їздів

· Ремонтування чи заміна дверей квартир

5.3. Використання альтернативних видів палива

На промислових підприємствах гірничо-металургійного комплексу та хімічної промисловості у Дніпропетровській, Донецькій, Запорізькій та Луганській областях у технологічних процесах виникає значна кількість енергоспроможних відходів у вигляді горючих газів, обсяги використання яких замість природного газу необхідно інтенсивно збільшувати.Значним джерелом альтернативного газового палива є метан вугільних родовищ. На поточний момент кількість метану, що міститься у вугільних пластах України, за прогнозами геологорозвідки, дорівнює близько 12 трл. м3. Висока газоносність притаманна безпосередньо вугільним пластам та породам, які залягають вище і нижче вугільних пластів. Кількість метану, що міститься в таких породах, за умов ефективного використання, може більш ніж подвоїти вищенаведений показник. Це свідчить і про високий чинник ризику. Вугільні шахти України вважаються найбільш загазованими, а тому й найбільш небезпечними у світі. У зв’язку з використанням застарілого або невідповідного обладнання величезні обсяги метану, які вивільняються в ході проведення гірничих робіт, марнотратно викидаються системами витяжної вентиляції просто в атмосферу і лише невелика кількість цього метану відводиться контрольованим чином, а ще менша кількість метану використовується.

Загальні річні обсяги відновлюваних ресурсів біомаси складають 115,5 млн. т., з яких можливий енергетичний потенціал по біомасі складає 22,0 млн. т.у.п., а технічно доступний енергопотенціал оцінюється в 13,2 млн.т у.п. на рік. Однак, на сьогодні, наприклад, лише 0,3 % усіх енергоресурсів, що споживаються в Україні, припадає на таке поновлюване джерело енергії як солома, хоч її надлишок в Україні оцінюється в 4,85 млн. т. За розрахунками, загальний потенціал використання соломи як палива є достатнім для створення 13 тис. малих теплогенеруючих потужностей (0,1-1,0 МВт) плюс 700 теплогенеруючих потужностей для систем централізованого теплопостачання (1,0-10,0 МВт).

Розрахункові сировинні ресурси відходів деревини у лісовому господарстві України складають біля 1080 тис. м3 щорічно, при цьому відходи при лісових заготівлях складають 837,6 тис. м3, при деревообробці – 146,6 тис. м3 кускових відходів і 96 тис. м3 м’яких відходів (тирси, опилок тощо).

Інститутом газу НАН України розроблено технологію та спеціальні пальникові пристрої для ефективного спалювання біогазу з міських очисних споруд у котельнях Бортницької станції аерації ДКО "Київводоканал". Передбачається, що котел з зазначеними пальниками буде надійно працювати при споживанні біогазу від 180 до 954 м3/год, що забезпечить потужність до 6,5 т/год пари, відсутність втрат теплоти від хімічної неповноти згоряння у діапазоні регулювання пальників від 40 до 100 %; при цьому ККД котла при максимальній потужності досягне 91%. Розробка пропонується для впровадження та розповсюдження на енергетичних установках, де в якості палива використовується біогаз. На поточний момент, внаслідок різних причин, загальне виробництво біогазу на вказаних очисних спорудах знизилось і становить 2,5 млн м3 на рік, хоч у недалекому минулому на цих спорудах вироблялося біля 5,0…7,0 млн м3 біогазу на рік.

У містах та селищах міського типу України щорічно накопичується близько 40,0 млн. м3 побутового сміття, а обсяги щорічного накопичення промислових відходів в Україні, у перерахунку на одиницю площі, майже на порядок перевищують показники розвинених країн, а також Росії. Враховуючи вартість українських земель, навіть без підрахунків, стає зрозумілим, які економічні збитки має Україна від розміщення вказаних відходів. Золошлакові відходи 25 великих ТЕС на території України складають 300 млн. тонн, а в Донецько-Придніпровському регіоні утворюється біля 30 % відходів виробництва та супутніх продуктів харчової промисловості. Усі ці відходи підлягають раціональній переробці та знешкодженню з отриманням додаткових обсягів альтернативних енергоносіїв.

Теплотехнічна характеристика альтернативних видів палива місцевого походження надана в таблиці 5.1

 

 

Робочий склад місцевих видів палива

Табл 5.1

    Назва палива Органічна маса Робочий склад палива
Со Но Оо +Nо Qон, МДж/кг Ср Нр Qрн, МДж/кг
  У відсотках   У відсотках
Кора вербова 49,2 5,5 45,3 18,8 40,3 5,3 9,34
Здубиця 49,4 5,7 44,9 18,9 69,4 2,3 3,5
Лушпиння соняшникове 51,7 6,3 42,0 19,1 15,0 2,0 15,45
Костриця льняна 47,6 5,8 46,6 17,0 8,0 4,0 14,75
Солома 44,9 5,4 49,7 15,3 8,0 5,0 13,1
Кізяк 48,4 6,0 45,6 17,6 25,0 2,0 10,8

5.4. Використання альтернативних джерел енергії.

У понятійний апарат технологій альтернативної енергетики входять пристрої, які виробляють електричну та теплову енергію за принципами, відмінними від основних засобів сьогодення, що працюють на вуглецевій сировині та ядерному паливі і використовують інші джерела енергії (наприклад, силу вітру, енергію сонця, накопичену енергію землі тощо).

До нетрадиційної та альтернативної енергетики на загал відносять: сонячну енергетику, вітроенергетику, енергію біомаси, енергію градієнт-солоності, енергію ефекту запам’ятовування форми, припливну та геотермальну енергію.

За оцінкою Міжнародного економічного форуму відновлювальних джерел енергії IWK (Internazionales Wirtschaftsforum Regenerativer Energien), у 2000-2010 рр. щорічні світові продажі нових видів енергії і технологій зросли майже утричі – з 12 млрд. до 30 млрд. євро. Цікавою у цьому контексті видається політика основних гравців на енергетичному ринку, які поступово і без зайвого галасу та суєти здійснюють нову енергетичну стратегію – продають старий безперспективний бізнес (видобуток та переробка нафти, експлуатація АЗС тощо) компаніям другого ешелону і втискаються в енергетику альтернативну та нетрадиційну, незалежно від того, чи це сонце, чи вітер, чи геотермальні джерела. Britssh Petroleum, Royal/Dutch Shell та інші нафтові гіганти Заходу і не тільки Заходу, починаючи від першої енергетичної кризи (1973 – 1974 роки), поступово інвестують капітали у нетрадиційну енергетику, забезпечуючи цим постійне зростання ринку на 24 – 31%. Зокрема:

o Англійська Financial Times повідомляє, що англо-голандський нафтовий гігант Shell має наміри щорічно інвестувати від 500 млн. до 1 млрд. дол.. США у нетрадиційну енергетику. При цьому, Карен де Сегундо, генеральний директор Shell Renewables, повідомляє, що новий проект стосується, в основному, сонячної і вітрової енергетики. Компанія розраховує зайняти перші позиції у найбільш активно зростаючому сегменті ринку, але вивчає перспективи геотермальної енергетики, побудованої на принципах отримання тепла від земної кори, і методи використання біомаси. Shell вже створила самостійну компанію, яка займається водневою енергетикою. Як і інші провідні нафтові компанії, Shell завчасно готується до тих недалеких змін, коли розробка та видобуток вуглеводневого палива перестане приносити прибутки.

o ВР – лондонський конкурент Shell - розраховувала у 2007 році отримати понад 1 млрд. доларів США від реалізації на енергетичному ринку електроенергії, отриманої від сонячних батарей. Для цього, зокрема, Shell спільно з німецькими компаніями Siemens і Eon створила підприємство для пошуку економічно ефективних рішень у створенні та використанні сонячних батарей. За даними, наведеними Карен де Сегундо, на це підприємство сьогодні вже припадає понад 15% світової фотоеектронної енергії.

o пріоритетом АВВ є відновлювальні джерела енергії. За повідомленнями французького видання Usine Nouvelle, у потужної шведсько-швейцарської групи електротехнічного машинобудування немає відділень Alstoum Power. Отже, АВВ припинила випуск обладнання для традиційних електростанцій (як безперспективного) і залишила за собою виробництво обладнання з передачі та розподілу електроенергії. Водночас, група прийняла рішення щодо пріоритетного розвитку діяльності у галузі альтернативної та відновлювальної енергетики.

Така поведінка компаній відповідає власним стратегіям їх розвитку та загальній політиці в рамках ЄС, відповідно до якої перед країнами ЄС стоїть завдання до 2010 року забезпечити отримання з відновлювальних джерел до 22,15% електричної енергії.

При цьому, частка відновлювальних джерел у світовому виробництві електроенергії протягом зазначеного періоду залишатиметься майже незмінною (на рівні 20%). Відповідно до вищенаведеного, за прогнозом IWK період 2005-2010 рр. є надзвичайно сприятливим для виробників обладнання, орієнтованого на використання енергії відновлювальних джерел.

Вважається, що сумарна вартість обладнання, яка за цінами реалізації у 2005 році становила 13,8 млрд. євро, щорічно зростатиме щонайменше на 20-30 % і у 2010 році становитиме приблизно 35 млрд. євро.

Україна має потужні ресурси вітрової енергії: річний технічний вітроенергетичний потенціал дорівнює 30 млрд.кВт. год. За допомогою вітроустановок в умовах України є можливим використання 15-19 % річного об’єму енергії вітру через перетин поверхні вітроколеса, що дозволяє сподіватись на отримання в перспективних для цього регіонах обсягів електроенергії з 1м2 перетину площі вітроколеса у 800-1000 кВт.год/м2 за рік.

Середньорічна кількість сумарної сонячної радіації, що надходить на 1м2 поверхні, на території України знаходиться в межах від 1070 кВт.год/м2 в північній частині України та до 1400 кВт.год/м2 і вище в АР Крим. Цей потенціал сонячної енергії є достатнім для широкого впровадження як теплоенергетичного, так і фотоелектричного обладнання практично в усіх областях.

Наявність на території України значних ресурсів геотермальної енергії, загальний потенціал яких оцінюється величиною 438 млрд. кВт.год за рік (що дорівнює запасам палива в обсязі 50 млн. т у.п.), зумовлює доцільність розвитку геотермальної енергетики та використання геотермальної енергії для опалення, водопостачання та кондиціювання повітря в житлових та громадських будинках і спорудах в містах і сільській місцевості, а також для технологічного використання глибинного тепла Землі.

В Україні на даний час експлуатуються теплонасосні системи теплопостачання загальною тепловою потужністю 8 МВт, які укомплектовані імпортними тепловими насосами або вітчизняними холодильними установками, що експлуатуються в режимі теплового насосу. Ресурси низькопотенційної теплоти природного і техногенного походження достатні для створення теплонасосних систем теплопостачання загальною потужністю до 23 тис. МВт.

5.5. Використання альтернативних технологій

Основними напрямками в сфері вдосконалення енергоефективних технологій, розвитку яких, з огляду на можливе зменшення техногенного навантаження на навколишнє природне середовище, доцільно сприяти в першу чергу, є: розвиток технологій сумісного вироблення теплової та електроенергії на діючих об'єктах електроенергетики, теплових котельних установках промисловості, в комунальній сфері, в газоперекачуючих агрегатів газотранспортної системи України..

Зазначена технологія дозволяє досягти зменшення викидів шкідливих газів (СО і NO3) за рахунок удосконалення технології використання палива, що має місце при когенерації, а також значно зменшити викиди СО2, в зв’язку з тим, що виробництво електричної енергії при цьому буде здійснюватись за рахунок ефективного використання теплоти згоряння палива на вже діючих об'єктах, тобто без додаткового застосування палива. Це зменшення викидів СО2 буде досягнуто за рахунок зменшення використання палива для виробництва електроенергії на ТЕЦ. Крім іншого, це дозволить вирішити і проблему пікового навантаження по тепловій та електричній енергії, а також дозволить надати час для складних робіт по реконструкції об'єктів великої енергетики. В цілому, за рахунок когенераційних технологій, може бути досягнуто:

· Зменшення споживання палива без зменшення обсягу виробництва продукції та надання послуг;

· Додаткове виробництво електричної енергії без застосування додаткових обсягів палива та з собівартістю такої електроенергії, в 2-2,5 рази нижчою за існуючу сьогодні на електростанціях;

· Інвестиції на 1 кВт встановленої потужності більш ніж в 2 рази менші, ніж за іншими технологіями;

· Можливість залучення значної частини коштів для інвестицій в енергоефективні технології від іноземних партнерів на безповоротній основі за рахунок квот на викиди в атмосферу;

· Можливість залучення коштів, виручених від реалізації електроенергії, що значно перевищують інвестиційні кошти, на впровадження зазначених енергозберігаючих заходів в інші галузі.

Спільне виробництво механічної, теплової та електричної енергії на діючих газопроводах дозволяє забезпечити перекачку необхідної кількості додаткового газу без додаткового застосування палива, оскільки перекачка газу новими газопроводами, спорудженими в існуючих коридорах, здійснюється із застосуванням електроприводу при незначних втратах електроенергії, що передається від компресорних станцій діючих газопроводів до нових на невелику відстань.

Зниження шкідливих викидів автотранспорту в атмосферу шляхом використання низькомолекулярних палив (природного газу, паливного етанолу в суміші з неетильованим бензином), а також використання спеціальних присадок до мастил, що сприяють зменшенню споживання палива та зниженню шкідливих викидів автотранспорту.

Застосування у якості моторного палива стиснутого природного газу в обсягах біля 2,5 млрд. м3 на рік дозволить замістити до 1,5 млн. т. рідкого палива. Застосування спеціальних вітчизняних протизносних присадок до мастильних матеріалів на основі синтетичного дісульфіду молібдену обсягом 160 тис. т. на рік дасть змогу щорічно економити 250 тис. т. моторного рідкого палива, зменшити угар мастил у 2-6 разів, збільшити міжремонтний період роботи двигуна в 2-3 рази, скоротити токсичні викиди відпрацьованих газів у 2-4 рази. Необхідні інвестиції на програму впровадження присадки складуть $ 2,4 млн. Використання паливного етанолу дасть змогу реально зменшити за нинішніх умов щорічне споживання рідкого моторного палива на 0,5 млн. т. (при застосуванні 8–10 % добавки до бензину). Більш суттєвого зменшення споживання рідкого моторного палива можна досягти лише за умови наполегливої реалізації спеціальних заходів, спрямованих на збільшення обсягів виробництва паливного етанолу (створення енергетичних плантацій для вирощування культур, з яких отримується етанол, підвищення врожайності цих культур, диверсифікації джерел отримання сировини для виробництва етанолу тощо).

Розробка та впровадження заходів програми "Паливні комірки" (паливні чарунки) на базі цирконію (за сировинною базою якого Україна займає третє місце в світі) для створення технологій прямого перетворення енергії, що міститься в органічних видах палива, та розбудови промисловості виробництва паливних комірок і створення високоефективних та екологічно чистих електричних станцій різної потужності для промисловості та побуту, а також для транспортних засобів. Виконання програми дасть змогу скоротити на 30-50% споживання газу при виробництві електричної енергії, налагодити виробництво високотехнологічних керамічних виробів широкого спектру застосування із високим ринковим потенціалом з українського піску-циркону, що підвищить вартість цього національного багатства.

Паралельно зі стрімким нарощуванням кількості регіональних теплопунктів ряд ТЕЦ непродумано перетворюються у виробників тільки теплової енергії, а їх електрогенеруюче обладнання відключається та демонтується (київські ТЕЦ-2, ТЕЦ-3 та ін.). Крім того, у багатьох регіонах розробляються та реалізується на практиці проекти переводу цілих міст (м. Севастополь) на теплопостачання від котелень, використовуючих як паливо природний газ.

Наведені вище данні свідчать про те, що технічна політика в області енергопостачання країни або не керується, або навмисно направляється до неправильного річища. Адже наші попередники розробили та широко впровадили у практику спільне виробництво електричної та теплової енергії тому, що воно значно зменшує витрати палива у порівнянні з роздільним. Так, на ТЕЦ при спалюванні 1000 м3 отримують біля 2,2 МВт електричної енергії та біля 5,83 Гкал тепла. У той же час при роздільному виробництві тієї ж кількості тепла у котельнях, а електроенергії на електростанціях (КЕС) витрати природного газу складуть 1354 м3 тобто в 1,354 рази більше. В такій же пропорції зросте і забруднення навколишнього середовища.

Усе вище сказане показує, що заради усторонення недоліків у теплопостачанні, породжених його надмірною централізацією, зроблено крутий поворот у бік витратної технології виробництва енергії. Замість розумної децентралізації теплопостачання при спільному виробництві електричної та теплової енергії широким фронтом йде будівництво нових теплопунктів та волюнтаристична заміна ТЕЦ на котельні.. Разом з тим, заради справедливості, треба відмітити те, що децентралізація теплопостачання від ТЕЦ, з достатньо потужним паротурбінним обладнанням задача дуже складна та багатовитратна. Останнє обумовлене відсутністю парових турбін малої потужності з високим ККД.

Як свідчить аналіз, найбільш легше та з найменшими витратами завдання децентралізації теплопостачання вирішується за допомогою парогазової технології, заснованої на парогазових установках (ПГУ) "Водолій". Теплова потужність цих установок може досягати від 2 – 3 МВт до сотні МВт і, таким чином, здатна задовольнити найбільш широкий спектр споживачів.

На сьогодні в НВО "Машпроект" вже розроблено та підготовлено до серійного випуску два типорозміри ПГУ "Водолій" ПГУ-16 та ПГУ-25 з електричною потужністю відповідно 16 та 25 МВт та електричним ККД в умовах iso 45%. Кількість та потенціал виробленого тепла залежно від температури оточуючого середовища при режимі якісного регулювання водяних систем теплопостачання (при температурному графіці 150..70°) наведені в таблиці 5.2. Крім того, зазначені вище ПГУ передбачають обладнання допалюючого пристрою перед котлом-утилізатором, що дозволяє значно збільшити їх теплову продуктивність. Так, у випадку встановлення допалюючого пристрою ПГУ-16 виробництво тепла зросте до 42,4 Гкал/год.

Таблиця 5.2

Тип ПГУ N, МВт Tн, °С T1, °С T2, °С Q, Гкал/ч
ПГУ-16   +8 +55 +34 7,19
    -26 +140 +67 12,77
ПГУ-25   +8 +55 +34 12,28
    -26 +140 +67 21,8

До сказаного треба додати, що спектр потужності парогазових установок "Водолій" може бути значно розширеним. За бажанням замовників в короткий термін можуть бути виготовленні на базі газотурбінних двигунів ГТД-2,5 та ГТД-2500Г парогазові установки ПГУ-4,5 и ПГУ-45 з електричною потужністю відповідно 4,5 та 45 МВт та електричним ККД в умовах iso 45%. Теплова продуктивність цих установок без допалюючого пристрою протягом опалювального сезону змінюється у ПГУ-4,5 від 2,85 до 5,1 Гкал/год, а у ПГУ-45- від 19,2 до 34 Гкал/год. Наведенні дані дозволяють стверджувати, що на базі розроблених ПГУ "Водолій" та розробок, що зараз здійснюються, можуть бути створені ТЕЦ, здатні задовольнити потреби у тепловій енергії як малих так і великих споживачів. При цьому одночасно будуть суттєво знижені витрати палива на виробництво електричної та теплової енергії, що підтверджується наступними експлуатаційними та розрахунковими даними. У 1996 р. в країні було витрачено 169 млн. т у.п. З них на виробництво електроенергії затрачено 23,6 % або 39,884 млн т у.п. та на виробництво тепла для житлово-побутового та промислового секторів затрачено 30,1 % або 50,869 млн т у.п. За даними Міненерго у тому ж 1996 р. питомі витрати палива на виробництво електроенергії становили 0,3654 кг у.п./КВт*год, а на виробництво тепла – 172,5 кг у.п./Гкал та було вироблено 97,47 млрд КВт*год електроенергії та 294,7 Гкал тепла. Якби ця електроенергія та тепло вироблялись на парогазових ТЕЦ, обладнаних парогазовими установками ПГУ-25 з камерою опалення перед котлом-утилізатором, то на виробництво 97,47 млрд КВт*год було б затрачено 34,73 т у.п. Одночасно при цьому за рахунок цього ж палива було б вироблено 70,5 млн Гкал тепла. Решта тепла (224,2 млн Гкал), якого не вистачає, було б вироблено за рахунок підвода додаткового палива в допалюючу камеру перед котлом-утилізатором, витрати якого склали б 35,09 млн т у.п. А загальні витрати палива парогазової ТЕЦ на виробництво електроенергії та тепла склали б 69,82 млн т у.п. Порівняння отриманих цифр показує, що застосування парогазової технології спільного виробництва електроенергії та тепла зменшує витрати палива у порівнянні з нині діючою технологією на 20,933 млн т у.п., що еквівалентно 17,33 млрд. куб. м природного газу.

Одночасно з високою економічністю парогазові ТЕЦ потребують для свого будівництва значно менших капітальних вкладень ніж паротурбінні. Вартість 1 КВт встановленої сумарної (електричної + теплової) потужності парогазової ТЕЦ, у якої ПГУ має допалюючий пристрій, складає $ 67, а в паротурбінній - біля $ 250. Для порівняння також зазначимо, що вартість 1 кВт встановленої теплової потужності районої котельні "Позняки", створеної на базі котлового обладнання, яке було закуплене згідно із згаданим вище проектом "Реабілітація та розширення централізованного теплопостачання м. Києва", складає $ 60,37, тобто близька до вартості парогазової ТЕЦ. Однак вартість виробленої ними енергії різна. Потрібно також сказати, що парогазові ТЕЦ, на відміну від паротурбінних ТЕЦ та котельних теплопунктів, не потребують хімводоочистки. Це додатково значно здешевлює вартість енергообладнання та виробленої енергії внаслідок зменшення експлуатаційних затрат, а також не забруднює оточуюче середовище відходами хімводоочистки.

На користь подальшої переспективи розширення використання парогазових ТЕЦ свідчить і те, що вони здатні не тільки якісно забезпечити теплом виробничий та побутовий сектори, але і в значній мірі покращати функціонування електроенергетичного комплексу країни, стан котрого наблизився до критичного. Паротурбінне обладнання теплових електростанцій було введено у дію ще в 1960-70 роки і на початок 1998 р. 98 із 104 енергоблоків відпрацювали розрахунковий ресурс (100 тис. годин), 66 з них відпрацювали граничний ресурс (170 тис. годин), а 39 енергоблоків мають вже напрацювання 200 тис. Годин, тобто перейшли прийняту у світовій практиці межу фізичного та морального зносу. Не дивлячись на такий ганебний стан енергетичного обладнання поки енергетикам щастить ще працювати з ним. Але, зрозуміло, такий стан тривати довго не може. І якщо повсякчасні відключення електроенергії сьогодні відбуваються з причини її несплати споживачами, то завтра до цього ж додасться ще й вихід з ладу паротурбінного обладнання електростанцій. В цьому випадку відключення електроенергії буде не плановим, а аварійним подібно тому як це відбулось у Грузії наприкінці 1998р. Сподіватися на будівництво нових парових енергоблоків, вартість 1 кВт встановленої потужності яких перевищує $ 1000 проти $ 280...320 у ПГУ "Водолій", не приходиться.

Крім того, враховуючи, те що ПГУ парогазових ТЕЦ здатні розвити повну потужність через 18..20 хв. при запуску з холодного стану, то вони можуть надати неоціниму допомогу у створенні економічного парка маневруючих потужностей. Такий парк у першу чергу необхідний атомним електростанціям, котрі в наш час виробляють 45 % електроенергії в Україні причому їхня потужність продовжує зростати. Однак, без наявності необхідних маневруючих потужностей цей ріст веде до негативних наслідків, пов'язаних з труднощами підтримки пікових та напівпікових режимів електричних навантажень енергосистеми країни. Це створює дуже важкий режим її роботи зі значними коливаннями частоти струму. А це, у свою чергу, значно обмежує можливості паралельної роботи енергосистеми України з енергосистемами центральної Європи та Росії і тим самим не тільки погіршує стабільність енергопостачання, але й обмежує можливість роботи на експорт. Таким чином, відсутність маневруючих потужностей ставить на грань розпаду об'єднаної енергосистеми України з тяжкими наслідками для країни, подібно тим, які мали місце у Казахстані в жовтні 1996 р. Для недопущення катастрофічних наслідків та економічних втрат на думку спеціалістів вже зараз необхідно мати резерв аварійної потужності не менше 1000 МВт, хоча ситуація з маневруючими потужностями невдовзі ще більше ускладниться після введення в дію блоків Хмельницької та Ровенської АЕС. На даний час ця проблема у певній мірі вирішується за допомогою паротурбінних енергоблоків ТЕС, які працюють з цього приводу в дуже неекономічних режимах глибокої навантаженості, а також з нічними зупинками. Це призводить до суттєвого зменшення експлуатаційного ККД ТЕС. Останнє наглядно ілюструється статистичними даними Міненерго. В 1997 р. усіма ТЕС України вироблено 88,6 млрд КВт*год електроенергії та витрачено 34,5 млн т у.п. (1,8 млн. т мазута, 20,58 млрд. м3 природного газу та 18 млн. т кам'яного вугілля). Розділив теплову енергію топлива на вироблену електроенергію отримаємо значення середнього електричного ККД ТЕС на рівні 29,5 % проти 35...36 % за умов роботи ТЕС у базовому режимі. Таким чином, введення маневруючих потужностей на базі парогазових ТЕЦ не тільки забезпечить більш надійне функціонування електроенергетичного комплексу країни, але й дозволить забезпечити роботу паротурбінного обладнання ТЕС на більш економічному режимі, що додатково суттєво знизить витрати палива.

Як було зазначено вище, одним з важливих факторів широкого використання парогазових ТЕЦ є децентралізація теплопостачання, що суттєво зменшує транспортні втрати тепла і здешевлює експлуатацію теплової мережі. Але не менш важливим є також значна децентралізація і електропостачання. Це дозволить суттєво знизити транспортні втрати електроенергії, котрі по даним Міненерго України склали у 1997 р. 15,81 % від її виробленої кількості, тобто 13,1 млрд. КВт*год.

В зв'язку з жорсткістю екологічних вимог нарівні з економічністю одним з важливих показників усякого енергетичного підприємства є рівень забруднення оточуючого середовища шкідливими сполуками відходів виробництва. Серед відомих підприємств, що виробляють електроенергію та тепло, парогазові ТЕЦ є найбільш екологічно чистими виробництвами. Склад найбільш токсичних полютантів - продуктів згорання оксидів азоту - у відпрацьованих газах не перевищують 40...45 мг/ куб м при перерахунку на сухі гази з 15 % кисню. Це значно менше норм, припустимих вітчизняними та закордонними стандартами, та менше вмісту оксидів азоту в продуктах згорання котлових агрегатів діючих та створюваних в Україні теплопунктів, в тому числі і обладнаних котловими агрегатами, що надходять з-за кордону. Тут варто підмітити, що чим менша теплова продуктивність котла тим більший питомий вміст токсичних компонентів в продуктах згоряння. Одночасно з тим, як було згадано вище, енергоустановки парогазових ТЕЦ не потребують хімводопідготовки, що виключає забруднення оточуючого середовища відходами цього виробництва. З усього вище сказаного випливає, що використання запропонованої парогазової технології спільного виробництва електричної та теплової енергії у порівнянні з діючою зменшує забруднення оточуючого середовища як за рахунок зменшення вмісту шкідливих речовин у вихідних гвзах так і за рахунок зменшення маси вихідних газів внаслідок зменшення витрат палива на 20,993 млн. т у.п., тобто на 23,1 %.

Підводячи підсумок екологічному питанню, зазначимо ще один вплив процесів, пов'язаних з згорянням палива, на оточуюче середовище. Як відомо, в продуктах згоряння, крім токсичних полютантів (оксидів азоту, окису вуглецю та вуглеводнів), в значних об'ємах міститься безпечний і навіть дуже необхідний для рослинного світу вуглекислий газ, який, однак, має великий вплив на клімат планети внаслідок створення парникового ефекту. Для захисту від нього подавляюча більшість країн підписала та ратифікувала відповідну конвенцію ООН. Відповідно до цієї конвенції кожній країні встановлені квоти на викиди вуглекислого газу. Якщо ця квота перебільшена, то країна зобов'язана купити різницю у викидах у тих, хто має резерв, або платити значні кошти на заходи по захисту клімату. По даним журналу "Gas Turbine world vol 28 № 6", за кожен м3 спаленного природного газу в Норвегії платять 14 центів як податок на отриманий при цьому СО2. Враховуючи, що СО2 є продуктом повного згоряння, то його маса однозначно визначається кількістю спаленного палива. Тому зменшення витрат палива на 23,1%, про що йшлося вище, на стільки ж процентів зменшить викиди СО2. Крім того, після конденсації водяної пари в конденсаторі частина СО2 розчиниться у воді і цей розчин потім можна зв'язати у безпечні солі кальцію або інші сполуки і тим самим додатково зменшити його викиди в атмосферу.

Виконаний аналіз можливостей парогазової технології для задоволення виробничих та побутових потреб нашої країни в електричній та тепловій енергії свідчить про те, що вона може вирішити цю задачу з найменшими витратами палива та найменшим забрудненням оточуючого середовища у порівнянні з нині діючими. Враховуючи, що складова електричної та теплової енергії у вартості продукції, що випускається заводами та фабриками України, велика, застосування парогазової технології буде сприяти її суттєвому здешевленню. Крім того, за своїми економічними та екологічними показниками вона не має аналогів у світовій науці та практиці і тому у неї є усі можливості зайняти передові позиції на світовому ринку.

Нарешті, варто відмітити горизонти паливного забезпечення ПГУ. Перше джерело – природний газ, який вже використовується та передбачається для використання на діючих та створюваних теплопунктах. Друге – це газ, який вивільнився на ТЕС при зменшенні працюючих паротурбінних блоків. Третім джерелом природного газу повинні стати підготовлені до промислового використання родовища, які, однак, поки не використовуються з-за великої віддаленості від транспортних артерій. Враховуючи, що ПГУ "Водолій" можуть виготовлятись у контейнерному виконанні, вони можуть працювати під відкритим небом безпосередньо на промислах, виключаючи будівництво будівель та інфраструктури для підключення їх до артерій транспорту газу. Четвертим джерелом газового палива повинні стати законсервовані свердловини. Тільки на території згаданого підприємства до нещодавнього часу простоювало більше 85 свердловин з сумарним дебітом не менш 3,5 млрд. куб м в год. При повному використанні цього газу можна виробляти за допомогою ПГУ "Водолій" до 17 млрд. КВт·год електроенергії, що складає 20 % від кількості електроенергії, виробленої усіма ТЕС у 1997р.

Не можна не згадати ще про одне важливе джерело газового палива, котрим є компресорні станції магістральних газопроводів (КС МГ) з електроприводом. Сумарна їхня потужність складає 897,2 МВт, а живляться вони електроенергією з енергосистеми країни, за яку розраховуються газом, а останній використовується на ТЕС для отримання електроенергії. І коло замкнулось. Але це порочне коло. Як було відмічено вище експлуатаційний ККД ТЕС не перевищує 29,5 %. Якщо до цього додати енергетичні витрати на транспорт газу від КС МГ до ТЕС, а електроенергії від ТЕС до КС МГ, то ККД знизиться до 21..22 %. Ці невиправдано великі витрати природного газу можна зменшити вдвічі, якщо на електроприводних КС МГ встановити ПГУ "Водолій". Причому, оптимальним варіантом буде ситуація, коли потужність ПГУ перевищить потрібну для електроприводу вдвічі. Це дозволить половину виробленої електроенергії направляти в енергосистему країни по діючій електросистемі. Таке технічне рішення забезпечить отримання 4,3 млрд. КВт*год електроенергії в рік при річній роботі КС МГ 4800 годин, що складає 8,7% від електроенергії, яка виробляється усіма ТЕС країни. Враховуючи, що КС МГ не весь час працює на повну потужність, ця цифра декілька зменшиться, але залишиться достатньо великою.

До сказано необхідно також додати, що великим джерелом резервів природного газу є КС МГ з газотурбінним приводом, котрі затрачують на власні потреби значну кількість природного газу. В 1998 р. ці затрати склали 7,6 млрд. куб м при середньому ККД газотурбінних агрегатів приблизно 25..27 %. Якщо на КС МГ діючий газотурбінний привід замінити парогазовим (ПГУ "Водолій") з ККД 43%, то витрати природного газу на власні потреби зменшаться до 4,6 млрд. куб м, тобто до 14,5% від електроенергії виробленої усіма ТЕС України у 1997р. Крім того, при цьому було отримано 11,2 млн. Гкал тепла.

Контрольні запитання для перевірки знань

  1. Як формулюється енергетична стратегія України?
  2. Які головні шляхи розбудови нової, більш досконалої енергетики?
  3. Чому енергетика України має зазнати якісних зиін?
  4. Які причини високих показників енергоємності в ЖКГ?
  5. У чому полягає резерв у використанні вторинних енергетичних ресурсів?
  6. Назвіть пріоритетні напрямки розвитку енергозбереження в Україні.
  7. Від чого залежить ефективність роботи систем централізованого теплопостачання?
  8. Які можливі заходи для підвищення ефективності котельних агрегатів?
  9. Що,головним чином, визначає ефективність мережі передачі тепла?
  10. Які існують шляхи підвищення ефективності споживання тепла?
  11. Які існують альтернативні види палива місцевого походження?
  12. Які в Україні існують можливості використання альтернативних джерел енергії?
  13. Чого можна досягнути за рахунок когенераційних технологій?
  14. Що являє собою парогазова технологія
  15. Які джерела забезпечення парогазових технологій?

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.025 сек.)