- •Тема 1 Общие сведения и понятия.
- •1. Энергия
- •Тема 2 Источники и ресурсы энергии
- •Виды природных ресурсов:
- •1, 2, 3 – Энергетические ресурсы;
- •7, 8, 9 – Неэнергетические ресурсы;
- •Виды экономических ресурсов:
- •Тема 3 Что такое энергетика?
- •Тема 4 Энергетика и транспорт
- •Изменение структуры топливно-энергетического баланса.
- •Топливные эры и технологические уклады
- •Электрификация железных дорог
- •Лабораторная работа №1
- •Этапы преобразования электроэнергии и характер её потерь
- •Электрическая энергия, полученная из контактной сети эпс Потери на эпс
- •Механическая работа, развиваемая эпс на ободе колеса
- •Системы тока.
- •Лабораторная работа №2 контактная сеть
- •Контактные подвески (кп)
- •Простая контактная подвеска
- •А - Простая петлевая подвеска с двукратным подхватом (без струн) б - Простая петлевая подвеска с многократным подхватом (с двумя струнами)
- •Выбор типа контактной подвески
- •Лабораторная работа №3 Контактные провода и несущие тросы
- •Несущие тросы
- •Усиливающие, питающие, отсасывающие и другие провода
- •Изоляторы
- •Лабораторная работа №4 анкерные участки контактных подвесок и их сопряжения
1, 2, 3 – Энергетические ресурсы;
7, 8, 9 – Неэнергетические ресурсы;
4, 5, 6 – комбинированные ресурсы (используются в энергетике и по другому назначению: воздух – кислород для топливной энергетики и основа дыхания для всего живого).
Природные ресурсы классифицируются и по исчерпаемости:
– неисчерпаемые
– исчерпаемые:
– возобновляемые
– невозобновляемые.
Восстановление возобновляемых ресурсов (гидроресурсы, ветер) обеспечивает природа.
Невозобновляемость обусловлена и различием темпов потребления и создания ресурсов природой. Например, за сутки сжигается столько топлива, сколько его природа запасала в течение тысячи лет. Запас невозобновляемых ресурсов ограничен. Это ресурсы ранее накопленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образующиеся.
Пока человечество широко использует только энергию химических горючих, притом органического происхождения, запасы которых приведены в таблице и составляют всего доли процента всех ресурсов энергии на Земле.
Вид горючего |
Геологические |
Извлекаемые | ||
Млрд. т у.т |
% |
Млрд. т у.т |
% | |
Уголь |
11200 |
87,4 |
2900 |
76 |
Нефть |
740 |
5,8 |
370 |
9,7 |
Газ природный |
630 |
4,9 |
500 |
13,3 |
Прочие |
230 |
1,9 |
30 |
1,0 |
Всего |
12800 |
100 |
3800 |
100 |
Большое отличие в цифрах между геологическими и извлекаемыми запасами объясняется тем, что при подсчете последних, не учитывались тонкие пласты (толщина до 0,5 м) и глубокие залегания (глубина более 1,5 км).
Дело в том, что экономическая целесообразность извлечения определяется пока стоимостью энергоресурсов, которая весьма неустойчива. В результате нефтяные вышки уходят все дальше в море, хотя себестоимость нефти возросла втрое (наиболее потребляемая, дорогостоящая – есть спрос).
Надежным критерием целесообразности извлечения может быть лишь отношение энергоемкости извлекаемого источника энергии к количеству затраченной энергии (включая расходуемые материалы, амортизацию оборудования и т.д.). Это отношение должно быть больше единицы.
Виды экономических ресурсов:
1). Трудовые. Основные показатели – численность, интеллектуальный потенциал, технологическая подготовленность.
2). Материальные. Это промежуточные или конечные продукты цепи процессов переработки природного сырья (топливо, кокс, агломерат…) и отходы (отработанный пар, горячий газ…).
Тема 3 Что такое энергетика?
Энергетика – методы и средства применения и эксплуатации различных видов энергии для промышленных и бытовых нужд.
В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетикиопережаюттемпы развития других отраслей.
В то же время энергетика – один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека.
Она влияет:
– на атмосферу:потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц);
– на гидросферу:потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов;
– на биосферу: выбросы токсичных веществ;
– на литосферу3:потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта.
Теоретическую основу энергетики составляет ряд научных дисциплин: термо- и газодинамика, тепло- и электротехника, гидромеханика и др.
Базовые понятия энергетики включают в себя энергию, ее виды и формы; энергоносители и топливо; измерители энергии и системы единиц; основные законы и методы преобразования.
Общая структура энергетики (см. диаграмму в Приложении) включает в себя как природные явления, так и стадии переработки энергоресурсов. Существуют универсальные компоненты:
– кислород: является элементом атмосферы и одновременно сырьём (окислителем) для множества производственных процессов и жизнедеятельности;
– вода – используется в производственных процессах (ГЭС), теплоноситель для ТЭС и АЭС, ГеоТЭС; элемент жизнедеятельности
– СпНт– множество углеводородных топлив и материалов;
– С – топлива на основе углерода;
– Н2– технический водород (топливо будущего).