- •Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии
- •«Роль энергосбережения и альтернативных источников энергии в решении глобальных проблем современной энергетики» дипломная работа
- •Москва 2012
- •Глава I. Роль энергетики в мировом хозяйстве
- •1.1. Источники энергии и их виды
- •1.2. Основные задачи энергетики
- •1.3. Взаимосвязь энергетики и уровня развития страны
- •1.6. Потребность современного мира в энергии, современное состояние и перспективы развития
- •Глава II. Проблемы традиционной энергетики
- •2.1. Геополитические противоречия и проблемы обеспечения энергетической безопасности
- •2.2. Доступ к энергосистемам
- •2.3. Исчерпаемость ископаемого углеводородного топлива
- •2.4. Проблемы большой гидроэнергетики
- •2.4.1. Экологический ущерб от больших гэс
- •2.4.2. Проблемы безопасности гэс
- •2.5. Проблемы развития атомной энергетики
- •2.6. Глобальные экологические проблемы традиционной энергетики
- •2.6.1. Негативные факторы воздействия энергетики на экологию
- •2.6.2. Влияние энергетики на изменения климата планеты
- •2.6.3. Негативные стороны глобального потепления, повышения уровня co2 в атмосфере и загрязнения окружающей среды
- •Глава III. Поиск путей решения проблем, связанных с энергетикой
- •3.1. Важность проблем энергетики для мирового сообщества
- •3.1.1. Принцип устойчивого развития
- •3.1.2. Задачи энергетики, стоящие перед мировым сообществом
- •3.1.3 Обсуждение проблем энергетики на уровне международных организаций
- •3.2 Решение проблем энергетики путем энергосбережения и повышения энергоэффективности
- •3.2.1. Энергоэффективность электростанций
- •3.2.1.1. Комбинированное производство электроэнергии и тепла
- •3.2.1.2. Новые виды энергоустановок с высоким кпд.
- •3.2.2. Теплосбережение
- •3.2.2.1. Теплосбережение при строительстве и эксплуатации зданий
- •3.2.2.2. Теплосбережение и вторичные энергоресурсы на промышленных объектах.
- •3.2.3. Энергосбережение при передаче электроэнергии
- •3.2.4. Снижение пиковых нагрузок на энергосистему
- •3.2.5. Энергосберегающие электродвигатели
- •3.2.6. Энергосбережение при освещении
- •3.2.7. Энергоэффективность транспортных средств
- •3.3. Решение проблемы энергетики путем использования альтернативных источников энергии
- •3.3.1. Новые ископаемые виды топлива
- •3.3.1.1. Горючие сланцы, сланцевый газ и битумные породы
- •3.3.1.2. Метаногидраты
- •3.3.1.3. Получение синтетических топлив из угля
- •3.3.2. Возобновляемые источники энергии
- •График 4. Соотношение стоимостей энергии из возобновляемых ресурсов2
- •3.3.2.1. Малые гидроэлектростанции
- •3.3.2.2. Солнечная энергия
- •3.3.2.3. Ветровая энергия
- •3.3.2.4. Энергия моря
- •3.3.2.5. Геотермальные источники энергии
- •3.3.2.6. Биотопливо
- •3.3.2.7 Тепловые насосы
- •3.3.3. Получение энергии при сжигании бытовых отходов
- •3.3.4. Комбинированные источники энергии
- •3.3.5. Перспективный источник энергии – термоядерный синтез
- •3.4. Решение проблем энергетики путем аккумулирования энергии
- •3.4.1. Гидроаккумулирующие электростанции
- •3.4.2. Тепловой аккумулятор
- •3.4.3. Аккумулирование энергии путем производства водорода
- •3.4.4. Аккумулирование энергии путем производства метана
- •3.4.5. Электрические аккумуляторы
- •3.4.6. Аккумуляция энергии в холодильниках
- •3.4.7. Подземное энергохранилище сжатого воздуха
- •3.4.8. Оперативное сохранение энергии в маховиках
- •3.5. Решение проблемы энергоснабжения путем децентрализации
- •3.6. Стимулирование энергосбережения и развития возобновляемых источников энергии
- •Глава IV. Энергоэффективность и альтернативные источники энергии в России
- •4.1. Особенности и проблемы российской энергосистемы
- •4.2. Задачи, стоящие перед российской энергетикой
- •4.3. Основные направления решения задач энергетики в России
- •4.4. Энергосбережение в России
- •4.4.1. Потенциал энергосбережения
- •4.4.2. Причины недостаточного внимания к вопросам энергосбережения в России
- •4.4.3. Необходимость передачи электроэнергии на большие расстояния
- •4.4.4. Теплосбережение в России
- •4.4.5. Излишняя централизация теплоснабжения
- •4.4.6. Энергосбережение на тепловых электростанциях
- •4.5. Перспективы применения альтернативных источников энергии в России
- •4.5.1. Перспективы развития энергетики на основе биотоплива
- •4.5.2. Перспективы развития ветровой энергетики
- •4.5.3. Перспективы развития малой гидроэнергетики
- •4.5.4. Перспективы развития солнечной энергетики
- •4.5.5. Перспективы развития геотермальной энергетики
- •4.5.6. Перспективы развития приливной энергетики
- •4.5.7. Перспективы внедрения теплонасосных станций для целей теплоснабжения
3.2.2.2. Теплосбережение и вторичные энергоресурсы на промышленных объектах.
Промышленность вносит существенный вклад в энергопотребление, поэтому следует обратить особое внимание на проблему энергосбережения в промышленности. Как правило, в процессе производственной деятельности образуется довольно большое количество тепла, которое отводится в окружающую среду. Использование этого тепла в качестве вторичного источника энергии имеет большой потенциал энергосбережения.
Энергетическое использование теплоты газов, отработавших в металлургических, химических и других технологиях, позволяет сэкономить многие миллионы тонн условного топлива в год. Эта теплота может использоваться для систем отопления. Металлургический завод средней мощности мог бы выдавать за счет своих вторичных энергоресурсов (ВЭР) 550…600 МВт тепловой энергии. Такое количество теплоты даже в зимнее время могло бы обеспечить теплоснабжением громадные жилые массивы.
Емким источником ВЭР являются нефтенасосные и газоперекачивающие станции на магистральных нефте– и газопроводах. Для привода насосов и компрессоров используются дизели и газотурбинные установки средней мощности, отходящие газы в которых имеют температуру 350…400ºС. Это тепло также можно использовать в целях теплоснабжения.
В различных отраслях промышленности имеются резервы ВЭР в виде теплоты высокотемпературных систем принудительного охлаждения, технологических продуктов и отходов (например, шлаков металлургии). Потери теплоты со шлаками составляют до 30% теплового баланса предприятия. Экономия условного топлива при утилизации этого ВЭР может составить 55…75 кг на тонну шлака. ТЭЦ, использующая теплоту отвальных шлаков, может иметь мощность в десятки МВт.
Еще одним источником ВЭР является сеть магистральных газопроводов. Газ перекачивается под давлением, создаваемым компрессорными станциями. До 7% перекачиваемого газа расходуется приводными установками компрессоров. На отводах от магистральных газопроводов к потребителям - к местным газораспределительным сетям - давление газа понижается от 5…6 МПа до 0,3…0,6 МПа. Этот перепад давления может использоваться газотурбинными установками (детандерами), позволяющими возвратить часть энергии, затраченной на привод компрессоров. При этом используется экологически чистый источник энергии – перепад давления природного газа.1
Показателен пример Дании, где практикуется практически замкнутый энергетический и безотходный цикл. Лидер в этой области - город Калундборг (40 тыс. жителей). В нем располагаются: нефтеперерабатывающий завод, мощная угольная электростанция, огромное биотехнологическое производство Novozymes.
Выбросы нефтеперерабатывающего завода отправляются на ТЭЦ, та, в свою очередь, снабжает завод паром. Пар получает также Novozymes. Тот весь образующийся шлак посылает сельхозпредприятиям на удобрение. Фермеры свои отходы (например, патоку) отдают биотехнологам, они на этой субстанции выращивают полезные бактерии, которые применяются, в том числе, и для производства биотоплива. Электричество для завода вырабатывают ветроэнергетические установки. Вода тоже в замкнутом обороте: горячая с ТЭЦ поступает на завод в цех брожения, а когда остынет, отправляется другим потребителям.1