
- •1.1 Основные определения
- •Тема 2. Виды, способы получения, преобразования и использования
- •2.1 Энергия и ее виды. Назначение и использование. Преимущество
- •2.2 Тепловые и атомные электростанции, гидростанции. Котельные. Паротурбинные
- •Атомная энергия в Беларуси. В настоящее время атомная энергия возвращается на повестку дня во многих странах мира, когда речь заходит о политике в области энергетики.
- •2.3 Прямое преобразование солнечной энергии в тепловую. Прямое преобразование
- •2.4 Ветроэнергетика и малая гидроэнергетика. Энергия биомассы. Энергия других
- •2. 5 Трансформирование и потребление тепловой и электрической энергии. Тепловые сети.
- •Тема 4. Организация энергосбережения в рб
- •4.1 Структура управления энергосбережением в рб
- •4.2 Государственная программа «Энергосбережение»
- •4.3 Закон и нормативные документы в области энергосбережения
- •4.4 Планирование энергосберегающих мероприятий
- •5.1 Эффективность использования и потребления энергии в рб и других странах
- •5.2 Потенциал энергосбережения по различным отраслям народного хозяйства
- •5.3 Вторичные энергоресурсы. Их классификация, объем выхода и использование вэр. Экономия тепла за счет использования вэр.
- •Тема 6. Учет и регулирование потребления энергоресурсов
- •6.1 Учет электрической энергии. Системы учета
- •6.2 Учет тепловой энергии и типы приборов, используемых в рб. Основные методы и приборы регулирования потребления тепловой энергии, автоматизация этих процессов
- •6.3 Учет расхода холодной и горячей воды, учет расхода газа
- •Тема 8. Бытовое энергосбережение
- •8.1 Экономичные источники света. Электробытовые приборы и их эффективное использование
- •8.2 Бытовые приборы регулирования, учета и контроля тепла. Повышение эффективности систем отопления
- •8.3 Автономные энергоустановки
- •Тема 10. Энергосбережение и экология
- •10.1 Взаимосвязь экологии и энергосбережения. Экологические проблемы энергетики
- •10.2 Специфические экологические проблемы ядерной энергетики
- •10.3 Классификация и основные характеристики атмосферных выбросов при сжигании топлива, их влияние на окружающую среду и человека
- •10.4 Парниковый эффект
Атомная энергия в Беларуси. В настоящее время атомная энергия возвращается на повестку дня во многих странах мира, когда речь заходит о политике в области энергетики.
Беларусь осталась практически единственной в центре Европы страной, которая не имеет атомной электростанции. Вместе с тем, атомная энергетика в настоящее время активно развивается во многих странах, поскольку пока не имеет альтернативы.
Возможность строительства в Беларуси АЭС заложена в Концепции энергетической безопасности и повышения энергетической независимости Беларуси на 2006-2010 гг., которая в августе 2005 г. утверждена президентским указом.
Сторонники строительства АЭС в Беларуси считают, что вовлечение в энергобаланс ядерного топлива позволит повысить экономическую и энергетическую безопасность Беларуси. Почти 99% импортируемых энергоресурсов Беларусь закупает в одной стране – России. Это даст возможность в первую очередь заместить значительную часть импортируемых органических энергоресурсов (4,1-4,2 млн. т условного топлива). Ввод в действие в перспективе атомной энергетической станции в Беларуси позволит ежегодно экономить до 4 млрд. куб. м газа.
Кроме того, ядерное топливо дешевле органического в несколько раз и может быть закуплено не только в России, но и в других странах.
Далее, есть возможность закупать ядерное топливо на 5-10 и более лет вперед с частичной перегрузкой топлива каждые 1,5-2 года. Наконец, это приведет к снижению себестоимости производимой электроэнергии по сравнению с другими вариантами за счет уменьшения затрат на топливо, несмотря на более высокие капитальные затраты.
По оценкам, оптимальным вариантом развития атомной энергетики в Беларуси является ввод в 2015-2020 гг. атомных энергоблоков суммарной электрической мощностью 2.000 МВт, что приведет к снижению себестоимости производимой энергосистемой электроэнергии на 20 процентных пунктов.
Ввод в Беларуси первого блока АЭС с 2015 г. позволит стране снизить долю импортируемого природного газа в общем объеме потребления топливно-энергетических ресурсов с 78,4% в 2005 г. до 53% к 2020 г.
В целом же, как ожидается, собственная АЭС позволит Беларуси экономить на закупках топлива 300-400 млн. USD в год.
Ученые Национальной академии наук страны уже подготовили технико-экономическое обоснование строительства АЭС. Согласно проекту, мощность АЭС, которая может быть построена в Беларуси, составит порядка 2 млн. кВт (это два блока по 1 тыс. МВт или 3-4 блока по 640 МВт). АЭС такой мощности сможет обеспечить 27% потребности страны в электроэнергии.
Стоимость строительства белорусской АЭС (если будут использованы российские технологии) составит порядка 2,5-3 млрд. USD. По предварительным оценкам, на строительство АЭС потребуется 7-8 лет.
В качестве наиболее предпочтительного места для строительства АЭС рассматривается Краснополянская площадка (Быховский пункт, Могилевская область). В качестве резервной площадки может быть рассмотрена Кукшиновская площадка (Шкловско-Горецкий пункт, Могилевская область).
Окончательное решение о возможности строительства в Беларуси АЭС может быть принято после 2008 г., когда завершится мораторий на рассмотрение этого вопроса.
В настоящее время в Национальной академии наук Беларуси формируется научная база для реализации проекта строительства АЭС. Для этого выполняется ряд программ: Государственная научно-техническая программа "Ядерно-физические технологии для народного хозяйства Беларуси" на 2006-2010 годы, Государственная комплексная целевая научно-техническая программа "Энергетика" на 2006-2010 годы, научное сопровождение которой осуществляется в рамках программ "Энергетика-2010", "Ресурсосбережение-2010", "Энергобезопасность", "Тепловые процессы", "Водород". Также ученые и специалисты знакомятся с опытом государств, лидирующих в развитии атомной энергетики, что заложено в нормах МАГАТЭ для стран, намеренных строить собственную АЭС.
В 2007 году Беларусь должна завершить теоретические изыскания и выбрать стратегического партнера для реализации проекта, начать переговоры с поставщиком технологий и оборудования. А к моменту ввода АЭС в эксплуатацию необходимо проработать весь спектр вопросов, связанных с АЭС - от подготовки специалистов до утилизации отработанного ядерного топлива.
Наиболее вероятными партнерами являются Россия и Франция. Из интервью с председателем Президиума НАН Владимиром Тимошпольским: "Сегодня практически нет выбора - на рынке атомной энергетики свои услуги помимо этих государств предоставляют лишь Германия, Япония и США". Россия особенно активно работает в данном направлении: ее специалисты задействованы в строительстве АЭС в Индии, Китае, Болгарии, Казахстане, а французская компания Areva является монополистом на рынке Западной Европы. Что касается стоимости предлагаемых разными странами проектов АЭС и технологий, то они держатся практически на одном уровне, сказал Владимир Тимошпольский. «Тепло- и электроэнергетика - дорогие удовольствия, но без них государство становится беспомощным и не имеет будущего. Исходя из этого, нам нужно построить свою экономику и энергетику так, чтобы они имели минимальную зависимость от внешних поставщиков энергоресурсов», - резюмировал заместитель председателя Президиума НАН.
Первый блок предполагается ввести в эксплуатацию в 2013-2014 годах, второй - к 2015 году. Их суммарная мощность составит 1 тыс. МВт. До 2025 года намечено построить еще два блока. Об этом в интервью корреспонденту БЕЛТА сообщил заместитель председателя Президиума Национальной академии наук Беларуси Владимир Тимошпольский.
16 февраля 2007 премьер-министр Беларуси Сергей Сидорский на встрече с председателем правления Евразийского банка развития Игорем Финогеновым сообщил, что Беларусь предполагает сократить срок строительства АЭС до 4 лет. Ранее проект по строительству атомного источника предполагалось осуществить за 9 лет.
Мини-ТЭЦ. Целесообразность использования мини-ТЭЦ в РБ определяется более высоким, чем при раздельном производстве тепловой и электрической энергии, коэффициентом использования энергии топлива. Современный уровень развития энергетического машиностроения в нашей стране позволяет полезно использовать более 90 % энергии топлива в тепловой схеме мини- ТЭЦ.
Мини-ТЭЦ – это электростанция с комбинированным производством электроэнергии и утилизации тепла.
В качестве источника энергии для мини-ТЭЦ, или газового генератора, используются двигатели внутреннего сгорания (ДВС): дизельные, газовые и газотурбинные. Энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, переходит в энергию электричества и энергию тепла. Кроме двигателя, в состав мини-ТЭЦ входят: генератор постоянного или переменного тока, котлы-утилизаторы отработавших газов, радиаторы, теплообменники, катализаторы, системы управления.
Кроме того, для работы мини-ТЭЦ требуются устройства связи с системой топливоподачи, теплотехническими и электрическими системами конечного пользователя и, при необходимости, с внешней электрической сетью. Средства автоматики мини-ТЭЦ обеспечивают надежную работу установки в рекомендованном диапазоне рабочих режимов и достижение наиболее эффективных характеристик. Работа мини-ТЭЦ может осуществляться и поддерживаться дистанционно, что также является достаточно перспективно для создания станции на территории нашей республики.
Наибольшей эффективностью, надежностью и универсальностью отличаются установки на основе газовых (газопоршневых) двигателей. Это вызвано, прежде всего, современными требованиями к экологической чистоте окружающей среды, а также к снижению эксплуатационных расходов на органическое топливо и доступностью его использования. Газовые двигатели используются для работы в составе генераторных установок, предназначенных для постоянной и периодической работы (снятие пиковых нагрузок) с комбинированной выработкой электроэнергии и тепла (когенерация). Кроме того, они могут использоваться для обеспечения работы абсорбционных холодильных установок (тригенерация) в системах кондиционирования. В газовых двигателях могут использоваться такие виды газов как: природный газ, пропан, факельный газ, биогаз, газ мусорных свалок, коксовый газ, попутный газ, пиролизный газ, древесный газ.
Тепловая энергия, выработанная на мини-ТЭЦ, может передаваться на расстояние до нескольких километров, поэтому более целесообразно строить мини-ТЭЦ вблизи небольших населенных пунктах в пределах РБ.
При невысоких капитальных и эксплуатационных затратах эти электростанции обеспечивают максимальную эффективность инвестиций за счет производства электроэнергии и тепла по весьма конкурентным ценам.
Типовые расчеты экономической эффективности установки и эксплуатации Мини-ТЭЦ показали целесообразность создания и использования мини-ТЭЦ на территории нашей страны, в особенности в небольших районных пунктах и городах с малой плотностью населения, так как современная мини-ТЭЦ – электростанция с комбинированным производством электроэнергии и тепла, расположенная в непосредственной близости от конечного потребителя.
Из основных достоинств создания мини-ТЭЦ на территории РБ можно выделить следующие достоинства:
-низкая стоимость вырабатываемой электроэнергии, тепла и холода;
-широкий выбор технологических схем;
-возможность быстрого возведения;
-быстрая окупаемость;
-низкий расход топлива;
-большой ресурс оборудования;
-экологическая безопасность.
Что касается экономической эффективности использования моно назвать следующие моменты:
-быстрый возврат инвестированного капитала;
-максимально возможные прибыли от инвестиций;
-отсутствие платы за подключение;
-минимум тепловых потерь и утечек при передаче горячей воды;
-возможность установки в помещениях действующих котельных;
-отсутствие необходимости строительства ЛЭП, ТЭП, протяженной кабельной сети.
С точки зрения экологии мини-ТЭЦ не представляют собой сильный загрязнитель, так как комбинированное производство энергии двух видов способствуют гораздо более экологичному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и тепловой энергии на котельных установках. Замена котельных, нерационально использующих топливо и загрязняющих атмосферу городов и посёлков, на мини-ТЭЦ способствует не только значительной экономии топлива, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению общего экологического состояния, что является немаловажным для строительства станции на территории РБ.
Гидроэлектростанция представляет собой комплекс гидротехнических сооружений и энергетического оборудования, посредством которых энергия водных потоков или расположенных на относительно более высоких уровнях водоёмов преобразуется в электрическую энергию.
Гидроэлектростанции имеют ряд существенных преимуществ: легко поддаются автоматизации, обладают быстрым запуском, малыми эксплуатационными расходами, а значит, и низкой себестоимостью производимой электроэнергии. Недостатками ГЭС являются значительные капитальные вложения, вызванные большими объемами земляных и строительных работ, устройством водохранилищ, плотин, отводных каналов и другие.
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.
Газотурбинная установка – это двигатель, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия газа преобразуется в кинетическую энергию и затем частично превращается в механическую работу, которая преобразуется в электрическую энергию.
Парогазовая установка – это турбинная теплосиловая установка, в тепловом цикле которой используются два рабочих тела – водяной пар и дымовые газы, поступающие из котлоагрегата.
Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) – это тепловая электростанция, вырабатывающая не только электрическую энергию, но и тепло, отпускаемое потребителям в виде пара и горячей воды для коммунально-бытового потребления. При такой комбинированной выработке тепловой и электрической энергии в тепловую сеть отдается главным образом теплота отработавшего в турбинах пара (или газа), что приводит к снижению расхода топлива на 25-30%.