- •Электротехника и энергетический сектор
- •250400 Технология и оборудование лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств по специальности
- •Предисловие
- •Глава 1. Энергетика и долгосрочное развитие россии
- •Цели и приоритеты энергетической политики страны
- •Потенциальные возможности России
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 2. Топливно-энергетические ресурсы
- •2.1. Основные определения и классификация тэр
- •2.2. Природные источники энергии
- •2.3. Возобновляемые источники энергии
- •2.4. Основные тенденции в освоении энергетических ресурсов
- •М Атомная энергия – 23 % Гидро-, Геотермальная, Солнечная и ветровая ир
- •Р Атомная энергия – 4 % оссия
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 3. Топливно-энергетический комплекс россии
- •3.1. Характеристика тэк России
- •3.2.Нефтяная и нефтеперерабатывающая промышленность
- •3.3. Газовая промышленность
- •3.4. Угольная промышленность
- •3.5. Электроэнергетика
- •3.5.1. Сферы применения и основные свойства электроэнергии. Этапы электрификации России
- •3.5.2. Основные типы электростанций и их характеристики
- •3.5.3. Состав и преимущества энергообъединений
- •3.5.4. Единая электроэнергетическая система России и её
- •3.5.5. Реформирование электроэнергетики России
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 4. Энергосбережение и экология
- •4.1. Энергосбережение – важнейшая составляющая
- •4.2. Экологические проблемы энергетики
- •4.3. Экологическое значение энергосбережения
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Основы энергетического аудита и менеджмента
- •5.1. Организация, цели и функции энергетического менеджмента
- •5.2. Энергетический баланс предприятия
- •5.3. Энергетический аудит
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Цены и инвестиции
- •6.1. Долгосрочные тенденции ценообразования в тэк России
- •6.2. Цена на электроэнергию
- •6.3. Ценовая политика и инвестиции в электроэнергетику
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 1 принцип работы электрических станций Тепловые электростанции (тэс)
- •Гидроэлектростанции (гэс)
- •Атомные электростанции (аэс)
- •Контрольные вопросы:
- •Приложение 2 основные сведения о цепях постоянного и переменного тока
- •Б.4. Фазовые соотношения и мощность в резистивном, индуктивном и емкостном элементах.
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Энергоснабжение и основы электротехники
Контрольные вопросы:
Дайте определение топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Какова его структура и значение для экономики страны?
Назовите районы расположения и главные места добычи ресурсов нефти, газа и угля.
Каковы основные проблемы нынешнего состояния и развития нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой и угольной промышленности?
Каковы важнейшие свойства электроэнергии? Объясните сущность этапов электрификации России. Дайте определение термина «электротехнология».
Какова в стране доля (от объема внутреннего потребления) энергоресурсов, используемых для получения электроэнергии?
Перечислите типы электростанций традиционной энергетики России. Каковы их особенности (положительные и отрицательные) и КПД?
Какая доля вырабатываемой в стране электроэнергии приходится на каждый тип электростанций?
Перечислите типы электростанций нетрадиционной энергетики. Каков её удельный вес (в %) в общем объеме производства электроэнергии в стране?
Чем продиктована целесообразность развития нетрадиционной энергетики? Каковы её ресурсы и потенциальные возможности? Объясните социальный и природоохранный аспекты нетрадиционной энергетики.
Дайте определение электроэнергетической системы и назовите её основные элементы. Каковы преимущества объединения энергетических систем? Каковы перспективы создания Единого энергетического пространства в мире?
Какова цель реформирования электроэнергетики?
Что в электроэнергетике относится к конкурентному и монопольному сектору? Объясните целевую структуру электроэнергетической отрасли.
Глава 4. Энергосбережение и экология
4.1. Энергосбережение – важнейшая составляющая
энергетической стратегии России
По определению энергосбережение – реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на достижение наибольшего эффекта от использования энергетических ресурсов.
Будучи направленным на экономию ресурсов, энергосбережение неотделимо от экономики.
Энергосберегающая политика является особой составляющей всей стратегии экономического роста.
Основные принципы, определяющие подход к реализации энергосберегающей политики, следующие:
первый принцип заключается в том, что сбережение энергии рассматривается как экономическая категория. Оно должно осуществляться везде, где затраты на сбережение оказываются меньшими, чем затраты на добычу и переработку энергоресурсов.
До недавнего времени экономия 1 тонны условного топлива в среднем обходилась в 2,5-3 раза дешевле, чем добыча 1 тонны первичных энергоресурсов.
В связи с удорожанием качественных энергоресурсов будут одновременно сокращаться и возможности экономии энергии. Поэтому стоимость мероприятий по энергосбережению также будет расти;
второй принцип заключается в том, что энергосберегающая политика является существенным фактором сбалансированного развития энергетики и экономики страны на длительную перспективу. Другими словами, наращивание объемов производства энергоресурсов, удовлетворяющих экономический рост, возможно только при одновременном интенсивном проведении энергосберегающих мероприятий.
Россия едва ли не единственная держава мира, которая удовлетворяет свои энергетические потребности только за счет собственных ресурсов. Самообеспечение требует огромных затрат. Тот факт, что недра нашей страны содержат богатейшие запасы энергоресурсов, сыграло и свою отрицательную роль, так как в развитии энергетики было отдано предпочтение неоправданному наращиванию энергетических мощностей в ущерб экономии энергии, что является характерной чертой устаревшей парадигмы экономического мышления. В результате в России на производство единицы ВВП энергии расходуется в несколько раз больше, чем в США, Японии и странах Западной Европы (табл. 4.1, графа 4). Представляется очевидным, экономика России подошла к тому рубежу, за которым подобная расточительность в использовании энергии становится не только нетерпимой, но и непосильной для экономики страны.
Таблица 4.1
Сравнительные данные энергоёмкости ВВП и потребления ТЭР и
электроэнергии на душу населения по отдельным странам
Страна |
ВВП* на душу населения в долларах США |
ТЭР на душу населения, т.н.э. |
Энергоёмкость ВВП кг н.э./дол. США |
Потребление электроэнергии МВтч/чел. в год |
Литва |
1350 |
2,19 |
1,62 |
2,67 |
Украина |
1910 |
2,39 |
1,72 |
3,85 |
Беларусь |
2160 |
2,69 |
1,24 |
3,38 |
Латвия |
2320 |
1,76 |
0,76 |
2,50 |
Польша |
2410 |
2,56 |
1,06 |
2,54 |
Россия |
2650 |
4,04 |
1,52 |
5,78 |
Эстония |
2820 |
3,55 |
1,26 |
5,14 |
Чехия |
3200 |
3,9 |
1,22 |
5,87 |
Венгрия |
3840 |
2,46 |
0,64 |
3,02 |
Финляндия |
18850 |
5,95 |
0,32 |
12,90 |
Франция |
23420 |
3,84 |
0,164 |
8,29 |
Швеция |
23530 |
5,60 |
0,233 |
16,30 |
Германия |
25580 |
4,10 |
0,160 |
5,62 |
Дания |
27970 |
4,00 |
0,143 |
5,97 |
Швейцария |
37930 |
3,60 |
0,092 |
9,58 |
Канада |
19510 |
7,80 |
0,40 |
19,80 |
США |
25880 |
7,90 |
0,305 |
11,70 |
Япония |
34630 |
3,82 |
0,110 |
7,59 |
* ВВП – валовой внутренний продукт
В общем случае цель экономии это снижение количества конечной энергии, приходящейся на единицу валового национального продукта.
Главная идея экономии энергии заключается в том, что энергоресурсы могут быть использованы более эффективно путем применения мер, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения.
Важность проблемы экономии энергоресурсов делают энергосбережение предметом государственной политики во всех цивилизованных странах.
В нашей стране, как было отмечено выше, разработана концепция энергетической политики, а на её основе энергетическая стратегия России.
Энергосбережение призвано снизить бесполезное рассеивание энергии в окружающую среду. Следовательно, основным объектом энергосбережения являются потери энергии.
Направления энергосберегающей политики определяются на основе анализа структуры потребления и потерь топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).
Структура потерь энергии
-
Общее потребление ТЭР в стране
100 %
Полезно используемая энергия
38,5 – 40 %
Всего потери составляют
61,5 – 60 %
Из них:
потери при добыче, транспорте и преобразовании ресурсов
22 %
(в том числе на электростанциях)
12 %
потери у конечных потребителей
39,5 – 38 %
Приведенные данные свидетельствуют, что 1/3 всех потерь (22%) относится к потерям при добыче энергоресурсов, в том числе 1/5 всех потерь приходится на электроэнергетическое хозяйство (т.е. теряется на электростанциях при получении электроэнергии).
Главная часть (около 2/3) всех потерь имеет место в потребительском звене (у конечных потребителей), что свидетельствует о первоочередной роли проведения энергосберегающей политики у потребителей.
Таким образом, основные резервы экономии топливно-энерге-тических ресурсов сосредоточены (как это не покажется парадоксальным) не столько в руках энергетиков ТЭК, сколько в самих энергопотребляющих отраслях, поскольку рациональное потребление энергии каждой отраслью определяется, прежде всего, ее техническим и технологическим совершенством. Как показала практика, в подавляющем большинстве случаев выгоднее направлять усилия и финансы на организацию экономии ресурсов, чем на расширение их добычи.
Можно выделить 4 главных направления экономии энергии:
1. Совершенствование методов и повышение уровня организации учета и контроля над использованием энергии.
Это наиболее простое направление. Оно отличается тем, что с ним связано устранение всего "излишнего", нерационального потребления энергии в рамках существующего технического уровня ее использования. Оно требует сравнительно малых затрат на приборы и устройства учета и контроля и поэтому особенно эффективно.
Это направление включает выполнение следующих мероприятий:
назначение лиц, ответственных за энергосбережение;
стимулирование экономии энергоресурсов;
простые мероприятия по улучшению технологий и энергосбережению;
применение измерительной и регулирующей аппаратуры.
Наибольший эффект это направление дает у массовых потребителей конечной энергии.
2. Повышение КПД установок по преобразованию и конечному использованию энергии. Оно связано с рационализацией режима работы оборудования, повышением его технического уровня. Здесь важным является создание жесткой системы стандартов и нормативов расхода топлива и энергии, чтобы не выпускалось оборудование, не обеспечивающее нормируемых КПД и расхода энергии.
Создание новых неэнергоемких технологий, то есть снижение полезных расходов на базе структурных технологических сдвигов.
Затраты на энергосбережение в этом направлении являются только частью общих затрат и не всегда могут быть выделены, а значит и количественно определены.
Обеспечение структурных сдвигов в производстве энергоресурсов.
Это направление – качественное, сбережение энергии осуществляется здесь не путем сокращения объема производства ТЭР, а прежде всего за счет замены более ценных и дорогих ресурсов менее ценными и более доступными (например, увеличением открытой добычи угля, развитием ядерной энергетики, дизелизацией автотранспорта и т.д.). К этому направлению следует отнести и электрификацию, с расширением масштабов которой электроэнергией замещаются другие энергоносители. Опыт промышленно развитых стран показывает, что внедрение энергосберегающих технологий приводит к экономии первичных энергоресурсов при одновременном повышении уровня использования электроэнергии. Притом, что общая удельная энергоемкость национального продукта в промышленно развитых странах падает, его электроэнергоемкость сохраняется на прежнем уровне или даже увеличивается (см. графы 4 и 5 табл. 3.1). Это говорит о том, что энергосбережение сопровождается ростом электропотребления.
Следовательно, развитие электроэнергетики и электрификации не только не противоречит, но и необходимо для проведения политики энергосбережения.
Как отмечалось выше, энергоёмкость ВВП (валового внутреннего продукта) велика и превышает в несколько раз аналогичный показатель развитых стран (США, Японии, Западной Европы), (см. графу 4 табл. 3.1), то есть на производство единицы ВВП страна расходует энергии в несколько раз больше, чем вышеупомянутые страны. Очевидно, что высокая энергоемкость вынуждает добывать, перерабатывать, транспортировать чрезмерно большое количество первичных энергоресурсов и энергоносителей, поддерживать соответствующий производственный потенциал. В результате устойчивость функционирования народного хозяйства оказывается в сильной зависимости от ТЭК. Сохранение давления энергетического спроса в будущем будет вынуждать наращивать производство энергоресурсов. В свою очередь, это может привести к снижению темпов обновления производственных фондов, замедлению вывода из эксплуатации морально устаревшего и физически изношенного оборудования. Тем самым будут постоянно воспроизводиться условия, способствующие накоплению оборудования с повышенным износом, снижению устойчивости энергоснабжения, которые по существу, будут разрушающе воздействовать на энергетическое производство.
Особая значимость энергосбережения как важнейшего средства ограничения спроса на продукцию ТЭК и улучшения экономического состояния потребителей обуславливает приоритетность этого направления в рамках энергетической стратегии России.
Анализ энергоиспользования во всех сферах национальной экономики, а также международного опыта реализации политики энергосбережения и достигнутых при этом результатов свидетельствует о том, что существующий потенциал энергосбережения весьма значителен. Он оценивается примерно в 400 – 450 млн. т.у.т. (40 – 50% от суммарного расхода ТЭР в стране в настоящее время).
