6. Особенности производства электроэнергии на гидроэлектростанциях.
Гидроэнергетические ресурсы – на сегодняшний день наиболее используемый вид возобновляемых источников энергии.
На гидроэлектростанциях (ГЭС) используется кинетическая энергия потока воды, за счет которой вращаются гидравлическая турбина и связанный с ней электрогенератор. Работа ГЭС существенно улучшает работу энергосистем, в которые она входит. Она дает возможность покрывать пиковые нагрузки и обеспечивает аварийный резерв энергосистемы.
В отличие от тепловых электростанций ГЭС не выбрасывают вредные вещества в окружающую среду. Тем не менее нельзя не отметить, что ГЭС оказывают на нее негативное влияние. В частности, при их строительстве происходит затопление земель для создания водохранилищ.
Получаемая на ГЭС электроэнергия существенно дешевле, чем энергия, вырабатываемся на тепловых электростанциях, однако строительство ГЭС, связанное с сооружением плотин, требует больших капиталовложений.
Единицы измерения топливно-энергетических ресурсов.
8. Первичное условное топливо.
При анализе энергопотребления региона или конкретного объекта обычно не принимаются во внимание затраты энергии на добычу топлива, его транспортировку потребителю, подготовку или переработку. Поэтому помимо понятия условного топлива вводится понятие первичного условного топлива, в котором учитываются ранее указанные затраты энергии, с единицей измерения «тонна первичного условного топлива» (т п.у.т.).
С помощью перевода в первичное условное топливо всех составляющих энергопотребления предприятия можно определить фактические затраты топлива в стране для обеспечения работы предприятий.
Сущность понятия первичного условного топлива очевидна из следующего примера. Допустим, используют 1 т мазута, что соответствует 1,32 т условного топлива. При этом для добычи, транспортировки нефти и получения мазута уже было затрачено некоторое количество энергетических ресурсов (электричества, котельно-печного и моторного топлива). Эти дополнительные энергоресурсы можно выразить в условном топливе.
С учетом изложенного общие затраты энергии в среднем по стране при использовании 1 т мазута будут больше. Как показывают результаты проведенных специалистами расчетов, дополнительные затраты при использовании количества мазута, эквивалентного 1 т у.т., составят 107 кг у.т. Тогда затраты топлива в среднем по стране при использовании 1 т мазута составят 1,32 • 17 1,107=1,46 т п.у.т. Это число и представляет собой затраты первичного условного топлива.
В случае производства тепловой энергии учитывают не только дополнительные затраты на добычу, транспортировку и подготовку топлива, но и потери при сжигании топлива в котельной установке, при транспортировке теплоносителей по тепловым сетям.
Затраты первичного условного топлива при производстве электрической энергии включают в себя также необратимые потери при преобразовании электрической энергии в тепловую, т.е. вычисляются с учетом КПД электрической станции.
Затраты первичного условного топлива на выпуск продукции – это суммарные затраты первичных энергетических ресурсов с учетом затрат на добычу, транспортировку, подготовку самих энергоресурсов, а также их потерь при преобразовании в другие виды энергии.
Затраты первичного условного топлива могут быть рассчитаны на единицу энергоресурса (например, на 1 т мазута, как это показано в таблице 1), или на 1 т условного топлива данного энергоресурса (например, на количество мазута, соответствующее 1 т у.т.).
Таблица 1.
Перевод котельно-печного, моторного топлива и энергии в первичное условное топливо.
Топливно-энергетический ресурс
|
Эквивалент в тоннах первичного условного топлива
|
1 т энергетического угля (с низшей теплотой сгорания 18,5 МДж/кг) |
0,655 |
1 т мазута (с низшей теплотой сгорания 38,7 МДж/кг) |
1,46 |
1 тыс. м3 природного газа (с низшей теплотой сгорания 34 МДж/кг) |
1,35 |
1 т у.т. бензина и дизельного топлива (с низшей теплотой сгорания 42,5 МДж/кг) |
1,87 |
1 Г кал тепловой энергии при производстве в местных котельных и печах |
0,237 |
1 Г кал тепловой энергии в среднем по различным отраслям промышленности (при централизованных источниках) |
0,176 |
1000 кВт • ч электроэнергии |
0,389 |
1 Г кал тепловой энергии, расходуемой в коммунально-бытовом секторе |
0,199 |
На добычу 1 тыс. м³ газа в среднем по стране расходуется 0,6 кВт•ч электроэнергии, 0,0057 Гкал тепловой энергии и 5,5 кг у.т. котельно-печного топлива. В пересчете на условное топливо на добычу 1 тыс. м³ газа затрачивается 7 кг у.т. На переработку 1 тыс. м³ газа расход ТЭР составляет 16,9 кг у.т., в том числе электроэнергии – 14,5 кВт • ч тепловой энергии – 0,023 Гкал и котельно-печного топлива – 6,5 кг у.т. Всего же с учетом транспортировки для полезного использования 1 тыс. м³ природного газа необходимо затратить 1,35 т условного топлива. Это и есть затраты первичного условного топлива при полезном использовании 1 тыс. м³ природного газа.
При использовании угля в качестве котельно-печного топлива наибольшие энергозатраты приходятся на его добычу: электроэнергии – кВт • ч, тепловой энергии – 0,0265 Гкал и котельно-печного топлива – кг у.т. в расчете на 1 т угля. Кроме того, энергия расходуется при обогащении угля, а также при его перевозке железнодорожным, автомобильным и речным транспортом. Суммарный расход первичного топлива на все перечисленные нужды в расчете на 1 т энергетического угля составляет 0,655 т п.у.т.
Коэффициенты пересчета потребленного котельно-печного топлива, выраженного в условном топливе, на первичное для 1 т у.т. составляют: для мазута – 1,107 т п.у.т.; для газа – 1,167 т п.у.т; для энергетического угля – 1,065 т п.у.т. В среднем в 1995 г. для полезного потребления 1 т котельно-печного топлива необходимо было добыть 1,134 т п.у.т., т.е. усредненный коэффициент пересчета составлял 1,134.