Лекция 2 (Раздел 2) Классификация источников энергии в теплотехнологии

Введение

Энергетическое топливо – горючее вещество, которое экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях большого количества теплоты. Это теплота сгорания органического топлива.

Элементы классификации энергетического топлива:

По способу получения топлива делятся на природные и искусственные. К природным относятся уголь, сланцы, торф, нефть. Искусственные виды топлива бывают твердые, жидкие и газовые. Искусственные твердые топлива – кокс, брикеты угля, древесный уголь. Искусственные жидкие топлива – мазут, бензин, керосин, дизельное топливо. Искусственные газовые топлива – доменный газ, коксовый газ, газ в процессе газификации (подземная газификация).

Общепринятыми в классификации источников энергии является их деление на возобновляемые и невозобновляемые.

Невозобновляемые источники энергии:

Лекция 3 (раздел 2)

Основные запасы и современные тенденции использования источников энергии в России и в мире.

Перспективы использования некоторых возобновляемых источников энергии

Торф. Запасы и экосферная роль этих уникальных природных органо-минеральных геологических образований? Мировые запасы торфа по данным разведки 60-70-х годов ХХ столетия оцениваются более 500 млрд. т при общей площади болот около 176 млн. га. Крупнейшими запасами торфа (млрд. т, 40% влажности) обладают (рис. 1): Россия (1), Индонезия (2), США (3), Финляндия (4), Канада (5), КНР (6), Швеция (7), Германия (8), Ирландия (9), Великобритания (10). В России учтено и частично разведано 65868 торфяных месторождений общий площадью 80, 5 млн. га и запасами около 235 млрд. т (или 47% от всех мировых запасов торфяного сырья). В географическом аспекте торфяные ресурсы России размещены крайне неравномерно. Наибольшие запасы сосредоточены в Западно-Сибирском (119,3 млрд. т.), Северном (40,5 млрд. т.), Дальневосточном (30,1 млрд. т.), Восточно-Сибирском (25,0 млрд. т.), Уральском (10,9 млрд. т.) и Центральном (5,3 млрд. т.) экономических районах.

Рис. 1. Запасы торфа различных государств

Торф в ряде каустобиолитов занимает особую роль как молодое геологическое образование ежегодный прирост которого значительно (в 120 раз) превышает его добычу. На сегодняшний день и ближайшую перспективу - это возобновляемый природный ресурс в отличие от других углеводородов.

Необходимо подчеркнуть чрезвычайно положительную экологическую роль торфа при его использовании, которая включает в себя: а) снижение уровня загрязнения CO2 атмосферного воздуха и тем самым выполнение Киотских соглашений по снижению трансграничных переносов и как следствие возможность продажи квот загрязняющим атмосферу странам; б) повышение экологической чистоты сельскохозяйственных продуктов и детоксикации почв при применении торфа и сапропеля в качестве органического удобрения и использования торфяной золы как минерального удобрения богатого микроэлементами; в) при добыче торфа происходит снижение агрессивной ландшафтной составляющей болот, в первую очередь олиготрофных, изменяющих (уменьшающих) площади и структуру лесных массивов в сторону их заболачиваемости; г) получение широкого ассортимента продукции (сорбентов, нефтепоглотителей, фильтров и т.д.) применяемых для решения проблем охраны окружающей среды. Например, при замене угля сланцев и мазута на торф снижение загрязнения атмосферного воздуха выбросами оксидов серы происходит по сравнению с углем в 4 … 24 раза (в зависимости от зольности и угольного бассейна), сланцем - в 9 раз, мазутом - в 6 раз, а выброс твердых взвешенных частиц в 2 … 19 раз по сравнению с углем и в 36 раз по сравнению со сланцем (рис. 2). Оставшаяся от торфа зола прекрасно утилизируется как удобрение.

Первоочередным направлением является расширение использования торфа на действующих электростанциях, запроектированных и построенных в свое время для работы на торфяном топливе. Рассматриваются проекты строительства 7 электростанций на торфе в Карелии и Архангельской области. Общая их мощность 20-30 МВт, годовая потребность в торфе оценивается в 1500-2300 тыс. т.

Распределение запасов углеводородного сырья

Рис. 2. Разведанные запасы углеводородного сырья в России (по отношению к мировым)

Научными расчетами показано, что только на верховых (олиготрофных) болотах России содержится 28 млрд. тонн углерода, а на низинных 0,8 млрд. тонн. Они связывают один из основных парниковых газов - диоксид углерода, но продуцируют метан, тем самым, регулируя микроклимат. Итоговый баланс углерода биоты всех болот России показывает, что они ежегодно связывают порядка 16 млн. тонн углерода. Если учитывать, что за этот период предприятиями и другими техногенными источниками выбрасывается в атмосферу более 6 млрд. тонн СО2, то можно видеть какую роль играют здесь болота, занимающие площадь 21,6% от всей территории суши России и около 6% - планеты. Значительный ресурсный и экологический потенциал торфяных месторождений требует разработки научно - обоснованных подходов

Перспективы использования возобновляемых источников энергии