76

Предисловие

Известно, что электрическая энергия считается одной из базовых отраслей современной цивилизации. Без электроэнергии невозможна нормальная жизнь современного общества.

Основные отличительные свойства электроэнергии состоят в том, что она может легко передаваться на большие расстояния и относительно просто с малыми потерями преобразовываться в другие виды энергии.

Электроэнергия вырабатывается на специальных предприятиях – электростанциях, преобразующих в электрическую другие виды энергии: химическую энергию топлива, энергию воды, ветра, атомную энергию и др. Выработанная электростанций энергия передается по воздушным или кабельным линиям электросетей различным потребителям – промышленным, коммунальным, сельскохозяйственным, бытовым и т.д.

В зависимости от используемого вида энергии различают электростанции тепловые, гидравлические, ветровые, атомные и др.

На тепловых электростанциях используется твердое, жидкое и газообразное топливо. В зависимости от рода двигателя, приводящего во вращение электрический генератор, тепловые электростанции можно подразделять на станции с паровыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания и с газовыми турбинами. Станции с паровыми турбинами, кроме того, подразделяются на конденсационные и теплофикационные. Первые снабжают потребителей только электрической энергией, вторые – электрической и тепловой энергией.

Практическая деятельность инженера-электрика связана с проблемами различного энергосилового оборудования, включающего в себя паровые и водогрейные котлы, паровые турбины, нагнетательные машины и т.д., поэтому без знания основных принципов действия этих устройств не обойтись.

Данное учебное пособие является первым в ряду аналогичных пособий, предназначенных для изучения курса « Потребители электрической энергии» и адресовано студентам специальности 140610 « Электрооборудование и электрохозяйства предприятий, организаций и учреждений» всех форм обучения.

Глава 1. Энергоресурсы и их использование

1.1. Общие сведения

Под энергоресурсами понимаются материальные объекты, в которых сосредоточена возможная для использования энергия. Энергия -  количественная оценка различных форм движения материи, которые могут превращаться друг в друга, условно подразделяется по видам: химическая, механическая, электрическая, ядерная и т.д.

Из большого разнообразия ресурсов, встречающихся в природе, выде-ляют основные, используемые в значительных количествах для практи-ческих нужд.

К основным энергоресурсам относят энергию рек, водопадов, различные органические топлива, такие, как уголь, нефть, газ; ядерное топливо тяжелые элементы урана и тория, а в перспективе легкие элементы и т.д. Энергоресурсы разделяют на возобновляемые и невозобновляемые. К первым относятся те, которые природа непрерывно восстанавливает (вода, ветер и т.д.), а ко вторым - ранее накопленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образую-щиеся (например, каменный уголь, нефть, газ и др.).

Энергия, непосредственно извлекаемая в природе (топлива, воды, ветра, тепла Земли, ядерная), называется первичной.

Энергия, получаемая после преобразования первичной энергии на специальных установках – станциях, называется вторичной (электри-ческая, пара, горячей воды и т.д.).

Пока человечество широко использует только энергию химических горючих, притом органического происхождения, запасы которых со-ставляют всего доли процента всех ресурсов энергии на Земле (табл. 1.1).

В настоящее время «экономическая целесообразность извлечения» определяется стоимостью и возросшими потребностями в энерго-ресурсах. В результате нефтяные вышки уходят все дальше в море, хотя себестоимость нефти возросла втрое. Надежным критерием целесо-образности извлечения может быть лишь отношение энергоемкости извлекаемого источника энергии (ИЭ) к количеству затраченной энергии (включая овеществленную в расходуемых материалах, амортизирующей части оборудования и т.д.), которое должно быть больше единицы.

Оценить природные ресурсы делящегося ядерного топлива очень сложно. Число первичных ядерных топлив ограничено двумя: ураном и торием. Залежи этих элементов в земной коре и содержание в водах Мирового океана чрезвычайно рассредоточены и малоконцентрированы.

Таблица 1.1

Ориентировочные мировые запасы основных органических горючих

Виды горючего	Разведанные		Извлекаемые
	млрд.	%	млрд у.т.	%
Всего В том числе: уголь нефть газ природный прочие	12 800 11 200 740 630 230	100 87,4 5,8 4,9 1,9	3 800 2 900 370 500 30	100 76 9,7 13,3 1,0