Использования энергоресурсов

Вопросы быстро нарастающего использования энергетических ресурсов планеты должны рассматриваться не только в техническом аспекте, но и в аспекте влияния энергетических установок и процессов добычи топлива на окружающую среду, т. е. в аспекте экологическом. При этом возникает общий технико-экологический вопрос: при столь высоких темпах развития энергетики не наступит ли полное истощение всех запасов топлива и не произойдет ли это раньше, чем человечество получит в свое распоряжение новые огромные ресурсы термоядерной энергии. Запасы топлива на планете оцениваются по-разному, с очень большими расхождениями в зависимости от вида запасов: готовые к использованию оцениваются в 25 трлн. МВт-ч, разведанные составляют 50 трлн. МВт-ч, а прогнозируемые—100 трлн. МВт-ч. Иными словами, соотношение запасов в зависимости от вида можно записать как 1:2:4. Кроме того, на приведенные цифры существенно влияет способ подсчета запасов топлива, а именно: учитывалось ли топливо, находящееся на морском дне, учитывались ли битуминозные пески, какая глубина добычи топлива предполагалась и т. д. Во всяком случае можно утверждать, что еще не на одну сотню лет человечеству хватит ископаемого топлива, получаемого из недр планеты. Например, предполагается, что угля хватит на 600—700 лет. Это,

1.3. Схемы использования энергетических ресурсов

Создание ЕЭС СССР с единым оперативным управлением еще более повышает надежность, экономичность и качественное энергоснабжение народного хозяйства при одновременном увеличении эффективности использования энергетических ресурсов страны.

Энергетической программой СССР предусматривается дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствования энергетического оборудования, реконструкции устаревшего оборудования; сокращения всех видов энергетических потерь и повышения уровня использования вторичных энергетических ресурсов; улучшения структуры производства, преобразования и использования энергетических ресурсов. В энергетике предусматривается замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией.

Система промышленного электроснабжения представляет собой единое целое, и от правильного выбора средств компенсации, размещения источников реактивной мощности в сети, расчета их мощности зависит эффективность использования энергетических ресурсов и электрооборудования. Указанные вопросы неразрывно связаны между собой и поэтому их надо решать совместно.

В 1920 г. по поручению В. И. Ленина возглавлял Комиссию по электрификации России (ГОЭЛРО), в 1921—1930 гг. — руководитель Госплана, в 1930—1932 гг. — председатель Главзнерго и в 1932—1936 гг. — председатель Комитета по высшему образованию при ВЦИК СССР. С 1930 г. — директор им же основанного Энергетического института АН СССР', в 1929—1939 гг. — вице-президент АН СССР. Главнейшие исследовательские работы его относятся к проблемам развития энергетических систем,'электрификации промышленности и транспорта, комплексного использования энергетических ресурсов, энергетического районирования и пр. ..^-^.~*-~<-—'—~~——~'

Решение проблемы увеличения мощности и дальности передачи электрической энергии является не только важнейшей электроэнергетической, но в значительной мере народнохозяйственной задачей. По мере использования энергетических ресурсов в обжитых районах страны вовлекаются в хозяйственный оборот все более отдаленные источники энергии. Одним из перспективных решений этой проблемы является использование энергетических ресурсов Сибири и Казахстана с передачей значительной части вырабатываемой электроэнергии на Урал и в центральные области Европейской части СССР на расстояние 2 тыс. км и более.

К концу 70-х гг. за рубежом, а несколько позднее и у нас в стране широкое признание получило мнение о том, что энергетика вступает в длительный переходный период в структуре использования энергетических ресурсов, вызванный принципиальной ограниченностью запасов органического топлива, особенно нефти и природного газа. Одна из главных особенностей переходного периода состоит в том, что массовое замещение углеводородного топлива

Энергосберегающая политика как комплекс мер по коренному улучшению использования энергоресурсов в народном хозяйстве имеет три основных аспекта: 1) сокращение расхода конечной энергии на удовлетворение нужд общества; 2) повышение коэффициента полезного использования энергоресурсов путем совершенствования всего аппарата добычи (производства) преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов; 3) замещение дорогих и ограниченных видов топлива более дешевыми и доступными источниками энергии, прежде всего ядерной энергией и возобновляемыми энергоресурсами.

Важную роль в проведении активной энергосберегающей политики призвано сыграть совершествование законодательства. Опираясь на достижения науки и техники, новые законодательные акты должны обеспечить юридическую основу для рачительного использования энергетических ресурсов путем совершенствования управления энергетикой в целях эффективного и надежного удовлетворения потребностей народного хозяйства в энергии в текущий период и в обозримой перспективе. Проведение интенсивной энергосберегающей политики создаст необходимые предпосылки для эффективного решения этой важнейшей социально-экономической задачи.

26. Борщевский М. 3., Макаров А. А., Ханаева В. Н. Динамическая задача рационального использования энергетических ресурсов // Оптимальное управление природно-экономическими системами.— М.: Наука, 1980.— С. 232—242.

2) совершенствование способов получения, преобразования, передачи, распределения и использования энергоресурсов и энергии различных видов; повышение КПД всех энергоустановок и уменьшение их экологического влияния (неблагоприятного воздействия на природу и живые организмы, т. е. на биосферу);

Количественную оценку этих явлений важно знать при планировании суточного режима ГЭС (особенно низконапорной) во время эксплуатации и при выборе энергетических параметров ГЭС и ее основного оборудования при проектировании. Особое значение учет явлений неустановившегося движения в нижнем бьефе приобретает при автоматизации управления режимами ГЭС, работающих в составе каскада и энергетической системы, поскольку он может существенно сказаться на энергоэкономической эффективности использования энергоресурсов системы. Некоторую специфику внесет учет различных экологических факторов воздействия энергетики на биосферу и окружающую природу, а также учет требований неэнергетических участников водохозяйственного комплекса.

Объединение тепловых, атомных и гидравлических электростанций создает более благоприятные условия для использования энергоресурсов, а также ремонта оборудования на ТЭС и АЭС, так как он в этом случае, может проводиться в периоды повышенной приточности на ГЭС.

При среднесрочном (недельном, месячном) и долгосрочном планировании режимов энергосистем с каскадами ГЭС на первый план выступают задачи эффективного использования энергоресурсов за счет перераспределения ресурсов гидроэнергии в течение периода планирования. При этом в едином комплексе должны рассматриваться и такие задачи экономического планирования, как планирование текущих и капитальных ремонтов оборудования электростанций.

— повышение эффективности использования энергоресурсов и все больший переход на ядерное горючее;

Вместе с тем общая эффективность использования энергоресурсов (с учетом потерь при добыче, транспортировке и т. д.) даже в таких промышленно развитых странах, как США, оценивается всего в 10—15% [91]. Поэтому имеются еще большие резервы повышения энергопотребления без дополнительных затрат ресурсов.

На 6.1 показано изменение основных показателей энергобаланса СССР с 1940 по 1975 г., свидетельствующее о быстром росте энергопотребления и повышении эффективности использования энергоресурсов. Характерно постоянное повышение КИЭ с 20,2% в 1940 г. до 34,2% в 1975 г. и уменьшение энергоемкости национального дохода (кривые 7 и 8). 6.2. дает представление о структуре энергобаланса СССР в настоящее время.

Однако прежние направления и способы организации энергосбережения оказываются недостаточными в новых условиях резкого (почти трехкратного) удорожания производства основных энергетических ресурсов (см. разд. 1.2). Здесь должны применяться гораздо более сложные и действенные средства энергосбережения, для чего необходимы и более совершенные формы организации. Это требует разработки и проведения на государственном уровне целенаправленной энергосберегающей политики, т. е. проработанного на длительную перспективу комплекса мер по повышению эффективности использования энергоресурсов в народном хозяйстве.

Таблица 3.1. Коэффициенты полезного использования энергоресурсов в некоторых металлургических технологиях [20—22]

Энергосберегающая политика как комплекс мер по коренному улучшению использования энергоресурсов в народном хозяйстве имеет три основных аспекта: 1) сокращение расхода конечной энергии на удовлетворение нужд общества; 2) повышение коэффициента полезного использования энергоресурсов путем совершенствования всего аппарата добычи (производства) преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов; 3) замещение дорогих и ограниченных видов топлива более дешевыми и доступными источниками энергии, прежде всего ядерной энергией и возобновляемыми энергоресурсами.

Важным направлением в энергосберегающих технологиях служит также создание комплексных установок, подобранных по потенциалу используемых энергоресурсов таким образом, что отходящее тепло начальных технологических процессов достаточно для осуществления последующих процессов. В принципе комбинирование установок позволяет достигать 100-процентного использования энергоресурсов, хотя практически такой эффект можно получить лишь в отдельных редких случаях. Тем не менее, например, в схемах углубления переработки нефти (на что будет расходоваться все большее количество энергии) комбинирование процессов вакуумной перегонки мазута с разными сопутствующими процессами более чем на треть снижает потребность в энергии.