Е.В. Барочкин, С.А. Панков, А.Е. Барочкин«Введение в теплоэнергетику»

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ГОУ ВПО«ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электроснабжения

Контрольная работа

по дисциплине Общая энергетика

Выполнил:

Студент группы: ЗЭСВ 11у

Порошин. А. В

Шифр: 1701320870272

Принял: Куликов. В. Н

Вологда 2018г

Содержанние.

1. Содержание…………………………………………………………………1

2. Введение……………………………………………………………………. 2

3. Основная часть………………………………………………………………3

4. Состояние теплоэнергетики в России………………………………………4

5. Перспективы развития тепловой энергетики………………………………. 8

6. Вывод…………………………………………………………………………. 13

7. Используемая литература…………………………………………………. 14

Тепловая энергия, ее состояние и перспективы развития.

Введение

Тепловая энергия – это одна из форм энергии, возникающая в результате механических колебаний структурных элементов какого-либо вещества.

Тепловая энергия возникает в связи с хаотичным движением молекул, атомов и других частиц. Она может выделяться в результате механического воздействия (трения), химической реакции (горения) или ядерной (деление ядра). Чаще всего тепловая энергия возникает в результате сжигания различных видов топлива. Ее используют для отопления, выпаривания, нагревания и других технологических процессов.

Тепловая энергия – это одна из форм энергии, возникающая в результате механических колебаний структурных элементов какого-либо вещества. Параметром, позволяющим определить возможность использования его в качестве источника энергии, является энергетический потенциал. Выражаться он может в киловатт (тепловых)-часах или в джоулях.

Источники тепловой энергии подразделяют на:

первичные.

Энергетическим потенциалом вещества обладают вследствие природных процессов. К таким источникам можно отнести океаны, моря, ископаемые горючие вещества и др. Первичные источники подразделяются на неисчерпаемые, возобновляющиеся и невозобновляющиеся. К первым относятся термальные воды и вещества, которые могут быть использованы для получения термоядерной энергии и т. п. Ко вторым относят энергию солнца, ветра, водных ресурсов. Третьи включают газ, нефть, торф, уголь и т. д.;

вторичные.

Это вещества, энергетический потенциал которых напрямую зависит от деятельности людей. Например, это нагретые вентиляционные выбросы, городские отходы, горячие отработанные теплоносители промышленных производств (пар, вода, газ) и т. п.

Тепловая энергия в настоящее время производится при помощи сжигания ископаемого топлива. В качестве основных источников выступают неочищенная нефть, уголь, природный газ. За счет природных ископаемых обеспечивается 90% общего энергопотребления. Однако с каждым днем все больше увеличивается использование атомной энергии. Возобновляемые источники почти не используются. Это связано со сложностью технологии их преобразования в тепловую энергию, а также низким энергетическим потенциалом некоторых из них. Тепловая энергия возникает в результате взаимодействия фотонов инфракрасного диапазона с внешними электронами. Последние поглощают фотоны и перемещаются на дальние от ядра орбиты. Таким образом, объем вещества увеличивается. Через фотоны инфракрасного диапазона происходит передача тепловой энергии. В частности фотоны при соударениях молекул и атомов между собой перескакивают из зоны повышенной концентрации носителей тепловой энергии в те зоны, где она понижена.

Тепловая энергия может быть выражена в формуле: Δ Q = c. m. Δ T. С – обозначает удельную теплоемкость вещества, m –массу тела, а? T является разностью температур.

Основная часть

ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Несмотря на бурное развитие отраслей нетрадиционной энергетики в последние десятилетия большая часть производимой в мире электроэнергии по-прежнему приходится на долю энергии, получаемой на тепловых электростанциях. При этом возрастающая с каждым годом потребность в электричестве оказывает стимулирующее воздействие на развитие тепловой энергетики. Энергетики во всём мире работают в сторону усовершенствования ТЭС, повышения их надёжности, экологической безопасности и эффективности.

ЗАДАЧИ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Теплоэнергетика – это отрасль энергетики, в центре внимания которой находятся процессы преобразования тепла в другие виды энергии. Современные теплоэнергетики, основываясь на теории горения и теплообмена, занимаются изучением и усовершенствованием существующих энергоустановок, исследуют теплофизические свойства теплоносителей и стремятся минимизировать вредное экологическое воздействие от работы тепловых электростанций.

ЭНЕРГОУСТАНОВКИ

Тепловая энергетика немыслима без теплоэлектростанций. Тепловые энергоустановки функционируют по следующей схеме. Сначала топливо органического происхождения подаётся в топку, где оно сжигается и нагревает, проходящую по трубам воду. Вода, нагреваясь, преобразуется в пар, который заставляет вращаться турбину. А благодаря вращению турбины активизируется электрогенератор, благодаря которому генерируется электрический ток. В качестве топлива в тепловых электростанциях используется нефть, уголь и другие не возобновляемые источники энергии.

Кроме ТЭС, существуют также установки, в которых тепловая энергия превращается в электрическую без вспомогательной помощи электрогенератора. Это теплоэлектрические, магнитогидродинамические генераторы и другие энергоустановки.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

Главным негативным фактором в развитии теплоэнергетики стал тот вред, который наносят окружающей среде в процессе своей работы тепловые электростанции. При сгорании топлива в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных выбросов. К ним относятся и летучие органические соединения, и твёрдые частицы золы, и газообразные оксиды серы и азота, и летучие соединения тяжёлых металлов. Кроме того, ТЭС сильно загрязняют воду и портят ландшафт из-за необходимости организации мест для хранения шлаков, золы или топлива.

Также, функционирование ТЭС сопряжено с выбросами парниковых газов. Ведь тепловые электрические станции выбрасывают огромное количество CO2, накопление которого в атмосфере изменяет тепловой баланс планеты и становится причиной возникновения парникового эффекта – одной из актуальнейших и серьёзнейших экологический проблем современности.

Вот почему важнейшее место в современных разработках тепловой энергетики должно отводиться изобретениям и инновациям, способным усовершенствовать ТЭС в сторону их экологической безопасности. Речь идёт о новых технологиях очистки топлива, используемого ТЭС, создании, производстве и установке на ТЭС специальных очистительных фильтров, строительства новых тепловых электростанций, спроектированных изначально с учётом современных экологических требований.

Состояние теплоэнергетики в России

В настоящей работе рассматривается актуальная в настоящее время задача оптимизации теплоснабжения населения и промышленных предприятий в свете реорганизации РАО «ЕЭС России», а также проблема описания рынка тепла, образующегося в процессе создания территориальных генерирующих компаний (ТГК) на базе ТЭЦ.

Сегодня в России комбинированное производство электроэнергии и тепла осуществляется в основном на крупных ТЭЦ общего пользования и на промышленных ТЭЦ, работающих в составе промышленных предприятий с частичным отпуском тепла в городские тепловые сети. По данным на сегодня суммарная установленная мощность всех электростанций России составляет 213, 3 ГВт. В результате физического износа располагаемая мощность электростанций общего пользования (установленная мощность минус мощности, не способные к несению нагрузки) составляет сегодня 163, 5 ГВт, а используемая мощность - только 140, 0 ГВт.

Крупные теплофикационные системы на базе ТЭЦ общего пользования построены и функционируют в основном в городах с расчетной тепловой нагрузкой более 500 Гкал/ч или 580 МВт (тепловых). Их доля в суммарной тепловой мощности всех источников тепла составляет около 70%. В то же время в связи с ростом тарифов, а также перебоями в поставках тепла увеличивается доля индивидуальных энергоустановок, что приводит к падению спроса на тепло от ТЭЦ и, следовательно, к росту расхода топлива на производство электроэнергии. Подавляющее большинство городов в России (76%) имеет тепловую нагрузку менее 100 Гкал/час, что составляет, однако, только 12% от суммарной тепловой нагрузки. В то же время 50% нагрузки забирают всего 3% городов (это крупнейшие промышленные центры). Это означает, что стратегии реорганизации теплоснабжения должны учитывать эту неоднородность в структуре потребления тепла, т. е. необходимо рассматривать несколько рабочих вариантов стратегий в зависимости от региональной специфики.

В общей сложности крупными ТЭЦ вырабатывается около 1, 5 млн. Гкал в год, из них 47, 5% на твёрдом топливе, 40, 7% на газе и 11, 8% на жидком топливе. Около 600млн. Гкал тепла в год производят также 68 тыс. коммунальных котельных. Важно отметить значительную региональную неоднородность в использовании первичных ТЭР. В целом по типу потребляемого топлива можно В России эксплуатируются крупнейшие в мире системы транспорта и распределения тепловой энергии. Протяженность магистральных сетей (к ним относятся трубопроводы диаметром от 300 до 1400 мм), подключенных к источникам тепла АО-энерго и АО-ГРЭС, составляют около 23 тысяч км. Протяженность распределительных тепловых сетей составляет около 250 тысяч км, средний диаметр трубопроводов - 150 мм.

Основных потребителей тепла у нас два: это ЖКХ (около 50%) и промышленность (30%). Напротив, потребление электроэнергии на 50% происходит в промышленном секторе, поэтому развитие промышленности было бы наилучшим вариантом и для улучшения положения в сфере теплофикации. Стратегии реорганизации должны предусматривать такую возможность и не являться непроизвольным тормозом развития промышленности. Немаловажным в этой связи является выработка оптимальной тарифной политики.

Главная проблема российской энергетики - это высокая степень износа основных фондов и отсутствие инвестиций на их модернизацию. Кроме того, существуют трудности, специфические для отдельных отраслей ТЭК. В частности, основные проблемы централизованного теплоснабжения на базе ТЭЦ на современном этапе состоят в следующем:

1. Комбинированное производство электрической и тепловой энергии внедрялось ранее без учета реальной стоимости тепла для подключаемых потребителей. Для обеспечения спроса на тепло строились ТЭЦ с крупными теплофикационными агрегатами мощностью 50-250 МВт, которые после наступившего промышленного спада потеряли оптимальную тепловую нагрузку и существенно ухудшили свои затратные характеристики.

2. Теплосетевая инфраструктура в системах централизованного теплоснабжения городов развита слабо: ТЭЦ АО-энерго и районные котельные работают в основном изолированно друг от друга, что не позволяет минимизировать затраты топлива за счет оптимизации состава источников теплоснабжения, а также снизить экологический ущерб.

3. Недостаток инвестиций в теплосетевое строительство привел к развитию политики минимизации затрат, т. е. строились дешевые, но малонадежные теплопроводы. В настоящее время высокий процент износа труб и большие потери тепла сводят на нет возможную оптимизацию расхода топлива на ТЭЦ. Согласно сводным данным по объектам теплоснабжения процент их износа оценивается в 60-70%.

4. При строительстве теплопотребляющих объектов также практиковались простейшие, но неэффективные решения: отопительные системы не имеют средств регулирования внутри зданий, которые присоединяются к отопительным сетям без теплообменников; практически отсутствуют средства измерения и автоматического регулирования потребления тепла в индивидуальных тепловых пунктах; в половине городов России теплоснабжение осуществляется по открытой схеме, с отбором сетевой воды для нужд горячего водоснабжения (ГВС).

5. Перерасход тепла потребителями как вследствие неудовлетворительного состояния зданий, так и в результате того, что эксплуатация отопительных систем производится не в соответствии с нормативными документами.

Резюмируя эти трудности, приходим к выводу, что экономический кризис и изменение структуры экономики привели к потере тепловой нагрузки у ТЭЦ, что повлекло за собой сокращение доходов от продажи тепла и сделало генерацию электроэнергии местами убыточной в силу роста удельных издержек электроснабжения. В этом случае промышленным предприятиям становится выгодно иметь свой собственный источник теплоснабжения средней мощности, что стимулирует развитие экономичных технологий выработки тепла, хотя удельный расход топлива на этих агрегатах все же несколько выше, чем для ТЭЦ в оптимальном режиме работы. Снижение надежности централизованного теплоснабжения также приводит к росту затрат и снижает эффективность работы ТЭЦ.

С целью повышения привлекательности выработки тепла на ТЭЦ в методике оценки эффективности работы в 1996г было введено разделение учета затрат топлива на выработку тепла и электроэнергии (т. н. метод ОРГРЭС [2]). Это привело к снижению эффективности комбинированной выработки по физическим критериям, и в то же время не решило проблемы экономичности поставок тепла от ТЭЦ. Принятые меры в части совершенствования распределения затрат топлива на ТЭЦ оказались недостаточными вследствие ряда причин: увеличение тарифов на тепло для предприятий в целях обеспечения льготных тарифов коммунально-бытовым потребителям и значительные потери энергии в тепловых сетях привели к тому, что ожидаемых результатов достигнуто не было. Влияние перечисленных причин оказалось сопоставимым с полученным снижением удельных расходов топлива на отпускаемую от ТЭЦ тепловую энергию.

Проводимая сегодня реорганизация отрасли должна обеспечить создание благоприятных условий для создания единой системообразующей тепловой сети региона, позволяющей оптимизировать нагрузку теплоисточников, закрытие неэффективных котельных и ТЭЦ с передачей их тепловой нагрузки другим ТЭЦ, а также получения эффекта интеграции ТЭЦ в рамках крупных межрегиональных теплофикационных компаний. Основные направления политики экономического регулирования ТЭЦ состоят в следующем:

1. Государственная поддержка развития теплофикации путем целенаправленной налоговой, кредитной и тарифной политики с целью повышения экономичности теплоснабжения и снижения экологической нагрузки на окружающую среду.

2. Методика разнесения затрат при регулировании тарифов ТЭЦ на тепловую и электроэнергию.

3. Применение льготных стимулирующих тарифов для крупных потребителей тепла, удерживающих их от перехода к альтернативному источнику теплоснабжения.

4. Переход от перекрестного субсидирования к бюджетному финансированию субсидий.

5. Установление нормативного тарифа, в рамках которого ТЭЦ имеют право устанавливать тариф самостоятельно, либо на основе стоимости тепла на наиболее эффективных котельных, либо из оценки рынка электроэнергии, либо исходя из действующих тарифов с поправкой на ликвидацию перекрестного субсидирования.

6. Включение инвестиционной составляющей в теплосетевом тарифе на модернизацию тепловых сетей.

Возможны две различных стратегии реструктуризации сферы централизованного теплоснабжения:

1. С позиции целесообразности создания рынка теплоснабжения. Для создания конкурентной среды все теплоисточники, присоединенные к одной теплосети, должны принадлежать разным юридическим лицам, а для обеспечения технологической и коммерческой диспетчеризации должен быть создан независимый оператор тепловой сети. Сами теплосети, таким образом, отделяются от производства теплоэнергии.

2. С позиции поддержания надежности и снижения рисков. Т. к. для сохранения бизнеса теплоцентралей и их устойчивого развития необходим контроль собственника теплогенерации над бизнесом теплосетевой компании, то теплосети и генерирующие компании должны быть объединены в одно юридическое лицо.

В зависимости от конкретных условий (наличия или отсутствия конкуренции с муниципальными котельными, возможности замещения тепла крупными потребителями за счет создания собственных мини-ТЭЦ и т. д. ) возможны следующие варианты реорганизации работы ТЭЦ:

1. Создается вертикально-интегрированная теплоснабжающая компания на базе ТЭЦ с полной интеграцией муниципального теплового хозяйства. В ее состав входят собственно ТЭЦ, первичная и вторичная теплосети, электрическая сеть, промышленные паропроводы.

2. Совместно с муниципальными органами власти создается вертикально-интегрированная компания (теплосбытовое предприятие), обеспечивающая генерацию, транспорт и сбыт тепла конечному потребителю.

3. Муниципализация ТЭЦ, т. е. продажа ТЭЦ и тепловых сетей в муниципальную собственность или передача их в аренду.

4. Интеграция теплового бизнеса ТЭЦ с бизнесом стратегического потребителя тепла (например, наиболее крупного промышленного предприятия) и образование совместного предприятия.

5. Укрупнение генерирующих мощностей ТЭЦ соседних региональных энергосистем в рамках единой межрегиональной теплофикационной компании. Это приведет к диверсификации спроса на тепловую энергию, экономии общих затрат, повышению инвестиционной привлекательности в силу большего объема обслуживаемого рынка, снижению рисков переходного периода.

Конкретный выбор наиболее рациональной стратегии должен осуществляться на основе анализа дополнительных факторов:

- величины и плотности тепловой нагрузки;

- размеров и степени износа тепловой сети;

- используемой технологии комбинированной выработки энергии;

- соотношения между тепловой и электрической мощностью станции;

- наличия резервов мощностей на ТЭЦ;

- возможности переоборудования и замены агрегатов ТЭЦ.

Критерии отбора стратегий по реформированию и повышению эффективности работы ТЭЦ образуют следующую иерархию (по убыванию значимости):

1. Поддержание необходимого режима теплоснабжения в коммунально-бытовом секторе.

2. Положительная рентабельность образованной компании.

3. Оптимизация расхода топлива с учетом потерь тепла и электроэнергии при передаче их потребителю.

Перспективы развития тепловой энергетики

Тепловые электрические станции (ТЭС) на органическом топливе многие десятилетия остаются основным промышленным источником электроэнергии, обеспечивающим позитивную динамику роста мировой экономики. Основными источниками первичной энергии для ТЭС являются ископаемые виды органического топлива – уголь, природный газ и нефть. Главным из них служит уголь, обеспечивающий 40, 3% современного мирового производства электроэнергии. На долю природного газа приходится 19, 7% мирового производства электроэнергии, нефти – 6, 6%.

По прогнозам мировая потребность в электроэнергии к 2030 году более чем в 2 раза превысит современный уровень и достигнет 30116 млрд. кВт·ч При сохранении существующих тенденций умеренного развития атомной энергетики, предусмотренного в прогнозе МЭА, доля ТЭС в общем производстве электроэнергии увеличится и несколько превысит современный уровень. В случае осуществления прогноза предполагающего ренессанс атомной энергетики с увеличением ее доли в мировом производстве электрической энергии в 2030 г. до 25% против 11, 7% по прогнозу МЭА, на долю ТЭС все равно прийдется покрытие более половины потребности человечества в электрической энергии.

В соответствии с прогнозом МЭА основным видом топлива для ТЭС останется уголь. Разведанные запасы ископаемого органического топлива достаточны для устойчивой работы тепловой энергетики на протяжении многих десятилетий. По современным данным, обеспеченность потребностей мирового сообщества в нефти и природном газе, исходя из доказанных извлекаемых ресурсов, оценивается в 50–70 лет, угля – более чем в 200 лет. В последние 20–30 лет эти сроки постоянно корректируются в сторону увеличения в результате опережающих темпов геологоразведки и совершенствования технологий извлечения разведанных запасов.

Наиболее важной проблемой перспективного развития тепловой энергетики мира остается, как и прежде, дальнейшее технологическое совершенствование ТЭС с целью повышения экономичности, надежности и экологической чистоты производства электрической и тепловой энергии. Повышение эффективности ТЭС представляет собой естественный процесс, диктуемый необходимостью компенсации постоянно растущих затрат топливного цикла. Разведка, освоение и эксплуатация новых месторождений нефти, газа и угля, как и доработка существующих, обходятся все более высокой ценой, и поддержка приемлемых цен на электрическую энергию требует адекватного опережающего повышения к. п. д. ТЭС. Помимо этого, необходимость повышения эффективности диктуется и экологическими соображениями.

Непосредственную экологическую опасность на локальном и региональном уровнях создают атмосферные выбросы вредных веществ с продуктами сгорания органического топлива – газообразные оксиды серы и азота, твердые частицы (зола), летучие органические соединения (в частности бензопирен), летучие соединения тяжелых металлов (ртути, ванадия, никеля). Определенную экологическую опасность представляют собой ТЭС и как масштабные загрязнители водных бассейнов. На долю современных ТЭС приходится до 70% промышленного забора воды из природных источников, что составляет значительную часть водных ресурсов многих стран, испытывающих проблемы обеспечения пресной водой. Нельзя не отметить также существенное влияние тепловой энергетики на прямые и косвенные изменения местных ландшафтов в процессах захоронения золы и шлаков, добычи, транспорта и хранения топлива.

Практически все факторы отрицательного влияния ТЭС на окружающую среду должны быть снижены до экологически безопасного уровня, как за счет повышения к. п. д., так и в результате осуществления известных и вновь разрабатываемых природоохранных технологий, в частности технологий улавливания вредных веществ в технологических процессах подготовки топлива, его сжигания и удаления газовых и твердых продуктов сгорания, безреагентных технологий подготовки воды и др. Указанные меры требуют существенных затрат. Однако, как показывают прогнозные исследования, правильная организация последовательного внедрения все более эффективных, хотя и более дорогостоящих, природоохранных мероприятий по мере роста возможностей мировой экономики позволит избежать чрезмерного воздействия этих затрат на цену электрической энергии.

Наряду с локальными влияниями, ТЭС мира все больше увеличивают свой вклад в глобальные экологические процессы, ведущие, в частности, к изменению климата планеты. Тепловая энергетика является одним из основных источников выбросов в атмосферу водяного пара, углекислого газа, пыли и других компонентов – поглотителей длинноволнового инфракрасного излучения земной поверхности. Повышение концентрации поглощающих компонентов атмосферы вызывает так называемый парниковый эффект – разогрев поверхности Земли коротковолновым солнечным излучением вследствие ухудшения условий ее радиационного охлаждения из-за экранирующего действия поглощающих компонентов атмосферы.

Работа ТЭС сопровождается выбросами многих парниковых газов, основными из которых являются водяной пар и углекислый газ, образующиеся при горении всех видов углеводородного органического топлива. Выброс водяного пара ТЭС, работающих на угле, не приводит к заметному росту его концентрации в атмосфере, поскольку он пренебрежимо мал по сравнению с естественным испарением воды. Кроме того, значительная часть выбросов ТЭС конденсируется и удаляется с осадками. В то же время продукты сгорания угля и антропогенный выброс углекислого газа, в отличие от пара, накапливаются в атмосфере, способствуя развитию парникового эффекта. Ежегодный выброс СО 2всеми ТЭС мира приближается к 10 млрд. т углекислого газа, составляя около 30% всех антропогенных выбросов парниковых газов в атмосферу планеты. Выбросы водяных паров становятся заметными при работе ТЭС на природном газе, однако при этом уменьшаются удельные выбросы СО 2.

Принято считать, что усиление парникового эффекта, вызываемого повышением концентрации углекислого газа в атмосфере, приводит ко все более заметному росту температуры планеты, что может иметь глобальные катастрофические последствия уже в ближайшем будущем. Данное утверждение поддерживается не всеми, однако в силу значительности угрозы оно считается официально принятым.

16 февраля 2005 года вступил в силу Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата, имеющий целью сокращение выбросов газов, способствующих глобальному потеплению. Протоколом, подписанным в 1997 году 159 странами на состоявшемся в Киото под эгидой ООН международном саммите, определено, что 39 промышленно развитых стран мира обязуются сокращать выбросы углекислого газа и пяти других веществ, присутствие которых в атмосфере влияет на изменение климата на планете. Подписавшие протокол страны обязались к 2012 году сократить на 5, 2% выбросы вредных газов в атмосферу по сравнению с показателями 1990 года. Документ ратифицирован 125 странами мира, на долю которых приходится более 55% суммарных выбросов парниковых газов. Осуществить соглашение стало возможным после ратификации протокола в России, на долю которой приходится 17, 4% выбросов парниковых газов. Вместе с тем крупнейшие страны мира – США, дающие 36% мирового выброса углерода, а также Индия и Китай – к протоколу не присоединились, хотя в этих странах также проводятся работы по сокращению выбросов парниковых газов. В частности, в США установлен пятилетний период льготного налогообложения возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий на сумму 3, 6 млрд. дол. Плановый объем ежегодного финансирования мероприятий, направленных на предотвращение изменений климата, составил в США 5, 8 млрд. дол., в том числе 3 млрд. дол. на развитие новых технологий и еще 2 млрд. на научные исследования в этой области.

Однако усилия, предпринятые в рамках Киотского протокола, пока не дали нужного эффекта. По данным МЭА, в течение последнего десятилетия уровень выбросов парниковых газов не только не снизился, но и возрос более чем на 20%. При сохранении современных тенденций мирового развития выбросы парниковых газов возрастут к 2050 году еще в 2, 5 раза.

Результаты прогнозных исследований показывают, что рост производства электрической энергии в развивающихся странах будет происходить в основном за счет преимущественного использования собственных запасов угля – первичного энергоносителя, дающего наибольший выброс СО 2 на единицу полученной энергии.

Для стран, не имеющих достаточных его запасов, прогнозируется рост тепловой энергетики на базе местных видов органического топлива, растительной биомассы, промышленных и бытовых отходах.

Прогнозируемые внешние условия будущего развития теплоэнергетики мира определяют следующие долгосрочные приоритеты ее технологического роста:

существенное повышение эффективности и экологической безопасности тепловой энергетики на твердом топливе с обеспечением в перспективе близких к нулю выбросов вредных веществ;

1 существенное повышение эффективности электроэнергетики на природном газе;

2 развитие комбинированного производства электрической энергии и других видов энергии;

3 развитие экономически эффективных технологий получения электрической энергии из некондиционной и возобновляемой органики;

4 развитие технологий улавливания и хранения парниковых газов.

По состоянию на 2003 г. суммарная установленная мощность ТЭС мира составляла 2591 ГВт, из них ТЭС на угле – 1119 ГВт, природном газе

1007 ГВт, нефти – 372 ГВт. Около 11% мирового парка ТЭС отслужило более 40 лет, около 60% – более 20 лет. Средняя эффективность ТЭС мира ненамного превышает 35%.

Для обеспечения прогнозных уровней выработки электрической энергии суммарная установленная мощность ТЭС должна быть увеличена к 2030 г. до 4352 ГВт. В соответствии с прогнозным сценарием МЭА это потребует ввода 1761 ГВт новых ТЭС и реконструкции более 2000 ГВт существующей мощности.

В соответствии с современными прогнозами, учитывающими обеспеченность топливными ресурсами, совершенствование технологий, экономические и экологические последствия роста выбросов загрязняющих веществ, наиболее быстрыми темпами будут развиваться в ближайшие десятилетия мощности ТЭС на угле, а также на природном газе.

Поэтому совершенсвованию и внедрению новых эффективных технологий для ТЭС на твердом и газообразном топливе уделяется наибольшее внимание. Наряду с этим, получают развитие научно-исследовательские работы, направленные на разработку и внедрение перспективных технологий максимального улавливания вредных веществ, в том числе парниковых газов, из продуктов сгорания топлива, обеспечение экологической безопасности ТЭС.

Теплоэнергетические устройства являются, и ещё очень долго будут являться основным источником электрической энергии для человечества. Поэтому теплоэнергетики всего мира продолжают усиленно развивать данную перспективную отрасль энергетики. Их усилия, прежде всего, направлены на повышение эффективности тепловых электростанций, необходимость которого диктуется как экономическими, так и экологическими факторами.

Жёсткие требования мирового сообщества к экологической безопасности энергетических объектов, стимулируют инженеров на разработку технологий, снижающих выбросы ТЭС до предельно допустимых концентраций.

Аналитики утверждают, что современные условия таковы, что перспективными окажутся в будущем ТЭС, работающие на угле или газе, поэтому именно в данном направлении теплоэнергетики всего мира прикладывают больше всего усилий.

Доминирующая роль теплоэнергетики в обеспечении мировых человеческих потребностей в электричестве будет сохраняться ещё длительное время. Ведь, несмотря на стремление развитых стран как можно скорее перейти на более безопасные с экологической точки зрения и доступные (что немаловажно в свете приближающегося кризиса исчерпания органического топлива) источники энергии, быстрый переход к новым способам получения энергии невозможен. А это означает, что теплоэнергетика будет активно развиваться и дальше, но, разумеется, с учётом новых требований к экологической безопасности используемых технологий.

Вывод

Исходя из вышесказаного, можно сказать, теплоэнергетика России переживает большие изменения. Исходя из сложившихся требовании происходит модернизация и внедрение новых технологий. А также идет поиск альтернативных источников энергии. В связи сэтим теплоэнергетика становится более надежной и энергоэффективной, сокращяется рост вредных выбросов.

Теплоэнергетика еще долгое время будет сохранять лидирующее положение в получении энергии. Но уже сечас внедряются новые технологии дпя получения энергии, такие как солнечная, ветровая и другие. Но всвязи стем, что они имеют малый коофицент энергоотдачи и зависят от природных явлений, ее процент от общей производимой энергии очень мал.

Используемая литература:

Е. В. Барочкин, С. А. Панков, А. Е. Барочкин«Введение в теплоэнергетику»

Быстрицкий Г. Ф.
Общая энергетика (Производство тепловой и электрической энергии).

Иванов Т. В.
Анализ и перспектива развития нормативно-технического обеспечения в области энергетической эффективн ости.

Федорищева Е. А.
Энергетика: проблемы и перспективы. Учебное пособие для ВУЗов
Год: 2010

Задачи

Вариант№2

12 3 Следующая ⇒