Реферат: Основы энергосбережения

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ


В.А. Мансуров


ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ


Учебно-методическое пособие


Минск 2010


УДК 621:006.354; 621.004:002:006.354

ББК 31.361

М


Автор: к.т.н. Мансуров В.А.


Рецензенты: заведующий кафедрой Энергетики, Белорусского аграрно-технического университета, к.т.н., доцент В. А. Коротинский, ведущий научный сотрудник Государственного научного учреждения «Институт тепло- и массообмена НАН Б», к.ф.-м.н. Л.К. Глеб.


Утверждено методической комиссии медико-биологических дисциплин в качестве учебно-методического пособия, протокол №6 от 17. 02. 2010 г.


Мансуров В.А.

М Основы энергосбережения: Учеб.-метод. пособие – Мн:. БГМУ, 2010. – __с.


ISBN


Рассматриваются основные разделы дисциплины «Основы энергосбережения»: топливно-энергетический комплекс и потребление топливно-энергетических ресурсов в Республике Беларусь; традиционные и альтернативные источники энергии; производство, распределение и потребление энергии; основы энергосбережения в зданиях; принципы энергетического менеджмента и энергетического аудита. Особое внимание уделено техническим и правовым проблемам энергосбережения в Республике Беларусь.

Предназначается для студентов лечебного, стоматологического, педиатрического и медико-профилактического факультетов.

^ Глава 1. Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР). Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь. Введение
Тепловая и электрическая энергия – необходимое условие жизнедеятельности человека и создания благоприятных условий его быта. Для получения энергии необходимо топливо - нефть, газ, уголь, энергия атомного ядра, дрова и другие первичные источники (солнечная, ветряная и гидроэнергия). Энергия, заключенная в этих источниках, бесполезна до тех пор, пока она не преобразуется в необходимые энергетические услуги для конечного потребителя.

Во многих случаях большое количество первичной энергии пропадает впустую ввиду неэффективной конструкции или неправильной эксплуатации оборудования. Повышение цен на топливо требует пересмотра подходов к рациональному энергосбережению применению энергосберегающих технологий при эксплуатации оборудования. В экономике Беларуси энергосбережение и энергосберегающие технологии являются приоритетными при внедрении их в производство.

Развитию образа мышления, мировоззрения, знаний и навыков, наличие которых позволяет направить развитие человеческой цивилизации по пути сотрудничества с природой, а не ее покорения, увеличению возможностей каждого человека прожить как можно дольше и в наилучшем самочувствии, сохранению и преумножению творческих возможностей нашего дома посвящен курс основы энергосбережения.

Энергосбережение является приоритетом государственной политики, важным направлением в деятельности всех без исключения субъектов хозяйствования и самым дешевым, но не бесплатным, источником энергии. Мероприятия по внедрению энергосберегающих технологий не требуют больших финансовых затрат, так как расходы на производство единицы первичной энергии в 3-4 раза больше, чем на ее сбережение.

Существуют три основных направления энергосбережения:

Малозатратные мероприятия по рационализации использования топлива и энергии, позволяющие сократить их потребность на 10-12 %.

Внедрение капиталоемких мероприятий: энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов, оборудования, счетчиков. Это способствует снижению потребности в энергии на 25-30 %.

Структурная перестройка экономики, связанная с увеличением доли неэнергоемких отраслей в производстве.
^ Энергосбережение и экология1
Расходование энергии стало фактором, влияющим на экологию земли, что уже привело к состоявшимся экологическим катастрофам (опустынивание, эрозия почв, уничтожение видов растений и животных, «озоновые дыры», парниковый эффект, концентрация СО2 в атмосфере, отравление рек, водных бассейнов), которые заметно ухудшили среду обитания человека, и в обозримом будущем это может привести к ее полной деградации. В ХХ веке человечество израсходовало больше ресурсов, чем за весь период своего существования.

Все виды ископаемого топлива выделяют используемое нами тепло и вредные продукты сгорания – газообразные (СО, СО2, окислы серы, азота и др.) и твердые (пылевидные и компактные). Процесс получения энергии из топлива негативно влияет на экологию атмосферы. Так возрастание содержания СО2 вызывает климатические изменения – парниковый эффект2, а уменьшение содержания О2 – одна из причин образования «озоновых дыр»– окон, через которые опасные для всего живого ультрафиолетовые излучения достигают земли.

Парниковый эффект повышает среднюю температуру планеты, смягчает различия между дневными и ночными температурами. В результате антропогенных воздействий содержание СО2(и других газов, поглощающих в инфракрасном диапазоне) в атмосфере Земли постепенно возрастает. Это неблагоприятно влияет на климат и вызывает глобальное потепление. Не исключено, что усиление парникового эффекта в результате этого процесса может привести к глобальным изменениям климата Земли.

Кроме глобального экологического воздействия энергетики имеется местное влияние на окружающую среду. К обеспечению работы тепловой электростанции (ТЭС) привлекаются значительные природные ресурсы - топливо, вода, реагенты, строительные материалы. При этом изменяются: сток рек, воздушные течения, подземная фильтрация. Выброс больших масс теплоты и влаги вызывает снижение солнечной освещенности, образование низкой облачности и туманов, моросящих дождей, инея, гололеда, обледенения дорог и конструкций.

Отрицательное влияние на природные условия оказывают золоотвалы - земля исключается из сельскохозяйственного оборота. Пыление золоотвалов приводит к гибели растений. Газопылевые выбросы ТЭС загрязняют атмосферу углекислотой, золой, оксидами азота, сернистой и серной кислотой, что вызывает коррозию сооружений и оборудования, уменьшает солнечное облучение территории.

Продукты распада расщепляющихся (радиоактивных) веществ являются особыми видами загрязняющих окружающую среду веществ. На первый взгляд, ядерное топливо – это очень привлекательный источник энергии, поскольку выделение энергии тепла происходит без вовлечения в этот процесс расходуемых элементов атмосферы, и в идеале атомная электростанция – экологически чистый источник энергии. Практически оказалось, что экологическая безопасность атомных электростанций (АЭС) относительна, зависит не только от соблюдения технологических режимов, но и от надежности элементов оборудования. Срок службы оборудования АЭС оказался по этой причине в 2-3 раза меньше расчетного, а демонтаж, замена элементов этого оборудования более дороги, чем сооружение новых станций. Практически не решена проблема захоронения радиоактивных отходов и изношенного оборудования радиоактивной зоны.
^ Энергия и экомоника
Энергия3, как товар, обладает особенностями, обусловленными её физическими свойствами:

совпадение во времени процессов производства и потребления энергии и равенство объема выработанной и потреблённой электроэнергии в каждый момент времени;

невозможность запасания энергии в достаточных в масштабе энергосистемы количествах;

невозможность заранее точно оговорить объемы генерации и потребления энергии;

невозможность с физической точки зрения определить, кто произвел энергию, использованную тем или иным потребителем.

На рынках товарной продукции кратковременный дисбаланс между производством и потреблением не приводит к потере устойчивости рынка, поскольку может быть устранён за счет складских запасов или товаров-заменителей. Энергетический рынок может нормально функционировать только при условии, что в каждый момент времени обеспечивается баланс производства и потребления. Невозможность создания запасов готовой продукции приводит к необходимости создания резервов генерирующих мощностей и запасов топлива на электростанциях. Величина резервов нормируется, а затраты на поддержание резервов включаются в стоимость электроэнергии.

На практике производители и потребители электроэнергии допускают отклонения от своих обязательств по производству и потреблению энергии. Необходимость оперативного балансирования энергосистемы в условиях переменной нагрузки требует наличия определенного числа маневренных производств, способных быстро и в широких пределах менять величину выработки энергии.

Наличие не только краткосрочных (в пределах часа, суток и т.п.) но и сезонных (в течение года) колебаний нагрузки в сочетании с тем обстоятельством, что располагаемая мощность генерирующих стаций должна превышать с требуемым резервом величину годового максимума нагрузки, приводит к тому, что в течение года некоторый объем генерирующей мощности недогружен. Диспетчер, управляющий работой энергосистемы, не в состоянии регулировать в режиме реального времени отпуск энергии потребителям в соответствии с договорами на поставку, и потребитель может отбирать энергию с существенными отклонениями от договорных обязательств.
^ Энергия и ее виды
Энергию, используемую в народном хозяйстве в быту, можно разделить на несколько видов: 1) тепловая энергия, используемая для обогрева зданий и сооружений, приведения в действие теплотехнических машин и других целей; 2) электрическая энергия, широко используемая в бытовых и промышленных установках; 3) энергия сжатого воздуха (пневматическая энергия), используемая для приведения в действие различных исполнительных устройств в промышленности и транспорте.

Одним из наиболее совершенных видов энергии является электроэнергия. Ее широкое использование обусловлено следующими факторами:

возможностью выработки электроэнергии в больших количествах при близости к месторождениям и водным источникам;

возможностью транспортировки на дальние расстояния с относительно небольшими потерями;

возможностью трансформации электроэнергии в другие виды энергии: механическую, химическую, тепловую, световую;

отсутствием загрязнения окружающей среды;

возможностью применения на основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.
^ Энергетика, энергосбережение и энергетические ресурсы (основные понятия).
Энергетика – область человеческой деятельности, связанная с производством, передачей потребителям и использованием энергии.

Энергосистема представляет собой совокупность энергетических ресурсов всех видов, методов их получения (добычи), преобразования, распределения и использования, а также технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии.

Энергосбережение – организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) в процессе добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации топливно-энергетических ресурсов

^ Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) – совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике;

Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов – использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развитии техники и технологий и соблюдении законодательства;

^ Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии – источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов;

^ Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) – энергия, получаемая в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не применяемая в этом энергетическом процессе.
^ Топливно-энергетические ресурсы
Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) – совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности предприятий, транспорта, жилищно-коммунальном комплексе.

Топливно-энергетические ресурсы характеризуются следующими показателями: 1) первичной энергией – энергией, заключенная в ТЭР, 2) полезной энергией – энергией, теоретически необходимой (в идеализированных условиях) для осуществления заданных технологических процессов или выполнения работы и оказания услуг.

Топливно-энергетические ресурсы подразделяются на истощаемые, возобновляемые и вторичные.

^ Истощаемыми топливно-энергетическими ресурсами являются запасы природных ископаемых, использующиеся в качестве сырья для производства энергии (уголь, нефть, расщепляющиеся материалы и др.)

По определению, даваемому законом Республики Беларусь «Об энергосбережении», под нетрадиционными и возобновляемые топливно-энергетические ресурсы – природные энергоносители, постоянно пополняемые в результате естественных (природных) процессов. Возобновляемые ТЭР основаны на использовании:

источников энергии: солнечного излучения, энергии ветра, рек, морей и океанов, внутренней теплоты Земли, воды, воздуха;

энергии естественного движения воздуха, водных потоков и существующих в природе градиентов температур и разности плотностей;

энергии биомассы, получаемой в качестве отходов растениеводства и животноводства, искусственных лесонасаждений и водорослей;

энергии от утилизации отходов промышленного производства, твердых бытовых отходов и осадков сточных вод;

энергии от сжигания растительной биомассы, термической переработки отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Важность использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии обосновывается тем, что постоянный прирост производства энергии практически невозможно обеспечить без использования новых источников энергии. Кроме того, очень важным является то, что наращивание производства энергии такими темпами за счет сжигания топлив может привести к серьезным экологическим последствиям в силу загрязнения окружающей среды продуктами их сгорания (например, к парниковому эффекту). Поэтому одним из существенных преимуществ нетрадиционных и возобновляемых источников энергии является их экологическая безопасность.
^ Виды топлива, их состав, теплота сгорания и калорийность. Условное топливо.
Топливом называют вещество, выделяющее при определенных условиях большое количество тепловой энергии, которую используют в различных отраслях народного хозяйства.

Энергия из топлива выделяется, как правило, в процессе горения. Горение, физико-химический процесс, при котором превращение вещества сопровождается интенсивным выделением энергии и тепло- и массообменом с окружающей средой. Наиболее обширный класс реакций горения - окисление углеводородов (горение природных топлив), водорода, металлов и других веществ.

Топливо по агрегатному состоянию делят на твердое, жидкое, газообразное, а по способу получения – на естественное: уголь, торф, сланцы, природный газ и искусственное (синтетическое и композиционные): топливные брикеты, дизельное и соляровое топливо, мазут топочный и бытовой, топливные эмульсии и суспензии.

В состав твердого и жидкого топлива входят горючие элементы: углерод С, водород Н, сера S, а также негорючие элементы (внутренний и внешний балласт) – кислород О, азот N, влага W и зола А. Топливо, которое используется для сжигания, называется рабочим.

^ Ядерное топливо – вещество, в котором протекают ядерные реакции с выделением полезной энергии. Различают делящиеся вещества и термоядерное горючее. Делящиеся вещества (делящиеся материалы) содержат нуклиды, способные к ядерной цепной реакции деления; чаще всего это 235U или 239Pu, также может быть использованы 233U или 241Pu. Кроме того, в делящихся веществах присутствуют 238U или 232Th, которые сами по себе не способны к самопроизвольной цепной реакции деления, однако в результате ядерных превращений под действием нейтронов могут быть превращены в нуклиды, способные к такому делению.

По химическому составу ядерное топливо может быть металлическим (в т. ч. из сплавов), оксидным, карбидным, нитридным и другим. В промышленных масштабах в качестве делящегося вещества в ядерном топливном цикле применяют 235U и 239Pu. Теплотворная способность делящихся материалов почти в 2•106 раз выше, чем у бензина, энергетические ресурсы разведанных запасов делящихся материалов составляют, по оценке, до 1019 МДж.

Количество теплоты4, выделяемое при полном сгорании единицы топлива, называется его теплотворностью, или теплотой сгорания и измеряется в кДж/кг или кДж/м3. Теплота сгорания – основной параметр органического топлива, характеризующий его энергетическую ценность,

Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшей теплотой сгорания топлива Qв называют количество теплоты в кДж, выделяемое 1 кг (или 1 м3) рабочего топлива при условии, что все водяные пары, образующиеся от окисления водорода и испарения влаги топлива, конденсируются. В реальных условиях все водяные пары уходят в атмосферу, не сконденсировавшись, и поэтому для расчетов используют низшую теплоту сгорания топлива. Низшей теплотой сгорания топлива Qн называют количество теплоты в кДж, выделенное 1 кг (или 1 м3) рабочего топлива, без учета конденсации водяных паров. Теплота Qв меньше Qн на теплоту парообразования водяных паров (2460 кДж/кг).

Зольность - отношение массы негорючего остатка (золы), полученной после выжигания горючей части топлива, к массе исходного топлива. Обозначается символом A (лат.) и выражается в процентах. Для всех типов твёрдых топлив зольность - один из основных нормируемых показателей характеристики и оценки их качества. Повышение зольности снижает тепловой эффект сжигания топлив, удорожает (как балласт) стоимость их транспортировки, отрицательно отражается на технологии процессов переработки и качестве получаемых продуктов (кокса, полукокса и др.).

^ Теплота сгорания твердого и жидкого топлива определяется сжиганием 1 г топлива в калориметрической бомбе, заполненной кислородом, которая помещается в сосуд (калориметр) с водой, а приращение температуры воды измеряется термометром. Теплота сгорания газообразного топлива определяется в калориметре путем сжигания исследуемого газа в воздушной среде. Теплота сгорания некоторых видов топлив указана в таблице 1.

Учет запасов разных видов топлива ведут в пересчете на условное топливо – гипотетическое топливо, теплота сгорания которого принимается равным 29 308 кДж/кг (7000 ккал/кг). Условное топливо – это принятая при технико-экономических расчетах единица, служащая для сопоставления тепловой ценности различных видов органического топлива. Для численного перевода реального (натурального) топлива Вн в условное – Ву, используют тепловой эквивалент (калорийным коэффициентом) Э = Qн / 29308, и тогда Ву = Вн Э (Таблица 2).

^ Таблица 1

Теплота сгорания некоторых видов топлива. Дж/кг

Порох

0,38•107

Древесный уголь

3,4•107

Дрова сухие

1,0•107

Природный газ

4,4•107

Торф

1,4•107

Нефть

4,4•107

Каменный уголь

2,7•107

Бензин

4,6•107

Этиловый спирт

2,7•107

Керосин

4,6•107

Антрацит

3,1•107

Водород

12•107


Таблица 2

^ Тепловой эквивалент некоторых топлив

Нефть

1,43

природный газ

1,15

Торфа

0,34-0,41 в зависимости от влажности

Торфобрикет

0,45 -0,6 в зависимости от влажности

Дизтопливо

1,45

Мазут

1,37
^ Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь.
Энергетика и, в частности, промышленная теплоэнергетика играет решающую роль в развитии материального производства. Для Республики Беларусь топливно-энергетический комплекс (ТЭК) имеет особое значение. Во-первых, потому, что создает необходимые условия для обеспечения жизнедеятельности во всех антропологических сферах. Во-вторых, ТЭК составляет значительную часть богатства страны: удельный вес производственных фондов ТЭК РБ оценивается в 25% основных фондов промышленности. Это вызвано, в том числе, и тем, что на энергообеспечение своей деятельности и сам комплекс, и вся республика в целом расходует недопустимо большую долю зарабатываемых средств вообще и валютных, прежде всего. Эти затраты принято оценивать в долях от стоимости всего произведенного в стране, получившего название валового внутреннего продукта (ВВП). Ежегодные затраты на энергообеспечение РБ превышают 30% ВВП. Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь включает:

систему снабжения природным газом;

энергосистему, производящую электроэнергию и тепловую энергию;

нефтедобычу и нефтепереработку с системой нефте- продуктопроводов;

добычу торфа и производства торфобрикета;

другие отрасли.

Управление отраслями ТЭК РБ осуществляют Минэкономики, концерны «Белэнерго», «Белтопгаз», «Белнефтехим», «Белтрансгаз».

Энергосистема РБ является основным производителем электроэнергии и тепловой энергии. Установленная суммарная мощность энергосистемы составляет 7,8ГВт, в том числе: две конденсационные тепловые электростанции (КЭС), общей мощностью 3,33 ГВт; 20 теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Суммарная электрическая мощность ТЭЦ - 3,96 ГВт; 11 гидроэлектростанции, суммарной мощностью 8,0 МВт; 12 промышленные электростанции, общей мощностью - 99,5 МВт. Установленная мощность5 достаточна для самообеспечения страны электроэнергией. Установленная мощность наиболее крупных источников энергии Республики Беларусь показана в таблице 3.

Таблица 3

^ Наиболее крупные энергоисточники Республики Беларусь

Энергоисточник

Тип источника

^ Установленная мощность

Лукомльская

ГРЭС

2,4 ГВт

Минская

ТЭЦ-4

1,03 ГВт

Березовская

ГРЭС

0,93 ГВт

Гомельская

ТЭЦ-2

0,54 ГВт

Новополоцкая

ТЭЦ

0,5 ГВт


За счет собственных электрогенерирующих мощностей покрывается около 70% потребности в электроэнергии. На выработку одного кВт⋅ч электроэнергии в среднем по энергосистеме республики затрачивается около 270⋅грамм условного топлива, что соответствует КПД равному 45 %. Технологический расход на транспорт электроэнергии (так называемые потери) равен 11,9%. Столь высокие показатели выработки одного кВт⋅ч электроэнергии объясняются двумя причинами: большим удельным весом ТЭЦ в структуре электрогенерирующих мощностей, равным 54%; возможностью импортировать электроэнергию в количествах, позволяющих отключать устаревшие генерирующие установки, характеризующиеся повышенным расходом топлива на выработку единицы электроэнергии.
^ Анализ потребления ТЭР и потенциал энергосбережения по различным отраслям хозяйства Республики Беларусь.
Анализ ситуации топлива и энергопотребления Беларуси показывает, что основное промышленное производство в недостаточной мере ориентировано на удовлетворение потребностей человека и перенасыщено энергозатратными отраслями и технологиями. При этом энергетика республики базируется на импорте энергоносителей: импортируется 90 % нефти, 95 % угля, 25 % электроэнергии (Рис 1). Местные энергоресурсы (торф, дрова) занимают незначительную часть, а некоторые (горючие сланцы) вообще не используются. Потребление энергоносителей по отраслям экономики таково:



Рисунок 1. Структура потребления ТЭР различными отраслями народного хозяйства РБ


Потенциал энергосбережения оценивается на уровне 50% от суммарного энергопотребления страны. На 2001 – 2005 годы потенциал энергосбережения оценивается до 6 - 7 миллионов тонн условного топлива. Показательно распределение указанной величины по отраслям:

коммунально-бытовой сектор – 3 млн. тонн;

энергетика - 0,9 млн. тонн;

химия и нефтехимия - 0,6 млн. тонн;

сельское хозяйство – 0,5 млн. тонн;

строительных материалов – 0,4 млн. тонн;

машиностроение - 0,5 млн. тонн;

топливная промышленность - 0,1 млн. тонн;

пищевая – 0,1 млн. тонн;

прочие отрасли промышленности – 0,2 млн. тонн;

прочие потребители – 0,2 млн. тонн.

Наибольшие возможности для снижения потребления первичных энергоресурсов сегодня находятся в коммунально-бытовом секторе, что объясняется наиболее сильными экстенсивным и интенсивным факторами, имеющими здесь место.
^ Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении». Энергетическая безопасность Республики Беларусь.
На государственном уровне проблемы энергосбережения регулируются восьмью постановлениями Совета министров РБ, законом об энергосбережении и директивой Президента РБ об энергетической безопасности.

Законом «Об энергосбережении» утверждается, что энергосбережение является приоритетом государственной политики в решении энергетической проблемы в Республике Беларусь, а также этим Законом регулируются отношения, возникающие в процессе деятельности юридических и физических лиц в сфере энергосбережения в целях повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, и устанавливаются правовые основы этих отношений.

В первой главе определяются основные понятия данного закона, определяются субъекты энергетической сферы. Субъектами отношений в сфере энергосбережения являются юридические и физические лица (пользователи и производители топливно-энергетических ресурсов), осуществляющие следующие виды деятельности:

добычу, переработку, транспортировку, хранение, производство, использование и утилизацию всех видов топливно-энергетических ресурсов;

производство и поставку энергогенерирующих и энергопотребляющих оборудования, машин, механизмов, материалов, а также приборов учета, контроля и регулирования расхода топливно-энергетических ресурсов;

проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских, опытно-технологических, экспертных, специализированных, монтажных, наладочных, ремонтных и других видов работ (услуг), связанных с повышением эффективности использования и экономии топливно-энергетических ресурсов.

Во второй главе Закона устанавливаются основы государственного управления энергосбережением. Основными принципами государственного управления в сфере энергосбережения являются

осуществление государственного надзора за рациональным использованием топливно-энергетических ресурсов;

разработка государственных и межгосударственных научно-технических, республиканских, отраслевых и региональных программ энергосбережения и их финансирование;

приведение технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации в соответствие с требованием снижения энергоемкости материального производства, сферы услуг и быта;

создание системы финансово-экономических механизмов, обеспечивающих экономическую заинтересованность производителей и пользователей в эффективном использовании топливно-энергетических ресурсов.

Весь объем добываемых, производимых, перерабатываемых, транспортируемых и потребляемых топливно-энергетических ресурсов подлежит обязательному учету. Порядок и условия оснащения пользователей и производителей топливно-энергетических ресурсов приборами учета их расхода, а также порядок разработки и утверждения правил пользования электрической и тепловой энергией, природным и сжиженным газом, продуктами нефтепереработки устанавливаются Правительством Республики Беларусь.

Нормирование расхода топлива и энергии обязано обеспечить установление технически и экономически прогрессивных норм расхода топлива и энергии. Система прогрессивных норм расхода топлива и энергии включает соответствующие текущие и перспективные нормы для технологических процессов, установок, оборудования, продукции, электробытовых приборов, некоторых видов работ и услуг.

Энергетическое обследование предприятий, учреждений, организаций, расположенных на территории Республики Беларусь, проводится в целях оценки эффективности использования топливно-энергетических ресурсов и обеспечения их экономии. Обязательному энергетическому обследованию подлежат предприятия, учреждения, организации, если годовое потребление ими топливно-энергетических ресурсов составляет более 1,5 тысячи тонн условного топлива.

В третьей главе устанавливаются экономические и финансовые механизмы энергосбережения. Финансирование мероприятий по энергосбережению осуществляется за счет средств республиканского и местных бюджетов, республиканского фонда «Энергосбережение», средств юридических и физических лиц, направляемых добровольно на эти цели, а также других источников в порядке, установленном законодательством Республики Беларусь.

Ответственности за нарушение законодательства об энергосбережении посвящается четвертая глава Закона. Юридические и физические лица, виновные в нарушении законодательства об энергосбережении, несут ответственность в соответствии с законодательством Республики Беларусь.

В Директиве № 3 (Экономия и бережливость - главные факторы экономической безопасности государства ) от 14 июня 2007 г отмечается, что в стране не создана система экономии материальных ресурсов, снижающая конкурентоспособность экономики, эффективность использования всех видов топлива, энергии, сырья, материалов и оборудования. Экономное расходование тепла, электроэнергии, природного газа, воды и других ресурсов не стало нормой жизни для каждой белорусской семьи, каждого человека.

Для достижения экономической безопасности государства даются поручения Совету Министров Республики Беларусь и Национальной академии наук Беларуси и предлагается следующие меры

Обеспечить энергетическую безопасность и энергетическую независимость страны.

Принять кардинальные меры по экономии и бережливому использованию топливно-энергетических и материальных ресурсов во всех сферах производства и в жилищно-коммунальном хозяйстве;

Совету Министров Республики Беларусь определить и довести государственным органам и иным государственным организациям показатели по экономии ресурсов на текущий год и доводить им такие показатели ежегодно;

Ускорить техническое переоснащение и модернизацию производства на основе внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий и техники;

Повысить эффективность научно-технической и инновационной деятельности;

Обеспечить стимулирование экономии топливно-энергетических и материальных ресурсов;

Широко пропагандировать среди населения необходимость соблюдения режима повсеместной экономии и бережливости;

Установить эффективный контроль за рациональным использованием топливно-энергетических и материальных ресурсов;

Повысить ответственность руководителей государственных органов и иных организаций, граждан за неэффективное использование топливно-энергетических и материальных ресурсов, имущества.
^ Глава 2. Виды, способы получения, преобразования и использования энергии. Нетрадиционные источники энергии Тепловые, атомные и гидравлические электрические станции
^ Тепловая электростанция

Тепловая электростанция (ТЭС), вырабатывает электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива (Рис. 2). Основные типы ТЭС: паротурбинные (преобладают), газотурбинные и дизельные. К ТЭС условно относят атомные и геотермальные электростанции.

Основным показателем энергетической эффективности электростанции является коэффициент полезного действия (КПД) по отпуску электрической энергии, называемый абсолютным электрическим коэффициентом полезного действия электростанции. Он определяется отношением отпущенной (выработанной) электроэнергии к затраченной энергии (теплоте сожженного топлива). Он составляет 35-40 %

Топливо сгорает в топочной камере парового котла с выделением теплоты. Эта теплота передается рабочему телу - воде, превращая ее сначала в насыщенный пар, а затем в перегретый и обладающий большой энергией.

Паровой котел представляет собой систему теплообменников (поверхностей нагрева), в которых производится в требуемом количестве пар заданных параметров из непрерывно поступающей воды за счет теплоты, получаемой при сжигании органического топлива.

Энергия пара приводит во вращение ротор паровой турбины. Расширяясь в ступенях турбины, пар совершает работу. Механическая энергия вращения вала турбины передается эле­ктрогенератору, выраба­тывающему электро­энергию, которая после повышения напряжения в трансформаторе напра­вляется по линиям электропередачи к потребителю.

Продукты сгорания, пройдя через газовый тракт котла и отдав свою теплоту поверхностям нагрева котла, поступают в систему очистки дымовых газов, а затем дымососом подаются в дымовую трубу и далее рассеиваются в атмосфере. Зола, уловленная в системе очистки, вместе со шлаком, образующимся в топочной камере, направляется на золоотвал.

Отработавший в турбине пар подается в конденсатор, где конденсируется, отдавая тепло охлаждающей воде, перекачиваемой циркуляционным насосом из охладителей, в качестве которых служат градирни, пруды-охладители или естественные водоемы – озера, реки, водохранилища.

Конденсатор - теплообменный аппарат, предназначенный для превращения, отработавшего в турбине пара, в жидкое состояние. Конденсация6 пара сопровождается выделением теплоты, затраченной ранее на испарение жидкости, которая отводится с охлаждающей водой. За счет резкого уменьшения удельного объема пара создается низкое давление отработавшего пара (вакуум). Чем ниже температура охлаждающей воды и чем больше ее расход, тем более глубокий вакуум можно получить в конденсаторе. Образующийся конденсат откачивается из конденсатора конденсатным насосом и поступает в котел. В результате цикл замыкается.

^ Атомная электростанция



Рисунок 3. Схема атомной электростанции

Атомная электростанция (АЭС)- электростанция, на которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую (Рис. 3). На АЭС теплота, выделяющаяся в ядерном реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, в основном 233U, 235U, 239Pu, преобразуется в электрическую энергию так же, как и на обычных тепловых электростанциях. При делении 1 г изотопов урана или плутония высвобождается около 22,5 МВт•ч энергии, что эквивалентно энергии, получающейся при сжигании 2,8 тонны условного топлива. АЭС составляет основу ядерной энергетики. Тепловые схемы атомных электростанций зависят от типа реактора, вида теплоносителя, состава оборудования. Тепловые схемы могут быть одно-, двух- и трехконтурными.

Гидроэлектростанция

Гидроэлектростанция (ГЭС), электростанция, преобразующая механическую энергию потока воды в электрическую энергию посредством гидравлических турбин, приводящих во вращение электрические генераторы (Рис. 4). Мощность крупнейших гидроэлектростанций до нескольких ГВт. В состав гидроэлектростанции входят водохранилище, подводящий водовод, регулятор расхода воды, гидротурбина, электрогенератор, система контроля и управления параметрами генератора, электрораспределительная система.