Место и роль энергосбережения в энергетике и экономике

Биологическая энергия. Под действием солнечного излучения в растениях образуются органические вещества, и аккумулируется химическая энергия. Этот процесс называется фотосинтезом. Животные существуют за счет прямого или косвенного получения энергии и вещества от растений. Этот процесс соответствует трофическому уровню фотосинтеза. В результате фотосинтеза происходит естественное преобразование солнечной энергии. Вещества, из которых состоят растения и животные, называют биомассой. Посредством химических или биохимических процессов биомасса может быть превращена в определенные виды топлива: газообразный метан, жидкий метанол, твердый древесный уголь.

Продукты сгорания биотоплива путем естественных экологических или сельскохозяйственных процессов вновь превращаются в биотопливо. Энергия биомассы может использоваться в промышленности, домашнем хозяйстве. Биотопливо в виде дров, навоза и ботвы растений применяется в домашнем хозяйстве примерно 50% населения планеты для приготовления пищи, обогрева жилищ. Биомасса - наиболее перспективный и значительный возобновляемый источник энергии в республике, который может обеспечивать до 15% ее потребностей в топливе. Весьма многообещающе для Беларуси использование в качестве биомассы отходов животноводческих ферм и комплексов.

Сдерживающим фактором развития биогазовых установок в республике являются продолжительные зимы, большая металлоемкость установок, неполная обеззараженность органических удобрений. Важным условием реализации потенциала биомассы является создание соответствующей инфраструктуры - от заготовки, сбора сырья до доставки конечной продукции потребителю.

Биоэнергоустановку рассматривают, в первую очередь, как установку для производства органических удобрений и, попутно, - для получения биотоплива, позволяющего получить тепловую и электрическую энергию

26. Малая гидроэнергетика и ветроэнергетика

Гидроэнергетика - это область наиболее развитой на сегодня энергетики на возобновляемых ресурсах, использующая энергию падающей воды, волн и приливов.

Цель гидроэнергетических установок - преобразование потенциальной энергии воды в механическую энергию вращения гидротурбины. Наносимый окружающей среде их водохранилищами ущерб: уничтожение флоры, фауны, плодородных земель в результате затопления, климатические изменения, потенциальная угроза землетрясений и др., заиливание гидротурбин, их коррозия, большие капитальные затраты на сооружение - вот наиболее сложные проблемы, связанные с сооружением и эксплуатацией ГЭС.

Вырабатываемую ГЭС энергию легко регулировать, и она преимущественно используется для покрытия пиковой части графика нагрузки энергосистем с целью улучшения работы базисных электростанций (ТЭС, КЭС, АЭС). Республика Беларусь - преимущественно равнинная страна, тем не менее, ее гидроэнергетические ресурсы оцениваются в 850-1000 МВт. Однако наиболее значительный вклад гидроэнергетики в общий энергетический баланс республики может внести строительство каскада ГЭС на реках Западная Двина в районе Витебска, Полоцка, Верхнедвинска, Бешенковичей и Немане в районе г. Гродно и д. Немново. Ветроэнергетические ресурсы.

Ветер представляет собой движение воздушных масс земной атмосферы, вызванное перепадом температур в атмосфере из-за неравномерного нагрева земной поверхности Солнцем. Устройства, преобразующие энергию ветра в полезные виды энергии (механическую, электрическую или тепловую), называются ветроэнергетическими установками (ВЭУ), или ветроустановками.

Энергия ветра на земном шаре оценивается в 175-219 тыс. КВт ч в год. Это примерно в 2,7 раза больше суммарного расхода энергии на планете. Постоянные воздушные течения к экватору со стороны северного и южного полушарий образуют систему пассатов.

Существуют периодические движения воздуха с моря на сушу и обратно в течение суток (бризы) и года (муссоны). Полезно может быть использовано лишь 5% указанной величины энергии ветра. Используется же значительно меньше. Современные способы применения энергии ветра в механических целях: гоночные яхты, паромы, большие суда для перевозки грузов с автоматизированным управлением парусами; ветряные мельницы; водяные насосы мощностью до 10 кВт, приводимые в движение ветроколесом и используемые в сельском хозяйстве.

27. Системы преобразования солнечной энергии в тепловую энергию

Лучистая энергия Солнца, поступающая на Землю - практически неисчерпаемый источники Огромная энергия образуется на Солнце за счет синтеза легких элементов - водорода и гелия. Известно два направления использования солнечной энергии. Наиболее реальным, находящим относительно широкое распространение в таких странах, как Австралия, Израиль, США, Япония, является преобразование солнечной энергии в тепловую энергию и использование в нагревательных системах. Второе направление - системы непрямого и прямого преобразования в электрическую энергию.

Солнечные нагревательные системы могут выполнять, ряд функций: подогрев воздуха, воды для отопления и горячего водоснабжения зданий; сушку пшеницы, риса, кофе, других сельскохозяйственных культур, лесоматериалов для предупреждения их поражения насекомыми и плесневыми грибками; поставку теплоты для работы абсорбционных холодильников; опреснение воды в солнечных дистилляторах; приготовление пищи; привод насосов.

Для нашей республики реально использование солнечной энергии для сушки кормов, семян, фруктов, овощей, подъема и подогрева воды на технологические и бытовые нужды. В республике начат выпуск гелиосистем для водонагревателей и уже накоплен некоторый опыт их эксплуатации. В целом вопрос широкомасштабного использования солнечных теплоиспользующих систем различного назначения требует тщательной проработки и соответствующих инвестиций. Так, для круглогодичного применения солнечной энергии для нужд теплоснабжения необходимы сезонные аккумуляторы тепла большой емкости, а фотоэлектрические системы требуют значительного уменьшения их стоимости.

28. Системы прямого и непрямого преобразования солнечной энергии в электроэнергию

Лучистая энергия Солнца, поступающая на Землю - практически неисчерпаемый источники Огромная энергия образуется на Солнце за счет синтеза легких элементов - водорода и гелия.

Известно два направления использования солнечной энергии. Наиболее реальным, находящим относительно широкое распространение в таких странах, как Австралия, Израиль, США, Япония, является преобразование солнечной энергии в тепловую энергию и использование в нагревательных системах. Второе направление - системы непрямого и прямого преобразования в электрическую энергию.

Сегодня для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию мы располагаем двумя возможностями: использовать солнечную энергию как источник тепла для выработки электроэнергии традиционными способами (например, с помощью турбогенераторов) или же непосредственно преобразовывать солнечную энергию в электрический ток в солнечных элементах. Реализация обеих возможностей пока находится в зачаточной стадии. В значительно более широких масштабах солнечную энергию используют после ее концентрации при помощи зеркал - для плавления веществ, дистилляции воды, нагрева, отопления и т.д.

Поскольку энергия солнечного излучения распределена по большой площади (иными словами, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточной поверхностью.

Простейшее устройство такого рода - плоский коллектор; в принципе это черная плита, хорошо изолированная снизу. Она прикрыта стеклом или пластмассой, которая пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение. В пространстве между плитой и стеклом чаще всего размещают черные трубки, через которые текут вода, масло, ртуть, воздух, сернистый ангидрид и т. п. Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными трубками и плитой и нагревает рабочее вещество в трубках.

29. Транспорт и распределение первичных энергоресурсов

Различные виды энергоресурсов неравномерно распределены по районам Земли, по странам, а также внутри стран. Места их наибольшего сосредоточения обычно не совпадают с местами потребления. Так, более половины мировых запасов нефти сосредоточено в районах Среднего и Ближнего Востока, а удельное энергопотребление в этих странах в четыре раза ниже среднемирового. Несовпадение мест сосредоточения и потребления энергоресурсов вызывает необходимость в транспортировке энергии.

Распределение топливных ресурсов потребителям для выработки электроэнергии на электростанциях, получения горячей воды и пара в котельных установках, непосредственного использования в промышленности и на транспорте происходит по довольно сложной схеме с возможной взаимозаменяемостью. Это распределение также сопровождается потерями энергии. В связи с этим возникает задача оптимизации системы транспорта и распределения энергии как по элементной, территориальной структурам, так и по видам энергоносителей. Энергия может передаваться в различной форме. Например, можно транспортировать нефть и уголь от месторождений до крупных промышленных центров и городов, а затем сжигать их на электростанциях, получая электрическую и тепловую энергию. Возможен и другой вариант, когда электростанция сооружается вблизи месторождений топлива, а электрическая энергия передастся по линиям электропередачи к удаленным промышленным предприятиям и городам.

Целесообразность передачи на расстояние тех или иных носителей энергии определяется их удельной энергоемкостью и эффективностью различных методов транспорта. Место расположения электростанций не может быть выбрано произвольно. Его определение - задача многоцелевой оптимизации и зависит от технических, экологических, социально-экономических критериев.

Расположение ТЭС прежде всего зависит от размещения месторождения и энергоемкости топлива, от размещения потребителя, источника водоснабжения, ГЭС - от наличия гидроэнергоресурсов, возможностей создать напор, соорудить плотину, ожидаемого экологического ущерба от затопления, АЭС - от условий радиационной безопасности, наличия источника водоснабжения и т.д.

При выборе места строительства электростанции обязательно оцениваются транспортные расходы. Для ТЭС могут рассматриваться и сопоставляться передача электроэнергии по проводам (электронный транспорт), железнодорожный (перевозка угля, нефти) и трубопроводный транспорт топлива. Для ГЭС - только передача электроэнергии.

30. Передача и распределение электрической энергии

Более универсальным средством транспорта энергии является электронный - электропередачи, которые включают собственно линию электропередачи (ЛЭП), повысительную и понизительную электрические подстанции.

Кроме передачи энергии они осуществляют связи между электростанциями и энергетическими системами для их параллельной работы. Такие межсистемные связи позволяют повысить надежность режимов энергосистем, сократить необходимый резерв мощности, облегчить работу энергосистемы в периоды максимальной и минимальной нагрузок. Линии электропередачи могут быть переменного или постоянного тока, воздушными или кабельными, различного электрического напряжения и конструктивного исполнения. Современные электропередачи сверх и ультравысокого напряжения представляют собой "электронные мосты" длиной тысячи километров, соединяющие мощные электростанции, где концентрированно производится электроэнергия, с крупными центрами энергопотребления.

При централизованной системе снабжения электроэнергия поступает из энергосистемы по воздушным или кабельным линиям электропередачи на головную подстанцию предприятия и распределяется по заводским электрическим сетям между конечными потребителями. Однако существующие высоковольтные линии практически исчерпали заложенные в них возможности. По пути к потребителю теряется до 15-25% энергии. Одно из наиболее интересных направлений в этой области - применение эффекта сверхпроводимости. Использование сверхпроводимости равноценно введению дополнительных мощностей электростанций. По прогнозам, сверхпроводящие линии электропередач могут уже в обозримом будущем найти применение в крупных городах, однако для этого еще предстоит решить ряд сложных научно-технических проблем.

31. Транспорт и распределение тепловой энергии. Основные направления совершенствования систем теплоснабжения и горячего водоснабжения

электростанция паротурбинный энергоэффективность

На цели отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в РБ расходуется 40% от общего потребления топлива. В РБ, как и во всех странах СНГ, применяются, системы централизованного теплоснабжения, находящиеся сегодня в крайне неудовлетворительном состоянии. Часто происходят аварии, что приводит к перерывам теплоснабжения, к значительному материальному ущербу, опасности для жизни людей из-за провалов грунта в теплосетях, взрывов котельного оборудования и т.д. Это объясняется следующими причинами: эксплуатацией элементов систем теплоснабжения в течение 25-35 и более лет, что намного превышает их расчетные сроки службы; низким качеством конструкций, строительства, монтажа и эксплуатации; отсутствием профилактических плановых ремонтов и реконструкции из-за нехватки денежных и материальных средств.

Для реализации имеющегося потенциала энергосбережения необходима одновременная согласованная оптимизация теплопотребления во всех элементах системы. К приоритетным направлениям оптимизации относятся: реконструкция и модернизация систем централизованного теплоснабжения; децентрализация теплоснабжения; регулирование режимов теплопотребления во всех элементах системы теплоснабжения. Реконструкция и модернизация систем централизованного теплоснабжения требует существенных инвестиций и трудозатрат и должна проводиться в отношении источников тепла путем замены устаревшего оборудования, переоборудования котельных в мини-ТЭЦ, применения газотурбинных и парогазовых установок и т.д.

Централизованное теплоснабжение требует разветвленных сетей трубопроводов, требующих значительных затрат на текущее обслуживание, профилактику предупреждения аварий, замену устаревших, изношенных участков. В настоящее время внедряются методы обследования и оперативного контроля состояния тепловых сетей путем дистанционного зондирования современными тепловизионными системами и диагностической аппаратурой, включая тепловую аэрофотосъемку, создание БД для определения мест повышенных теплопотерь, проведения планово-ремонтных работ. Проблема потерь тепла в тепловых сетях может быть решена только с помощью эффект теплоизоляции теплопроводов. Важнейшим направлением совершенствования теплоснабжения городов считается разумная степень его децентрализации, что означает строительство новых теплоисточников, приближенных к потребителю тепла (на газе, жидком топливе, электроэнергии), или переход на автономные источники теплоснабжения. В республике децентрализация теплоснабжения осуществляется путем перехода к автономным системам, использования встроенных и пристроенных к зданию котельных, автоматизирования местных блочных или блок-модульных котельных полной заводской готовности, котельных расположенных на крышах.

32. Общая характеристика бытового энергопотребления в РБ

В силу своего географического расположения Беларусь относится к странам с относительно холодным климатом. Продолжительность отопительного периода в республике составляет около 200 дней, что определяет значительную долю энергозатрат на отопление. На бытовом уровне потребляется почти 40% от суммарного количества топливно-энергетических ресурсов, расходуемых в стране. Потребляемая жилищно-коммунальным сектором тепловая энергия используется для отопления (60 - 70%) и горячего водоснабжения (30 - 40%). Для отопления и горячего водоснабжения квартиры среднестатистической белоруской семьи из 3 - 4 человек ежегодно на ТЭЦ или в котельных сжигается более 3 тут. Кроме того, за год такая семья потребляет 1200 - 1800 кВт*ч электроэнергии. Эти величины в среднем в 2 раза выше, чем в индустриально развитых европейских странах с сопоставимым климатом. При этом энергетический комфорт в наших домах значительно ниже: отсутствуют многие современные бытовые приборы, в помещениях зачастую поддерживается недостаточно высокая температура, оставляет желать лучшего качество воздуха. Бытовой энергетический комфорт во многом определяет качество жизни населения, состояние здоровья людей, наличие свободного времени. Сопоставление отечественных и европейских показателей указывает на наличие значительного потенциала энергосбережения на бытовом уровне, прежде всего по тепловой энергии, и необходимость его активной реализации как с целью экономии ТЭР, так и для повышения качества жизни белорусов.

В РБ была разработана и утверждена постановлением Совета Министров РБ 31.08.2007 № 1122 ПРОГРАММА развития системы технического нормирования, стандартизации и подтверждения соответствия в области энергосбережения. Программа направлена на решение проблемы недостаточности запасов собственных топливно-энергетических ресурсов, а также повышение эффективности их использования, что позволит обеспечить условия для высокорентабельной работы сектора реальной экономики, повысить конкурентоспособность отечественной продукции, улучшить экологическую обстановку, качество жизни и благосостояние граждан РБ

Вопросы энергосбережения и обеспечения энергетической безопасности определены в Директиве Президента РБ от 14 июня 2007 г. № 3 "Экономия и бережливость - основа энергетической независимости и экономической безопасности государства" как основные приоритеты развития республики. В разделах Директивы ставятся задачи по экономии и бережливому использованию топливно-энергетических и материальных ресурсов во всех сферах производства и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

33. Способы снижения тепловых потерь в жилых зданиях

В настоящее время счетчики тепла мало распространены по ряду причин: высокая стоимость, недостаточная проработка и точность измерения и т.д.

В первую очередь необходимо подготовить систему отопления. Конвекторы необходимо промывать изнутри и периодически очищать от пыли снаружи. При эксплуатации внутренняя поверхность покрывается ржавчиной и накипью; иногда толщина отложений достигает такой величины, что существенно препятствует протоку воды, не говоря уж о переносе тепла. Для обеспечения нормальной циркуляции воздуха не следует загромождать мебелью пространство возле отопительных приборов. Категорически запрещается закрывать их декоративными плитами, панелями и даже шторами, так как помимо резкого снижения теплоотдачи это приводит к росту теплопотерь. С целью снижения потерь тепла через стену, находящуюся за отопительным прибором, и улучшения условий циркуляции воздуха рекомендуется увеличивать расстояние между прибором и стеной. Также рекомендуется устанавливать за конвекторами теплоотражающий экран и слой теплоизоляции. Для ограничения переноса нагретого воздуха к поверхности внутренних стекол окна необходима установка широкой подоконной доски. Окраска радиаторов масляными красками снижает теплоотдачу на 8-13 %, поэтому рекомендуется использовать цинковые белила.

Наравне с проблемой недостаточного отопления существует и проблема избыточного поступления тепла Первопричиной низкой температуры в наших домах является не плохое качество теплоснабжения, а огромные теплопотери. Удельный расход тепловой энергии на квадратный метр жилья в нашей республике в 2 - 4 раза (в зависимости от конкретного типа здания) выше, чем в европейских странах с сопоставимым климатом. Это свидетельствует о том, что вырабатывается и даже подаётся в дома очень много тепла, но оно сразу теряется. Потери тепла в зданиях по данным БелТЭИ в среднем распределяются следующим образом: окна - 36%; вентиляция - 28%; стены - 26%; перекрытия, подвал - 10%. Низкое качество строительно-монтажных работ привело к тому, что жилищно-эксплуатационные службы из года в год тратили и тратят огромные средства на постоянные ремонтно-восстановительные работы, в основном на ремонт межпанельных стыков. Дождевая вода, попадая внутрь панелей через неплотные стыки, снижает термическое сопротивление стен, что увеличивает тепловые потери.

Другим слабым местом является сопряжение окон с наружными стенами. Здесь при косом дожде вода часто попадает в тело панелей, ухудшая их теплозащитные свойства и разрушая строительную конструкцию. Нередко вода в этих местах проникает и в жилые помещения. В результате термическое сопротивление стен в таких зданиях в 4 - 5 раз ниже нормативного

В современных условиях нехватки энергоносителей, роста их стоимости, а также борьбы за энергосбережение, сегодняшнее низкое качество строительных работ станет прямой причиной энергорасточительства и в будущем (ведь каждое здание эксплуатируется десятки лет), а потому оно просто недопустимо.

34. Повышение теплоотдачи бытовых отопительных приборов

Конвекторы необходимо промывать изнутри и периодически очищать от пыли снаружи. При эксплуатации внутренняя поверхность покрывается ржавчиной и накипью; иногда толщина отложений достигает такой величины, что существенно препятствует протоку воды, не говоря уж о переносе тепла. Для обеспечения нормальной циркуляции воздуха не следует загромождать мебелью пространство возле отопительных приборов.

Категорически запрещается закрывать их декоративными плитами, панелями и даже шторами, так как помимо резкого снижения теплоотдачи это приводит к росту теплопотерь. С целью снижения потерь тепла через стену, находящуюся за отопительным прибором, и улучшения условий циркуляции воздуха рекомендуется увеличивать расстояние между прибором и стеной. Также рекомендуется устанавливать за конвекторами теплоотражающий экран и слой теплоизоляции. Для ограничения переноса нагретого воздуха к поверхности внутренних стекол окна необходима установка широкой подоконной доски. Окраска радиаторов масляными красками снижает теплоотдачу на 8-13 %, поэтому рекомендуется использовать цинковые белила.

35. Сокращение расхода электроэнергии на освещение помещений; энергоэффективные источники света

Освещение квартиры складывается из естественного и искусственного Искусственное освещение создаётся электрическими светильниками. В современных квартирах широко распространены три системы освещения: общее, местное и комбинированное. При общем освещении можно заниматься работой, не требующей сильного напряжения зрения. В одном или нескольких местах помещения следует обеспечить местное освещение в учётом конкретных условий. Такое освещение требует специальных светильников, устанавливаемых в непосредственной близости к письменному столу, креслу, туалетному столику и т.п.

Комбинированное освещение достигается одновременным использованием светильников общего и местного назначения, а также при помощи светильников комбинированного освещения. К ним относятся многоламповые светильники (например, люстры), имеющие 2 группы ламп, одна из которых обеспечивает местное, а другая - общее освещение. Наиболее рациональным является принцип зонального освещения, основанный на использовании общего, комбинированного или местного освещения отдельных функциональных зон. Если при освещении этих зон использовать лампы направленного света, настольные лампы, торшеры, бра, то в квартире станет уютнее, а, следовательно, и комфортнее. Для такого зонального освещения подходят лампы в 1,5 - 2 раза менее мощные, чем в подвесных светильниках. В результате на комнату 18 - 20 кв. м экономится до 200 кВт*ч в год.

Весьма ощутимую экономию электроэнергии при использовании ламп накаливания могут дать следующие мероприятия:

* применение криптоновых ламп накаливания, имеющих световую отдачу на 10% выше, чем у ламп накаливания с аргоновым наполнением;

* замена двух ламп меньшей мощности на одну несколько большей мощности. Например, использование 1 лампы мощностью 100 Вт вместо 2 ламп по 60 Вт каждая экономит при той же освещённости потребление энергии на 12%;

* поддержание допустимого напряжения. Для нормальной работы электрич ламп необходимо, чтобы отклонение напряжения не выходило за пределы - 2,5% и + 5% от номинального. Световой поток ламп зависит от уровня напряжения. Так, при снижении напряжения на 1% у ламп накаливания световой поток уменьшается на 3 - 4%;

* периодическая замена ламп к концу срока службы (около 1000 ч). Световой поток ламп накаливания к концу срока службы снижается на 15%;

* периодическая чистка от пыли и грязи ламп, плафонов и осветит арматуры. Не чистившиеся в течение года лампы и люстры пропуск на 30% света меньше, даже в сравнит чистой среде. На кухне с газ плитой лампочки грязнятся намного быстрее;

* снижение уровня освещённ в подсобных помещ, коридорах, туалетах и т.п.;

* широкое применение светорегуляторов, позволяющих в широких пределах изменять уровень освещённости;

* применение реле времени для отключения светильника через определенное время.

И ещё раз следует напомнить прописную истину:

* необходимо периодически проверять, не горят ли лишние лампы, не включены ли ненужные на данный момент электроприборы;

*уходя из дома, выключать все электроприборы и осветительные установки, за исключением холодильника

36. Сокращение расхода энергии при эксплуатации бытовых электрических и газовых плит, бытового холодильного оборудования

Самыми энергоёмкими потребителями являются электроплиты. Годовое потребление электроэнергии ими составляет 1200-1400 кВт. Технология приготовления пищи требует включения конфорки на полную мощность только на время, необходимое для закипания. Варка пищи может происходить при меньших мощностях. То, что должно вариться долго, следует варить на маленькой конфорке, нагретой до минимума, и обязательно при закрытой крышке. Варка пищи на малых мощностях значительно сокращает расход электроэнергии, поэтому конфорки электроплит снабжают переключателями мощности.

Большинство электроплит оснащены сейчас 4-ступенчатыми регуляторами мощности; в результате при приготовлении пищи электроэнергия расходуется нерационально. Применение 7-ступенчатых переключателей снизит затраты энергии на 5 - 12%, а бесступенчатых - ещё на 5 - 10%. Для снижения расхода электроэнергии на приготовление пищи на электроплитах надо применять специальную посуду с утолщённым обточенным дном диаметром, равным или несколько большим диаметра конфорки

Особо следует остановиться на кипячении воды на электрической плите. Для рационального использования энергии необходимо налить воды ровно столько, сколько потребуется для данного случая. Одним из условий улучшения работы электрочайника и посуды является своевременное удаление накипи. Накипь обладает малой теплопроводностью, поэтому вода в посуде с накипью нагревается медленно.

Ещё один весомый резерв экономии электроэнергии - использование специализированных приборов для приготовлению пищи. Эти приборы предназначены для приготовления отдельных видов блюд. Блюда получаются лучшего качества, чем приготовленные на плите, а энергии затрачивается меньше. В набор могут входить электросковорода, электрокастрюля, электрогриль, электротостер, электрошашлычница, электрочайник, электросамовар, электрокофейник.

Холодильник - энергоемкий прибор. Поскольку холодильники постоянно включены в сеть, они потребляют столько же, а то и больше энергии, сколько электроплиты: Холодильник следует ставить в самое прохладное место кухни (ни в коем случае не к батарее, плите), желательно возле наружной стены, но ни вплотную к ней. Чем ниже температура теплообменника, тем эффективнее он работает и реже включается. При снижении температуры теплообменника с 21 до 20 градусов, холодильник начинает расходовать электроэнергии на 6% меньше. Ледяная "шуба", нарастая на испарители, изолирует его от внутреннего объема холодильника, заставляя включаться чаще и работать каждый раз больше. Чтобы влага из продуктов не намерзала на испарители, следует хранить их в коробках, банках и кастрюлях, плотно закрытых крышками, или завернутыми в фольгу. А регулярно оттаивая и просушивая холодильник можно сделать его гораздо экономичнее

37. Снижение расхода горячей и холодной воды в быту

В первую очередь необходимо привести в порядок сантехнику и все оборудование водоснабжения. Полезно заменить старое оборудование. Современные кран-буксы с металлокерамическими элементами вместо "упругих" прокладок позволяют забыть про извечное капание из кранов. Применение качественных распылителей на смесителях и душевых установках позволяет комфортно пользоваться водой при вдвое меньшем расходе. Принимать ванну вообще гораздо экономнее, чем пользоваться душем. Мыть посуду под проточной водой расточительно дважды, кроме воды увеличивается расход моющих средств. Экономнее и удобнее пользоваться двумя наполненными раковинами, в одной растворяется моющее средство, а в другой посуда ополаскивается. Расход воды снижается в десятки раз, экономятся моющие средства

На западе принято умываться, набрав воды в раковину, добавив в воду средства по уходу за кожей. И уж тем более не следует чистить зубы или бриться под проточной водой. Действенным инструментом стимулирования экономии энергоресурсов в жилом секторе послужило Постановление Совета Министров от 7 июля 1994 г. "О введении приборного учета расхода газа, воды и тепловой энергии в домах жилищного фонда республики", которое обязало оснащать вновь вводимое и капитально ремонтируемое жилье приборами группового и индивидуального учета. Статистика показывает, что установка счетчиков приводит к экономии и снижению расходов тепла - в 1,5 раза, холодной воды - в 2 раза, горячей воды - в 2,5 раза. В масштабе государства, которое оплачивает 60 - 65% расходов на энергообеспечение населения, это огромные средства. Сегодня счетчики окупаются в среднем за 3 года, скоро будут окупаться за 1,5 года. К мощным организационно-экономическим инструментам повышения энерго-эффективности бытовых приборов и устройств относится их маркировка (лейблирование) по уровню удельного энергопотребления. В настоящее время почти вся Европейская бытовая техника имеет специальную Евронаклейку с обозначением класса энергосбережения от A до G. К классу А относятся наиболее, а к классу G наименее экономичные приборы. Там же указывается годовое потребление электроэнергии в кВт*часах. Каждому классу энергосбережения соответствует определенный уровень энергопотребления

Цена на товары назначается в зависимости от маркировки и регулирует поведение производителя и потребителя на рынке: стимулирует производителя на выпуск более энергоэкономичного оборудования, а потребителя - на его приобретение

38. Организационно-экономичные методы повышения энергоэффективности жилищно-бытового сектора

Целевые показатели энергосбережения и повышения энергетической эффективности в жилищном фонде планируется достичь с учетом реализации мероприятий, предусмотренных Концепцией федеральной целевой программы "Комплексная программа модернизации и реформирования жилищно-коммунального хозяйства на 2010 - 2020 годы", утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 2 февраля 2010 г. № 102-р.

Важным организационным мероприятием по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в жилищном фонде является проведение добровольных и обязательных энергетических обследований объектов жилищного фонда.

Технические мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в жилищном фонде приведены в приложениях № 6 и 7.

Реализация технических мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в жилищном фонде позволит достичь:

годовой экономии первичной энергии в объеме 9,44 млн. тонн условного топлива к концу I этапа (к 2016 году) и 17,04 млн. тонн условного топлива к концу II этапа (к 2021 году);

суммарной экономии первичной энергии в объеме 29,18 млн. тонн условного топлива на I этапе (2011 - 2015 годы) и 97,83 млн. тонн условного топлива за весь срок реализации Программы (2011 - 2020 годы).

39. Тепловые ВЭР и способы их утилизации

ВЭР - энергетический потенциал продукции, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах (установках), который теряется в самом агрегате, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения. Тепловые ВЭР - тепловые отходы, представляющие собой энтальпию отходящих газов технологических агрегатов, основной, побочной, промежуточной продукции и отходов производства, теплоту рабочих тел систем охлаждения технологических агрегатов и установок, энтальпию горячей воды и пара, отработанных в технологических установках. К тепловым ВЭР также относятся пар и горячая вода, попутно полученные в технологических установках.

Многие отрасли народного хозяйства располагают значительным резервом топливных и тепловых ВЭР, занимающих значительное место в их топливно-энергетическом балансе. Наибольшими тепловыми ВЭР располагают предприятия черной и цветной металлургии, химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, промышленности строительных материалов, газовой промышленности, тяжелого машиностроения. Именно в этих отраслях широко используется теплота высокого, среднего и низкого потенциалов. Наибольшие трудности возникают при решении вопросов, связанных с утилизацией тепловых ВЭР промышленности, которые обусловлены большим разнообразием последних по температуре, режиму их выдачи, виду и физико-химическим свойствам их носителя и другими факторами. Некоторые из них не используются, поскольку нет соответствующих технических решений и оборудования для их утилизации. К числу отраслей, определяющих выход тепловых ВЭР промышленности, в первую очередь, должна быть отнесена черная металлургия. Тепловые ВЭР нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности определяются в основном энтальпией отходящих газов установок первичной переработки нефти, каталитического риформинга и крекинга и других технологических агрегатов. В промышленности строительных материалов ВЭР образуются при обжиге цементного клинкера и керамических изделий, производстве стекла, выплавке теплоизоляционных материалов. В химической промышленности наиболее энергоемкими являются производства аммиака, химического волокна, синтетической смолы, кальцинированной соды, фосфора, метанола, потребляющие свыше 70% электроэнергии и более половины тепла, расходуемых всей отраслью.

40. Утилизация горючих ВЭР и ВЭР избыточного давления

В суммарном выходе горючих ВЭР основная доля приходится на три отрасли промышленности: черную металлургию, нефтеперерабатывающую и нефтехимическую, химическую. Горючие ВЭР черной металлургии - это коксовый, доменный, конверторный и ферросплавный газы. После отвода из технологического агрегата они очищаются от пыли и направляются в различные технологические установки предприятия, где сжигаются в качестве котельно-печного топлива. К горючим ВЭР нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности относятся: отходящие газы сажевого производства, абгазы, жидкие углеводороды и кубовые остатки в производстве дивинила, метановодородная фракция в производстве этилена, горючие отходы нефтепереработки и др. Обычно они используются в качестве топлива в технологических установках, а их излишки сжигаются в факелах. Более 98% общего количества горючих ВЭР химической промышленности приходится на азотную, фосфорную и хлорную подотрасли. Горючие отходы имеются в производствах аммиака, метанола, ацетилена, капролактама, каустической соды, желтого фосфора, карбида кальция. ВЭР избыточного давления Значительная экономия природных энергоресурсов может быть получена за счет утилизации этого вида ВЭР в черной металлургии и в системах газоснабжения. Большими резервами потенциальной энергии избыточного давления располагают газорасширительные станции природного газа, на которых осуществляется его дросселирование перед подачей в распределительную сеть. Объем потребления природного газа как в черной металлургии, так и в целом по народному хозяйству непрерывно растет.

41. Анализ энергопотребления НПЗ

Анализ энергопотребления с точки зрения живучести по отдельным видам энергоресурсов выполняется для оценки возможных потребностей в разных видах топлива и энергии при наличии различных категорий потребителей. Параллельно проводятся исследования развития отдельных СЭ с учетом фактора живучести, в результате чего формируются возможные коррективы в направлениях и пропорциях развития этих систем. На следующем этапе рекомендации по отдельным СЭ уточняются в рамках комплексных исследований по обоснованию мероприятий с целью повышения живучести для ТЭК в целом, а также определения требований по реализации мероприятий при различных расчетных условиях.

Анализ энергопотребления на перекачку нефти по магистральным нефтепроводам, на методологической основе которой предложен пакет прикладных программ Энергопотребление. Методика включает системный анализ всех составляющих технологической цепочки магистрального транспорта нефти с точки зрения энергопотребления. [3]

Анализ энергопотребления современных НПЗ, особенно заводов топливно-масляного или тошшвно-масляно-нефтехимического профиля, является сложной задачей. Отсутствие надежных методов расчета термодинамически невозвратимых потерь, невозможность оценить влияние таких факторов, как качество сырья, параметры энергоносителей, условия компаундирования товарной продукции, не позволяют строго математически оценить эффективность энергопотребления предприятия и даже отдельной установки, входящей в его состав. Оценка энергопотребления возможна сравнением показателей того или иного завода с наиболее высокими показателями, достигнутыми на аналогичных заводах.

Отчетные балансы служат для анализа энергопотребления, выявления источников потерь, разработки мероприятий по экономии топлива, тепла, энергии. Для экономии энергетических ресурсов и оценки эффективности технологического процесса перекачки предложена методика Анализ энергопотребления на перекачку нефти по магистральным нефтепроводам, основанная на сопоставлении расчетных (каталожных) эксплуатационных показателей и фактических данных АСУ, диспетчерской, журналов энергопотребления и лаборатории качества. В связи с этим наряду с энергетическими балансами в нормировании и анализе энергопотребления важную роль играют энергетические характеристики, которые выражают зависимость расхода энергии от того или иного показателя, принимаемого за переменную величину; при этом все прочие показатели считаются неизменными.

42. Энергоснабжение НПЗ

Энергоснабжение - это обеспечение потребителя всеми видами энергии и энергоносителей, необходимыми для его нормальной работы.

Энергоносители, которые используются в настоящее время или могут быть полезно использованы в перспективе, принято называть энергоресурсами.

Энергоресурсы делятся на основные или первичные и вторичные (ВЭР).

43. Основы энергетического менеджмента

Энергетический менеджмент целесообразно рассматривать как совокупность управленческих методов повышения энергоэффективности, в отличие от инженерных, технических, технологических и прочих.

В более традиционном понимании энергетический менеджмент предусматривает ряд функций, выполнение которых дает объективную информацию об основных потребителях топлива и энергии, энергоэффективности различных процессов и отдельных видов продукции, резервах снижения энергопотребления.

Ключевые направления энергетического менеджмента:

- Институциональные изменения - прежде всего, необходимо соответствующим образом изменить структуру управления организацией, в зависимости от ее величины и сложности. Из числа топ-менеджеров следует назначить ответственного за эту работу, наделив его полномочиями и предоставив ресурсы.

- Обучение персонала - о приоритете энергоэффективности необходимо соответствующим образом проинформировать как высший менеджмент, так и руководителей среднего звена, и рядовых сотрудников. В результате каждый должен четко понимать, как это отразится на его должностных обязанностях, в какие сроки и что он должен будет делать.

- Стимулирование - логичным продолжением работы с персоналом будут мотивационные и стимулирующие меры и даже механизмы для сотрудников и подразделений, добившихся лучших результатов в экономии ресурсов и энергии и повышении энергоэффективности.

- энергетическое обследование - энергетическое обследование будет, скорее всего, содержать и аудит договоров с поставщиками энергетических ресурсов, зачастую там есть что оптимизировать. Станет формальным результатом, однако важно проследить за его реальным наполнением. А именно - что прояснены участки, скрывающие основной потенциал энергосбережения, предложены рекомендации по его реализации. - Установка приборов учета - самый банальный пункт, однако, как показывает практика, уже только факт мониторинга расхода энергии и затрат на нее дает их снижение за счет поведенческих и психологических аспектов. Если же к учету добавить регулирование, эффект значительно увеличивается. И эту меру также нельзя отнести исключительно к технологическим, поскольку она требует обучения персонала, а в ряде случаев и управленческой перестройки технологических, административных, бухгалтерских процессов. Кроме того, автоматизация в данном случае даст богатейший материал для анализа и предложения новых мер по снижению энергопотребления.

44. Экономические и правовые аспекты энергосбережения

На сегодняшний день целью деятельности по энергосбережению является экономическая целесообразность, реализацией этой цели является энергосбережение, а результатом - экономическая эффективность.

То есть основным приоритетом энергоэффективности сегодня является экономический фактор, хотя, справедливости ради, следует отметить, что основным приоритетом должно быть создание благоприятной среды для жизнедеятельности человека. Именно создание благоприятной и безопасной среды обитания сейчас стало основным приоритетом нормативных документов ЕС, относящихся к строительству. Поэтому, на наш взгляд, целью деятельности, связанной с энергосбережением, должно стать создание комфортной среды, реализация этой цели - энергоэффективность, а результат реализации - комфортные условия жизнедеятельности

45. Повышение термической эффективности трубчатых печей. Утилизация тепла отходящих дымовых газов с применением котлов-утилизаторов

Для устранения этих недостатков проводятся многочисленные исследования и практические разработки, позволившие за последние годы повысить эффективность работы трубчатых печей пиролиза. Основные усилия при этом направлены на повышение температуры пиролиза и снижение времени реакции путем применения более высоколегированной стали для изготовления труб и изменения конструкции и расположения змеевиков в печах, а также изменения диаметра труб.

В настоящее время температуру уходящих дымовых газов за котлом принимают не ниже 120-130°С по двум причинам: для исключения конденсации водяных паров на боровах, газоходах и дымовых трубах и для увеличения естественной тяги, снижающей напор дымососа. При этом теплоту уходящих газов и скрытую теплоту парообразования водяных паров можно полезно использовать. Использование теплоты уходящих дымовых газов и скрытой теплоты парообразования водяных паров называется методом глубокой утилизации теплоты дымовых газов

Наиболее часто используемый метод глубокой утилизации тепла дымовых газов заключается в том, что продукты сгорания природного газа после котла (либо после водяного экономайзера) с температурой 130-150 °С разделяются на два потока. Приблизительно 70-80% газов направляются по главному газоходу и поступают в конденсационный теплоутилизатор поверхностного типа, остальная часть газов направляется в байпасный газоход. В теплоутилизаторе продукты сгорания охлаждаются до 40-50 °С, при этом происходит конденсация части водяных паров, что позволяет полезно использовать как физическую теплоту дымовых газов, так и скрытую теплоту конденсации части содержащихся в них водяных паров. Охлажденные продукты сгорания после каплеотделителя смешиваются с проходящими по байпасному газоходу неохлажденными продуктами сгорания и при температуре 65-70 °С отводятся дымососом через дымовую трубу в атмосферу. В качестве нагреваемой среды в теплоутилизторе может использоваться исходная вода для нужд химводоподготовки или воздух, поступающий затем на горение. Для интенсификации теплообмена в теплоутилизаторе возможна подача выпара атмосферного деаэратора в основной газоход. Необходимо также отметить возможность использования сконденсировавшихся обессоленных водяных паров в качестве исходной воды. Результатом внедрения данного метода, является повышение КПД котла брутто на 2-3%, с учетом использования скрытой теплоты парообразования водяных паров.

Размещено на Allbest.ru