Специфические особенности электроэнергии

Содержание:

1. Роль энергетики в развитии  человеческого общества.

2. Эффективность использования  и потребления энергии в различных  странах и РБ.

3. Энергосберегающие мероприятия  в основных отраслях экономики.

4. Местные виды топлива –  основной энергосберегающий резерв.

1.   Роль энергетики в развитии человеческого общества.

Возрастающая с каждым годом выработка и потребление энергии в мире создают необходимые условия для ускорения научно-технического процесса, который позволяет улучшать  благосостояние людей планеты. Но вместе с тем возрастающие объёмы потребления энергии требуют всё больших и больших объёмов углеводородного сырья, запасы которого не безграничны. Мировой энергетический кризис 1973-1974 гг. заставил многие страны пересмотреть своё отношение  к потреблению топливно-энергетических ресурсов и принять необходимые меры к снижению энергоёмкости ВВП и увеличению обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами за счёт своих внутренних резервов и возобновляемых источников энергии. Особенно актуальны эти вопросы для РБ, обеспеченной собственными ресурсами лишь на 16%. 

 Электроэнергетика является  важнейшей отраслью любой страны, поскольку её продукция (электроэнергия) относится к универсальному виду  энергии. Её легко можно передавать  на значительные расстояния, делить на большое количество потребителей. Без электроэнергии невозможно осуществить многие технологические процессы, как невозможно представить нашу жизнь без отопления, освещения, охлаждения, транспорта, телевизора, холодильника и .д., которые тоже потребляют энергию. 

Одной из специфических особенностей электроэнергии является то, что её продукция в отличие от других отраслей промышленности не может храниться на складах для последующего потребления. В каждый момент времени её производство должно соответствовать её потреблению.

На долю электроэнергетики в РБ, приходится примерно 15,8% валовой продукции промышленности страны. Хотя электроэнергия широко используется во всех отраслях народного хозяйства, основное её количество  (примерно 60%)   в республике потребляется в промышленности. Особенностью электроэнергетики в РБ является то, что практически 100% всей производимой энергии дают тепловые электростанции, которые работают на привозном топливе. Более 50% энергии вырабатывается в Минской и Гомельской областях. Но самой мощной электростанцией в РБ является Лукомльская ГРЭС мощностью 2,4 млн кВт, расположенная в Витебской области. Около 1ГВт имеет мощность Берёзовская ГРЭС. Часть электроэнергии вырабатывается на  ТЭЦ, которые размещены в крупных городах, а также на ТЭЦ при некоторых предприятиях: сахарных заводах, объединении «Беларусь калий», Добрушской бумажной фабрике. 

В энергосистему страны входит также и патриарх отечественной энергетики – БелГРЭС, которая была воздвигнута в 1930 году в рекордно-короткие сроки – три года и пять месяцев. Это была в то время самая крупная гидроэлектростанция союзного значения – одна из 30 по плану ГОЭЛРО. Она разместилась в недрах торфяных болот в 2-х десятках километров от Орши в г.п. Ореховск Оршанского района.

Кстати , первая в РБ электростанция была построена на территории Гомельской обл. в 1898 году при Добрушской бумажной фабрике, затем через 5 лет была пущена в эксплуатацию Минская электростанция, потом появилась Витебская и др. Всего в 1913 году на территории республики действовало 11 электростанций общей мощностью 5,3 тыс кВт. Протяжённость электролиний была в пределах 200 км. 

Поскольку при передаче электроэнергии на большие расстояния наблюдаются значительные её потери, для рынка этой продукции характерным является использование её из местных и ближайших районов. Поэтому наибольшее количество импортируемой в РБ элетроэнергии приходится на долю наших соседей – России(70%), Литвы (30%). Всего в 2000 году Беларусь импортировала 7,2 млрд кВт*ч электроэнергии. Небольшую часть энергии РБ экспортировала в Польшу и на Украину. С вводом в эксплуатацию в 2001 году новой подстанции цепной линии электропередач в 110 киловатт и новой 15- тиклиометровой высоковольтной линии в Бяло-Подлясском воеводстве(Польша) будет осуществлено транспортирование электроэнергии из Беларуси на Запад. 

 Существует тесная взаимосвязь  между энергообеспечением, богатством  и благосостоянием народа. Уровень  развития общества определяется  способом его энергообеспечения. По подсчётам академика А.Берга ещё 100 лет назад 98% потребляемой энергии прихоилось на мускульную силу человека и животных. Энергия, вырабатываемая ветровыми мельницами, водяными колёсами, паровыми и электрическими машинами составила лишь малую долю в 2%. 

 В настоящее время в результате научно-технического прогресса почти всю тяжёлую работу выполняют машины, а на мускульную силу людей приходится меньше 1% энергии. Пользование даровыми природными энергоресурсами (ветром и солнечным теплом) способствовало зарождению и становлению цивилизации. Последовательно сменяющиеся виды всё более калорийных энергоносителей – дрова, уголь, нефть, газ и, наконец, ядерное топливо – это этапы прогресса, который, создавая блага для человечества вместе с тем ухудшают экологическую среду, уменьшает предел экологической среды обитания человека.

1.   Эффективность использования и потребления энергии в различных странах и в Республике Беларусь. 

 Бурно развивающаяся экономика  стран нашей планеты в 20 веке  требовали всё больше и больше  затрат топливно-энергетических ресурсов. Добыча нефти, угля, газа с каждым годом всё возрастала и возрастала. Эти источники казались неистощимыми. Разразившийся в 1973-1974 годах нефтяной кризис заставил многие страны серьёзно задуматься над использованием альтернативных источников энергии и экономным использованием топливно-энергетических ресурсов, что и обусловило повышение многими странами уровня самообеспечения энергоресурсами (см. таблицу1).Однако энергетическая проблема остаётся актуальной и в настоящее время практически для всех стран Европы, поскольку степень обеспеченности собственными ресурсами составляет в отдельных странах Европы 40-50%.   

 Таблица 1 Степень обеспечения энергоресурсами в некоторых странах по годам. (в процентах)

 Остро она ощутима и в  РБ, способной обеспечить себя  примерно на 16% собственными топливными  ресурсами, остальное количество  их приходиться завозить из-за  рубежа и платить большие деньги. Удельный вес ввоза топливно-энергетических сырьевых и материально-технических ресурсов в ВВП составляет более 43%. Республика импортирует(в основном и России) весь потребляемый уголь, более 90% нефти, 100% природного и четверть сжиженного газа.  

 Если сравнивать энергоёмкость  продукции наших предприятий, то она значительно выше, чем в индустриально развитых странах. Так, например, при получении 1т извести у нас тратиться электроэнергии в 5,5 раза больше, чем на Западе, серной кислоты – в 2,7, железобетона – в 1,7 раза. На каждый доллар США произведённой в РБ продукции расходуется 1,4 кг условного топлива, тогда как в странах ЕС – 0,81 кг. Правда, следует учитывать, что климат в нашей стране более холодный , что обуславливает и больший расход ТЭР на обогрев производственных зданий и жилищно-бытового сектора. 

На состоявшемся в 1997 году республиканском семинаре, посвященном проблеме энергосбережения, было отмечено ,что энергоёмкость ВВП в нашей стране составляет 165 тонн условного топлива на 1 млрд руб., что в 4-5 раз выше, чем в странах ЕС.  

 Из таблицы 2 видно, что отечественная  промышленность по удельным расходам  топлива и электроэнергии пока  весьма далека от европейских  стандартов. Не лучшее положение  с энергоёмкостью и в агропромышленном  комплексе. Энергоёмкость нашей  продукции в 3-5 раз выше, чем в развитых странах. Так, на 1 т говядины тратиться 550 кВт*ч электроэнергии, на одну тонну свинины – в 2,5 раза больше. Совокупный расход энергоресурсов в производстве 1 тонны зерна составляет 28-30 кг условного топлива.  

 Таблица 2 – Удельные расходы топлива и электроэнергии на производство различных видов продукции в сравнении с европейскими странами.

Такие высокие удельные расходы топлива и электроэнергии явились следствием существовавшей в условиях командно-административной системы практики разработки самими производителями или отраслевыми организациями норм расхода топлива, тепла, электроэнергии и сырья на выпуск той или иной продукции. Затем эти нормы утверждались отраслевыми министерствами. Каждая отраслевая организация стремилась любым путём обеспечить своему ведомству режим «наибольшего благоприятствования», т.е. разработать такие нормы, которые при любой, даже самой чрезвычайной ситуации, исключали бы перерасход этих ресурсов. Иными словами, нормы расхода устонавливали не по действительному расходу, а по верхнему допускаемому пределу. К тому же 1 Квт*ч для села стоил 1копейку. Доходило дело до того, что колхозам и совхозам доводили план потребления энергии. 

 Такая «практика» несла, помимо  экономических, значительные социальные  издержки, поскольку этот заведомый перерасход закладывался в цены на продукцию, выпускаемую предприятиями. В результате в стоимость товаров включались потери, которые оплачивали мы, потребители. И хотя удельный вес топливно-энергетических затрат в себестоимости иных видов продукции не самый высокий, но он составляет в зависимости от отрасли, 5-50 %. И каждый новый виток цен на энергоносители делал и делает эти товары всё более дорогими. 

Нельзя сбрасывать со счетов и технологическое отставание нашего производства от производства Запада. До самого недавнего времени приоритет отдавался дальнейшему наращиванию мощностей, хотя для того, чтобы сэкономить какое-то количество энергоресурсов, требуется затратить в 2-3 раза меньше средств на действующих мощностях путём их модернизации (реконструкции) по сравнению с созданием новых. И, несмотря на всё вышеизложенное, в результате осуществляемых с 1993 года мер по энергосбережению, начиная с 1995 года, в РБ обеспечено повышение ВВП на 36% практически без прироста ТЭР. Энергоёмкость ВВП до 2004 года снизилась на 34,2%.  

Оплата  в год за энергоносители нашей страной достигает 1,8 млрд долларов, а на закупку хлеба для всего населения при условии, если бы у нас его не выращивалось вовсе, понадобилось 700 млн долларов. 

 Специалисты подсчитали, что при разумной организации потребления страной энергоносителей, ввозимых извне, можно снизить расходы на закупку на 40% и сэкономить  700-800 тыс. долларов.  

 Поэтому энергосбережение является  приоритетом государственной политики, важным направлением в деятельности всех без исключения субъектов хозяйствования и самым дешёвым, но не бесплатным, источником энергии! По мнению специалистов, только в сельском хозяйстве возможно сэкономить до 50% электроэнергии, а в некоторых производствах строительной индустрии – и того больше. При этом во многих случаях мероприятия по внедрению энергосберегающих технологий не требуют больших финансовых затрат, т.к. расходы на производство 1 Т у.т. первичной энергии в 3-4 раза больше, чем на её сбережение. И это подтверждается практикой. Так, в Гомельской области целенаправленная работа по энергосбережению в последние годы обусловила отдачу от каждого вложенного рубля тремя рублями прибыли. От реализации энергосберегающих технологий в процессе производства напрямую зависит себестоимость продукции, а значит, и цена её, которая напрямую влияет на уровень доходов и расходов населения, а следовательно и на уровень его жизни.                    

3. Приоритетные направления энергосберегающей политики в  основных отраслях экономики страны.

1.   Промышленность 

 Основными направлениями энергосбережения в промышленности является:

- структурная перестройка предприятий, направленная на выпуск менее  энергоёмкой, конкурентоспособной  продукции;

- специализация и концентрация  отдельных и энергоёмких производств (литейных, термических, гальванических и др.) по регионам;

- модернизация и техническое  перевооружение производств на  базе наукоёмких ресурсо- и энергосберегающих  и экологически чистых технологий;

- совершенствование существующих схем энергоснабжения предприятий;

- повышение эффективности работы  котельных и компрессорных установок;

- использование вторичных ресурсов  и альтернативных видов топлива, в т.ч. горючих отходов производства;

- применение источников энергии  с высокоэффективными термодинамическими циклами;

- применение эффективных систем  теплоснабжения, освещения, вентиляции, горячего водоснабжения; - расширение  сети демонстрационных объектов;

- реализация крупных комплексных  пректов, влияющих на уровень  энергопотребления в республике, её энергообеспеченность и эффективность использования энергии.  

Первоочерёдными мероприятиями являются:

- модернизация термического оборудования;

- утилизация тепла уходящих  газов;

- повышение активности работы  котельных путём автоматизации основных и вспомогательных процессов, оптимизации процессов горения, установки в промышленных котельных турбогенераторов малой мощности;

- снижение затрат на теплоснабжение  зданий и сооружений, вентиляцию, освещение, горючее теплоснабжение;

2.   Сельское хозяйство.   

 В сельском хозяйстве основными направлениями повышения эффективности использования ТЭР на период до 2005 года являются:

- внедрение энергоэффективных  систем микроклимата, кормления, поения, содержания молодняка;

- внедрение систем обогрева  производственных помещений  инфракрасными излучателями;

- использование гелиоколлекторов  для нагрева воды, используемой  на технологические нужды;

- внедрение частотно-регулируемого  привода для технологических  установок;

- перевод котельных в водогрейный  режим;

- децентрализация схем теплоснабжения  с внедрением газогенераторных  установок;

- замена электрокотлов и неэкономичных  чугунных котлов на котельные  установки, работающие на местных  видах топлива;

- внедрение газогенераторных установок  с применением эффективных технологий преобразования низкосортных топлив в высококалорийные;

- создание мини-ТЭЦ на базе  двигателей внутреннего сгорания, установка турбогенераторов малой  мощности в котельных, строительство  малых ГЭС;

- термореновация производственных  помещений;

- внедрение энергоэффективных  систем освещение производственных  помещений, уличного освещения населенных  пунктов;

- установка современной аппаратуры  для технического обслуживания, регулирования двигателей внутреннего  сгорания.     

 Первоочерёдные мероприятия:

- внедрение обогреваемых полов  и ковриков на животноводческих  комплексах;

- перевод содержания животных  на глубокую подстилку;

- внедрение энергоэффективных  систем поения, кормления улучшенного  содержания птицы, замена проточных  поилок на ниппельные;

- термореновация производственных  помещений;

- внедрение экономичных теплогенераторов, воздухонагревателей для сушки  зерна;

- замена низкоэффективных котлов  на более экономичные, перевод  котлов на местные виды топлива;

- ликвидация длинных тепло - и  паротрасс с внедрением установок локального обогрева помещений на местных видах топлива;

- внедрение систем зонного обогрева  инфракрасными излучателями, гелиоколлекторных  установок;

- внедрение приборов контроля  и регулирования ТЭР;   

 3.Строительный комплекс:  

 Основными направлениями повышения эффективности использования ТЭР и реализации потенциала энергосбережения в строительстве являются:

- внедрение новых и совершенствование  существующих технологий в производстве  энергоёмких строительных материалов, изделий и конструкций;

- разработка и внедрение энергоэффективных  технологий производства строительно-монтажных  работ;

- автоматизация технологических  процессов, внедрение регулируемых  электроприводов;

- увеличение термосопротивления  ограждающих конструкций жилого фонда;

- внедрение энергоэффективных  систем освещения жилых и общественных  зданий;

- повышение эффективности работы  котельных;

- установка в котельных турбогенераторов  малой мощности;

- оснащение приборами учёта  и регулирования расхода основных  энергоносителей;

- использование отходов деревообработки  и местных видов топлива, утилизация  вторичных энергоресурсов.     

 Первоочерёдные мероприятия:

- монтаж газотурбинных установок  на Белорусском цементном заводе;

- внедрение новых энергоэкономичных  технологий в производстве керамических стеновых материалов, цемента, извести, листового стекла;

- повышение качества теплоизоляционных  материалов, внедрение энергоэкономичных  технологий получения плитного  и монолитного полисторолбетона  и других теплоизоляционных материалов;

- утилизация тепла уходящих  дымовых газов технологических  печей различного назначения;

- снижение энергозатрат в производстве  сборного железобетона до научно  обоснованных нормативов;

- организация производства топливных  брикетов из лигнина на Речицком комбинате стройматериалов;

- термореновация жилого фонда  в части разработки нормативно-технической  документации, инструментальная приёмка  объектов;

- замена низкоэффективных котлов  на котельные установки с высоким  КПД;                     

 4. Жилищно-коммунальное хозяйство. 

Основными направлениями повышения эффективности использования ТЭР и реализации потенциала энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве  являются:

- ликвидация неэкономичных котельных  с переводом их нагрузок на  другие котельные;

- децентрализация систем теплоснабжения  со строительством котельных  малой мощности;

- повышение эффективности работы  коммунальных котельных путём  замены неэкономичных котлов  на более эффективные, перевода  паровых котлов в водонагрейный  режим работы, использование безопасных и экономичных способов очистки поверхности нагрева от накипи и нагара, внедрение безреагентных моноблочных водоподготовительных установок, перевод котельных с мазута на газ;

- перевод котельных на местные  виды топлива;

- установка в котельных электрогенерирующего оборудования;

- перекладка тепловых сетей  предизолированными трубами;

- внедрение комплексной системы  автоматизации и диспетчирезации  котельных, тепловых сетей, ЦТП;

- тепловая реабилитация жилых  и общественных зданий;

- внедрение приборов учёта, контроля и регулирования расхода ресурсов, включая оснащение квартир и жилых домов приборами учёта холодной, горячей воды и газа;

- перевод автомобильного городского  коммунального транспорта на  газ;               

 Первоочерёдные мероприятия:

- прокладка тепловых сетей предизолированными  трубами;

- ликвидация длинных теплотрасс, децентрализация систем теплоснабжения  со строительством котельной  малой мощности;

- замена котлов с низким КПД  на более экономичные;

- перевод котлов в водонагрейный режим работы;

- внедрение АСУ, диспетчеризации  и мониторинг котельных, тепловых  сетей, ЦТП;

- диспетчеризация сетей наружного  освещения;

- внедрение сетей наружного  освещения;

- внедрение систем АСУ ТП  водоснабжения и водоотведения  г. Минска;

- внедрение приборов учёта и регулирования потребления ТЭР. 

5.  Местные виды топлива – основной                                

 энергосберегающий резерв.

Одним из важнейших направлений энергосбережения сегодня является замещение дорогостоящих импортируемых энергоресурсов, получение тепловой энергии с использованием местных видов топлива, в том числе отходов от производства. 

Руководители и специалисты всех отраслей народного хозяйства республики принимают активные меры для выполнения задач Правительства по экономии ТЭР. 

С цель достижения существенной экономии энергоресурсов Комитетом по энергоэффективности при совете министров РБ ежегодно определяются приоритетные направления энергосбережения и осуществляется их преимущественная реализация.

1.   Режимно-наладочные испытания котельного и другого оборудования.

2.   Передача тепловых нагрузок от котельных на ТЭЦ.

3.   Ликвидация электронагрева с переводом нагревательных установок на преимущественно местное топливо. 

4.   Промывка систем отопления и шайбирование тепловых систем.

5.   Внедрение авторегулирования в системах водо- и теплоснабжения.

6.   Групповой и индивидуальный приборный учёт энергоресурсов и воды.

7.   Установка котлов на местных видах топлива и отходах производства.

8.   Применение регулируемых электроприводов намеханизме с переменной нагрузкой.

9.   Создание мини-ТЭЦ на базе котельных.

10.    Использование вторичных энергоресурсов для замещения закупаемого топлива.

11.    Использование пластинчатых теплообменных аппаратов в системах теплоснабжения.

12.    Перевод котлов из парового в водонагрейный режим.

Суть этой работы состоит в определении наиболее эффективных направления вложения финансовых средств в энергосбережение с целью получения выгоды для страны в виде экономии энергоресурсов при минимальных срока возвращения  капитала.

(Справочно. Если строительство современной ТЭЦ требует удельных вложений 800$ за 1кВт и затем для выработки электроэнергии используется топливо, то, на пример, при вложении финансовых средств в установку регулируемого электропривода затраты составляют 120$ за 1кВт и имеет место экономия электроэнергии и соответственно топлива – эти затраты исключаются полностью ).   

 На основе сроков окупаемости  мероприятий в соответствии с приоритетами составляются, выполняются и при необходимости корректируются годовые программы энергосбережения отраслей и регионов.

Республиканская программа энергосбережения за 2001-2005 годы одобрена  постановлением Совета Министров РБ от 16 января 2001 года №56. Программа предусматривает:

·    снижение энергоёмкости ВВП за период 2001-2005 годов на величину 19-25% относительно 2000 года, а в годовом резерве – на 3,8-5%;

·    обеспечение планируемого прироста ВВП на 23,1% до 2005 года без увеличения потребления энергоресурсов;

·    общий объём финансирования на 5 лет в размере $795 млн., а годовой объём финансирования - $159 млн. 

 Потенциал энергосбережения на период до 2005 года составляет 5,6-7,2 млн. т у.т. Для реализации этого потенциала в Программе определены приоритеты энергосберегающей политики, а также основные направления повышения эффективности использования энергоресурсов по отраслям экономики в разрезе министерств и ведомств.  

 В республике проведена работа  и разработан перспективный топливно-энергетический баланс на период до 2020 года, с учётом которого в настоящее время по поручению президента РБ идет корректировка Основных направлений энергетической политики РБ на 2003-2005 годы и на период до 2020 года. Идёт рассмотрение  вопроса реструктуризации структуры управления электроэнергетической отрасли.    

 Комэнергоэффективности по  согласованию с Минэнерго, Минжилкомхозом  и облисполкомами на 2004-2005 годы  утверждена программа мер, обеспечивающая  оптимизацию схем телоснабжения  объектов социальной сферы в сельской местности. Этот документ предусматривает увеличение использования местных видов топлива за счёт установки новых  и перевода неэкономичных котлов на сжигание местных ресурсов, а также модернизации существующих теплотрасс с применением предварительно изолированных труб. Реализация мероприятий в рамках Программы не только обеспечит существенную экономию ТЭР, но и позволит создать комфортный температурный режим в жилых и рабочих помещениях. 

 Большие перспективы по использованию  местных ресурсов в системе жилищно-коммунального хозяйства. Потребление топлива в организациях ЖКХ в 2003 году составило 1610 тыс. т. у.т., из них на долю местного топлива  пришлось 148 тыс. т. у.т. или 8,2 %. 

Министерством энергетики и Комэнергоэффективности утверждена Программа создания мини-ТЭЦ для работы на местных видах топлива на 2004-2006 годы. 

 Программа предусматривает  строительство мини-ТЭЦ, реконструкцию  существующих котельных суммарной  тепловой мощностью до 50Гкал/час. Планируемый годовой объём использования МВТ в рамках выполнения данной программы составит более 60 тыс. т. у.т. 

 Местные природные ресурсы  – это тот резерв, который мы  располагаем, и необходимо сделать  всё возможное, чтобы его полностью  задействовать. Естественно, для этого  потребуется провести тщательный мониторинг, разработать проектную документацию, провести её экспертизу. Кроме того на реализацию этих задач должна работать нормативная база. Необходимо заинтересовать у себя в строительстве котельных , работающих на своих видах топлива руководителей различных областей хозяйства. При этом заработная плата оператора, занятого сжиганием древесных отходов, должна быть , по крайней мере не меньшей чем у оператора газовой и мазутной котельной. Для этого следует обеспечить механизацию процессов заготовки , транспортировки, измельчения, подачи исжигания толива. Примером такой организации может служить котельная Брестского отделения ж/д, которую в ходе семинара в июне нынешнего года посетил первый вицепремьер В.И.Семашко. Подобный опыт автоматизации подачи древесного топлива поможет решить проблему повышения производительности и улучшений условий труда. 

 Увеличение доли местных  видов топлива в энергетическом  балансе страны приведёт к  некоторому росту потребления  ресурсов , которые будут затрачены на на заготовку, транспортировку и производства МВТ. Но в недалёкой перспективе выгода от такого импортозамещения энергоносителей несомненна. Это и снижение зависимости от стран-производителей  углеводородного сырья, и создание новых рабочих мест, и дополнительные налоговые поступления.  

 В заключение хотелось бы  отметить, что в ходе выполнения  задания Президента РБ по увеличению  использования МВТ мы не имеем  права упустить ни малейшего  шанса и должны задействовать  все резервы. В этом вопросе  не может быть мелочей, ведь речь идёт о стабильности экономики нашего государства, его энергобезопасности.    

 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ :

1.        Б.И. Врублевский «Основы энергосбережения». Гомель 2003 г.

2.       Журнал «Городское хозяйство » декабрь 2003 года (с.2-7)     

 Л. А. Дубовик «О работе по       

 энергосбережению в РБ»

3.       Журнал «Энергоэффективность», октябрь 2004 года (ст.2-3)

Л.В Шенец «Для решения проблем необходимо задействовать все резервы».