Ресурсы и энергосберегающие технологии

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Экономика организации»

на тему «Ресурсы и энергосберегающие  технологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

1. Введение
1. Основные понятия и определения.
2. Энергосберегающие технологии и их актуальность.
3. Топливо. Основные современные виды топлива.
4. Пути рационального использования электроэнергии.
1. В промышленности и на производстве.
2. В быту.
3. В сфере ЖКХ.
4. Городская программа энергосбережений.

 

2. Традиционные способы получения электрической энергии
1. Тепловые электростанции.
2. Гидроэлектрическая станция.
3. Атомные электростанции.

 

3. Состояние и перспективы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
1. Традиционные и нетрадиционные источники энергии.
2. Основные объекты нетрадиционной энергетики России.

 

4. Основы энергосбережения в системах электроснабжения.

4.1 Основные организационные и технические мероприятия энергосбережения.

4.2 Основные мероприятия энергосбережения в системах электроснабжения предприятия.

4.3 Основы экономии электроэнергии при проектировании и эксплуатации электроустановок.

 

5. Заключение.

 

 

1. Введение.

 

1. Основные понятия и определения.

 

Энергосбережение - организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации;  
 
Топливно-энергетические ресурсы - совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в России;  
 
Вторичные энергетические ресурсы - энергия, получаемая в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не применяемая в этом технологическом процессе;  
 
Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов - использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства;  
 
Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов - достижение максимальной эффективности использования топливно-энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства;  
 
Показатель энергоэффективности - научно обоснованная абсолютная или удельная величина потребления топливно-энергетических ресурсов (с учетом их нормативных потерь) на производство единицы продукции (работ, услуг) любого назначения, установленная нормативными документами. 
 
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; 

 

 

 

 

 

 
Пользователи  топливно-энергетических ресурсов - субъекты хозяйствования независимо от форм собственности, зарегистрированные в качестве юридических лиц или предпринимателей, осуществляющих свою деятельность без образования юридического лица, а также другие лица, которые в соответствии с законодательством имеют право заключать хозяйственные договоры, и граждане, использующие топливно-энергетические ресурсы;  
 
Производители топливно-энергетических ресурсов - субъекты хозяйствования независимо от форм собственности, зарегистрированные в качестве юридических лиц, для которых любой из видов топливно-энергетических ресурсов является товарной продукцией. 

 
1.2 Энергосберегающие технологии и их актуальность.

 

 

 Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу  является увеличение эффективности  использования энергии. В самом  деле, современная энергетика, основанная в первую очередь на использовании  ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь), оказывает наиболее массивное  воздействие на окружающую среду. Начиная  от добычи, переработки и транспортировки  энергоресурсов и заканчивая их сжиганием  для получения тепла и электроэнергии - все это весьма пагубно отражается на экологическом балансе планеты. Наконец, именно "ископаемая" энергетика ответственна за проблему изменения  климата, связанную с увеличением  концентрации парниковых газов. То есть вопрос повышения энергоэффективности  экономики сейчас является одним  из самых животрепещущих для всех стран без исключения, даже для  богатой природными ресурсами России. 
 
Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям. После энергетического кризиса 70-х годов XX века именно они стали приоритетными в развитии экономики Западной Европы, а после начала рыночных реформ - и в нашей стране. При этом их внедрение, помимо очевидных экологических плюсов, несет вполне реальные выгоды - уменьшение расходов, связанных с энергетическими затратами. 
 
Существующим экспертным оценкам, в настоящее время наблюдается непрерывный, устойчивый прирост мирового потребления топливно-энергетических ресурсов в среднем на 1—2% ежегодно, а так же увеличение энергетической зависимости от третьих стран, которая по прогнозам, к 2020 г. достигнет 70% от общего потребления. 

Быстрый рост энергопотребления  вызван, прежде всего постоянным увеличением  мирового производства, поэтому энергосбережение сейчас становится одним из приоритетов  политики любой компании, работающей в сфере производства или сервиса. И дело здесь даже не столько в  экологических требованиях, сколько  во вполне прагматическом экономическом  факторе. 
 
По данным специалистов, доля энергозатрат в себестоимости продукции в России достигает 30-40%, что значительно выше, чем, например, в западноевропейских странах. Одной из основных причин такого положения являются устаревшие энергорасточительные технологии, оборудование и приборы.  
 
Потенциал энергосбережения в России составляет не менее 400 миллионов тонн условного топлива в год или 30-40% всего энергопотребления страны. В экологическом исчислении это сотни миллионов тонн углекислого газа, которые не попадут в атмосферу. 
 
Запасы основных полезных ископаемых в России, включая нефть, оцениваются экспертами в среднем приблизительно на 30 лет.

Учитывая трудности добычи, удаленность месторождений и  возможность применения в стране международных цен на сырье, экономически рентабельные запасы сокращаются раза в три: «Можно смело прогнозировать, что лет через десять в земле  нефть останется, но ее добычи хватит разве что на отопление городов». Такая оценка часто критикуется  как «катастрофическое мышление», однако численных контраргументов  не приводится. 

Энергии запасов газа и  угля хватит на значительно больший  срок, но при условии еще больших  экономических ограничений, действующих  уже и сейчас. Если вспомнить, что  себестоимость арабской нефти 4–5 долларов за баррель, а сибирской – 13–19, то актуальность экономии энергии становится очевидной как для строительного  комплекса, так и для коммунального  хозяйства, которое расходует около 30% потребляемой в стране энергии  по топливу, а до зданий доходит в  полтора-два раза меньше! 

Таким образом, энергосберегающие  технологии позволяют решить сразу  несколько задач: сэкономить существенную часть энергоресурсов, решить проблемы отечественного ЖКХ, повысить эффективность  производства, уменьшить нагрузку на окружающую среду. Поэтому не приходится сомневаться, что их широкое внедрение - это только вопрос времени: настал момент, когда мы должны расплатиться с природой по кредиту. 

 

 

Таб 1. Обеспеченность России разведанными видами полезных ресурсов

 

Ископаемые	Количество лет
Нефть	35
Природный газ	81
Уголь	60–180
Железные руды	42
Ниобий	43
Медь	40
Никель	40
Молибден	40
Вольфрам	37
Цинк	18
Свинец	15
Сурьма	14
Золото: рассыпное	12
Золото: коренное	37
Фосфаты	52
Калийные соли	112

 
 

 

 

 

 

 

 

1.3 Топливо. Основные современные виды топлива.

 

Топливо — вещество или  смесь веществ, способное к экзотермическим  химическим реакциям с внешним или  содержащимся в самом топливеокислителем, применяемое для выделения энергии, изначально тепловой. 
 
Топливо, не содержащее в своём составе окислитель, часто называют горючее. Понятие топлива более общее, нежели горючее или горючее ископаемое, потому как включает в себя древесину и различные топливные смеси. В широком смысле — один из видов потенциальной энергии, энергоноситель. 
 
Химическая или ядерная энергия топлива переводится в различные виды энергии, и чаще всего через преобразование выделяемого при реакциях тепла тепловыми двигателями. 
 
Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения топлив введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма "условного топлива" (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что примерно соответствует каменному углю). 
 
К основным видам топлива относятся: 
- твердые топлива;  
- жидкие топлива ; 
- газообразные топлива ( пропан, метан, бутан, природый газ, водород, смеси газов); 
- дисперсные системы, растворы (угольная, алюминиевая, магниевая пыль, пены, смесь природного газа с дизельным топливом, смесь водорода с бензином и др.); 
- нетипичные топлива (ядерное, термоядерное, ракетное).

 
1.4  Пути рационального использования электроэнергии.

 

1.4.1 В промышленности и на производстве.

 

В России до 75% всей потребляемой электроэнергии на производствах используется для приведения в действие всевозможных электроприводов. Как правило, на большинстве  отечественных предприятий установлены  электродвигатели с большим запасом  по мощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15-20% общего времени  его работы.

В результате электродвигателям  с постоянной скоростью вращения требуется значительно (до 60%) больше энергии, чем это необходимо.

По данным европейских  экспертов, стоимость электроэнергии, потребляемой ежегодно средним двигателем в промышленности, почти в 5 раз  превосходит его собственную  стоимость. В связи с этим очевидна необходимость оптимизации оборудования с использованием электроприводов. 
 
Комплексно подойти к решению этой проблемы предлагает, например, японский концерн Omron, специализирующийся на выпуске продукции для автоматизации технологических и производственных процессов. 
 
В частности, хорошо себя зарекомендовали частотно-регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Суть заключается в гибком изменении частоты их вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30-50% потребляемой электроэнергии. При этом зачастую не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации производств. 
 
Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой, - конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Кроме снижения расхода электроэнергии, экономический эффект от применения частотно-регулируемых электроприводов достигается путем увеличения ресурса работы электротехнического и механического оборудования, что становится дополнительным плюсом. 
 
Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий, где нерациональный расход электроэнергии связан с наличием морально и физически устаревшего оборудования. По различным источникам, в европейских странах до 80% запускаемых в эксплуатацию электроприводов уже являются регулируемыми. В нашей стране пока их доля гораздо ниже.

 
1.4.2 В быту.

 

Существуют и другие пути рациональнее использовать электороэнергию, причем не только на производстве, но и  в быту. Так, уже давно известны "умные" системы освещения, широко внедряемые в странах Западной Европы, США и особенно в Японии. Интерес  к ним не удивителен, учитывая, что, в зависимости от назначения помещений, на освещение может расходоваться  до 60% общего электропотребления жилых  и офисных зданий. По расчетам специалистов российской компании "Светэк", разрабатывающей  такие решения в нашей стране, энергосберегающие системы освещения  позволяют снизить затраты на освещение до 8-10 раз!

Энергосберегающий эффект основан  на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен.

Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком  уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе  до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении. 
 
Разумеется, такие системы освещения были бы не полными без использования энергосберегающих ламп. Их можно разделить на две группы по сферам использования: мощные энергосберегающие лампы больших размеров, предназначенные для освещения офисов, торговых площадок, кафе, и компактные лампы со стандартными цоколями для использования в квартирах. Экономия электроэнергии с применением таких ламп достигает 80%, не говоря уже о том, что по сравнению с обычными лампами их "время жизни" во много раз больше. 
 
К числу наиболее "прожорливого" оборудования, используемого в жилых и офисных помещениях, относится практически вся климатическая техника, прежде всего, кондиционеры. Разумеется, борьба за энергоэффективность не могла пройти мимо этой категории бытовых устройств. 
 
Признанными авторитетами в области снижения энергоёмкости систем вентиляции и кондиционирования являются компании Hoval (Лихтенштейн) и Dantherm (Дания). В своей продукции применяют новейшие технологии и конструкторские разработки, позволяющие уменьшить энергозатраты при сохранении высокой производительности. 
 
Например, отличительной особенностью агрегатов производства Hoval является использование патентованного воздухораспределителя, обеспечивающего формирование приточной струи с дальнобойностью от 3,5 до 18 м за счёт автоматически регулируемого положения лопаток, закручивающих воздушный поток. Основным преимуществом такой конструкции является высокая энергетическая эффективность благодаря улучшенным показателям организации воздухообмена, рециркуляции воздуха и рекуперации тепла. 

1.4.3. В сфере ЖКХ.

 

 По оценкам специалистов, в России более трети всех  энергоресурсов страны расходуется  на отопление жилых, офисных  и производственных зданий. Поэтому  все вышеперечисленные технологии  и методы энергосбережения будут  малоэффективны без борьбы с  непродуктивными потерями тепла. 

 

 

Какими же путями можно  повысить энергоэффективность в  коммунальной сфере? По мнению специалистов компании ROCKWOOL, мирового лидера в области  производства негорючей теплоизоляции, следует выделить три основных направления  энергосбережения. 
 
Во-первых, это снижение потерь на этапе выработки и транспортировки тепла - то есть повышение эффективности работы ТЭС, модернизация ЦТП с заменой неэкономичного оборудования, применение долговечных теплоизоляционных материалов при прокладке и модернизации тепловых сетей. 
 
Во-вторых, повышение энергоэффективности зданий за счет комплексного применения теплоизоляционных решений для наружных ограждающих конструкций (в первую очередь, фасадов и кровель). В частности, штукатурные системы утепления фасадов ROCKFACADE позволяют сократить теплопотери через внешние стены не менее чем в два раза. 
 
И, в-третьих, использование радиаторов отопления с автоматической регуляцией и систем вентиляции с функции рекуперации тепла. 
 
Отечественный и зарубежный опыт свидетельствуют, что все эти меры позволяют сократить расход тепла на обогрев зданий не менее, чем на 40%. А, в соответствии с проведенными расчетами, затраты на повышение энергоэффективности окупаются за 7-8 лет в новостройках и за 12-15 лет при реконструкции старых зданий. 
 
В последние годы все энергоэффективные технологии объединяются в концепцию так называемого пассивного дома, то есть жилища, максимально дружелюбного окружающей среде. В Западной Европе сейчас строятся пассивные дома с энергопотреблением не более 15 Квт, ч/м3 год, что более чем в 10 раз экономичнее типовой отечественной "хрущевки". Можно сказать, что такие здания - это будущее мирового строительства, ведь они фактически отапливаются за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами.