ЭНЕРГЕТИКА. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

НАЧАЛО ЭНЕРГЕТИКИ.

Важную роль в развитии промышленности и энергоснабжения предприятий сыграли труды отечественных учёных и изобретателей: Б.С. Якоби, А.Н. Лодыгина, П.Н. Яблочкова, Ф.А. Пироцкого, Д.А. Лачинова, М.О. Доливо-Добровольского. В 1834 году был изобретён электродвигатель постоянного тока. Затем угольная лампа, применённая впервые для освещения в 1879 году. Т. Эдисон продолжил эти работы. Дуговая лампа без регулятора – начало практического применения электроламп. Был изобретён трансформатор электрической энергии. Передача электрогнергии на расстояние начиналось с расстояния в 1 км в 1880на железной дороге в Петербурге. Затем – трёхфазный ток, давший начало применению тока в промышленности. Первый генератор тока – 1888 год. С тех пор электроэнергия применялась постоянно. Она стала отраслью экономики под названием энергетика. Энергетика совершенствовалась и продолжает совершенствоваться по настоящее время. В 1920 году Всероссийский съезд Советов утвердил план ГОЭЛРО. Этот план был выполнен за 10 лет против 15-и. Важным его принципом стал план развития производства электроэнергии на крупных электростанциях, объединённых в систему с помощью высоковольтных электролиний. С 1930 года введением ГРЭС появились первые зачатки энергосистемы. И всё это время - работают электродвигатели, изобретённые Доливо-Добровольским. До 1960 года генераторы самых мощных ТЭС имели мощность 100 МВт. После освоения энергоблоков – мощность электростанций повысилась с 800 МВт до 1200 МВт. И далее – более: мощность Пермской ГРЭС – 48700 МВт. Сети Российского государства - 50 кВ*А.

ЭНЕРГОСИСТЕМА.

Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. 700 с гаком электростанций трансформаторной мощностью 125 млн - это наше достояние стало собственностью акционерного общества олигархии (кроме АЭС). Вместо Единой энергосистемы СССР действует система энергетики и электрификации «Единая энергетическая сиситема России». Она включает в себя 39 тыс. км линий электропередачи напряжением 330 кВ и выше, 119 подстанций напряжением 330 кВ и выше с общей трансформаторной системой снабжения, вместе с устройствами распределения электроэнергии на зажимах электросъёмников. Наличие электромагнитной совместимости приёмников энергии с питающей сетью делает возможным замещение ЭС в случае техногенных катастроф. На всех этапах передачи энергии - режим экономии электроэнергии и других материальных ресурсов. Распределение энергии, обеспечение необходимой степени надёжности и решение других проблем - дело специалистов. Для этого необходимо правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и снижение всех потерь. В современных условиях - это главнейшая задача.

Система электроснабжения – совокупность устройств для производства, передачи и электроэнергии. Их создают для обеспечения питания приёмников, к которым относятся электродвигатели, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для сварки и другое. Энергетической системой называют совокупность электростанций, подстанций, связанных между собой, и приёмников, связанных между собой линиями электрической сети. Электрической системой называют часть энергетических устройств, повысительных и понизительных, а также распределительных устройств системы , состоящих из генераторной сети и приёмников электроэнергии.

Различие между энергетической и электрической системами – в том, что в электрическая часть обеспечивает питание первичных двигателей.

Электрическими сетями называют части электрической системы, состоящие из подстанций и линий различных напряжений. Их разделяют по напряжениям. Электрические сети служат для передачи энергии электросистемой, которая обеспечивает работу различных потребителей. От мест производства к потребителям протянуты линии, снабжённые приборами трансформации и регулирования, релейными устройствами для переключения, проводами с изоляцией и защитой.

Линии, связывающие электростанцию с понизительной подстанцией, называют линией электропередачи. Промышленные потребители: базы, типографии, предприятия железнодорожного, городского, подземного и водного транспорта. К гражданским зданиям относят жильё, общественные объекты. Внутреннее электроснабжение – комплекс сетей от подстанций, расположенных на территории промышленного комплекса. Внешнее энергоснабжение – комплекс сетей и подстанций, расположенных вне предприятия. К промышленным предприятиям относят заводы, комбинаты, фабрики, шахты, карьеры, производственные и ремонтные.

Сетей и приёмников

источников

Сетей и приёмников при однофазном токе

Источников при однофазном токе

Сетей приёмников при трёхфазном токе

Источников при трёхфазном токе

127

133

220\127

230\133

110

115

220

230

380\220

400\230

220

230

380

660\380

690\400

440

460

ЭНЕРГЕТИКА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА.

Любая деятельность человека, требующая производства энергии, наносит определённый ущерб окружающей среде. Воздействия такого рода возникают как на тепловых, так и на других видах электростанций. Вытекающая отработанная вода, отходы пустой породы, отвалы золы имели место на всех видах ТЭС. В окружающую среду с подогретой водой и горячими газами рассеивается более 60 % исходной энергии топлива. Это является характерным показателем используемых в настоящее время термодинамических циклов..

Указанные потери теплоты не могут быть снижены даже при дальнейшей совершенствованной технологии: это заложено физикой самого процесса. Необходимо учитывать, что выработанная энергия в процессе её передачи и потребления тоже превращается в теплоту. И рассеивается в среду. И на электростанциях типа ГРЭС, ТЭЦ и АЭС. Степень загрязнения ТЭС зависит от типа и мощности. Выбросы диоксида серы, оксида азота, оксида углерода существенно влияют на экосистему планеты Земля.

При выборе места сооружения ГРЭС нужно уделять выбору площадей для золоотвалов, имеющих внушительные размеры. Для Рязани – 150 га. Она дымит на всю округу и освещает местность огнями из труб.

ГЭС – это большие площади затопления, что чревато изменением большого ареала жизни рыб и животных. Замедление течения рек сказывается на чистоте водоёмов и на жизни большого количества животных организмов прибрежных зон.

Как показала авария на Чернобыльской АЭС, атомные электростанции бывают не менее опасны по влиянию на биосферу. Передача электроэнергии на расстояния связана с сооружением ЛЭП и отводом под них больших территорий. Лес вблизи ЛЭП постоянно вырубается. Влияние колебаний высоких частот и высоких напряжений на жизни организмов совершенно не изучены. Ведущиеся по этому вопросу работы учёных в настоящее время свёрнуты из-за постоянно текущего экономического кризиса в России.

В интересах нынешнего и будущего поколения в России принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного рационального использования земли, недр, водных ресурсов, растительного и животного миров, для сохранения в чистоте воздуха и воды для обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды.

Стоят задачи по совершенствованию технологических процессов в целях сокращения выбросов в атмосферу. Для этого устанавливаются газопылевые улавливатели, водоочистные аппараты, приборы учёта и автоматизированные станции контроля.

При использовании природных ресурсов необходимо соблюдать следующие правила.

Проводить мероприятия по рационализации технологических процессов при производстве, распределении и передаче энергии

Немедленно проводить в воплощение регламентирующие указания по использованию среды

К вопросам по борьбе с загрязнением воздуха относятся технически решаемые:

1. увеличение высоты труб

2. применение ротоклонов, электрофильтров и механических пылеуловителей

3. удаление оксидов серы из газов

4. улучшение качества сжигания

5. удаление серы из топлива

6. переход на малозернистое топливо

7. переход в городах на централизованное теплоснабжение

8. внедрение безотходных технологий в промышленности и на транспорте

9. строгое соблюдение санитарных норм и правил для всех видов промышленных технологий

ОСНОВНЫМИ МЕРОПРИЯТИЯМИ ПО БОРЬБЕ С ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ ЯВЛЯЮТСЯ:

ВНЕДРЕНИЕ ОБОРОТНЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

СОЗДАНИЕ НАДЁЖНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

ВНЕДРЕНИЕ НОВЫХ БЕЗОТХОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ САНИТАРНЫХ НОРМ.

Охрана почвы и ландшафта является важным звеном комплекса проблем охраны окружающей среды.

Предприятия организации и учреждения разрабатывают месторождения ископаемых открытым и закрытым способами, производят разведочные работы, строительные работы. Они должны провести комплекс мер по восполнению ущерба, наносимого деятельностью. Это и лесозащитные полосы, и применение кабельных линий, и разработка сверхпроводящих и лазерных, криогенных линий. Открытые распределительные устройства будут выполняться в закрытом режиме. Для уменьшения загрязнений окрестностей ГЭС предпринимают меры к полному использованию прибрежных зон, а при устройстве ТЭС и ТЭЦ – использование градирной воды и золы -0 на полях и для отопления микрорайонов. Есть вариант использования золы в строительстве.

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВЫХ ОБЪЕКТОВ.

При изготовлении продукции (ремонте, утилизации) используют следующие показатели. Энергоёмкость операций, выражаемой через количество топлива и \ или энергии, израсходованной на выполнение тех или иных работ. Для технологического и производственного оборудования показатели определяют одновременно с энергоёмкостью технологических процессов по изготовлению производимой на них продукцией.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ СОСТАВОМ КОЛИЧЕСТВОМ И КАЧЕСТВОМ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ.

Технические объекты, потребляющие топливо:

котельные установки, газотурбинные установки, ДВС, автомобили, тракторы, тепловозы, печи различного назначения, технологическое оборудование, газовые горелки и другое. Абсолютные показатели: расход топлива на номинальном режиме двигателя автомобиля, при наибольшей мощности двигателя трактора, при номинальной мощности котла.

Удельные показатели: КПД, удельный расход топлива на единицу продукции), УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА ( НА ЕДИНИЦУ ВЫРАБАТЫВАЕМОЙ ЭНЕРГИИ). Напрример, для поршневого ДВС – эффективный КПД, удельный эффективный расход топлива, г\кВт */час), для автомобиля – расход топлива на единицу пути при установленной скорости, для экскаватора – расход топлива на один рабочий цикл. Технические объекты, потребляющие энергию:

паровые, гидравлические, газовые турбины, генераторы, электродвигатели, генераторы других типов, насосы, компрессоры, станки, конвейеры, электрические краны, плавильные печи, мельницы, электрическая бытовая техника и другое.

Абсолютные показатели: потребляемая мощность, расход энергии. Например, для токарного станка – расход энергии на выполнение регламентируемого объёма работ, кВт*час. Удельные показатели: КПД, холодильный коэффициент при номинальном режиме, расход энергии на единицу выделенной теплоты, удельная мощность – мощность на единицу работы. Например, для паровой турбины – ЭДВ, компрессора – КПД, для мельницы – удельный расход топлива – расход энергии на размол 1ц зерна.

Технические объекты, передающие и распределяющие энергию и/или трансформируюущие её:

теплообменные аппараты, трансформаторы, провода ЛЭП, статические преобразователи, трубопроводы, зубчатые, фрикционные, червячные, ремённые передачи, редукторы и другое.

Абсолютные показатели: потери мощности при номинальных условиях, потери холостого хода трансформатора при номинальных условиях, падение напряжения при предельном значении тока, величина повышения температуры более холодного потока, разность температур входящего и выходящего потоков, Например, для выпрямителя: потеря мощности, для радиатора – перепад температур охлаждающей жидкости на входе и выходе.

Удельные показатели: КПД, удельные потеря теплоты трубопровода на единицу поверхности при регламентированном режиме работы, отношение потерь мощности к номинальной мощности, эффективность теплообменника. Например, для редуктора – КПД, для кипятильника непрерывного действия – удельный расход электроэнергии на кипячение 1 литра воды.

Энергетические комплексы:

теплосети, электросети, нефтедобывающие, газодобывающие комплексы и другое. Их характеристики – КПД, затраты энергии на добычу топлива, на его переработку, доставку. Для обобщённой оценки данных процессов вводят понятие первичного условного топлива, которое помимо прямого выходя включает в себя ещё затраты на её получение, выраженное в единицах массы. Так, на добычу 1т нефти и 1 т угля в настоящее время расходуется соответственно 80.8 и 32.4 кВт*час электроэнергии, 0.225 и 0.0265 Гкал тепловой энергии, 74,3 и 26,5 кг условного топлива. Расход первичных топливно-энергетических ресурсов для производства электроэнергии, рассчитывается по формуле:

G =G1(1+m)(1+v) G – расход условного топлива, G1 - ПОКАЗАТЕЛЬ условного топлива, m – коэффициент расхода, v – коэффициент потерь.

В настоящее время основные пути энергоснабжения в технике можно представить по следующим направлениям:

1. Эффективное использование энергоресурсов - мероприятия по изучению всех физических и химических процессов в данной технологии и внедрение в отрасль достижений науки.

Достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов на всех стадиях жизненного цикла технических объектов с учётом требований охраны окружающей среды. Энергоэкономичность характеризует эксплуатационные свойства изделия и отражает его техническое совершенство по уровню или степени потребляемого топлива и или электроэнергии. Улучшение энергоэкономичности невозможно без применения энергоэффективных технологий, требующих меньших энергозатрат.

Сокращение непроизводительных расходов энергетических ресурсов, обусловленных несоблюдением требований государственных стандартов и технологических регламентов, а также паспортных данных действующего оборудования.
Использование альтернативных видов топлива, благодаря чему можно сократить или заменить дорогие и дефицитные виды энергетических ресурсов
Применение возобновляемых источников энергии.

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЗАКОНЫ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

Принят закон № 1177 - ГД 21 февраля 2003, одобрен СФ 12 марта 2003. Он отменил закон 1995 года и внёс много нового. В законе даны чёткие определения всех встречающихся терминов в области энергопотребления.

Ст. 1 Общие положения

Ст. 3 Электроэнергетика – отрасль экономики.

В законе полно рассмотрены вопросы о принадлежности, об акционировании, о ценообразовании, о тарифах, об ответственности за неуплату и другие.

В 2009 году в стране был объявлен экономический кризис. Он потребовал реагирования на него всех уровней государственной власти. Таким образом, вышел

Федеральный закон "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" от 23.11.2009 N 261-ФЗ (действующая редакция, 2016)

[link] [электронный ресурс]

Реферат по темам Энергетика и энергосбережение