|
| |
|
Главная -> Экология
Ресурс. Переработка и вывоз строительного мусораИ. Кривошапка По подсчетам ученых разведанных запасов угля при сохранении нынешних темпов разработки месторождений человечеству хватит на 270 лет, нефти – на 40 50 лет, природного газа – на 70 лет. В условиях надвигающегося глобального энергетического кризиса особую роль приобретают энергосберегающие технологии, а также альтернативные и возобновляемые источники энергии. Что же предлагает нам в этой сфере современная наука? Несмотря на бурное развитие технологий, основным источником энергии для человечества по-прежнему остается углеводородное сырье, запасы которого в недрах Земли подходят к концу. Преимущества полезных ископаемых, определившие их главенствующую роль на рынке, заключаются в доступности сырья, надежности поставок и возможности удовлетворения спроса на него по сходной цене. В среднесрочной перспективе доля такого топлива в структуре мирового потребления энергоносителей останется на уровне около 80%. В условиях бурного роста мировой экономики важнейшим показателем эффективности электростанции становится электрический коэффициент полезного действия. Проще говоря, количество ископаемого топлива, которое необходимо сжечь для производства одного киловатт-часа электроэнергии. Причем повышения эффективности можно добиться, только передавая технологии из индустриальных в развивающиеся страны. Таким образом будет нанесен меньший ущерб климату планеты и достигнут более экономный расход энергоресурсов. Однако недостаточно просто иметь необходимое количество энергии. Она должна продаваться по справедливой цене и использоваться с учетом существующих экологических проблем. Решения задач обеспечения надежности энергоснабжения, экономии и защиты окружающей среды, которые иногда противоречат друг другу, должны быть максимально согласованны. Мировой спрос на электроэнергию возрастет на 60% в течение следующих 20 лет, и это сулит не только истощение мировых запасов полезных ископаемых, но и ухудшение экологической обстановки. Продукты сгорания натурального топлива загрязняют атмосферу и ведут к усилению парникового эффекта. Проблемам экологической безопасности в энергетике сейчас уделяется повышенное внимание. Имеющиеся в распоряжении развитых стран технологии позволяют практически полностью исключить попадание вредных продуктов сгорания топлива в атмосферу. Добиться «нулевого» выброса углекислого газа можно тремя способами. На действующих электростанциях – через специальную очистку отработанного газа. Технически она достаточно проста, но стоит дорого. На новых электростанциях – через воспламенение топлива с помощью чистого кислорода таким образом, чтобы отработанный газ содержал только водород и углекислый газ, который затем легко отделяется. Углекислый газ можно достаточно легко и недорого отделить на электростанциях комбинированного цикла с внутрицикловой газификацией угля (IGCC). Во всех трех случаях газ должен быть удален из атмосферы и на несколько веков помещен на хранение под землю в отработанные газовые и нефтяные месторождения. «В сфере энергетики мы разрабатываем решения с учетом сложившейся в мире экологической обстановки. Проблемы защиты окружающей среды так же близки «Сименс», как и любому человеку с активной жизненной позицией, и даже больше. Ведь многие из реализуемых нами и нашими партнерами проектов оказывают влияние на экологию целых регионов планеты, – говорит представитель компании «Сименс». – Мы полностью осознаём и принимаем ту ответственность, которая в связи с этим лежит на нашей компании. Новейшие решения и продукты «Сименс» могут позволить целым странам успешно выполнять требования Киотского протокола и повысить конкурентоспособность своей экономики». Беспроигрышная комбинация Один из способов повышения эффективности электростанции является ее модернизация. Зачастую это более выгодная альтернатива строительству новых генерирующих мощностей. Благодаря повышению двух параметров пара (давления и температуры) и сокращению потерь в пароводяном цикле возможно добиться значительного успеха в деле увеличения КПД электростанции. Ожидается, что уже к 2020 г. эффективность обычных ТЭЦ достигнет уровня в 53%. Потребление угля в производстве одного киловатт-часа электроэнергии тогда будет составлять всего 230 г, а выброс CO2 сократится до 620 г. Современные же угольные электростанции могут достигать эффективности в 47%. Они потребляют 270 г угля и выбрасывают 700 г углекислого газа при производстве одного киловатт-часа энергии. Сегодня уголь занимает значительную часть в структуре топливного баланса. В абсолютном выражении объем производства электроэнергии с использованием этого вида топлива несколько увеличится в будущем. Основная часть электроэнергии все же будет генерироваться с использованием природного газа, энергии воды и возобновляемых источников энергии. Освоенные человечеством технологии уже сейчас позволяют создавать парогазовые силовые установки, обладающие КПД более 58%, в то время как КПД современных силовых агрегатов электростанций, работающих на каменном и буром углях, составляет соответственно максимум 47% и 43%. Причем вышеупомянутый показатель – не предел. В настоящий момент германский энергетический концерн E. ON Engine совместно с компанией «Сименс» ведет строительство новой электростанции в баварском городе Иршинг. На первом этапе компания «Сименс» создает новый тип газотурбинной установки – крупнейшей и самой мощной в мире (340 МВт). После испытаний на базе установки будет построена высокоэффективная комбинированная электростанция мощностью 530 МВт с эффективностью, превышающей 60%. Разрабатывая новые газовые установки, немецкая компания поднимает планку для экологически безопасных, экономичных электростанций. Увеличение эффективности на два процента по сравнению с современными станциями позволяет снизить выброс углекислого газа на 40000 т в год. Это сравнимо с выбросами от 9500 машин среднего размера, проезжающих по 20000 км каждая. Поскольку комбинированный цикл производства имеет определенные преимущества, эта технология в будущем будет использоваться не только для природного газа, но и для таких видов топлива, как уголь, запасы которого велики, биомассы или различные отходы переработки. Самыми успешными обещают быть станции комбинированного цикла производства, использующие предварительно газифицированный уголь. Кстати, в прошлом номере ЭПР мы подробно рассказывали о новой угольной технологии, представленной специалистами компании «СибКОТЭС». Полезный ветер В соответствии с программой развития ветроэнергетики РАО «ЕЭС России» (первый этап 2003 2005 гг.) были начаты работы по созданию многофункциональных энергетических комплексов (МЭК) на базе ВЭС и ДВС-электростанций. Такие комплексы из местных топливно-энергетических ресурсов производят моторные топлива (или генераторный газ), а из них – электрическую и тепловую энергию. МЭК представляет собой систему, состоящую из отдельных модулей, конструктивно и функционально совместимых между собой. Создание МЭК выполняется в три этапа. На первом этапе проанализировано развитие автономных систем энергоснабжения на базе ДВС-электростанций с учетом отечественного и зарубежного опыта, рассмотрены основные принципы совместной работы ДВС-электростанций и ветроэлектростанций. На основе проведенных расчетов выбран вариант силовой схемы и состава высокоэкономичной ДВС-электростанции с преобразователем частоты. Вариант обеспечивает максимальную экономию топлива станции и максимальный коэффициент использования ветроэлектростанции при отсутствии ограничений в соотношении мощностей ВЭС и ДВС-электростанций и минимальном сроке окупаемости. Кроме того, разработано техническое задание и проведены стендовые испытания экспериментального образца электротехнической части ДВС-электростанции мощностью 200 кВА с преобразователем частоты. Результаты первого этапа были рассмотрены и одобрены НТС РАО «ЕЭС России» осенью 2005 года. Появилась необходимость перехода ко второму этапу – «Созданию в полевых условиях опытного образца МЭК» (совместно с существующей ветроэлектростанцией). Сейчас совместно с Немецким энергетическим агентством выполнен предпроектный этап работ строительства ВЭС мощностью 3 МВт в п. Тикси. Здесь же в ближайшие два года будет размещен МЭК, организационной схемой управления которым станет консорциум, включающий несколько организаций, готовых финансировать проект: правительство республики Саха (Якутия), ОАО «Якутскэнерго» или «Сахаэнерго», «Комиэнерго», ОАО «Электроагрегат» (Курск), НПЦ малой энергетики. Самый мирный атом По прежнему чрезвычайно привлекательной, особенно для стран, лишенных богатых запасов углеводородного сырья, остается и атомная энергетика. Европейские государства активно развивают это направление и строят новые реакторы. Так, компании «Сименс» и Framatome недавно закончили совместную разработку реактора EPR («Европейский реактор с водой под давлением»). Партнеры из Германии, Швейцарии, Нидерландов, Финляндии и Франции создали реактор нового поколения SWR 1000, использующий кипящую воду. Первый энергоблок EPR в настоящее время сооружается в Финляндии, а второй будет построен во Франции. Основные отличия EPR от предыдущих ядерных реакторов – эффективность увеличена с 35% до 37%, мощность увеличена до 1600 МВт, срок службы увеличен до 60 лет. Значительные усовершенствования коснулись и систем безопасности реактора. Они заставили поутихнуть голоса скептически настроенных экологов, пугающих общество перспективой ядерной катастрофы. В случае возникновения угрозы ядру EPR радиоактивные материалы автоматически консервируются в безопасном контейнере. Таким образом, последствия аварии будут минимальны, и они не выйдут за пределы станции.
Олег Никифоров Непостоянство – главная проблема в использовании энергии ветра . Известный американский Institute for Energy and Environmental Research не так давно попытался сравнить ядерную энергетику на плутонии с возможностями использования для получения электроэнергии …ветра. Сравнение было в пользу ветра. В этом нет ничего удивительного, поскольку ресурсы ветра практически неограниченны. Современные энтузиасты ветровой энергии пытаются устанавливать ветровые турбины прямо на стены своих домов. В Лондоне такие случаи уже стали достоянием гласности. Некий Доннахад Маккарти, как сообщает ВВС, первым в Великобритании установил у себя в доме прямо на стене домашнюю ветряную турбину, представляющую собой кольцевую металлическую раму с 8 небольшими пропеллерами. Этот поборник альтернативной энергии на местном уровне платит в 15 раз меньше за потребление электроэнергии, чем его соседи, пользующиеся просто электрической розеткой. Конечно, в разных странах по-разному подходят к использованию потенциала ветра. Программа ООН United Nations Environment Programme (UNEP) сейчас работает над созданием списка мест в 13 развивающихся странах, в которых лучше всего размещать ветряные (ВЭС) и солнечные электростанции. Исследования проводятся в Бангладеш, Бразилии, Гане, Гватемале, Гондурасе, Кении, Китае, на Кубе, в Непале, Никарагуа, Сальвадоре, Шри-Ланке и Эфиопии. Это, по мнению чиновников ООН, не только позволит создать в этих странах дополнительные рабочие места, но и предотвратит хищническое истребление лесов для решения актуальных энергетических проблем населения. В принципе ветряные электростанции можно устанавливать в любой климатической зоне и на воде, и на земле. Но наиболее выгодными с энергетической точки зрения считаются ветры, дующие со средней скоростью не менее 6,9 метра в сек. на высоте 80 метров над землей. Такие ветры обозначаются как ветры класса три и бывают наиболее распространены на Северном море, в районе южной оконечности Южноамериканского континента, на австралийском острове Тасмания и на больших озерах на севере США. Доктор Клаус Топфер, исполнительный директор UNEP, справедливо полагает, что препятствием на пути повсеместного развития солнечных и ветряных электростанций – несмотря на существенное сокращение их стоимости в последнее время – остается неуверенность потребителей. Напомним, что наиболее активными пользователями ветровой энергии по установленной мощности электростанций являются Германия, США, Испания и Индия. Если рассчитать уровень использования ветровой энергии с точки зрения доли в энергобалансе, то на первое место выходит Дания. Там эта доля составляет 20%. В Германии, которая занимает первое место в списке стран – производителей электроэнергии на базе ВЭС, эта доля приближается к 4%. В США же только 1% произведенной электроэнергии имеет в своей основе ветровую энергию. В текущем году, по данным ассоциации World Wind Energy Association, во всем мире будут установлены «ветровые» мощности в 11 тысяч МВт. Проблемой ветровой энергетики является непостоянство ветра. В этой связи использование электроэнергии, полученной с помощью ВЭС, связано с необходимостью ее аккумулировать или организовывать их работу в связке с другими, не ветровыми производителями электроэнергии. Речь идет о проблеме выравнивания колебаний производства электроэнергии на ВЭС. С учетом подобных факторов ВЭС должны располагать постоянным резервом установленных мощностей для бесперебойного энергообеспечения. Во многих случаях специалисты считают необходимым наличие резерва в размере 100%, если, к примеру, надолго установится безветренная погода. Поэтому максимально, в Германии например, доля ветровой энергии в общем энергобалансе, согласно современным расчетам, может занять лишь 20–25%. Иначе затраты на резервные мощности сделают ее использование нерентабельным. В качестве резервных мощностей используются гидравлические насосные станции или ТЭС, имеющие в своем составе газовые турбины, которые можно быстро запустить. Другой проблемой для ВЭС стало сетевое хозяйство. Сейчас ВЭС активно размещают на континентальном шельфе. Во многом это связано со стоимостью земли и проблемами ее более рентабельного использования. Однако такие морские «ветряки» надо подключать к энергосетям, что влечет за собой значительные дополнительные расходы. Для решения проблемы выравнивания производства и потребления электроэнергии ВЭС в Европе применяется кроме резервных мощностей система регулирования потребления Demand Side Management (DSM). По сути, это график отключения потребителей без предварительного уведомления. Он используется как в отношении промышленных предприятий, так и бытовых потребителей. Разумеется, такие действия возможны только в отношении электрооборудования, допускающего отключения без предварительного уведомления. В Германии, например, этот принцип планируется применять повсеместно, поскольку к 2020 году от 30 до 50% установленных мощностей немецких электростанций должны будут приходиться на ВЭС.
О возможностях и сроках введения оплаты. Договір про розробку проекту. Новая страница 1. Plant information system - интер. Все виды энергосбережения в одной системе кондиционирования. Главная -> Экология 
|