РЕФЕРАТ
По дисциплине «Основы энергосбережения»
ПРОБЛЕМЫЭНЕРГЕТИКИ И СПОСОБЫИХ РЕШЕНИЯ
Выполнила
студентка 3 группы 1 курса
лечебного факультета
Мелкозёрова Л. С.
_______________
Проверил:
Жидкевич В. И.
Витебск 2017
Введение
Энергетика — это та отрасль производства, которая развивается невиданно быстрыми темпами. Если численность населения в условиях современного демографического взрыва удваивается за 40-50 лет, то в производстве и потреблении энергии это происходит через каждые 12-15 лет. При таком соотношении темпов роста населения и энергетики, энерговооруженность лавинообразно увеличивается не только в суммарном выражении, но и в расчете на душу населения.
Беларусь после обретения суверенитета не стала полностью энергетически безопасным государством и в ближайшем будущем ей трудно стать таковой. Это обусловлено отсутствием в достаточном количестве на ее территории ископаемых видов топлива, низкой степенью импортируемых видов топлива по видам и поставщикам, слабым уровнем развития возобновляемых источников энергии.
Вместе с тем республика обладает технически развитой и надежно функционирующей энергосистемой, но в данном секторе Беларуси к настоящему времени накопился ряд системных проблем, существенно влияющих на эффективность обеспечения потребителей электрической и тепловой энергией. Для исправления сложившейся ситуации необходимо как совершенствование организационного механизма и повышение качества управленческих решений в отрасли, так и активное внедрение экономических инструментов, создающих основу для эффективного функционирования системы энергоснабжения страны.
К потенциальным внутренним угрозам энергетической безопасности Беларуси относятся: превышающий уровень износа основных фондов предприятий как энергетического комплекса, так и потребителей ресурсов; недостаточно надежная инфраструктура, способная вызвать аварийную ситуацию в энергообеспечении; высокая энергоемкость отечественного производства.
К внешним угрозам энергетической безопасности страны относятся: повышение цен на нефть; монозависимость от импорта энергоресурсов; региональные конфликты в мировом сообществе; нештатные ситуации, вызванные невыполнением договоров внешними партнерами.
Важнейшими факторами энергетической безопасности являются повышение уровня энергетической независимости (обеспечения потребностей в энергии за счет собственных энергоисточников), рост эффективности производства, преобразования и использования энергии, а также надежности систем энергосбережения.
В условиях 80 % экспорта первичных энергоресурсов и значительного роста цен на энергоносители повышение эффективности использования энергетики в Беларуси рассматривается как основная задача на ближайшие годы и перспективу.
Энергетическая безопасность страны требует создания механизма надежного и эффективного энергообеспечения всех отраслей экономики и населения, что будет способствовать производству конкурентоспособной продукции и повышению уровня и качества жизни населения при сохранении экологически безопасной среды.
В настоящее время энергопотребление в нашей стране составляет 128 млн МВт ˖ ч теплоэнергии и свыше 33 млрд. кВт электроэнергии, из них 7,7 - импортируется из России и Литвы. Народнохозяйственный комплекс республики использует 36 млн. т условного топлива в год, из которых лишь 5 млн. т за счет местных ресурсов - нефти, торфа, древесины. Доля потребления тепла в общем энергопотреблении составляет 77 %, в 3,3 раза превосходя потребление электроэнергии. Высокий уровень теплопотребления обусловлен, с одной стороны, теплотехнологическим характером экономики, с другой — с учетом климатической зоны, большим расходом тепла на отопление.
Поэтому остро стоит вопрос снижения огромных затрат на их приобретение.
Во-первых, необходимо экономно, рационально использовать энергию. Энергоемкость сельскохозяйственного производства у нас чрезвычайно высока: в 3-4 раза выше, чем в США, и в 1,5-2 раза, чем в других странах.
Нет основания ожидать, что темпы производства и потребления энергии в ближайшей перспективе существенно изменятся (некоторое замедление их в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности стран третьего мира), поэтому важно получить ответы на следующие вопросы:
- какое влияние на биосферу и отдельные ее элементы оказывают основные виды современной (тепловой, водной, атомной) энергетики, и как будет изменяться соотношение этих видов в энергетическом балансе в ближайшей и отдаленной перспективе;
- можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных (традиционных) методов получения и использования энергии;
- каковы возможности производства энергии за счет альтернативных (нетрадиционных) ресурсов, таких как энергия солнца, ветра, и других источников, которые относятся к неисчерпаемым и экологически чистым.
В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет трех видов энергоресурсов:
1) органического топлива,
2) воды,
3) атомного ядра.
Энергия воды и атомная энергия используются человеком после превращения ее в электрическую энергию. В то же время значительное количество энергии, заключенной в органическом топливе, используется в виде тепловой, и только часть ее превращается в электрическую. Однако и в том и в другом случае высвобождение энергии из органического топлива связано с его сжиганием, следовательно, и с поступлением продуктов горения в окружающую среду.
Проблемы тепловой энергетики
За счет сжигания топлива (включая уголь, дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. Доля тепловых источников уменьшается до 80-85% в производстве электроэнергии. При этом в промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используются в основном для обеспечения нужд транспорта. Например, в США нефть в общем энергобалансе страны составляла 44%, а в получении электроэнергии — только 3%. Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии (52%). В Китае доля угля в получении электроэнергии близка к 75%, в то же время в России преобладающим источником получения электроэнергии является природный газ (около 40%), а на долю угля приходится только 18% получаемой энергии, доля нефти не превышает 10%.
В мировом масштабе гидроресурсы обеспечивают получение около 5-6% электроэнергии, атомная энергетика, дает 17-18% электроэнергии. Причем в ряде стран она является преобладающей в энергетическом балансе (Франция — 74%, Бельгия -61%, Швеция — 45%).
Сжигание топлива — не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50% двуокиси серы, 35% — окислов азота и около 35% пыли. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности.
В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния -1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.
Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества.
Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.
Хотя в настоящее время значительная доля электроэнергии производится за счет относительно чистых видов топлива (газ, нефть), однако закономерной является тенденция уменьшения их доли. По имеющимся прогнозам, эти энергоносители потеряют свое ведущее значение уже в первой четверти XXI столетия.
Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС — золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. тонн мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны заметно изменить баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков; а, попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.
Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз.
Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и ишаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.
Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы СО, составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. т/год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы.
ТЭС — существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные и т. п.).