Контрольные вопросы

1. Какие виды энергии получают от возобновляемых источников?

2. Каковы особенности возобновляемых источников энергии по сравнению с традици- онными невозобновляемыми?

3. Перечислите нетрадиционные возобновляемые источники энергии, которые могут иметь практическое значение для Республики Беларусь.

4. Назовите известные Вам энергетические способы переработки биомассы.

5. Дайте определение понятию «искусственная энергетическая плантация».

6. Перечислите термохимические методы переработки биомассы.

7. Изобразите схему промышленного газогенератора.

8. Перечислите биохимические методы переработки биомассы.

9. Изобразите схему установки для промышленной переработки отходов животновод- ства.

10. Перечислите известные Вам агрохимические методы переработки биомассы.

11. Каковы основные направления развития малой гидроэнергетики в Беларуси?

12. Охарактеризуйте возможности использования ветроэнергетических ресурсов в Республике Беларусь.

13. Классифицируйте ВЭУ по типу исполнения и ориентации ветровых колес

14. Перечислите направления использования солнечной энергии.

15. Опишите системы использования солнечной энергии для горячего водоснабжения.

16. Дайте определение понятиям «активного и пассивного водоснабжения».

17. Изобразите схему воздушной системы солнечного отопления.

18. Опишите способы использования солнечной энергии для выработки электроэнергии.

19. Охарактеризуйте возможности использования геотермальных ресурсов и твер- дых бытовых отходов в Республике Беларусь.

Блок 4 транспорт и распределение энергии

0. Транспортировка первичных энергоресурсов

Различные виды энергоресурсов неравномерно распределены по районам Земли, по странам, а также внутри стран. Места их наибольшего сосредоточения обычно не совпадают с местами потребления. Так, больше половины мировых запасов нефти сосредоточено в рай- онах Среднего и Ближнего Востока, а потребление энергоресурсов там в четыре с лишним раза ниже среднемирового.

Несовпадение мест сосредоточения и потребления энергоресурсов вызывает необходи- мость в транспортировке энергии.

Примерно 30—40% от добытых и предназначенных к полезному использованию пер- вичных энергоресурсов теряется при добыче, транспортировке и хранении.

Распределение топливных ресурсов потребителям для выработки электроэнергии на электростанциях, получения горячей воды и пара в котельных установках, непосредственно- го использования в промышленности и на транспорте происходит по довольно сложной схе- ме с возможной взаимозаменяемостью. Это распределение также сопровождается потерями энергии.

В связи с этим возникает задача оптимизации системы транспорта и распределения энергии как по элементной, территориальной структурам, так и по видам энергоносителей.

Энергия может передаваться в различной форме. Например, можно перевозить нефть и уголь от месторождений до крупных промышленных центров и городов, а затем сжигать их на электростанциях, получая электрическую и тепловую энергию. Возможен и другой вари- ант, когда электростанция сооружается вблизи месторождений топлива, а электрическая энергия передается по проводам к удаленным промышленным предприятиям и городам.

Целесообразность передачи на расстояние тех или иных носителей энергии определяет- ся их энергоемкостью.

Место расположения электростанций не может быть выбрано произвольно. Его опреде- ление-задача многоцелевой оптимизации и зависит от технических, экологических, социаль- но-экономических критериев. Расположение ТЭС прежде всего зависит от размещения ме- сторождения и энергоемкости топлива, от размещения потребителя, источника водоснабже- ния, ГЭС – от наличия гидроэнергоресурсов, возможностей создать напор, соорудить плоти- ну, ожидаемого экологического ущерба от затопления. АЭС – от условий радиационной безопасности, наличия источника водоснабжения и т.д. При выборе места строительства электростанции обязательно оцениваются транспортные расходы. Для ТЭС могут рассмат- риваться и сопоставляться передача электроэнергии по проводам (электронный транспорт), железнодорожный (перевозка угля, нефти) и трубопроводный транспорт топлива. Для ГЭС – только передача электроэнергии.

Передача первичных энергетических ресурсов к преобразующим шергию установкам, в том числе к электростанциям, может осуществляться перевозками по суше и воде или пере- качкой по каналам, трубопроводам воды, угля, газа и т.д.

Транспорт нефти и нефтепродуктов. В настоящее время наиболее выгодным видом транспорта энергии является перекачка нефти и нефтепродуктов по трубопроводам. Близка к ней по экономичности перевозка нефти и продуктов ее переработки на больших танкерах по морям, океанам. Именно вследствие малых затрат на транспортировку мировые цены на нефть мало зависят от места ее потребления. Как и все жидкости, нефть почти несжимаема, и поэтому расход энергии на ее перекачку определяется только необходимостью преодоления сил трения в трубопроводе, т.е. является относительно малым. Протяженные нефте- и про- дуктопроводы требуют затрат большого количества труб. Поэтому правильное определение их пропускной способности может дать существенный эффект экономии. Пропускная спо- собность сильно зависит от соотношения затрат металла в трубах и энергии, идущей на пе- рекачку. Важно объективно соотнести затраты в трубопроводы и в производство электро-

энергии. В электроэнергетике нефть и нефтепродукты используются все меньше в силу цен- ности их как химического сырья и экологических причин. Эта тенденция в дальнейшем не только сохранится, но и усилится.

Транспорт газа. Перекачка по трубопроводам природного газа стоит уже значительно дороже. Так как газ сжимаем, то вместо употребляемых на нефтепроводах насосов здесь приходится использовать компрессоры. Представляет интерес перекачка газа в сжиженном состоянии. Расход энергии на перекачку резко снижается, а диаметр трубопровода при том же количестве транспортируемого газа может быть выбран гораздо меньший. Наряду с при- родным газом используются и некоторые другие источники газового топлива: попутный газ нефтедобычи, коксовый и доменный газы, получаемые как побочный продукт производства кокса и чугуна, и пр. Ведутся работы по так называемой энерготехнологической переработке твердых топлив, в ряде схем которой наряду с другими продуктами получается искусствен- ный газ.

Транспорт угля на дальние расстояния. Для этой цели используется только железнодо- рожный и водный транспорт. Проявляется интерес к транспорту угля по трубопроводам в контейнерах и в виде пульп т. е. примерно 50%-ной смеси измельченного угля с водой.

Передача электрической энергии. Более универсальным средством транспорта энер- гии является электронный - электропередачи, которые включают собственно линию электро- передачи (ЛЭП), повысительную и понизительную электрические подстанции.

Кроме передачи энергии они осуществляют связи между – электростанциями и энерге- тическими системами для их параллельной работы. Такие межсистемные связи позволяют повысить надежность режимов энергосистем, сократить необходимый резерв мощности, об- легчить работу энергосистемы в периоды максимальной и минимальной нагрузок.

Линии электропередачи могут быть переменного или постоянного тока, воздушными или кабельными, различного электрического напряжения и конструктивного исполнения. Современные электропередачи сверх и ультравысокого напряжения представляют собой

«электронные мосты» длиной тысячи-сотни километров, соединяющие мощные электро- станции, где концентрированно производится электроэнергия, с крупными центрами энерго- потребления.

Распределительные системы. Передача и распределение доставленной электрической энергии осуществляется на более низких напряжениях по распределительным электрическим сетям.

Распределение тепловой энергии осуществляется по тепловым сетям и ограничивается радиусом 5—7 км.

Весьма разветвленными, сложными по структуре системами являются современные нефте- и газораспределительные сети, назначение которых – доставить газ от основной маги- страли через газораспределительные пункты, где осуществляется снижение давления газа, и газопроводы к многочисленным потребителям.