Перспективи розвитку світової енергетики

Зміст

1 Перспективи розвитку світової енергетики

2 Економія електричної і теплової енергії в побуті

Список використаних джерел

1 Перспективи розвитку світової енергетики

За даними Міжнародного інституту прикладного системного аналізу (ВЕР), споживання первинної енергії до 2030 р. по світу в цілому складе приблизно 24 млрд. т. у. т. у рік, тобто зросте удвічі в порівнянні з рівнем 1988 Тенденція збільшення споживання первинної енергії становить приблизно 1,5 - 2% на рік.

Перспективи такого зростання не можуть не викликати занепокоєння, так як це пов'язано з погіршення екологічної ситуації.

Якщо збережеться сучасна енергетична модель (використання вуглецевого палива), то в якості палива почнуть використовувати: нафтоносні сланці, бітумінозні породи, важку нафту.

Однак необхідність скорочення викидів вуглекислого газу зажадає використання безуглеродних джерел первинної енергії.

Нова стратегія передбачає використання водню, який можна підлогу лучити з природного газу; енергії біомаси; сонячної енергії, серед способів її використання найбільш перспективним є фотоелектричний варіант; ядерного палива: за умови забезпечення необхідного рівня безпеки.

Підводячи підсумок, можна сказати, що в перспективі в системах енергопостачання будуть використовуватися як традиційні, так і нетрадиційні види енергії.

Енергетика, як ніяка інша галузь загальносвітової промисловості, вимагає на нинішньому етапі об'єднання зусиль всього людства для вирішення виниклих проблем і визначення стратегії розвитку. Найголовніше завдання - запобігання екологічної кризи. Тому розвиток енергетики на недобавляющіх енергію в біосферу Землі джерелах не тільки необхідно, але і неминуче.

Ера ядерних мрій закінчена, а існуючі і споруджувані АЕС повинні забезпечуватися твердою гарантією безпеки. Невідкладного вирішення потребує проблема захоронення радіоактивних відходів.

За даними МАГАТЕ, в кінці 1997 р. у всьому світі працювало 437 енергетичних реакторів - на п'ять менше, ніж наприкінці 1996 р. Проте в результаті виведення з експлуатації старих і невеликих АЕС і введення в дію нових і великих реакторних блоків сумарна потужність підвищилася. Загальна кількість ядерних блоків у стадії будівництва залишилося на тому ж рівні - 36. Найбільшу частку ядерної енергетики в сумарному енерговиробництві мають Литва - 91,5%, Франція - 78,2%, Бельгія - 60,1%, Україну - 46,8%, Швеція - 46,2%, Болгарія - 45,4%, Словаччина - 44   %, Швейцарія - 40,6%, Словенія і Угорщина - 40%. АЕС забезпечують приблизно 17% загальносвітового виробництва електроенергії.

Сучасні концепції безпеки АЕС засновані на трьох принципах: управління, глибокоешелонованого захисту та інженерно технічних засобів безпеки. Провідними енергетичними корпораціями і фірмами індустріальних країн розробляється більше 20 проектів АЕС нового покоління, радикально відрізняються не тільки по потужності і типу реактора, але і з технологічних, схемним і конструктивних рішень.

По термінах комерційної реалізації і ступеня самозащіщенності АЕС умовно ділять на три покоління. Проекти АЕС нового покоління засновані на використанні освоєних і перевірених в експлуатації технологій і конструкцій, мають активні і пасивні системи безпеки, що дозволяє знизити ймовірність важких аварій та зменшити на 20% капіталовкладення і собівартість електроенергії.

Якщо говорити про оцінку ефективності введення ядерних енергоджерел в Білорусі, то необхідно зазначити наступне.

Відмінності у вартості будівництва АЕС у різних країнах світу не можна назвати незначними. Це пов'язано з курсовою різницею валют, вартістю робочої сили, рівнем сервісу і ціною на будматеріали. Основним параметром, що визначає базову вартість будівництва є потужність блоків та їх кількість на одній станції (зменшуються витрати на створення інфраструктури, проектні та вишукувальні роботи). При оцінці ефективності введення ядерних джерел враховуються експлуатаційні витрати, вартість паливного циклу для ядерних реакторів, прогноз потреби в електроенергії, прогноз цін на паливо, а також різні сценарії розвитку системи генеруючих джерел.

За даними Інституту проблем енергетики Національної Академії наук Республіки Білорусь, капітальні витрати на будівництво АЕС потужністю 2560 МВт з чотирьох блоків по 640 МВт становлять 4763,6 млн. дол. США, загальний строк будівництва АЕС - 19 років, середні витрати - близько 250 млн. дол. США на рік.

За висновком Інституту проблем енергетики, розвиток атомної енергетики в Білорусі дозволить скоротити витрати на імпорт паливних ресурсів і поліпшити баланс зовнішньої торгівлі. В даний час закупівлі енергоносіїв та енергії сягають близько 60% від усього обсягу імпорту і в абсолютному обчисленні становлять 1,5 - 1,7 млрд. дол. США, що перевищує видаткову частину всього державного бюджету країни. Критики ідеї необхідності будівництва АЕС відзначають, зокрема, що енергетична значимість АЕС із встановленою потужністю 2,4 млн. кВт не перевищує 4,5% енергопотреб країни взагалі не становить 30%, про які заявляють прихильники будівництва АЕС у Білорусі.

Сам по собі факт значної частки ядерної енергетики в розвинених західних країнах прихильники будівництва АЕС розглядають як прямий доказ перспективності такого шляху. Противники будівництва АЕС нагадують, що при цьому замовчується той факт, що в даний час створені великі потужності з виробництва ядерних реакторів, які тривалий час залишаються не завантаженими. Замовчуються також і складні проблеми захоронення ядерних відходів. А адже кількість слабо-і середньоактивних відходів вимірюється тисячами кубометрів на рік.

Противники будівництва АЕС у Білорусі вважають, що теоретичні викладки з приводу міцності і надійності багато в чому необгрунтовані. Через певний час устаткування приходить в непридатність і виникає проблема його ліквідації та знищення відпрацьованих елементів. Наприклад, середній термін зупинки 20 реакторів у різних районах США склав близько 13 років.

Враховуючи складну економічну ситуацію в нашій країні, необхідно прийти до висновку, що протягом найближчих років проблема будівництва АЕС або використання інших способів вироблення електроенергії все одно залишиться.

Розвинена традиційна енергетика також небезпечна для навколишнього середовища при існуючих технологіях очищення. Екологічно неприйнятні великі та централізовані системи електропостачання. Яких би витрат не вимагало приведення технологій до екологічно допустимим, його необхідно здійснити.

Найважливіша стратегія розвитку енергетики - це політика енергозбереження. Особливо актуальна ця проблема для країн СНД і Східної Європи. Для них у травні 1990 р. представники країн, що входять в Європейську економічну концепцію ООН, розробили програму компанії "Енергозбереження - 2000", що передбачає розширення контактів, встановлення інформаційного обміну, визначення загальносвітових стандартів, знайомство з ефективними технологіями, демонстрацію передового досвіду, відбір новинок.

Дослідженнями ВЕР встановлено, що збільшення використання нетрадиційних та поновлюваних джерел енергії до 2020 р. може досягти тільки 12% від світового споживання традиційної енергетики.

Подальший прогрес у створенні надійних, технічно досконалих, економічних і простих в експлуатації конструкцій енергоустановок на базі нетрадиційних відновлювальних джерел енергії дозволить істотно вирішити і основну проблему - знизити питому вартість виробленої енергії. З цієї точки зору цікаві прогнозні дані ряду зарубіжних фахівців, наведені в таблиці 1.

Таблиця 1 Вартість електроенергії, виробленої на основі використання різних видів палива і НВДЕ за кордоном, дол. США / кВт-год

* Прогнозна оцінка.

2 Економія електричної і теплової енергії в побуті

Результатами перевірок, проведених працівниками енергонагляду, встановлено, що через халатність і недбайливості споживачів перевитрата використовуваної на побутові потреби електроенергії становить приблизно 15 - 20%.

Де ж найбільш відчутно економити електричну енергію в побуті?

При користуванні електроплитою. Конфорки електроплит мають кілька нагрівальних елементів (діапазонів включення). При включенні електроплити спочатку необхідно включати всі нагрівальні елементи (всю потужність конфорки), а потім, після розігріву, коли вода скипить, зменшити потужність, оскільки зайве тепло не прискорить приготування їжі і температура води більше ніж на 100 градусів не підвищиться. Економія досягається, якщо в розігрітій духовці готувати кілька страв. Посуд для приготування або розігрівання їжі повинна бути з алюмінію або емальований з рівним товстим дном і закриватися кришкою.

Продукти, для теплової обробки яких потрібен тривалий час, краще готувати в скороварках. Кількість води для приготування їжі повинно бути мінімальним, щоб після скипання не зливати її в каналізацію. Включену духовку не треба відкривати без потреби, це знижує температуру всередині камери.

Відключати електроплиту доцільно до закипання чайника: за рахунок теплової інерції чайник все одно закипить, а це збереже до 20% енергії.

Користування електрочайником переважніше (ККД 90%), ніж конфорками плити (ККД 50 - 60%). Рекордсмен за ефективністю - звичайний кип'ятильник - ККД до 92%.

Використання остигаючих електроконфорок для підігріву води перед її кип'ятінням у чайнику дозволяє зберігати 10 - 30% електроенергії. Крім того, вода відстоїться і з неї підуть елементи, використовувані для знезараження (хлор), що важливо для здоров'я.

Замочивши крупу на ніч водою, можна зварити з неї кашу в 2 - 4 рази швидше в залежності від температури води.

При користуванні холодильником 30 - 40% споживаної в будинку електроенергії припадає на холодильник. Оскільки холодильник включений в електромережу цілодобово, то, незважаючи на невелику потужність, він споживає електроенергії не менше, ніж електрична плита. Населення користується електричними холодильниками двох видів: компресорними (з електродвигуном і компресором) і абсорбційними (з нагрівачем). Компресорні холодильники в 3 - 4 рази економніше абсорбційних. Останнім часом промисловість випускає електрохолодільнікі глибокого заморожування. У порівнянні з компресорними вони споживають електроенергії в 2 рази більше. Місце встановлення холодильника і температура навколишнього середовища мають велике значення для нормального режиму його роботи та економної витрати електроенергії. Холодильник можна ставити біля плити і батарей опалення, на сонячній стороні кімнати. Навколо холодильника повинне бути повітряний простір для циркуляції повітря. У холодильник поміщається їжа, охолоджена до кімнатної температури і в закритому посуді. Продукти в холодильнику розміщуються таким чином, щоб до них був доступ холодного повітря. Терморегулятор потрібно встановити з розрахунком, щоб у охолоджуючої камері підтримувалася температура, необхідна для збереження продуктів, а чи не занадто низька. При утворенні льоду на стінках холодильної камери завтовшки 5 - 10 мм холодильник необхідно розморожувати. Охолодження камери нижче температури, необхідної для збереження продуктів, так само як і підвищення температури навколишнього холодильник повітря, призводить до перевитрати електроенергії.

Регулярне розморожування дає 3 - 5% економії. Не можна встановлювати холодильник у нішу, це перекриває вентиляцію нижніх сусідів і погіршує умови охолодження змійовика конденсатора, що охолоджується кімнатним повітрям, а в закритому просторі він охолоджується набагато гірше, споживання енергії збільшується на 20% (часте включення).

При користуванні телевізором, радіоприймачем, магнітофоном, швейної та пральної машинами, пилососом, праскою та іншими побутовими приладами. За рахунок правильного використання перерахованих приладів можна отримати суттєву економію електроенергії. Не можна допускати холостої роботи побутових приладів, необхідно відключити їх, якщо перестали користуватися ними. Багато побутові електроприлади оснащені автоматичними регуляторами температури або реле часу. Це дозволяє підтримувати задану температуру автоматично або включити прилад через заданий час роботи. Так, наприклад, при користуванні електричним праскою з регулятором температури витрата електроенергії скорочується на 10 - 15%.

При освітленні. При електричному освітленні в першу чергу необхідно звернути увагу на правильний вибір потужності електричних ламп. Електролампи великої потужності не тільки зайво перевитрати електроенергії, але й шкодять зору.

При включенні в електричну мережу лампочка однаково яскраво світить на всі боки і не забезпечує потрібного освітлення, а нам при роботі потрібне світло, зосереджений на певній поверхні або деталі. Для цього електричну лампочку поміщають у світильник.

Від правильно вибраного світильника в значній мірі залежить освітленість кімнати або робочого місця, а також економічність освітлювальних приладів.

Раціональне освітлення кімнати досягається за допомогою полуотраженного або прямого освітлення. Необхідно врахувати, що пряме освітлення економічніше полуотраженного, тому що в першому випадку світильник має відбивач, розташований знизу лампи.

Економії електроенергії сприяє застосування місцевого освітлення: настільні лампи при роботах за столом. Робочий стіл повинен бути встановлений біля вікна, це дозволить скоротити час горіння електроламп при достатньому денному світлі. Стелі і стіни, а також шпалери світлих тонів дозволяють знизити потужність ламп в півтора рази.

Найбільш поширеними і основними джерелами світла в наших квартирах продовжують залишатися лампи розжарювання. Причиною цьому служить простота конструкції, компактність, зручність в експлуатації, дешевизна, великий вибір їх по потужності. Разом з тим лампи розжарювання мають ряд недоліків. У них низький коефіцієнт корисної дії (1,8 - 2,2%); при підвищенні напруги в мережі на 2% термін служби скорочується на 15%, часті включення, відключення і струсу також впливають на строк служби, який становить 1000 год

Більш економічними джерелами світла є люмінесцентні лампи. Вони мають сприятливим світлом випромінювання. Люмінесцентне освітлення створює сприятливі умови для відпочинку, знижує стомлюваність, сприяє збільшенню продуктивності праці.

За кольоровості випромінювання люмінесцентні лампи поділяються на:

1) лампи білого світла (ЛБ);

2) лампи денного світла (ЛД);

3) лампи денного світла з виправленою кольоровістю (ЛДЦ);

4) лампи холодно-білого світла (ЛХБ);

5) лампи тепло-білого світла (ЛТБ), які мають явно виражений рожевий відтінок.

Найбільш економічними і універсальними є лампи білого світла (ЛБ). Вони забезпечують значно кращу передачу кольору, ніж лампи розжарювання і по кольоровості відтворюють приблизно сонячне світло, відбите хмарами. Застосування ламп ЛБ доцільно в дитячих кімнатах для підготовки шкільних завдань і при креслярських роботах.

До найважливіших характеристик люмінесцентних ламп слід віднести те, що світловий потік їх більше, ніж ламп розжарювання. Світлова віддача люмінесцентних ламп становить у середньому 42 - 62 лм / Вт, у той час як у ламп розжарювання - тільки 10 - 20 лм / Вт. Термін служби люмінесцентних ламп становить 5000 год

Своєчасна і систематична чистка світильників, ламп і люстр дозволяє заощадити до 30% електроенергії, що витрачається на освітлення.

Економії електроенергії також сприяє установка в кімнатах подвійних вмикачів. Це дозволяє при необхідності включати люстри повністю або частково.

Настільна лампа з лампочкою 30 Вт дозволяє досягнути кращої освітленості на столі, ніж люстра з 3 - 5 лампочками потужністю 180 - 300 Вт. Подвійний виграш - зір і енергія. З точки зору енергозбереження хороший прилад плавного включення світла. Лампи КЛЛ (компактні люмінесцентні лампи) споживають електроенергії в 6 - 7 разів менше у порівнянні з лампами розжарювання при однаковій освітленості. Але вони дорожче існуючих, хоча державі вигідно знизити ціну на них.

Єдиний у своєму роді в республіці Брестський електроламповий завод випускає компактні люмінесцентні лампи, які споживають електроенергії у шість разів менше, а безперервно горять у вісім разів довше (8000 годин) звичайних.

В даний час важливий розділ номенклатурного переліку продукції, що випускається БЕЛОМО продукції являє собою виробництво світильників, призначених для локального і загального освітлення приміщень найрізноманітнішого профілю - житла, офісів, цехів, магазинів. Використання в світильниках компактних люмінесцентних і галогенних ламп повідомляє даними електроприладів енергозберігаючі властивості. Так, за рахунок застосування галогенних ламп потужністю 20 Вт, якi характеризуються інтенсивним світловим потоком, можливе зниження споживання електроенергії в 2 - 2,5 рази.

При висвітленні сходових майданчиків і коридорів. У будинках встановлюються реле часу або автоматичні вимикачі з витримкою часу. Від контролю за справною роботою цих пристроїв з боку домоуправлінь та мешканців у значній мірі будуть залежати економна витрата електроенергії в місцях загального користування.

Зберегти тепло в квартирі, а разом з ним і заощадити теплоенергію - справа нескладна і великих витрат не вимагає. Підраховано, що утеплення вікон і дверей зберігає до 40% тепла в квартирі. Ретельне утеплення квартири створює затишок, знижує витрати на її опалення в три рази, ніж економиться паливо.

Економія теплової енергії виходить при раціональному використанні гарячої води, так як її втрати в побуті становлять 23%. Для того щоб вимити обличчя, руки, почистити зуби, досить невеликий струменя або кількох склянок води замість безлічі літрів.

Великий внесок в економію теплової енергії вносять будинкоуправління, які своєчасно, до настання холодів, проводять ремонт дверей у під'їздах та скління вікон, ведуть роз'яснювальну роботу з мешканцями.

Одне з найбільш перспективних і швидкоокупних напрямків республіканської програми енергозбереження - обладнання будинків і споруд приладами індивідуального і групового обліку та контролю витрат енергоресурсів. З 1997 року лічильники гарячої та холодної води, тепла та газу в обов'язковому порядку встановлюються у всіх знову споруджуваних житлових будинках. Крім того, ведеться робота з оснащення такими приладами решти житлового фонду. За розрахунками фахівців комітету, вже в 2002 році подібні лічильники повинні бути встановлені в кожному білоруському домі.

Однак слід відзначити, що поки більшість населення ставиться до цього нововведення з побоюванням: мешканцям пропонується купувати необхідне обладнання за свій рахунок. А в суспільній свідомості міцно вкоренилася думка, що після встановлення лічильників платити за комунальні послуги доведеться більше, ніж зараз.

В даний час ми оплачуємо спожиті енергоресурси виходячи з усередненого показника, рівного приблизно 35% від реального витрати на душу населення по країні.

При розрахунку нині діючих універсальних тарифів за основу взято завищений витрата енергоресурсів. Проведений комітетом експеримент показав несподівані результати. Виявляється, потенційно наші співвітчизники цілком в змозі витрачати тепло і воду набагато економніше, ніж зараз. Мешканці квартир, в яких були встановлені лічильники, заплатили за воду і тепло менше, ніж зазвичай. Це означає, що сьогодні абсолютна більшість населення переплачує за енергоресурси як мінімум в 3 - 4 рази.

Що дає реалізація програми з впровадження індивідуальних та групових приладів обліку та контролю витрат енергії державі? За оцінками фахівців комітету, масова установка лічильників дозволить забезпечити економію тепла в 1,5 рази, холодної води - в 2 рази, гарячої - в 2,5 рази. У масштабі держави це величезні гроші, які для нашого бюджету, зрозуміло, не зайві.

Сьогодні лічильник, встановлений у квартирі, окупається через 4 роки. До 2002 року - моменту завершення реалізації програми з масового впровадження індивідуальних приладів обліку та контролю витрат енергії - цей показник зменшиться до 1,5 років. Чим вище будуть ціни на енергію, тим швидше ідеї енергозбереження вкорінятимуться в масовій свідомості.

Поступово в Білорусі також будуть встановлені прилади-регулятори споживання тепла. Коли у всіх квартирах встановлять лічильники тепла і регулятори його споживання, відпадуть всі проблеми, пов'язані з початком опалювального сезону. Включати опалення будуть раніше, оскільки в будь-якому разі його витрата оплатять населення і підприємства.

Список використаних джерел

1. Основи енергозбереження: Учеб. посібник / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, О.М. Ковальов. 2-е вид., Стереотип. - Мн.: БГЕУ, 2002. - 198 с.

2. Сивак О. В., Ширма Р. Р. Основні напрями енергетичної політики Республіки Білорусь. Енергія і менеджмент. 2001. Вип. 1.