Енергозбереження- найдешевше й екологічно чисте джерелоенергії
Ми вже знаємо,що виробництво енергії, яку ми споживаємо, завдає значної шкоди рослинному ітваринному світу, довкіллю, здоров’ю людини. Це змушує нас задуматись надможливостями ефективнішого використання енергії, що, безперечно, сприятимезбереженню навколишнього середовища і в той же час буде вигідно споживачу.Економія ресурсів і енергії – реальний спосіб зменшити витрати і зберегтидовкілля для майбутніх поколінь.Використання енергії
Енергія увигляді електричного струму, нафти або газу сама по собі не є корисною. Алеробота чи інші способи використання енергії, отриманої з цих джерел – невід’ємначастина нашого повсякденного життя. Невидимі й безпечні джерела енергії можутьбути застосовані для одержання світла, тепла, механічної роботи тощо. Такевикористання джерел енергії ми називаєм корисним застосуванням.
/>
Різні джерелаенергії використовуються для:
- Нагрівання ;
- Охолодження;
- Освітлення;
- Механічної орбіти.
Основні принципи енергозбереження
Енергія надаєлюдині важливі «послуги» у вигляді тепла для обігрівання і готуванняїжі, забезпечує роботу промисловості і транспорту. Ми вже знаємо, що дляотримання цієї енергії необхідне паливо — нафта, газ, вугілля, ядерне паливо,дрова та інші первинні джерела (сонце, вітер, вода). Для того, щоб одержати цюенергію, необхідне спеціальне устаткування, наприклад, печі, турбіни абодвигуни та ін.
Використовуючирізні джерела енергії та технології ми будемо досягати різного корисногоефекту, оскільки значна кількість первинної енергії витрачається марно черезнедосконалу конструкцію та низьку ефективність експлуатації обладнання. Длязменшення витрат енергії при її перетворенні й зниженні негативного впливу їїспоживання на довкілля потрібно застосовувати передові знання з техніки,соціології та природничих наук.
З законузбереження і перетворення енергії ми знаємо, що енергія не виникає з нічого іне зникає в нікуди, а використану енергію не повернути. Отже, потрібнонамагатися не витрачати енергію марно, бо запаси енергоносіїв на Земліобмежені.
Прагнучиполіпшити життєві умови і знизити вплив на навколишнє середовище, люди постійношукають нові методи і технології, що дозволяють ефективно використовуватиенергію.
Для досягненнякорисного ефекту ми повинні якомога повніше використовувати енергію і звести домінімуму непродуктивні витрати. Це передусім: усунення витоків теплого повітряз помешкання, використання енергоефективних електроламп, економія гарячої водита багато іншого.
Якщо ми можемопослуговуватись енергією низької якості (тепло), не слід витрачати енергіювисокої якості (електричний струм). Це повинно зрозуміти суспільство. У процесформування екологічного світосприйняття кожного громадянина, створення новогоспособу життя повинні широко залучатися науковці, політики і громадськість.Організація суспільства, закони природи й економічні важелі повинні сприятиенергоефективності, збереженню корисних копалин, скажімо, шляхом вторинноїпереробки матеріалів, розвитку громадського транспорту тощо.
ВИКОРИСТАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ДЖЕРЕЛЕНЕРГІЇ — ГАЗОТУРБІННИХ КОГЕНЕРАЦІЙНИХ УСТАНОВОКПРІОРИТЕТНИЙ НАПРЯМОК ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХРЕСУРСІВ В УКРАЇНІ:
Впровадження втеплоенергетику систем комбінованого виробництва теплової та електричноїенергії (далі по тексту — когенерація) в Україні до цього часу в основномуреалізовувалася тільки на ТЕЦ.
ТеплоенергетикаУкраїни має ідеальні умови для застосування технологій когенерації. На протязідесятиліть створювалась розгалужена система котельних для централізованоготеплозабезпечення та гарячого водопостачання в містах і великих населенихпунктах, що забезпечувала близько 85 % потрібної теплової енергії. Зекологічних причин переважна більшість котельних муніципального теплопостачанняпрацює на природному газі, завдяки чому доля газу у витратах палива на теплопостачанняперевищує 75 %. Всього на опалення витрачається понад 20%газу, що споживаєтьсяУкраїною в цілому. До речі, ще 66 % природного газу витрачається в промисловійтеплоенергетиці, де також є можливим застосування комбінованого виробництватеплоти, що використовується в теплотехнологічних процесах, та електричноїенергії. Завдяки цьому потреби підприємств в значній мірі, а в деяких випадкахі повністю, можуть бути забезпечені власною електроенергією.
На сьогодніпромисловістю України (ДНВП «Машпроект», НВО «Зоря», ВАТ«Турбоатом», АТ «Мотор-Січ», АТ«Констар» табагато інших) освоєні і серійно випускаються різноманітні газотурбінні двигунипотужністю від 1,6 до 50 МВт. Вони придатні для створення досить економічних парогазовихТЕС і ТЕЦ та реконструкції існуючих станцій шляхом надбудови ними діючихпаротурбінних блоків та котелень, що підвищить економічність їх роботи.Розроблені і підготовлені до виробництва потужні ГТУ які за своїми технічнимита економічними показниками не поступаються найкращим закордонним аналогам.
Також одним ізшляхів вирішення зазначеної проблеми є напрямок розвитку використанняпотенційної енергії надлишкового тиску природного газу в газотранспортнихмережах України для виробництва електроенергії та отримання теплоти або холоду.Ця технологія теж відноситься до напрямку когенерації та використання скидногоенергетичного потенціалу, що дає змогу значно скоротити витрати природногогазу. Цілий ряд заходів в цьому напрямку (зокрема, й використання надлишковоготиску газових потоків ГТС) передбачено Програмою державної підтримки розвиткунетрадиційних і відновлюваних джерел енергії та малої гідро- і теплоенергетики,в якій визначено річний обсяг технічно доступного потенціалу енергозбереженняза рахунок використання надлишкового тиску газотранспортних мереж України вобсязі 2,4 млрд. кВт.год, що дорівнює економії органічного палива в обсязі до840 тис. т.у.п. на рік.
В 2001 році, назамовлення Держкоменергозбереження, Інститутом електродинаміки НАН Українипроведено аналіз енергетичного потенціалу надлишкового тиску природного газу вгазотранспортних мережах областей України (в якому взято до уваги розробленеВАТ "ІВП «ВНІПІТРАНСГАЗ» техніко-економічне обґрунтуваннявикористання утилізаційних турбодетандерних установок різної потужності на газорозподільнихстанціях (ГРС), газорегуляторних пунктах (ГРП) та котельних установках, а такожвизначено перелік об'єктів першочергового впровадження цих установок), згідно зяким першочергова потреба в утилізаційних турбодетандерних установках (з утилізаторамихолоду) становитиме: потужністю до 0,1 МВт — 2000 шт.; потужністю 1,0 МВт — 30шт.; потужністю 2,0 МВт — 14 шт.; потужністю 6,0 МВт — 42 шт., а сумарнапотужність утилізаційних турбодетандерних установок може скласти більше, ніж290 МВт.
Україна маєдостатній науково-технічний потенціал, відпрацьовані технології та виробничіпотужності, що здатні забезпечити розробку та виробництво високоефективнихтурбодетандерних установок різної потужності, будівництво та експлуатаціютурбодетандерних електростанцій. Так, виробничі потужності АТ«Мотор-Січ»(м. Запоріжжя), ВО «Енергія»та АТ«Констар»(м. Кривий Ріг) дозволяють виробляти турбодетандерніустановки потужністю 0,1...6,0 мВт, як для внутрішнього, так і для зовнішньогоринків. ВАТ «СМНВО ім. М.В.Фрунзе»(м.Суми) ДНВП«Машпроект»(м.Миколаїв) та ВО«Зоря» також розробили, напоточний момент, цілий ряд ТДУ і готові розпочати їх випуск, за умовивизначення потреби в них на найближчі роки, а також розробки схеми фінансуваннявиробництва та впровадження ТДУ.
Дочірньоюкомпанією (ДК) «Укртрансгаз» НАК«Нафтогаз України», з метоюпідвищення енергетичної ефективності ГТС України, для інвестиційного проектувпровадження когенераційних технологій запропоновано компресорну станцію (КС)«Богородчани» УМГ «Прикарпаттрансгаз», де плануєтьсявстановити генеруюче обладнання для виробництва 520-540 млн. кВт.годелектроенергії та до 100 тис. Гкал теплової енергії на рік, що повністюзадовольнить потребу КС в електричній та тепловій енергії, а також дозволитьреалізовувати залишки енергії для потреб м. Богородчани.
У ходіреалізації «Програми розвитку енергетики на базі когенераційнихтехнологій» під керівництвом і за участю ІТТФ НАН України та ВАТ«Рассвет», здійснено будівництво першої на Україні когенераційноїустановки електричною потужністю 2,5 МВт на базі котельні «Південна»та газотурбінної електростанції в м. Запоріжжі. Там же, на ГРС-1, в стадіїбудівництва знаходиться дослідно-промислова утилізаційна ТДУ потужністю 1,0МВт. Крім того, на сьогодні, за фінансової підтримки Держкоменергозбереження,ТОВ «Укрнафтозапчастина»(м.Суми) завершує розробку нової конструкціїтурбодетандерного агрегата потужністю до 0,1 МВт із застосуваннямструминно-реактивної турбіни, що має суттєво розширити область використанняскидного енергопотенціалу за рахунок використання ТДУ невеликої потужності.
Реалізаціятакого напрямку енергозбереження України, яким є утилізація надлишкового тискуїї газотранспортних мереж, у технічно можливому та економічно доцільному обсязі(кожен проект має бути обгрунтований необхідністю та можливістю встановленняТДУ оптимальної потужності (виходячи з потреб наявних споживачів енергії) тапідтверджений розрахунковою ціною виробленої цією установкою електроенергії)потребує значних капіталовкладень та, відповідно, інвестицій. Беручи до увагиобмеженість фінансування з державного бюджету, реальним шляхом забезпеченнявпровадження проектів, наявних у цій сфері, залишається залучення власнихкоштів підприємств, місцевих бюджетів, кредитів Української державноїінноваційної компанії та комерційних банків, інвестицій та інших джерелфінансування, не заборонених чинним законодавством України.
Існують такожтехнічні та організаційні складнощі при експлуатації турбодетандерних установок(утворення газогідратів, проблеми з використанням значної кількості холоду, щоутворюється при роботі ТДУ, необхідність попереднього підігріву газу передподальшою подачею його в трубопровід, а також зміни в обсягах та режиміобслуговування установок тощо). З огляду на це, доцільно здійснювати впровадженнякогенераційних технологій поступово, на тих об'єктах, де це економічно доцільнота підтверджено ретельними техніко-економічними розрахунками, з одночаснимнапрацюванням досвіду експлуатації цих установок. Крім того, в діючих насьогодні Правилах користування електричною енергією, не передбаченівзаємовідносини між електропередавальною, електропостачальною організаціями тасуб’єктами господарювання, що мають бажання працювати в когенераційних режимах.На практиці, враховуючи режими роботи ГРС, це призводить до неузгодженостітехнології передачі виробленої ТДУ електроенергії до загальної мережі тапороджує дуже високу вартість робіт з підключення за вимогамиелектропередавальних організацій, що, кінець-кінцем, відбивається наефективності використання ТДУ і гальмує темпи нарощування обсягів рекупераціїенергії за рахунок використання скидного енерготехнологічного потенціалу.Обленерго підключає до своїх електромереж, як правило, об’єкти електричноюпотужністю починаючи з 20 МВт, це негативно впливає на розвиток використанняелектричної енергії виробленої на об’єктах альтернативної енергетики. Першийдемонстраційний об’єкт електричною потужністю 2,5 МВт в м.Запоріжжі, якийвведено в дію, спрямований на відпрацювання новітніх технологій та створення вУкраїні сприятливих умов для організації широкомасштабного впровадження втеплоенергетику когенераційних систем.
На основі Угоди«Про співробітництво між Українською державною інноваційною компанією таДержавним комітетом України з енергозбереження» до Перелікуенергоефективних проектів, спрямованих на виконання Програми НВДЕ, а такожЗаконів України «Про енергозбереження» та «Про альтернативнівиди рідкого та газового палива», внесено проект «Створеннягазогенераторної теплоелектростанції в м. Бориславі з використаннямвідбензиненого газу на Бориславському ГПЗ».
Цей проектвідноситься до першочергових проектів з енергозбереження та, на виконаннядоручення Президента України до пропозицій Східно-Європейського ЕнергетичногоСоюзу (СЄЕС), має здійснюватися на виробничих площадках Бориславського ГПЗ зметою поліпшення екологічної ситуації в м. Бориславі. Ним передбаченовикористання отриманого при здійсненні вакуум-процесу з дегазаційних та іншихсвердловин відбензиненого вакуумного газу, що, через завищений вміст кисню, єнекондиційним та спалюється на факелах.
В той же час,супутний відбензинений вакуумний газ низького тиску є нетрадиційним видомгазового палива, використання якого, згідно з проектом СЄЕС, надасть можливістьвирішити проблеми Державної комісії з питань технолого-екологічної безпеки танадзвичайних ситуацій щодо зменшення загазованості в м. Бориславі, дозволитьотримати додаткову кількість теплової та електричної енергії (що сприятимезменшенню пікових навантажень на енергосистему в цьому районі) за рахуноквикористання позабалансних енергоресурсів, створить робочі місця, поширитьнабутий досвід новітніх технологій на інші підприємства в даній галузіекономіки України.
Своєчаснареалізація цього проекту дозволить забезпечити виконання завдань щодозбільшення обсягів застосування альтернативних видів палива. Заслуговують наувагу установки, розробки НВП «Машпроект», з упорскуванням пари впроточну частину двигуна для отримання додаткової механічної енергії ГТД таустановки типу «Водолій», останні можуть застосовуватися в маловоднихрегіонах. Враховуючи важливість впровадження когенераційних технологій всуспільне виробництво України та з метою створення нормативно-правових засаддля забезпечення нарощування обсягів їх впровадження, Комітет здійснює фінансуваннянауково-дослідної роботи «Обгрунтування пріоритетних напрямів когенераціїв промисловості України», планує провести розробку відповіднихРекомендацій та започаткував роботу над проектом Закону України «Прокомбіноване виробництво теплової та електричної енергії та використанняскидного енергетичного потенціалу».
Якісніекономічні наслідки від реалізації цих заходів полягають, по-перше, в розвиткунайбільш ефективних енергозберігаючих технологій комбінованого виробництва вУкраїні електричної енергії та теплоти. Пояснюється це зменшенням паливноїскладової вартості виробництва теплоти на цьому об’єкті у порівнянні зіснуючими котельнями. Це має суттєво підвищити економічну привабливістьцентралізованого теплофікаційного енергозабезпечення і, нарешті, змінитинебезпечну тенденцію останніх років до масової відмови споживачів теплоти відпослуг ТЕЦ через штучно завищену вартість постачання теплоти від них.
Поширеневпровадження когенераційних установок стимулюватиме відновлення та розвитоквітчизняного енергомашинобудування (газові поршневі двигуни, газотурбінніустановки, електрогенератори, розподільні щити та системи автоматики тощо).
Комплексневирішення проблем підтримки, реконструкції та розвитку великої та малоїтеплоенергетики України забезпечить підвищення техніко-економічних показниківта надійності устаткування, значну економію паливно-енергетичних ресурсів тазменшення негативного впливу на навколишнє середовище. Зменшення електричногонавантаження на існуючі конденсаційні електростанції приведе до зменшеннявитрат палива, що спалюється в топках енергетичних котлів, і, як наслідок, дозниження викидів забруднюючих довкілля речовин. Екологічні характеристикикогенераційної установки, що працює на газі, є дуже сприятливими і відповідаютьсучасним нормам.
Розробка гнучкоїстратегії організації широкомасштабного впровадження в теплоенергетику системкогенерації дасть змогу виконати в Україні заплановані Урядом заходи знарощування обсягів економії паливно-енергетичних ресурсів.
В перспективі розвитоккогенерації в системах теплопостачання дозволить:
· суттєво підвищити рівень енергетичноїнезалежності та життєздатності міст і регіонів;
· мінімізувати витрати на транспортуванняпалива та електроенергії;
· зменшити витратні частини місцевих бюджетівза рахунок істотної економії імпортного природного газу;
· збільшити доходні частини бюджету зарахунок того, що кошти від реалізації теплоти та електроенергії залишаються врегіоні;
· створити додаткові робочі місця та, тимсамим, вирішити соціально-економічні питання у регіоні.
Наприклад.Проведені розрахунки тільки для потужних котлів понад 5 МВт виявили, щонадбудова когенераційних установок до існуючих в м.Запоріжжі котлів дозволитьввести в дію 200 МВт високоекономічних, маневрових потужностей, а по областіцей показник досягне 285 МВт. Враховуючи потужності подібних котлів в системікомунального господарства України, можна зробити оцінку обсягів можливоговпровадження когенерації в котельнях систем теплопостачання на рівні 5-8 ГВт.Великий потенціал когенерації є в промислової теплоенергетиці України. Тількина об"єктах промислового виробництва можливо встановити біля 1000 МВТкогенераційних електрогенеруючих потужностей. (За даними Інституту технічноїтеплофізики НАН України).
Висновки
Енергія — ценевід’ємна частина нашого життя, але все ж таки її виробництво завдає значноїшкоди навколишньому середовищу та здоров’ю людини. Використання будь-якого видуенергії і виробництво електроенергії супроводжується утворенням багатьохзабруднювачів води і повітря. Запобіганням цьому може бути використання новихтехнологій на виробництвах. І в Україні є всі можливості для цього.
Запровадженнянових технологій на виробництвах зменшать витрати грошей і допоможуть зберегтиприродні ресурси в цілісності. Для досягнення корисного ефекту потрібно якомогаповніше використовувати енергетичні ресурси і звести до мінімуму нераціональнівитрати.
В Україні єдостатній потенціал для впровадження когенераційних технологій. Необхідно всіновостворювані енергетичні об’єкти перевіряти на можливість використаннякогенераційних технологій і там де економічно доцільно впроваджуватикогенераційні технології, вони повинні мати належний стимул і підтримку длявпровадження. Цей напрямок є перспективним для впровадження в Україні в зв’язкуз тим, що при цьому можуть бути використані різні механізми фінансуваннябудівництва когенераційних установок в стислі терміни при використанні вжеіснуючого обладнання (котлів котелень для використання в якостітеплоутилізаційних, насосного обладнання і таке інше). В нашій країні є всіможливості налагодити та поставляти під замовлення відповідне когенераційнеобладнання в достатніх обсягах.
Якщо ми будемобільш раціонально використовувати енергетичні ресурси, то ми зможемо зберегтиприроду в цілісності ще на багато років.