1598005355-8175385b9c8404424807f40ff9c50b0a (811200), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Они объединяются в научной литературе понятием «альтернативные источники сырья», в то время как топлива, которые получают на их основе, называют «альтернативными моторными топливами». Исследования в области производства и применения альтернативных моторных топлив в последнее время широко развиваются в разных странах мира. Предложены различные методы получения и использования широкой гаммы таких топлив.
Ос новной целью ведущихся в этой области в СССР и за рубежом исследований и разработок является расширение сырьевой базы, поиск энергоэффективных моторных топлив и методов их рационального применения, т. е, создание необходимых технических и экономических условий для частичной замены топлив, вырабатываемых сегодня преимущественно из нефтяногосырья. Каждый из предлагаемых видов альтернативных топлив, а также методов их получения и применения имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому для выбора рациональных вариантов перспективного топливообеспечения транспортной энергетики важно ранжировать такие топлива по их возможной эффективности в сравнении с традиционными нефтяными топливами.
Сложность задачи состоит в том, что здесь тесно переплетаются ресурсные, технические, зкономические н экологические факторы, которые требуют комплексного и системного учета. Хотя моторные топлива находят применение на различных видах транспорта, а также в двигателях внутреннего сгорания, установленных на различных сельскохозяйственных, дорожностроительных и подъемно-транспортных машинах, и на различных стационарных силовых установках, основное внимание уделено использованию топлива на автомобильном транспорте как наиболее крупном его потребителе.
ГЛАВА ! ИСТОЧНИКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОТОРНЫХ ТОПЛИВ 1Д. ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАНИЯ ПЕРВИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ Основой планомерного и своевременного перехода на новые виды энергоносителей, обеспечивающего надежную энергетическую базу общества, служат научно обоснованное определение запасов энергетических ресурсов, технико-экономическая оценка возможности их освоения, исследование динамики и структуры потребления первичных источников энергии и влияния научнотехнического прогресса на масштабы и темпы их использования.
В связи с этим необходимо классифицировать первичные источники энергии на различные категории и группы в зависимости от степени изученности запасов и обоснованности их количественных и качественных оценок, подготовленности энергетических 'ресурсов к промышленной разработке, их народнохозяйственной значимости, технической возможности и экономической целесообразности освоения.
Для количественной и качественной оценки первичных источников энергии, или первичных энергетических ресурсов (ПЭР), важное значение имеет системная характеристика видов энергии и форм ее превращения. В соответствии с современной научной классификацией выделяют следующие виды энергии: ядерная, химическая, тепловая, механическая, электрическая, электростатическая, электромагнитная, упругостная, магнитостатическая, нейтриностатическая, аннигиляционная, нейтринодинамическая и мезонная (мезонодинамическая) [21.
Из этого многообразия в виде конечной энергии в настоящее время используют тепловую (около 76% общего расхода энергии), механическую (около 23%) и электромагнитную (для освещения и передачи информации — около 1%) (3). В качестве энергоносителей для энергопотребляющих установок (мобильных и стационарных силовых установок, включая двигатели внутреннего сгорания, промышленных печей, бытовых нагревательных приборов, котельных различного назначения и т. п.) служат топливо и продукты его переработки, пар и горячая вода, электрическая энергия.
Источниками получения как непосрелственно используемых видов энергии, так и промежуточных энергоносителей являются химическая энергия ископаемых топлив, ядерная энергия, гидравлическая энергия, внутреннее тепло Земли. Во многих случаях первичные источники энергии не могут быть прямо использованы в энергопотребляющих установках, а требуется соответствующее преобразование их в удобнуюдля конечного потребления форму. Например, лобытая из скважины (сырая) нефть для применения ее в двигателях внутреннего сгорания подвергается переработке с получением бензина, реактивного и дизельного топлив и других моторных топлив. Уголь и природный газ для получения электрической или тепловой энергии можно использовать непосредственно нли после соответствующей подготовки, но для эффективного применения в двигателях внутреннего сгорания их необходимо преобразовать в жидкое углеводородное топливо, метанол, сжатый или сжиженный метан, что требует применения соответствующих технических средств и вызывает определенные энергетические затраты, влияющие в конечном счете на оценку величины ПЭР.
Общие запасы энергии, на которые может рассчитывать человечество, оцениваются первичными энергетическими ресурсамн; они подразделяются на две группы — воспроизводимые (возобновляемые) и невоспроизводимые (невозобновляемые). К воспроизводимым источникам энергии относятся следующие: энергия солнечного излучения, достигающая поверхности Земли; гилравлическая энергия стока рек; энергия приливов и отливов океанских вод, образующаяся пол влиянием энергии Луны; энергия мирового Океана в виде морских и океанских волн, течений, тепла морей и океанов; геотермальная энергия (внутреннее тепло Земли); энергия биомассы (сельскохозяйственных культур и их отходов, древесины, водорослей и других растительных материалов, твердых и жидких бытовых отходов и т. п.); энергия ветра. Величина энергетического потенциала воспроизводимых ПЭР огромна, но в настоящее время из всех этих источников энергии в качестве коммерческих, т.
е. потребляемых в промышленных масштабах, используется практически только гидравлическая энергия, па долю которой приходится около 2% общего мирового производства энергоресурсов. К невозобновлясмым энергетическим ресурсам относятся ископаемые топлива — обычная нефть и газовый конденсат, тяжелые нефти н природные битумы, природный (естественный) и нефтяной (попутный) газ, уголь, горючие сланцы и торф. Особое место при оценке энергетических ресурсов занимает ядерная энергия. Если говорить о ядерном топливе, то количество радиоактивных материалов в земной коре ограничено, и в случае использования их в современных реакторах на тепловых нейтронах ресурсы этого топлива следует рассматривать как невоспроизводимые.
Однако при использовании урана в реакторах-размножителях получаемая энергия увеличивается настолько, что этот источник становится воспроизводимым. Классификация запасов и ресурсов полезных ископаемых, а также системная оценка величины ресурсной базы другихпервичных источников энергии, Осуществляемые на единой методо- 9 Таблица 1.1. Сопоставяение категорий запасов н ресурсов нефти, выдеяяемыд по степени изученности в СССР и США Категории запасов и ресурсов Классификацион- ные схемы Неоткрытые (ре- п у р с ы) Открытые (запасы) Предвари- тельно оцененные Перспектив- ные Разведанные Прогнозные Катего- КатегоКатЕГОРИЯ Сз рия Дг~ рни Дз Открытые Неоткрытые Неаоказаниые Доказанные, вероятность подтверждения оценки рзк США АНИ вЂ” АГА с учетам рекомендация докла. да иа Х! МНК Гипотети- ческие Умозритель- ные Вероятные Возможные логической основе, имеют важное значение для определения долгосрочных перспектив энергообеспечения, В настоящее время в разных странах применяют различные классификации месторождений полезных ископаемых.
Сопоставление этих классификаций осложнено неодинаковым подходом к оценке ресурсов и запасов и целевому распределению их по категориям с точки зрения разведанности и зкономической оценки, различием в используемых единицах измерения (массовых, объемных и условных) и применяемых терминах. С целью устранения этих трудностей в течение длительного времени под эгидой различных международных организаций предпринимаются попытки создания универсальной классификации, которые, однако, пока не дали окончательных результатов. На сегодняшний день практически не решена даже задача разработки единой терминологии для характеристики всех типов минеральных ресурсов. Вопросам сопоставления и оценки различных действую)цих классификаций энергетических ресурсов посвящен ряд работ советских и зарубежных специалистов~[4 — 61.
В 1983 г. в нашей стране была введена в действие новая классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и газа, сравнение которой с широко используемой в ряде стран классификацией Американского нефтяного института (АНИ вЂ” АГА) приведено в табл. 1.1 161. Несмотря на различия в методах оценки и учета отдельных категорий, в целом применяемые в СССР и США классификации запасов и ресурсов нефти, основанные на степени их изученности, сопоставимы между собой.