Учебник - Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (989625), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Это означает, что для полезного использования 1 т у.т. газанеобходимо добыть 1,167 т у.т., или в расчете на 1 тыс. м куб. природного газа – 1,35 т у.т.При использовании угля в качестве котельно-печного топлива наибольшие энергозатраты расходуются на его добычу: электроэнергии – 32,4 кВт⋅ч, тепловой энергии – 0,0265 Гкал и котельнопечного топлива – 26,5 кг в расчете на 1 т угля. Кроме того, энергозатраты расходуются при обогащении угля, а также при его транспортировании железнодорожным, автомобильным и речнымтранспортом. Суммарный расход первичного топлива на все перечисленные нужды составляет 65кг у.т. на 1 т у.т. угля энергетического, т.е.
для использования 1 т у.т. угля в качестве котельнопечного топлива необходимо добыть 1,065 т у.т., или в расчете на 1 т угля энергетического (с калорийностью 4400 тыс. ккал) – 0,655 т у.т.Таким образом, коэффициенты пересчета потребленного котельно-печного топлива в первичноедля 1 т у.т. мазута – 1,107;составляют:для 1 т у.т.
газа – 1,167;для 1 т у.т. энергетического – 1,065 т у.т.В 1985 г. для полезного потребления 1 т у.т. котельно-печного топлива необходимо было добыть1,134 т у.т. первичных энергоресурсов, т.е. усредненный коэффициент пересчета равен 1,134.Тепловая энергия. В 1985 г. на долю ТЭЦ и крупных котельных мощностью более 50 Гкал/ч приходилось более 50% выработки тепловой энергии.В настоящее время коэффициент полезного действия ТЭЦ составляет:ТЭЦ = 0,82 ÷ 0,88 – на твердом топливе;ТЭЦ = 0,88 ÷ 0,92 – на жидком топливе.КПД соответственно районных и местных котельных составляет:для районных:к.р. = 0,75 ÷ 0,80 – на твердом топливе;к.р.
= 0,80 ÷ 0,85 – на газе и жидком топливедля местныхк.м. = 0,50 ÷ 0,55 – на твердом топливе;к.м. = 0,60 ÷ 0,70 – на газе и жидком топливе.Потери тепла в сетях при раздаче энергии определяются на основе показателей КПД сетей, величина которых в настоящее время составляет:КПД тепловых сетей от ТЭЦ – 0,9 ÷ 0,95;КПД тепловых сетей от районных котельных – 0,92 ÷ 0,96;КПД тепловых сетей от местных квартальных котельных – 0,98 ÷ 0,99.Усредненный коэффициент полезного действия систем теплоснабжения, учитывающий сложившуюся структуру генераторов тепла (ТЭЦ, котельных и т.д.), а также виды применяемого топлива,равен:0,819 × 0,36 + 0,775 × 0,18 + 0,615 × 0,24 + 0,55 × 0,22 = 0,704Средний по СНГ расход первичного условного топлива на выработку тепловой энергии и доставкуее потребителю с учетом усредненного КПД систем теплоснабжения, а также с учетом расходатоплива на его добычу, переработку и транспортирование составляетр=1× 10(1 + 0,134 )= 0,230 п п.у.т,7 × 10 × 0,704где 1×10 – количество ккал в Гкал; 0,134 – коэффициент, учитывающий расход первичного условного топлива, необходимого для добычи, переработки и транспортирования 1 т условного топлива3до места его потребления; 7×10 – количество ккал в 1 т у.т.; 0,704 – расчетный усредненный постране коэффициент полезного действия систем теплоснабжения.Таким образом, коэффициент пересчета 1 Гкал тепловой энергии в условное топливо в настоящеевремя равен 0,230 т п.у.т., т.е.
для того, чтобы можно было использовать у потребителя 1 Гкал тепловой энергии, необходимо добыть 230 кг п.у.т.Следует отметить, что при этом расчете не учитывается использование вторичных энергоресурсовдля получения тепловой энергии. С учетом этого фактора коэффициент пересчета 1 Гкал тепловой энергии в первичное топливо будет ниже. Так как уровни использования вторичных энергоресурсов в отраслях народного хозяйства резко отличаются, то фактические коэффициенты пересчета тепловой энергии в первичное топливо также будут отличны.Расчеты показали, что в 1985 г.
коэффициенты были равны:в среднем по промышленности (централизованные источники теплоснабжения – ТЭЦ и крупные котельные) – 1 Гкал тепловой энергии – 0,176 т у.т.в том числе:черная металлургия – 0,124 т у.т.цветная металлургия – 0,169 т у.т.химическая промышленность – 0,150 т у.т.машиностроение – 0,190 т у.т.остальные отрасли промышленности – транспорт, связь – 0,191 т у.т.при производстве тепловой энергии в местных котельных и печах – 1 Гкал – 0,237 т у.т.при производстве тепловой энергии для использования ее в коммунально-бытовом секторе1 Гкал – 0,199 т у.т.Электроэнергия. При определении расхода первичных топливно-энергетических ресурсов, необходимого для производства электроэнергии, может быть рассмотрено два случая.
В первом можноопределять расход первичного органического топлива на выработку электроэнергии. При этом,чем выше доля энергии, вырабатываемой на гидростанциях, тем ниже удельный расход потребляемого органического топлива. В 1986 г. он был равен:326,2 × (1 + 0,134 ) × 0,75 × 1,094 = 304 г у.т./кВт⋅ч,где 326,2 – средний расход условного топлива, необходимый для 1 кВт⋅час электроэнергии наэлектростанциях общего пользования, г; 0,134 – коэффициент, учитывающий расход первичногоусловного топлива, необходимого для добычи, переработки и транспортирования1 т условного топлива до электростанции; 0,75 – удельный вес электроэнергии, вырабатываемой на тепловыхэлектростанциях общего пользования; 1,094 – коэффициент, учитывающий потери энергии в сетяхобщего пользования.Во втором случае эти затраты оцениваются.Усредненный расход топливно-энергетических ресурсов (а не первичного топлива), необходимыйдля выработки 1 кВт ч энергии, равен:326,2 × (1 + 0,134 ) × 0,75 × 1,094 + 123 × 0,25 × 1,094 = 337,6 г у.т.,где 0,25 – удельный вес электроэнергии, выработанной на гидроэлектростанциях и атомных станциях в 1985 г.; 123 – эквивалент для пересчета в условное топливо 1 кВт⋅ч энергии, выработаннойна гидроэлектростанциях и атомных станциях.При втором методе, а он наиболее распространен, принимается условно, что для производстваэлектроэнергии и на атомных станциях, и на гидроэлектростанциях требуется такое же количествотопливно-энергетических ресурсов, как и на тепловых, то есть расчет ведется по замещаемомутопливу.
В этом случае усредненный расход ТЭР, необходимый для выработки 1 кВт ч энергиибудет равен 326,2 × (1 + 0,134) × 1,094 = 389 г у.т.Коэффициенты пересчета различных видов топлива и энергии в первичное условное топливоможно найти в справочном материале к данному пособию.41.1.2.Динамика топливно-энергетического баланса (ТЭБ) в мире, в России.Темпы мирового производства и потребления энергетических ресурсов за последнее десятилетиеимеют тенденцию к снижению. Однако суммарное количество производимых в мире первичныхэнергоресурсов непрерывно возрастает.Согласно данным Международного энергетического агентства, мировое производство первичныхэнергетических ресурсов, включая растительную биомассу, достигло 13,4 млрд. т.у.т.
или в расчете на 1 жителя планеты 2,36 т.у.т./чел. Суммарное потребление электроэнергии составляет 12,1трлн. кВт⋅час или 2187 кВт⋅час/чел. Российская Федерация, выйдя из состава Советского Союза исохранив за собой роль одной из ведущих энергетических держав мира, к сожалению, имеет иныетенденции (рис. 1, табл. 1).140013001200Произв одств о перв ичнойэнергии, млн. ТНЭ11001000Потребление перв ичнойэнергии, млн. ТНЭ90080070019961995199419931992199119901989198819871986198519841983198219811980600Рис.
1 Производство и потребление первичной энергииТаблица 1Топливно-энергетический балансПоказателиОбъем производства19911995199619971737,01408,01398,41362,0462,0306,8301,2305,6643595,5601,5571,1Добыча угля, млн.т.353,0262,8256,7244,4Поставка в страны СНГ– нефти, млн.т.– газа, млрд. куб.м.– угля, млн. т106,581,922,426,168,37,920,668,56,417,168,03,8Производство первичных топливноэнергетических ресурсов, млн.т.у.тДобыча нефти с газовым конденсатом, млн.т.Добыча газа, млрд.куб.м.Анализируя основные показатели работы топливно-энергетического комплекса за последние10 лет, можно отметить, что начиная с 1985 года добыча нефти в стране снизилась с 542,3 млн. тдо 301,2 млн. т в 1996 году. В 1997 году впервые получен прирост добычи на 4,4 млн.
т, ее уровеньвместе с газовым конденсатом составил 305,6 млн. т (101,5% к 1996 г.).За пределы России было вывезено почти 126 млн. т нефти (на 2,7 млн. т больше, чем в 1996 г.), изэтого объема -17,1 млн. т - в страны СНГ и около 109 млн. т - в дальнее зарубежье. За 11 месяцев1997 г. от экспорта нефти и нефтепродуктов получено 19,2 млрд. долларов США.В 1997 году в России было добыто 571,1 млрд. куб. м природного газа (94,9% к 1996 г.).
Снижениедобычи в целом произошло из-за снижениия спроса со стороны отечественных и зарубежных потребителей5Поставка газа за пределы России составила 188,8 млрд. куб. м, что на 3,9% ниже, чем в 1996 г.Поставка газа в СНГ составила 68 млрд. куб. м (99,4% к уровню 1996 г.), а в страны дальнего зарубежья и Балтии 120,8 млрд. куб. м (94,3%).На 1997 г. в целом по России предусматривалось обеспечить добычу угля в объеме 262 млн.
т(102,7% к 1996 г.), продолжить реализацию программы реструктуризации угольной промышленности и на ее основе повысить эффективность ее деятельности и ослабить социальное напряжениев трудовых коллективах отрасли.Фактически добыто 244,4 млн. т, что на 12,3 млн. т (4,8%) ниже, чем в 1996 г. Тенденция к снижению добычи угля продолжает сохраняться.В общем производстве первичных энергоресурсов доля газа возросла с 49% в 1995 г. до 50% в1996 г., доля нефти составила 31, угля - 13, электроэнергии (АЭС и ГЭС) - 6%. Структура производства электроэнергии в 1996 ГЭС- 18, ТЭС - 69, АЭС - 13%.Вместе с тем падение производства энергоресурсов и эти годы оказалось меньшим, чем общийспад в экономике, что повысило энергоемкость ВВП почти на 50% (табл.
2).Таблица 2Экономика и энергетика России в 1991-96 гг. (1990г.=100%)199119921993199419951996Валовой внутренний продукт958474656258Промышленной производство927565515047,5Сельское хозяйство958683736762Капитальные вложения855545343025,5Производство ТЭР9489837776...Потребление ТЭР99,593877773…1.1.3.Тенденции и причины изменения структуры ТЭБ России.Высокая энергоемкость российской экономики обусловлена целым рядом факторов, главнымисреди которых были крайне слабый учет, контроль и регулирование расходования энергетическихресурсов во всех сферах, искусственно заниженные тарифы на электроэнергию и цены на другиеэнергоносители, отсутствие заинтересованности энергопотребителей в рациональном использовании и экономном расходовании энергоресурсов, практически полное отсутствие национальногопроизводства энергоэффективного оборудования, преобладание монопольной системы энергоснабжения и ряд других. В последние годы удельная энергоемкость возросла еще из-за недогрузки или простоя промышленных предприятий.Высокая энергоемкость и непроизводительные расходы энергии обусловили снижение экспортногопотенциала топливно-энергетического комплекса России как минимум на 100 млн.