Характеристика отрасли

Россия является крупнейшей топливно-энергетической державой мира. По объему производства электрической энергии Россия занимает второе место в мире (ее доля в мировом балансе оценивается в 8 — 9%).

Суммарная мощность электростанций в России составляет 205 ГВт. Эта мощность распределена так (2000 г.), %: тепловые электростанции (ТЭС) — 66,5; гидроэлектростанции (ГЭС) — 19; атомные электростанции (АЭС) — 14,5.

Различают несколько видов промышленной энергии — электрическую, тепловую и электромагнитную.

Электрическая энергия может использоваться либо в большом (например, в электрометаллургии), либо в малом (например, в часовых батарейках) объемах. С экологической точки зрения — это практически чистый вид энергии. Тепловыделение, электромагнитное излучение, высокие напряжения — все эти отрицательные воздействия проявляются на коротких расстояниях и MOiyr быть легко предотвращены. Преимуществами применения электрической энергии являются возможность ее выработки в больших количествах, легкость транспортирования к месту потребления практически на любое расстояние.

Тепловая энергия занимает второе место по масштабам потребления. Небольшие запасы тепловой энергии можно хранить, но трудно передавать на отдаленные объекты. Максимальная дальность передачи тепловой энергии для отопления — несколько десятков километров.

Электромагнитную энергию нельзя хранить, но можно передавать на большие расстояния. Она распространяется с огромной скоростью, поэтому является незаменимой в устройствах связи и управления.

Источники энергии подразделяют на первичные и вторичные.

Первичные источники энергии принято делить на невозобновляемые, возобновляемые и неисчерпаемые.

Невозобновляемые источники объединяют все виды ископаемого топлива, запасы которых в природе ограничены: уголь, нефть, газ, торф, горючие сланцы и уран.

Возобновляемые источники включают гидроэнергию рек, приливов и волн, энергию солнца и ветра. К этому виду источников энергии относится также древесина.

Неисчерпаемые источники — геотермальные и термоядерные источники энергии. Их запасы являются практически неограниченными.

Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) — это энергетический потенциал готовой продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, которые образуются в технологическом процессе и не могут быть использованы в самом промышленном агрегате, но могут быть применены для энергоснабжения других потребителей.

Все ВЭР разделяют на два вида: 1) неиспользованная теплота первичных энергоресурсов (продукты неполного сгорания топлива, теплота дымовых газов, пара, конденсата, сбросных вод); 2) избыточная теплота, появляющаяся в результате осуществления физико-химических процессов (газы доменных, фосфорных и других промышленных печей, теплота готовой продукции, экзотермических реакций и т.д.).

ВЭР первого вида нужно стремиться снизить за счет организации более совершенной технологии и полного горения топлива; ВЭР второго вида — это побочный продукт технологии. Наиболее целесообразно на их основе создавать комбинированные энерготехнологические агрегаты для утилизации теплоты.

Среди вторичных энергетических ресурсов различают горючие, тепловые ресурсы и ВЭР избыточного давления.

Горючие ВЭР— это химическая энергия отходов производства, которые непригодны для дальнейшей технологической переработки или использования. Но они могут быть применены в качестве топлива. Например, доменный, конвертерный, ферросплавный газы, отходящие газы от химических производств, горючие кубовые остатки и др. Энергетический потенциал этих отходов определяется теплотой их сгорания.

Тепловые ВЭР — это теплота основной или побочной продукции, рабочих тел из систем принудительного охлаждения, отходящих газов, пара, горячей воды. Энергетический потенциал тепловых ВЭР определяется теплосодержанием теплоносителей.

ВЭР избыточного давления — это потенциальная энергия газов и жидкостей, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением, которое необходимо снизить перед следующей ступенью использования или при выбросе в атмосферу. Энергетический потенциал таких ВЭР обусловлен давлением и температурой, определяющими возможную работу изоэнтропного расширения для газов и паров.

Для количественной оценки потенциальных возможностей вторичных энергоресурсов рассматривают несколько показателей: выход — количество ВЭР, которое образуется в технологическом процессе в данном агрегате за единицу времени; выработка энергии за счет ВЭР— количество тепла, механической работы или электрической энергии, которое может быть получено в утилизационных установках.

По экспертным оценкам горючие ВЭР используются менее чем наполовину; тепловые ВЭР — менее чем на 20 %; ВЭР избыточного давления — в единичных случаях.