Энергосбережение и ресурсосберегающие технологии.
Экология 11 класс 06.12.2021.
Рациональное использование энергоресурсов.
Человечество не может прожить без энергий. Энергия является частью жизни человека, начиная с того времени как человек открыл для себя энергию огня. На каждом этапе исторического развития усложнение хозяйственной деятельности и желание повысить уровень жизни неизбежно приводило к нехватке энергии.
Проблема снижения энергетических затрат, энергосбережения становится все более актуальной в мировом аспекте. Особенно актуальна эта проблема для российской экономики, поскольку в России энергоемкость промышленного производства и социальных услуг оказывается во много раз выше общемировых показателей. Эта проблема еще более обостряется в связи с постоянным увеличением в нашей стране стоимости энергоносителей: природного газа, нефтепродуктов, электроэнергии и т.д.
Энергосбережение - это реализация комплекса организационных, правовых, производственных, научных, экономических, технических и других мер, направленных на рациональное использование и экономное расходование топливноэнергетических ресурсов. Кроме того, в систему экономии энергии включают меры по вовлечению в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
Энергосбережение - это важная государственная задача по сохранению природных ресурсов.
Структура мирового энергохозяйства на сегодня сложилась так, что 80 % потребляемой электроэнергии получается при сжигании топлива на электростанциях. Ощутимый процент дает и гидроэнергетика (около 15 %), остальное покрывается другими источниками, в основном атомными электростанциями. Потребности человека растут, и сегодня традиционные источники энергии уже не способны обеспечивать требуемый уровень энерговооруженности общества, потому что это невозобновляемые источники.
|
|
|
Значение использования альтернативных источников энергии .
В настоящее время можно наблюдать значительный интерес ученых разных стран к исследованию и использованию альтернативных источников энергии. В первую очередь это связано с большой необходимостью охраны окружающей среды.
Движущей силой этого процесса представляются возникающие изменения в энергетической политике стран со структурой перестройки топливно-энергетического комплекса, связанной с экологическим состоянием, которое возникает в наше время как переход на энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии в энергетике, так и в промышленности и жилищном комплексе.
Рассмотрим отдельные виды альтернативной энергии:
|
|
|
Гелиоэнергетика или солнечная энергетика - это независимое использование солнечного излучения для получения любому виду энергии. Этот вид энергии является также экологическим и широко используемым. Такое широкое использование данного типа энергии объясняется большим годовым значением энергии Солнца. Солнце – источник всех остальных видов энергии на планете. Так как абсолютно чистой атмосферы нет, до поверхности Земли доходит лишь 50% энергии. И даже это количество грандиозно и превышает все другие виды энергии. Солнечная энергетика не загрязняет атмосферу; солнечные киловатты бесплатны. Проблема связана с циклическим характером поступления; под солнечные батареи нужна большая площадь Земли; КПД солнечных установок пока очень низок (около 10%), требуются большие средства на ее улавливание и хранение. Для обеспечения энергией населения Земли достаточно использовать тысячную долю энергии солнечных лучей. Уже сейчас использование солнечных батарей экономически оправдано для обеспечения автономных потребителей электроэнергии. В будущем гелиоэнергетика, по большинству прогнозируемых оценок, должна стать основным способом получения электроэнергии.
|
|
|
Ветровая энергетика. Ветер - один из нетрадиционных источников энергии. Ветер, рассматривается специалистами как один из наиболее перспективных источников энергии, который может заменить не только традиционные источники, но и ядерную энергетику. Энергия ветра по всей Земле больше энергии, потребляемой в настоящее время население мира, примерно в 80 раз.
Силу ветра можно реально считать базой развития будущей энергетики: используется даровая энергия; экологически чисты, не влияют на тепловой баланс атмосферы.
Добыча электроэнергии с помощью ветра имеет ряд преимуществ:
- экологически чистое производство без вредных отходов;
- экономия дефицита дорогого топлива (традиционного и для атомных станций);
- доступность; - практическая неисчерпаемость.
Сейчас большинство стран пытается воспользоваться этим видом энергии, ища при этом наиболее доступные и экономичные способы по использованию ветра. Так, например, в Германии, Австрии и Швейцарии уже используются ветрогенераторы.
|
|
|
Есть и недостатки ветровой энергетики: высокие начальные затраты, низкая интенсивность, работа ветровых установок неблагоприятно влияют на работу телевизионной сети; источник шума; портят ландшафт; неравномерный характер выработки электроэнергии из-за нестабильности ветра, если наступает затишье, ветровая энергия становится равной нулю.
По данным ООН на 2000г. доля новых и неисчерпаемых источников энергии составляла более 13% энергоресурсов и будет эквивалентна использованию примерно 1 млрд.. т. нефти, что не намного меньше доли природного газа и более, чем в два раза превышает долю ядерной энергии.
Основными направлениями экономии энергии в нефте- и газоперерабатывающих производствах являются:
модернизация действующего и замена устаревшего энергетического и энергоиспользующего оборудования, машин и механизмов;
оптимизация режимов работы энергетических и технологических установок в целях значительного снижения удельных расходов топлива, тепловой и электрической энергии;
широкое использование современных приборов и автоматизированных систем для учета и контроля расхода энергии;
повышение уровня использования вторичных топливно-энергетических ресурсов, максимальное применение рекуперации теплоты в технологических агрегатах и использование теплоты вентиляционных выбросов для предварительного подогрева вентиляционного воздуха, а также утилизация других видов низкопотенциальной теплоты с помощью тепловых насосов;
снижение потерь топлива и нефтепродуктов при транспортировке, хранении и использовании, а также тепловой и электрической энергии при производстве и передаче.
Наиболее перспективным и реальным путем дальнейшего роста конкурентоспособности нефте- и газоперерабатывающих производств является улучшение использования вторичных энергоресурсов (ВЭР).
В отраслях нефтяной и газовой промышленности имеются большие возможности улучшения использования ВЭР. Так, на нефтеперерабатывающих предприятиях используется только около половины общего объема вторичной теплоты, что приводит к потерям до 5 млн. т. у. т. в год.
Основными направлениями использования вторичных энергоресурсов в отрасли являются:
· утилизация отходящих дымовых газов и теплоты нагревательных установок и утилизационных котельных агрегатов;
· вторичное использование греющего пара (передача пара после обогрева аппаратов, где требуется высокая температура, на аппараты с небольшой температурой обогрева и для отопления);
· максимальное использование изоляционных и экранизирующих устройств;
· предотвращение тепловых потерь, особенно в зимнее время;
· тщательный подбор электродвигателей пропорционально мощности рабочих машин и аппаратов;
· повторное использование воды.
Повышение уровня утилизации ВЭР обеспечивает не только значительную экономию топлива, капиталовложений, но и существенное снижение себестоимости продукции отрасли, а, следовательно, повышает эффективность действующего производства.
Основные направления и способы энергосбережения:
-Экономия электрической энергии: замена ламп накаливания на энергосберегающие (люминесцентные, компактные люминесцентные, светодиодные), использование энергосберегающих устройств.
-Экономия тепла: снижение теплопотерь, использование теплосберегающих материалов при строительстве и модернизации зданий, установка теплосберегающих оконных конструкций и дверей.
-Экономия воды: установка приборов учёта потребления воды, использование воды только когда это действительно необходимо, установка сливных унитазных бачков, имеющих выбор интенсивности слива воды, установка автоматических регуляторов расхода воды.
Примеры, характеристика и способы энергосбережения:
- Основная ответственность за сохранение тепла ложится на наружные поверхности – стены, фундамент, крышу, так как именно они имеют наибольшую площадь соприкосновения с внешней средой. Теплоизоляция, правильно организованная с помощью энергосберегающих покрытий не только создаст комфортный микроклимат в доме, но и позволит сэкономить средства на отоплении.
- Энергосберегающая штукатурка высокоэффективное покрытие нового поколения, которое разработано специально для строительства экологически чистого и энергосберегающего жилья. В общей сложности энергосберегающая штукатурка представляет собой стандартный цементный раствор, в который добавлены современные наполнители - пемзовый порошок, пенополистирол, перлитовый песок.
- Пенополиуретан – прочный и легкий энергосберегающий материал, который имеет своеобразную структуру, обладает самым маленьким водопоглощением и самым низким коэффициентом теплопроводности по сравнению с другими энергосберегающими материалами.
- Пеностекло – особенный энергосберегающий материал, состоящий из сферических и гексагональных герметично замкнутых ячеек. На вид пеностекло очень напоминает пемзу или стеклянную пену с множеством ячеек.
- Энергосберегающая краска – легкий, гибкий, растяжимый, хорошо адаптируемый к поверхностям материал. Энергосберегающая краска состоит из полых микроскопических силиконовых и керамических шариков, находящихся во взвешенном состоянии в жидкости, которая состоит из неорганических пигментов и синтетического каучука. Уникальность энергосберегающей краски заключается в ее теплоизоляционных свойствах, которые являются результатом интенсивного воздействия молекул воздуха, находящихся в шариках.
- Энергосбережение. В процессе эксплуатации электрических сетей и электрооборудования жилых зданий имеются определённые возможности снижения расхода электроэнергии. Электрическое освещение квартир осуществляется с помощью светильников общего и местного освещения, как правило, с лампами накаливания. В настоящее время всё шире внедряется люминесцентное освещение, позволяющее без дополнительного расхода энергии создать более высокие уровни освещённости. Кроме того, люминесцентные лампы имеют значительно больший срок службы и менее чувствительны к колебаниям напряжения. Расход электроэнергии на освещение, благодаря переходу на эти лампы, снизился вдвое.
2009 году в России вышел федеральный закон «Об энергосбережении». Он направлен на то, чтобы уменьшить расход энергии и при этом сохранить комфортные условия для жизни и работы. Данные меры принимаются по всему миру. Так, например, в некоторых странах снижают налоги или выплачивают денежные дотации предприятиям, где следят за эффективным использованием энергии.
Энергосбережение и ресурсосберегающие технологии.
Эффективное использование энергии — ключ к успешному решению экологической проблемы.
В настоящее время энергосбережение - одна из приоритетных задач. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами.
Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.
Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что большая часть потерь – до 90% – приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9–10%. Поэтому основные усилия по энергосбережению сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии.
Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям.
Энергосберегающая технология – новый или усовершенствованный технологический процесс, характеризующийся более высоким коэффициентом полезного использования топливо энергетических ресурсов (ТЭР).
Внедрение энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность, как предприятий, так и частных лиц на бытовом уровне, является одним из важных шагов в решении многих экологических проблем – изменения климата, загрязнения атмосферы (например, выбросами от ТЭЦ), истощения ископаемых ресурсов и др.
Обычно предприятия внедряют следующие типы технологий, которые дают значительный энергосберегающий эффект:
1. Общие технологии для многих предприятий, связанные с использованием энергии (двигатели с переменной частотой вращения, теплообменники, сжатый воздух, освещение, пар, охлаждение, сушка и пр.).
2. Более эффективное производство энергии, включая современные котельные, когенерацию (тепло и электричество), а также тригенерацию (тепло, холод, электричество); замена старого промышленного оборудования на новое, более эффективное.
3. Альтернативные источники энергии.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!