ЭНЕРГОБАЛАНСЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

Виды энергобалансов

Энергетический баланс по физической сути является частным выражением фундаментального закона сохранения энергии. Энергетический баланс представляет собой равенство между суммарной подведенной энергией и суммарной полезной и потерянной энергией.

Полезная энергия — это количество энергии, теоретически необходимое для проведения энергетических процессов или получаемое на стадиях переработки, преобразования, транспортировки или хранения энергетических ресурсов.

Потери энергии — это разность подведенной и полезной энергии [1, 2]. Различаютпроизводительные потери, которые технологически неизбежны и нормируются, инепроизводительные потери, возникающие в результате неправильной эксплуатации оборудования при добыче, транспортировке, хранении, преобразовании и конечном потреблении энергоресурсов. Последние потери могут быть устранены в результате проведения организационных или технологических энергосберегающих мероприятий.

Энергетические балансы составляются в целях определения потребности в энергетических ресурсах проектируемых объектов, анализа и оценки эффективности использования энергетических ресурсов в стране, отдельном регионе, отрасли народного хозяйства, на предприятии, технологической установке и других объектах, потребляющих ТЭР.

Энергетические балансы составляются дляпотребителей ТЭР. Среди потребителей ТЭР можно выделить: народное хозяйство страны в целом; отрасль народного хозяйства; энергопотребляющие объекты, объединенные по территориальному признаку; общественные, административно-бытовые и жилые здания; промышленные предприятия в целом; отдельные цеха промышленного предприятия; технологические линии; установки и аппараты.

Энергетические балансы могут составляться по суммарному потреблению всех видов энергоресурсов (топлива, электрической или тепловой энергии и др.). Такие балансы называются сводными.

Сводные энергетические балансы отражают равенство приходной и расходной частей всех видов энергетических ресурсов. Балансы составляются для объектов, объединенных по территориальным или производственно-отраслевым признакам.

Частные энергетические балансы составляются по одному из видов энергоресурсов.

Приходная часть энергетического баланса характеризует структуру добычи и производства всех видов энергетических ресурсов, поступления ТЭР от внешних потребителей и переходящие остатки. Расходная часть энергетического баланса характеризует структуру и направления использования различных энергетических ресурсов, включая потери, отпуск энергетических ресурсов внешним потребителям и переходящие остатки [2].

В качестве примера сводного баланса, составленного для региона, рассмотрим энергетический баланс Энской области [3].

Пример 4.1. Составить энергетический баланс Энской области. В области добываются нефть и природный газ. Вся нефть транспортируется за пределы области. Добываемый газ используется для нужд энергоснабжения объектов области. Электроснабжение осуществляется в основном от внешних источников и частично от предприятий энергосистемы области. Теплопотребляющие объекты снабжаются теплотой от предприятий энергосистемы, муниципальных и промышленных котельных, которые используют ввозимое топливо (газ, уголь), электроэнергию и теплоту на собственные нужды. Транспортные средства обеспечиваются ввозимыми нефтепродуктами. Ввозимое топливо (газ и нефтепродукты) частично используется также на предприятиях промышленного комплекса области. Потребителями произведенных (электроэнергия, тепловая энергия, механическая энергия) и первичных (газ, нефтепродукты) энергоресурсов являются: объекты промышленного, коммунально-бытового, агропромышленного, транспортного комплекса и связи области. Располагаемые произведенные энергоресурсы

оцениваются в 5698 • 10³ ту.т. За вычетом потерь до потребителей доходит 3002 -10 т у.т. энергоресурсов, а также 1200 -10 т у.т. котельно-печного и моторного топлива. Потери энергии у потребителей оцениваются в 1801 • 10 т у.Т.

Решение. Приходная и расходная части энергетического баланса области даны в табл. 4.1. Баланс удобно представить также в виде диаграммы энергетических потоков [3], приведенной на рис. 4.1.

Анализ энергетического баланса (рис. 4.2) показывает, что основная потребность в энергоресурсах области покрывается за счет энергоносителей, произведенных с использованием ввозимого топлива (более 70 %), а объемы потребления основных энергоресурсов (электроэнергии, тепловой энергии и топлива) конечными потребителями сопоставимы. Это означает, что мероприятия по энергосбережению у потребителей должны охватывать все направления использования топлива и энергии. Особенностью приводимого баланса является выделение в явном виде потерь энергии по всем энергоресурсам (рис. 4.3). Основные потери имеют место при теплоснабжении и использовании моторного топлива.

Пример 4.2. Составить топливно-энергетический баланс Тверской области за 2000 г. (по данным [4]). В области производится и добывается 4,6 млн т у.т., в том числе ядерного топлива, служащего источником производства электроэнергии на АЭС, 4,2 млн т у.т.; природного топлива 0,4 млн т у.т. Ввоз энергоресурсов в виде котельно-печного и моторного топлива, млн т у.т., составляет: угля — 0,1; природного газа — 4,8; мазута — 0,5; автобензина — 0,2; дизельного топлива — 0,3; продуктов нефтепереработки — 0,4. Вся производимая на АЭС электроэнергия передается потребителям за пределы области. Внутреннее потребление топлива составляет 6,7 млн т у.т., распределение потребления топлива по отраслям представлено на рис. 4.4. Топливо, потребляемое в области, — это топливо, добываемое в самой области и ввозимое из-за ее пределов.

Рис. 4.1. Энергетический баланс, тыс. т у.т., Энской области [3]:

ЭЭ — электроэнергия; ТЭ — тепловая энергия; ЭД — энергия движения; НИ — нефтепродукты; ЭС —энергосистема; МК — муниципальные котельные; КП — промышленные котельные; ТС — транспортные средства; ПК — промышленный комплекс; КБК — коммунально- бытовой комплекс; АПК— агропромышленный комплекс; ТКиС — транспортный комплекс и связь

Энергетический баланс Энской области, тыс. т у.т. (по данным [3])

Таблица4.1

Приход	Значение	Расход	Значение
1. Добыча	7792	1. Вывоз нефти	7464
В том числе:		2. Потребление энергоресурсов (всего)	4202
нефти	7616	В том числе по отраслям
газа	176	в промышленном комплексе	3392
2. Ввоз ТЭР (всего)	6722	в коммунально-бытовом комплексе	360
В том числе:		в агропромышленном комплексе	240
электроэнергии	1370	на транспорте и в связи	210
тепловой энергии	612	В том числе по видам ТЭР:
угля	1060	электроэнергии	1500
газа	3030	тепловой энергии	1363
нефтепродуктов	650	энергии движения	139
		котельно-печного и моторного топлива	1200
		потери у потребителей	1801
		3. Потери при преобразовании, перваче	2848
		и транспортировки ТЭР (всего)
		В том числе:
		нефти	* 152
		электрической энергии	213
		тепловой энергии	2225
		энергии движения	258
Итого	14 514	Итого	14 514

Рис. 4.2. Структура потребления энергоресурсов, поступающих от внешних источников «(я) и расходуемых конечными потребителями (б) в энергетическом балансе Энской области

Рис. 4.3. Соотношения между производственными энергоресурсами и их потерями, %, в энергобалансе Энской области (числа в ст олбцах диаграммы обозначают объемы производства и потерь, тыс. т у.т.)

Рис. 4.4. Потребление котельно-печного и моторного топлива в Тверской области в 2000 г. [4] (числа на диаграмме обозначают объемы потребления, млн т ул., и доли в общем объеме потребляемого топлива, %)

Решение. Частный баланс потребления в области топлива, млн т у.т., представлен на рис. 4.5 в виде диаграмм приходной и расходной частей. Приведенный баланс в отличие от данного в примере 4.1 представляет собой пример синтетического баланса, поскольку не включает в себя потери энергетических ресурсов.

Рис. 4.5. Баланс потребления топлива в Тверской области в 2000 г. (по данным [4]):

а — приходная часть; б — расходная часть

В качестве примера сводного баланса можно привести баланс потребления топливно-энергетических ресурсов промышленным предприятием за определенный период времени [5]. Баланс составляется в расчете на условное топливо.

Пример 4.3. Предприятие на технологический процесс и выработку тепловой и электрической энергии на собственной ТЭЦ использует мазут = 12 100 ккал/кг, дополнительное потребление электроэнергии предприятием от стороннего источника составляет Э_с = 80 • 10⁶ кВт • ч/год. Потребление мазута на технологический процесс М = 400 т/год. ТЭЦ вырабатывает тепловую энергию в количестве Q = 50-10 Гкал/год при удельном расходе условного топлива b_э = 160 кг у.т/Гкал и электроэнергию в количестве Э = 20^.10⁶ кВт -ч/год при удельном расходе условного топлива b_э = 320 г у.т/(кВт • ч). Требуется определить годовое потребление энергоресурсов предприятием в расчете на условное топливо.

Решение. Годовое потребление энергии

где В_Т — расход условного топлива на технологический процесс; В_ТЭ, В_Э — то же на производство тепловой и электрической энергии; В_С — потребление электроэнергии из энергосистемы.

Годовое потребление мазута на технологический процесс в расчете на условное топливо

Годовое потребление условного топлива на выработку тепловой энергии

Годовое потребление условного топлива на выработку электроэнергии на собственной ТЭЦ

Годовое потребление электроэнергии из энергосистемы в расчете на условное топливо

где b_эт — эквивалент удельного расхода условного топлива на выработку 1 кВт • ч электроэнергии.

Следовательно, суммарное потребление энергоресурсов предприятием

С использованием данных этого примера сводный баланс потребления ТЭР представим в виде табл. 4.2. Сводный баланс составляется с учетом поступления всех видов ТЭР и распределения их на технологические и собственные нужды (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), которые в приведенном примере не указываются.

Таблица 4.2

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 2062; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 15 16 171819 20 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!