2020-05-11
458
Рациональное использование энергетических ресурсов
К группе наиболее энергоемких отраслей нефтяной и газовой промышленности относятся нефтеперерабатывающие предприятия, поскольку их удельный вес в отраслевой структуре энергопотребления промышленности значительно выше, чем в отраслевой структуре промышленного производства. На НПЗ используются все виды физической энергии. Наиболее широкое применение имеют тепловая, электрическая и механическая. рациональный использование ресурс промышленность
Электрическая энергия используется в отрасли для осуществления процессов электролиза, электротермии и т. п. Современная техника создает дополнительные возможности для эффективного применения новых электротехнологических процессов и автоматизированных средств управления нефтеперерабатывающим производством.
Структура потребности перерабатывающих отраслей нефтяной и газовой промышленности в электроэнергии (доля отдельных групп потребителей в общей потребности электроэнергии на предприятиях отрасли), %:
|
|
|
Технологические установки40-50
Водоснабжение, охлаждение и канализация20 - 30
Сырьевые промежуточные и товарные парки15 - 20
Подсобно-вспомогательные объекты15 - 20
Освещение8 - 12
Тепловая энергия необходима для нагревания и охлаждения всех взаимодействующих в процессе производства веществ, являющихся как предметами и продуктами труда (сырье, основные материалы и готовые продукты), так и средствами труда (вспомогательные материалы).
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).
|
|
|
Использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) в России характеризуется следующими показателями:
потребление горючих ВЭР 10-15 млн. т.у.т.
то же в % от выхода горючих ВЭР - 90-95
потребление тепловых ВЭР 55-70 млн. Гкал.
то же в % от выхода тепловых ВЭР - 18-20
экономия энергоресурсов от использования ВЭР - 20-25 млн. т.у.т.
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.
Тема Экологические риски при добыче и использовании природных ресурсов. Задание: по таблицам и рис. написать сообщение. Экологические риски.
6. Тема. Энергосбережение и ресурсосберегающие технологии. Задание: выписать из конспекта энергосбережение и ресурсосберегающие технологии.
Конспект
Пути реализации ресурсо-энергосберегающих технологий:
1. Безотходная технология производства - принцип организации производства вообще, обозначающий использование сырья и энергии в замкнутом цикле. Замкнутый цикл означает цепочку первичное сырьё - производство - потребление - вторичное сырьё. [4]
2. Малоотходная технология производства - промежуточная ступень перед созданием безотходной технологии, подразумевающая приближение технологического процесса к замкнутому циклу. При малоотходной технологии вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами. Часть сырья всё же превращается в отходы и подвергается длительному хранению или захоронению. Оценить степень приближения к безотходной технологии можно с помощью материального индекса производства.[4]
3. Повышение выхода продукции
4. Снижение ресурсоёмкости и энергоёмкости (применение инновационных технологий, современного оборудования, приборов и т.д.)
5. Удлинение срока службы продукции
6. Применение материалов заменителей
7. Применение экономичных материалов
8. Применение нетрадиционных источников энергии (гидроэлектростанции, приливные электростанции фотоэлектрические панели, ветроэлектростанции, тепловые насосы и.т.д)
9. Повышение качества продукции
10 Применение современных приборов учёта энергоносителей
Ресурсо-энергосберегающие технологии предполагают, что производство и реализация конечных продуктов выполняется с минимальным расходованием вещества и энергии на всех стадиях производства. При этом воздействие на природные системы и человека должно быть наименьшим. Здесь же выдвигается требование полного учёта расходов первичных компонентов природы на промежуточных этапах их переработки, транспортировки, хранения, отнесённой на единицу производимой продукции.
|
|
|
Уменьшение в количественном и стоимостном отношениях потребляемых первичных компонентов при таком же или возрастающем объёмах готовой продукции, выполняется не тогда, когда какой-либо компонент поступает непосредственно на рабочее место, где он превращается в конечный продукт или способствует его выработке. Настоящее ресурсосбережение начинается с проектирования, когда оно уже на стадии проектов добывающих, перерабатывающих и финальных предприятий закладывается во все технологические операции по разведке, оценке, добыче и переработке природного фактора на всех стадиях его движения к потребителю, а попадая на замыкающие производства – от конструктивных, технологических и эксплуатационных особенностей их использования.
Таким образом, проектировщики на высоком уровне должны решать большой круг непростых, порой противоречивых по своим особенностям и последствиям задач экологического, экономического и социального характеров.[1]
Чисто безотходных технологий, по-видимому, быть не может. На практике имеют в виду прежде всего малоотходные технологии, с внедрением которых полнота использования первичных компонентов, высока, что приводит к снижению природоёмкости.
Важным направлением в ресурсосбережении является всемерное использование принципа заменяемости ресурсов, под которым понимается замещение одного природного компонента другим, более экономичным и экологически безопасным. Взаимозаменяемость различается по экономическому и техническому критериям. Не всякие природные компоненты, взаимозаменяемые технически, позволяют производить замену с экономической и экологической точек зрения, и наоборот.[5]
Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии затруднено многими техническими и экономическими трудностями, поэтому очень сложно организовать их крупномасштабное применение. Эта проблема требует системного подхода, который и проявляется во многих странах, и в значительной мере - через законодательную базу.[3]
|
|
|
7. Тема. Культура использования энергии и ресурсосбережение в повседневной жизни. Задание: с помощью ИР реферат в тетради. Культура использования энергии и ресурсосбережение в повседневной жизни
8. Тема: Тенденции и перспективы развития энергетики. Задание выписать из конспекта тенденции развития энергетики.
1.Рост спроса на электроэнергию.
За период 2006 - 2030 гг. количество потребляемой энергии возрастет на 44%, согласно прогнозам Энергетического информационного агентства США. По оценкам экспертов Frost & Sullivan, Европе с ее устаревающими генерирующими мощностями ежегодно вплоть до 2020 года потребуется вводить в эксплуатацию примерно 25 ГВт дополнительной мощности. Спрос на электроэнергию в Африке, Китае и Индии будет повышаться по мере электрификации сельских районов. Способствуя расширению сегмента электромобилей и гибридных автомобилей, развитые страны также будут вносить существенный вклад в увеличение мирового спроса на электроэнергию. К 2020 году уровень электрификации в мире достигнет 80%.
2. Рост применения природного газа и стремительное увеличение добычи нетрадиционного газа.
В 2009 году США уже обогнали Россию в качестве крупнейшего в мире производителя газа за счет роста добычи сланцевого газа и газа угольных платов. Поиск нетрадиционных источников газа ведется на территории Китая и Европы; однако до сих пор внимательному анализу подлежат и сами процедуры добычи газа.
Коммерциализация технологий чистого угля.
На протяжении нескольких последующих лет технологии чистого угля будут продолжать играть важную роль в секторе угольной генерации, при этом объем инвестиций в эту область будет увеличиваться. К технологиям, обладающим долгосрочным потенциалом, относятся снижение уровня СО2 и интегрированная газификация в комбинированном цикле.
4.Мировое возрождение ядерной энергетики, во главе которой стоят, в первую очередь Китай, Индия и Россия.
Ядерная энергетика - одна из наиболее рентабельных технологий, способных удовлетворить постоянно растущий спрос на электроэнергию, которая также вносит огромный вклад в достижение энергетической независимости и безопасности поставок. Во всей производственной цепочке в рамках ядерной энергетики увеличивается число партнерств и договоров о сотрудничестве, что помогает идти в ногу с высоким мировым спросом.
5. Развитие возобновляемой энергетики.
Евросоюз планирует, что в 2020 году на долю возобновляемых источников энергии будет приходиться 20% всех объемов генерации; целью США является 10-20% производства из возобновляемых энергетических источников, тогда как Китай рассчитывает в 2020 году получать из возобновляемых источников 100 ГВт энергии. Эти усилия в сочетании с развитием технологий в конце концов приведут к достижению сетевого паритета (grid parity): под ним понимается такой момент, когда стоимость производства электроэнергии на основе органического топлива равна или уступает стоимости производства электроэнергии из возобновляемых источников. Вероятнее всего, это явление впервые появится в тех странах, значительная доля энергобаланса которых приходится на возобновляемые источники энергии. Вместе с тем, страны, экономика которых опирается главным образом на органическое топливо, достигнут паритета значительно позже.
6. Улучшение структуры управления и мониторинга сетей, внедрение умных технологий.
Спрос на электроэнергию существенно обогнал существующие сетевые мощности, что наряду с увеличивающимся числом децентрализованных генерирующих предприятий вынуждает энергокомпании улучшать свою структуру управления и мониторинга сетей, внедряя умные технологии. Умные счетчики являются неотъемлемой частью более широкого движения по внедрению умных технологий. Установка умных счетчиков уже началась в США и Европе, лидирует в установках таких счетчиков Италия.
7. Повышение энергоэффективности.
Большинство развитых стран активно разрабатывает и внедряет решения для повышения энергоэффективности бытовых электроприборов, устанавливая контроль над их минимальной энергопроизводительностью и вводя соответствующие операционные стандарты для все большего количества бытовых приборов. Технологии, направленные на снижение объемов потребляемого топлива и сокращение выброса углекислого газа, такие как энергоконтроль, зеленые здания и чистый транспорт, окажутся ключевыми технологическими средствами, способствующими повышению энергоэффективности и снижению объемов выброса СО2.
8. Развитие высокоэффективные системы накопления энергии.
Для электромобилей и гибридных автомашин, а также для возобновляемых источников энергии требуются высокоэффективные системы накопления энергии, развитие которых сейчас является приоритетным направлением. В число факторов, влияющих на будущий потенциал энергосистем, входят фундаментальные параметры и технологии строительства таких систем, а также тип используемого материала. Наибольшим потенциалом обладают топливные элементы благодаря их гибкой структуре мощности и наличию мембран, предназначенных к использованию в особых, четко очерченных целях. Объем мирового рынка энергохранилищ в 2008 году оценивался в 43,5 млрд долл. и, по прогнозам, к 2013 году достигнет 61 млрд долл.
9. Либерализация рынка, которая ограничивает деятельность крупных энергетических монополистов и приводит к возникновению конкуренции.
Потребитель должен иметь возможность выбирать поставщика электроэнергии. В сущности, идея международной торговли электроэнергией, в поддержку которой высказалась Еврокомиссия и реализация которой наблюдается сейчас во всем мире, должна стать шагом на пути к созданию континентальной сети высокого напряжения, по которой будет возможно передавать энергию, выработанную на основе возобновляемых источников, из одной страны в другую.
9. Практическая работа Рациональное использование и охрана водных ресурсов. Задание письменно в тетради. Заполнить таблицы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6
