Теплоенергетика України - Рефераты по географии
5. Перспективи розвитку ТЕК України та деякі шляхи виходу галузі з кризи.
Протягом декількох останніх десятиліть теплоенергетиці в нашій країні не приділялося належної уваги. Ефективність використання палива практично у всіх теплоенергетичних установках значно нижче, ніж на Заході. Так, КПД енергоблоків, що роблять електроенергію, на 7 10% нижче, ніж у США чи Німеччині.
Втрати енергії палива в газових турбінах, двигунах внутрішнього згоряння на 5 13% вище, ніж у закордонних. Теплові втрати в наших промислових печей у 1,5 2 рази більше, ніж у західних. Але не тільки відсутність належної уваги привело українську теплоенергетику в настільки жалюгідний стан. Багато років ціни на паливо були штучно занижені. У колишньому Радянському Союзі практично були відсутні які-небудь економічні стимули для економії палива. Можна навіть сказати, що економічного фактора в розвитку теплоенергетики реально не існувало.
Тепер у нашій країні інше положення. Ціни на паливо в порівнянні з тими, що були в СРСР, стали в кілька разів вищі. Свого палива не вистачає, і велику частину його приходиться закупляти за валюту за кордоном. Паливна складова собівартості практично всіх товарів, вироблених в Україні, виросла майже в три-чотири рази, на 30- 70% упав їхній експортний потенціал. Здавалося б, така ситуація повинна викликати могутній імпульс для швидкого впровадження нових енергозберігаючих технологій у народне господарство.
Однак сьогодні, як і до стрибка цін на паливо, ефективність виробництва електроенергії і теплоти поки залишається на колишньому рівні: ККД теплових електростанцій низькі 35 39% (у вугільних і того менше), 60- 80% енергії палива промислові печі даремно викидають в атмосферу, енергія більшості органічних відходів промисловості і сільського господарства практично не використовується і т.д.
У результаті в Україні склалася парадоксальна ситуація. З одного боку, значний ріст цін на паливо, низька ефективність його використання створили могутній економічний стимул для впровадження нових енергозберігаючих технологій у практику. З іншої в ряді інститутів нагромадилося багато нових розробок, упровадження яких могло б істотно скоротити витрата палива в Україні. Але, як і колись, більшість з них залишаються незатребуваними. Неозброєним поглядом видно: дія економічного стимулу штучно блокується. Цьому, головним чином, сприяє те, що в умовах вкрай обмежених фінансових ресурсів у правовому полі України панує суб'єктивний фактор.
Сьогодні вільний ринок нових розробок у країні відсутній. Його, по суті, замінили своєрідним механізмом силового проштовхування яких-небудь розробок переважно за допомогою адміністративно-командної системи. Інакше не можна пояснити той факт, що ще і сьогодні основні фінансові потоки обходять стороною головні джерела втрат палива в Україні. З його загального споживаної кількості 70% йде на таке виробництво теплоти в промислових і комунальних котельнях, при якому виробляти додаткову електроенергію немає ніякої можливості.
Подальше штучне ігнорування економічних стимулів розвитку теплоенергетики може серйозно підірвати енергетичну безпеку України. Потрібна інша державна енергетична політика, що дозволила б закріпити нові правила гри на ринку науково- технічних розробок. Головним пріоритетом у новій державній енергетичній політиці на даному етапі повинні стати проблеми теплоенергетики. Саме тут (і про це не слід забувати) лежать основні фінансові ресурси, що можуть бути вивільнені за рахунок підвищення ефективності використання палива. Назвемо деякі з них.
1. Сьогодні теплоенергетичні установки України споживають у рік вугілля, мазуту і природного газу таку кількість, що еквівалентно 162 млн. т у.п. Це наносить Україні колосальний фінансовий збиток, оскільки паливо нам доводиться закупляти за міжнародними цінами. Корисної ж енергії ми одержуємо в 1,2 2 рази менше, ніж на Заході. Якби удалося хоча б на 1% підвищити ефективність використання палива українськими теплоенергетичними установками, то втрати можна було б скоротити на 100 млн. доларів США.
2. Якщо порівнювати питоме споживання енергії на одиницю виробничої продукції, то виявляється, що в Україні воно в 3 4 рази вище, ніж на подібних підприємствах у Західній Європі. Така велика різниця в енерговитратах свідчить не тільки про низьку ефективність української теплоенергетики, але ще і про наявність тут великих резервів для економії палива.
3. Сьогодні наші ТЭЦ по ефективності використання палива набагато уступають західним. Ці електростанції наносять великий економічний і екологічний збиток: їм приходиться працювати на низькосортних вугіллях, зольність яких перевищує 35%, витрачати на підсвічування багато мазуту і природного газу. Якби дану проблему можна було вирішити за рахунок використання дешевої і швидкореалізованої технології спалювання низькосортних вугіль, то для України відкрилися б великі додаткові фінансові ресурси.
4. Практично не використовуються органічні відходи промислового і сільськогосподарського виробництв (солома, опилки, тріска, побутове сміття, соняшникова лузга і т.д.). Застосування їх у теплоенергетичних установках дало б можливість істотно скоротити споживання таких дорогих видів палива, як вугілля, мазут і природний газ. Щорічно в Україні утвориться близько 40 млн. т таких відходів. Якщо їх задіяти, то можна скоротити покупку природного газу на 15 30 млрд. куб. м у рік. Практично не використовуються паливні ресурси типу торфу. А їхні запаси сьогодні оцінюються в 2,2 млрд. т у.п. Мало енергії добувається з місцевих бурих вугіль, наприклад олександрійських, коростишевских і т.д.
5. В даний час в Україні мається велике число пробурених скважин. Видобуток теплоти з них допоміг би зберегти 12,6 млн. т у.п. Тим часом, і такий великий резерв економії палива практично не задіяний.
6. Сьогодні ефективність більшої частини вітчизняних сушилок знаходиться на рівні 25 35%. Якщо ж мати на увазі, що нині 8% всієї енергії, що добувається у світі, йде на сушіння, то легко представити, які великі резерви економії палива має ця галузь.
Зрозуміло, що ресурси, згадані в приведеному переліку, не лежать на поверхні. Їхній видобуток сполучений зі значними труднощями наукового, технічного, економічного й організаційного характеру. Зараз, з огляду на убогі фінансові можливості України, варто відмовитися від існуючого ще з часів Радянського Союзу методу "навалу", суть якого полягає в тому, що з будь-якою проблемою можна справитися, якщо на неї навалитися усім миром.
Сьогодні теплоенергетичні задачі потрібно вирішувати не числом, а вмінням. Не дивлячись ні на які обставини, пріоритет повинний бути відданий найбільш дешевим і швидкореалізованим науково- технічним методам. Інститут технічної теплофізики НАН України останні роки займався головним чином розробкою найбільш дешевих і швидковпроваджуванних технологій. Ось деякі з них. Величина енерговитрат багато в чому визначається тим, яким чином здійснюється підведення енергії в ту чи іншу технологію. При звичайному підведенні, як правило, велика частина енергії даремно розсіюється в навколишнє середовище. Для зменшення цих втрат був запропонований новий метод. Суть його полягає в трансформації енергії, що вводиться в гетерогенне дисперсне середовище, не у всьому обсязі апарата, а на границі поділу фаз і в імпульсному режимі.
Сьогодні цей широко використовуваний метод одержав назву ДІВЕ. Його застосування на 1- 2 порядки зменшує енерговитрати.
В даний час на основі ДІВЕ створено 26 технологій у 10 різних галузях, що дозволяють заощаджувати 92,5 тис. т у.п. на рік. Сучасні теплові електростанції, газові турбіни, двигуни внутрішнього згоряння й інші теплоенергетичні установки споживають величезну кількість палива тільки для того, щоб покрити великі втрати, що виникають у процесі горіння. Про що йде мова?
Сьогодні електроенергію з палива можна одержати або за допомогою паливного елементу, або теплової машини. Але в останньої "паливний апетит" на 20 -25% вищий. У тепловій машині на одне перетворення енергії більше, ніж при використанні паливного елемента (мова йде про процес горіння). А оскільки майже у всіх теплоенергетичних установок процес перетворення енергії палива в теплоту не ідеальний і супроводжується втратами, обчислювальними багатьма мільярдами тонн умовного палива. На їхнє покриття саме і витрачається додаткова кількість палива. Сьогодні Інститут технічної теплофізики НАН України єдина у світі організація, що володіє новим термохімічним методом підвищення КПД теплоенергетичних установок за рахунок зменшення втрат при горінні. Розроблено кілька варіантів його практичного використання в ПГУ, ПСУ, ГТУ, ДВС, а також у промислових печах. Один з них був реалізований на нагрівальній печі. Це дозволило вдвічі скоротити витрати природного газу і досягти рекордного коефіцієнтау використання палива ‑92- 93%.
На Заході давно зрозуміли вигоду автономної комбінованої системи виробництва електроенергії і теплоти. У нас же не усвідомили ще і того, що широке використання такої системи є ледве не єдиним ефективної шляхом виходу України з енергетичної кризи.
Однак це пов’язано зі значними фінансовими труднощями. Були б у нас гроші, проблем не було б. Просто купили б на Заході відповідну кількість таких установок і змонтували їх на наших підприємствах. Але тільки одна комбінована система фірми МАН потужністю 1000 квт коштує 1 млн. дол. США.
Інститут технічної теплофізики НАН України запропонував свій шлях рішення даної проблеми. Суть його в наступному. Використовуючи існуючу теплову інфраструктуру на наших чи підприємствах об'єктах комунального господарства, створити таку комбіновану систему, що по ефективності не уступала б західним, а по вартості була б значно нижче. Зробити це можна, пристроюючи газові чи турбіни газомотори до існуючого промисловим і комунальним чи казанам промисловим печам. Подібне дозволить зменшити фінансові витрати на 30- 40%. Зараз в інституту мається багато розробок по прив'язці різних енергоустановок до різних типів казанового устаткування. У 1998 році вперше в Україні одна з таких схем була реалізована на Шрамковском цукровому заводі.
