Главная >  Энергосбережение 

 

Енергетика. За методологією Міжурядової групиекспертів з питань зміни клімату (IPCC),головними джерелами парникових газів венергетиці є:
Добування, транспортування, зберігання та розподіл палива
Використання палива в різних секторах господарської діяльності: а) Виробництво тепла та електроенергії б) Промисловість в) Транспорт г) Комунально-побутовий сектор д) Сільське/Лісове господарство

 

В усьому світі енергетичнагалузь в цілому є основним джерелом викидівпарникових газів (ПГ). Завдяки багатьомтехнологічним досягненням останніх років з’явилисянові можливості більш ефективногоенергопостачання, ніж ті, щовикористовуються зараз як розвинутими країнами,так і країнами з перехідною економікою.

 

Для теплоенергетики Українисьогодні характерними є:
Високий ступінь зношення обладнання електростанцій
Високий рівень витрат палива на виробництво одиниці тепла та енергії ( до 374,7 г умовного палива на 1 кВт·год електроенергії)
Недостатність або відсутність на ТЕС систем очистки димових газів

 

Тепло таелектроенергетика

 

Викид

 

Викиди вуглекислогогазу, метану та закису азоту
в теплоенергетиці України, 1999 р.*

 

Мазут

 

Вугілля

 

ВСЬОГО

 

Пр. газ

 

45816,96

 

Двооксид вуглецю, Гг

 

25198,93

 

1902,38

 

Метан, Мг

 

72 918,27

 

74,51

 

484,66

 

1 010,61

 

451,44

 

678,53

 

Закис азоту, Мг

 

45,14

 

14,90

 

* Розраховані заметодологією IPCC

 

738,57

 

В сучасних умовах основнимнапрямком зменшення викидів парниковихгазів в теплоенергетиці України має стати підвищенняефективності використання палива завдякивдосконаленню технічного обладнання станцій.Конкретні заходи щодо зменшення викидівпарникових газів мають бути визначені длякожної окремої електростанції (енергоблоку,котельні).

 

Основні напрямизниження викидів вуглекислого газу врозвинутих країнах: заміна видівспалюваного палива (вугілля газом); підвищенняефективності роботи енергоблоків;вдосконалення системи передачі тапостачання електроенергії; та використанняальтернативних та поновлюваних джереленергії.

 

До великомасштабних заходівможна віднести:
впровадження газотурбінних надбудов до існуючих енергоблоків потужністю 800 та 300 МВт;
переведення частини конденсаційних енергоблоків ТЕС в режим когенерації;
впровадження в теплоенергетиці України парогазових установок на природному газі, мазуті та твердому паливі (за різними технологіями).

 

До таких заходів можна віднести:
поставка на електростанції України проектного палива: це дозволить знизити викиди за рахунок більш ефективного спалювання пального та знизить витрати енергокомпаній на технічне обслуговування обладнання;
виключення використання природного газу і мазуту для спільного спалювання з твердим паливом: це має призвести до більш ефективного процесу спалювання;
переважне використання природного газу і мазуту на найбільш економічних газомазутних блоках – навантаження сучасних економічних блоків є одним з найзначніших заходів зі зменшення викидів СО2;
зменшення втрат з димовими газами – утилізація тепла димових газів є суттєвим заходом з енергозбереження;
зменшення непроектних присмоктів повітря – призведе до вдосконалення процесу горіння палива в топці, до більш ефективного спалювання;
реконструкція існуючого паротурбінного обладнання та його допоміжного обладнання.

 

Транспортний сектор - основнеджерело викидів парникових газів, що постійнозростає. Викиди вуглекислого газу врезультаті спалювання органічних видівпалива для роботи транспортних засобів ще в1990 році становили одну п'яту сукупних викидів.Автотранспортній галузі належить найбільшачастина цих викидів - близько 80%, другим найбільшимджерелом викидів є повітряний транспорт -13%. Автомобілі є основним споживачембензину в галузі і відповідно основнимджерелом викидів парникових газів. Насьогоднішній день в розвинутих країнах кількістьвласних авто на душу населення найвища в світі;проте, хоча на долю країн, що розвиваються,припадає всього тільки 10 відсотків всьогосвітового приватного автотранспорту, самев цих реґіонах використання автомобілівбуде зростати в майбутньому.

 

Транспортний сектор. Оглядпроблеми

 

Транспортний сектор України

 

Використання палива транспортнимсектором в усьому світі зросло на 50% заостанні десятиліття. Це сталося переважночерез підвищення добробуту населення тастабільності чи зниження цін на пальне.Комфорт, що люди отримують від володіннявласним автомобілем, зручність, свобода тамобільність означають, що збільшення їхньоговикористання обов'язково триватиме. Беззастосування спеціальних заходів, очікується,що використання викопних видів палива утранспортному секторі зросте на 35­130% до кінця2025 року (Технічний Звіт МГЕЗК, 199 .

 

Викиди парникових газів утранспортному секторі досить складновираховувати. Оцінки засновуються навикористанні палива у секторі та коефіцієнтахвикидів. В українському транспортномусекторі найбільш використовуються таківиди паливо-енергетичних ресурсів: бензин,моторне паливо (включаючи і рідке), дизельнепаливо, авіаційний бензин, гас, газотурбіннепаливо, природний газ, електроенергія,теплоенергія, котельно-пічне паливо, вугілля,та топковий мазут. За даними національної інвентаризаціївикидів парникових газів в Україні, викидиза 1998 рік у транспортній галузі становили: Викиди ПГ в транспортній галузі України, 1998 (Гг) CO2 16,403.53

 

В Україні, доля викидів парниковихгазів, що припадає на транспортний сектор (близько10%), все ще є набагато меншою, ніж урозвинутих країнах (близько 30%). Підвищенняактивності транспортного сектору в Українінеминуче і є природнім компонентом економічногозростання. Тому, єдиним напрямом вирішенняпроблеми викидів ПГ є підвищенняенергоефективності в галузі тавдосконалення системи громадськоготранспорту. До 1990 року, в Україні існуваладосить ефективна система транспорту, в якійвагоме місце займав громадський транспорт.Важливість системи громадськоготранспорту відзначена у національнихпрограмах розвитку країни. Проте, засоби їхреалізації відсутні, а перехід до ринковихстосунків в економіці сприяють постійномузбільшенню попиту на індивідуальніавтотранспортні засоби.

 

CO 1,160.51 NMVOC 219,58

 

CH4 3.76 N2O 0.19 NОx 194.63

 

В минулому основну частинутранспортного сектору України складавгромадський транспорт, основненавантаження в якому припадало наавтодорожній та залізничний - 90% всіхпасажирських та вантажних перевезень. Внаселених пунктах до 50% громадськихпасажирських перевезень здійснюютьсяавтобусом, решта розподіляється міжтролейбусами, трамваями та в найбільших містахУкраїни - метро. Більшість міжміськихперевезень здійснюється залізницею.

 

Джерело: Національний кадастрантропогенних викидів та абсорбції ПГ, 1998

 

Джерело: Національний кадастрантропогенних викидів та абсорбції ПГ, 1998

 

Автотранспорт, громадськийі приватний, є найпопулярнішим середпасажирів, і виконує 44% всіх перевезень. Цейвид транспорту також є найбільш енергоємнимта екологічно небезпечним. Автомобілі єсуттєвим джерелом викидів багатьохпарникових газів, як і деяких шкідливихречовин, наприклад, важких металів.Починаючи з середини 90-х років кількістьприватних автомобілів в Україні значнозростає. Очікується, що зростання триватиме,як і відповідні викиди парникових газів.Парк транспортних засобів громадськогоавтотранспорту не відновлявся за останнідесятиліття, а економічна криза в країні несприяла його підтриманню у належному технічномустані.

 

Можна виділити три ключові напрями,за якими енергоефективність транспортногосектору може бути підвищена: розробказагальної стратегії розвитку галузі,економічні важелі для зменшення попиту татехнологічні рішення. Заходи, вжиті за цимитрьома напрями, в свою чергу, принесутьскорочення викидів парникових газів врезультаті роботи транспортного сектору.

 

Методи підвищення ефективності утранспортному секторі

 

Національна стратегія Україниосновну увагу приділяє розвитку інфраструктуритранспортної системи. Необхідністьузгодження особливостей парку приватнихавтомобілів, що зростає, із забезпеченнямнадійного, зручного, доступного табезпечного громадського транспорту вимагаєретельного планування в галузі. Збільшуючинавантаження окремого транспортногозасобу та відстань маршрутів можна запобігтимайбутньому зростанню обсягів споживанняпалива.

 

Загальна стратегія розвитку

 

Механізми економічної політикизадля зменшення попиту на засобитранспортування за звичай спрямовані напоєднання економічного та екологічногокомпонентів у прийнятті рішень. Деякі дослідженняпоказують, що тарифи, податкові стимули та іншісхожі механізми можуть призвести до значноїекономії палива, разом зі скороченням відстаніподорожей та зміною інфраструктури (Міністерствотранспорту України, 199 .

 

Економічні засоби скороченняпопиту

 

Ефективність використанняпального на сьогодні є основним завданнямсучасних досліджень у транспортнійтехнології. За оцінками вчених, споживанняпалива існуючим парком автомобілів можебути скорочено вдвічі завдяки застосуваннюбільш ефективних двигунів, легкихконструкцій та моделей з невисокимаеродинамічним опором. Окрім того, більшшироке використання рідкого нафтового газу,стисненого природного газу, альтернативнихвидів палива (природного газу, пропану,електромобілі) допомогло б зменшити викидиCO2 на 10-30% (Міністерство транспортуУкраїни, 199 .

 

Пальне та альтернативи

 

Транспортний сектор займає першемісце за темпами росту обсягів викидівпарникових газів, окрім того, заходи зіскорочення викидів в цій галузі економіки єнайбільш коштовними. Будемо сподіватися, щоУкраїна навчиться від помилок Західних країн,практика яких показує, що розгалужена інфраструктураавтошляхів не тільки не вирішує проблемиперевантаження, але часто створює і нові, тазнайде свій власний шлях вирішення цієїпроблеми.

 

Висновки

 

Вугільна промисловість є одним знайважливіших чинників викидів парниковихгазів в енергетиці. Спалювання вугілля єнайбільшим джерелом викидів вуглекислогогазу (CO в усьому світі. Більш того,процес видобутку вугілля супроводжуєтьсявикидами іншого важливого парникового газу– метану (CH .

 

Вугільна промисловість

 

Метан

 

За найпоширенішою теорією, метанта вугілля формуються разом підчас карбонізації– процесу, в результаті якого рослинна біомасаперетворюється під впливом біологічних тагеологічних умов на вугілля. Метан зберігаєтьсяу вугільних пластах та вивільняється привидобуванні вугілля. Чим глибші поклади вугілля,тим більше метану знаходиться у вугільнихпластах. Окрім цього, метан також викидаєтьсяу процесі обробки, транспортування та зберіганнявугілля.

 

В процесі видобутку вугіллявикидається 80% метану, від усіх викидів венергетиці України.

 

Об’єми викидів метану втричі меншініж викиди вуглекислого газу. Однак, метан єдуже потужним парниковим газом, його потенціалу 21 раз перевищує СО Протягом останніхдвох століть концентрація метану ватмосфері збільшилася більше ніж удвічі.Переважно це сталося в результаті людськоїдіяльності, такої як вирощування рису,утворення відходів, тваринництво,великомасштабний видобуток татранспортування нафти й природного газу і,звичайно, видобування вугілля.

 

Вилучення метану з вугільнихпластів може принести значні вигоди. Відомо,що більшість нещасних випадків, що відбуваютьсяна шахтах України, спричинені вибухами газувугільних покладів. Підвищуючи безпекуроботи шахт, метан можна видобувати тапродавати. Утилізований шахтний метан не тількидозволить знизити викиди парникових газів,але й слугуватиме справжнім джереломпалива, що зараз імпортується в Україну з іншихкраїн.

 

Джерела викидів метану з вугільнихродовищ:
Природне вивітрювання (тріщини та розломи у вугільних пластах та породах)
Емісії з вугільних шахт
Підземні шахти:
Системи вентиляції (концентрація метану 0.2-1%)
Системи дегазації:
вертикальні свердловини попередньої дегазації з поверхні (концентрація СН4 - 80-98%)
вертикальні свердловини з поверхні на відпрацьовані ділянки (концентрація СН4 20-60%)
горизонтальні й нахильні свердловини підземної дегазації (концентрація СН4 20-60%)
Видобуток вугілля відкритим способом
Збагачення, транспортування та використання вугілля

 

Оксидація вентиляційного повітряшахт вивільняє тепло, яке можевикористовуватися безпосередньо на шахтахдля отримання електроенергії. ШахтиСполучених Штатів Америки поки що невикористовують цей метод, а у ВеликійБританії застосування цієї технології єдуже успішним.

 

Викиди метану в результаті діяльностішахт можуть бути зменшені за рахуноквилучення та утилізації шахтного метану з підземнихшахт, а також завдяки оксидації метану, якийміститься у вентиляційному повітрі. Найновішітехнологічні розробки останніх роківдозволяють просто скористатися обома підходами.Технології вилучення шахтного метанувключають вертикальні свердловини,пробурені з поверхні або горизонтальнісвердловини зсередини шахт. В залежності відякості газу, видобутий з підземних шахтметан може бути проданий газопостачальнимкомпаніям, використаний для генераціїелектроенергії, для осушування вугілля нашахтах чи споживання сусідніми підприємствамий прилеглими населеними пунктами.

 

8 шахт Донбасу використовують метан для власних потреб Моторне пальне 3 газозаправні станції (шахта ім.Засядько, НПП «Донвугледегазація»)

 

Утилізація метану вугільнихродовищ в Україні
Шахтні котельні - переведення з вугілля на газ:

 

Зараз кооптований метан Донбасувикористовується на шахтних котельних длявиробництва тепла, хоча й існують набагатобільш ефективні способи його застосування.При цьому на шахтних котельних використовуєтьсяусього біля 200 млн. м3 газу на рік,тобто менше третини всього кооптованогометану, в той час як залишок спалюється вфакелах. Найефективнішим методомвикористання газу вугільних шарів євикористання його як моторного палива длягазотурбінних або газодизельнихелектроагрегатів з утилізацією тепла. Вжесьогодні при річному об'ємі кооптованогогазу більш 600 млн. м3 добовий видобутокметану складає 1600-1700 тис. м3, щодозволить забезпечити сумарну електричнупотужність силових установок до 260 Мвт,теплових установок - 240 Гкал/год.

 

Додаткові можливості утилізаціїшахтного метану
Збагачення дегазаційної суміші і продаж метану в магістральний газопровід природного газу
Виробництво електроенергії (дизель-генератори, газові турбіни, двигуни внутрішнього згорання)
власні потреби шахт
продаж у мережу
Технологічна сировина (металургія, добрива, метанол)
Комунальні потреби прилеглих селищ і міст

 

Системи централізованоготеплопостачання

 

У найближчі роки, у період до 2005-2008років, видобуток метану вугільних шарівпланується довести до 3-4 млрд. м3 у рік,із подальшим подвоєнням об'ємів видобуткукожні 5 років, досягнувши 12 -16 млрд. м3/рікпісля 2010-2015 років. Фахівцями інститутуУкрНДІгаз були проведені техніко-економічнірозрахунки схем утилізації метану шахтнихоб'єднань “Донецьквугілля” й “Макеєввугілля”.Терміни окупності капіталовкладень склаливідповідно 1,3 і 1,1 року. Зниження викидів CH4при підземному видобутку вугілля і наподальших етапах обробки здійснюється зарахунок попередньої дегазації шахтних ділянокпри новому будівництві і реконструкціїшахт, збільшенні ступеня утилізації метанупри видобутку.

 

Системи централізованоготеплопостачання є потенційноенергоефективним та рентабельним методомрозповсюдження тепла і гарячої води;протягом останніх десятиліть вони широковикористовувалися в країнах Центральної йСхідної Європи та СНД. На Заходівикористання систем централізованоготеплопостачання, особливо комбінованоговиробництва тепла та енергії, швидко зростає.На жаль, переважно через нестачу належногоутримання та капітального ремонту заостанні роки, цій галузі народногогосподарства України на даному етапіпритаманні високий рівень неефективності,а також технологічних втрат підчасрозповсюдження тепла. Системи централізованоготеплопостачання є суттєвим джерелом викидівпарникових газів. В Україні вони становлять20% від сукупних викидів CO2 та 81% викидівметану, що викидаються в результатіспалення органічних видів палива.

 

Огляд проблеми

 

Житловий фонд України, доякого належать і 70 тисяч багатоповерховихбудинків, споживає приблизно 40% всіхтеплоенергетичних ресурсів, щовикористовуються у народному господарствікраїни. В комунальній теплоенергетиці країнищороку споживається близько 8,1 млн. тоннумовного палива, з яких 7,7 млн. складає газ,0.3 - мазут, а 0.1 - вугілля.

 

Системи централізованоготеплопостачання в Україні

 

Підвищення ефективності системцентралізованого теплопостачання

 

Джерело: Міністерствоекології. Національний кадастрантропогенних викидів та абсорбції ПГ. 1998

 

ВИРОБНИЦТВО ТЕПЛА

 

Ефективність роботи системизалежить від ефективної роботи всіх їїскладових:
виробництва тепла,
розповсюдження гарячої води й тепла, та
споживання тепла кінцевими споживачами.

 

Ефективність виробництва тепла та викиди CO2

 

Втрати, що супроводжують стадію виробництватепла, становлять близько 30%. Цей рівеньвтрат значно перевищує проектні розрахунки.Приведення цих витрат до нормативного рівнядозволить досягти зекономити до 2,4 млн. тоннумовного палива. (Джерело: Інститутпромислової екології, Київ, 199 . Більштого, якщо вилучити втрати безпосередньо укотельних агрегатах, можна підвищитиефективність використання палива на 10-12% уновіших котлах та на 35% у більш старих.

 

Україна 185-190 кг умовного палива
Західна Європа 140-150 кг умовного палива

 

Використання палива для виробництва 1 гКал

 

Методи підвищення ефективностіпри виробництві тепла

 

В результаті, замість 26 грамів СО2, що в середньому викидаються в Західній Європі на МДж, в Україні рівень викидів перевищує 30 грамів.

 

ПГУ - парогазова установка
ГН - газова надбудова
Джерело: Міжнародна Асоціація з централізованоготеплопостачання, 2000

 

В залежності від характеристик індивідуальнихкотельних агрегатів, можна розглянутинаступні заходи для підвищення ефективності: Заміна горілок та технологій горіння;
Інтенсифікація топкового теплообміну;
Переведення котлів на газ;
Модифікація інших технічних характеристик для підвищення ефективності.

 

Постачання ТЕПЛА

 

Конкретні технологічні заходи:
Для котлів до 1 Гкал при реальному ККД до 65% - обов'язкова заміна котла.
Для котлів з ККД вище 65% - реконструкція поду, заміна горілок, встановлення проміжних випромінювачів забезпечить ККД на рівні 75-92%.
Для котлів до 20 ГКал - заміна горілок на більш ефективні забезпечить ККД до 95%, а також скорочення споживання електроенергії на 14%, та викидів закису азоту на 55%.
Для котлів типу ПТВМ та КВГМ – заміна горілок на горілки двостадійного спалювання є основним заходом підвищення ефективності, також можуть розглядатися встановлення контактних економайзерів та підігрівачів повітря та мазуту.

 

Методи підвищення ефективностітеплопостачання

 

Стан теплових мереж України можнаохарактеризувати як незадовільний. Їмпритаманні високі втрати: від 8 до 25% взалежності від довжини мережі. Перехід досучасних методів прокладки та ізоляціїтруб може допомогти зберегти до 22% паливнихресурсів, і, відповідно, значно скоротитивикиди парникових газів.

 

СПОЖИВАННЯ ТЕПЛА

 

Основними факторами ефективностімережі передачі тепла є ізоляціятрубопроводів та проектування мережі. Длябільш старих систем, що вимагають підвищенняїхньої ефективності, в основному необхіднозосередитися на теплоізоляції. За останніроки з'явилося багато технологічнихновинок в галузі теплоізоляції. Для новихсистем теплопостачання разом з новітнімитеплоізоляційними підходами важливу рольвідіграватимуть рішення стосовно довжини,типу труб та методів прокладки в кожномуокремому випадку.

 

Методи підвищення ефективностіспоживання тепла

 

В Україні, в результатінеефективної теплоізоляції житлових тагромадських будівель, від 30 до 50 відсотківтепла розсіюється у навколишньомусередовищі.

 

Висновки

 

Найскладнішим завданням в будь-якійкраїні є створення такої системи організаціїтеплопостачання, яка б надавала споживачевістимулів збереження теплової енергії.Існує багато шляхів підвищення ефективностіспоживання тепла, серед яких як прості, такі складні та коштовні.
Встановлення лічильників для кожної квартири та кожного будинку
Встановлення системи теплоконтролю для кожної квартири та кожного будинку
Заміна чи утеплення вікон
Запровадження чи заміна ізоляції труб
Запровадження чи заміна ізоляції підвалів, горищ, дахів
Ремонтування чи заміна вхідних дверей та вікон під'їздів
Ремонтування чи заміна дверей квартир

 

Оцінка підвищення ефективностіПриклад висотного будинку в м. Києві (серіїТ 9

 

Підвищення ефективності системцентралізованого теплопостачання наетапах виробництва, постачання таспоживання тепла призведе до значноїекономії енергоресурсів та водночас досуттєвого скорочення викидів парниковихгазів. Напрями вдосконалення та варіантивирішення проблеми добре відомі в країні - їхтільки треба впровадити у життя. Перешкодина шляху до підвищення ефективності галузіможуть бути усунені за допомогою підвищенняобізнаності громадської з проблемою, здійсненнястратегічних та організаційних реформ,вдосконалення нормативно-правової бази. ВУкраїні вже існують приклади проектіввдосконалення систем централізованоготеплопостачання, що стають реальністюзавдяки зусиллям приватних підприємств, місцевихта загальнонаціональних урядових структур.Багато з них здійснюються за допомогою міжнароднихдонорів. На цій веб сторінці, ви можетеподивитися деякі такі приклади підвищенняефективності в галузі централізованоготеплопостачання, на сторінках “Інвестиційніможливості” and “База Даних”.

 

Реконструкція вікон принесе 10%економії від загальної економії енергії такоштуватиме 37% від загальної суми.

 

ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ Теплоізоляціястін принесе економію 75% загальної економіїенергії, на що необхідно буде витратити 48%коштів.

 

ВИТРАТИ ТА ОКУПНІСТЬ Загальнавартість такого проекту сягатиме 34 580 доларівСША Термін окупності такої інвестиції - 6років.

 

ЕКОНОМІЯ ПАЛИВА - 69 тоннумовного палива буде економитися щороку, щодорівнює приблизно 5 500 доларів США (за цінами2000 року).

 



 

Тепловые насосы и перспективы их. Электромагнитные счетчики-расход. Газорасширительные турбоустановк. Мониторинг ресурсопотребления в. Аннотация статей.

 

Главная >  Энергосбережение 

0.0121