Библиотека                   Темы

Энергетика          

Энергетика

Потребление энергии сопутствует любому виду деятельности человека. Ныне люди настолько зависимы от потребления энергии, что трудно себе представить, как бы они жили без нее.

Энергию получают с использованием различных видов сырья. В странах ЕС 56% энергии получается путем сжигания ископаемого топлива (угля, природного газа и нефти). Кроме того, используются ядерная энергия (35%) и возобновляемые источники энергии (9%). В странах Центральной и Восточной Европы путем сжигания топлива добывается около 80% энергии, ядерное топливо обеспечивает 12%, а возобновляемые источники энергии — 8%.

Во время производственного цикла (от добычи до потребления) все виды энергии в той или иной степени оказывают воздействие на окружающую среду.

Сжигание твердого ископаемого топлива — самый распространенный способ производства энергии. Каждый процесс в рамках этого производства оказывает негативное влияние на окружающую среду: добыча, обработка, транспортировка, сжигание, получение (преобразование) энергии и выделение отходов. При сжигании ископаемого топлива выделяются углекислый газ (СО2), диоксид серы (SО2), оксиды азота (NОx), пыль и твердые частицы. СО2 — главный виновник парникового эффекта, в то время как SО2 и NОx способствуют образованию кислотных дождей и вместе с пылью ухудшению качества воздуха. В глобальном масштабе сжигание твердого и жидкого топлива для использования в энергетике, транспорте и промышленности является источником около 80% выбросов СО2. В европейских государствах этот показатель составляет 30%. Твердое топливо является самым мощным загрязнителем окружающей среды.

Нормальное функционирование атомной электростанции — не представляет серьезной угрозы для окружающей среды. Проблемы возникают в отношении сохранения и обработки отработанного ядерного топлива, а также в связи с опасностью аварий. Продолжительное хранение ядерного топлива вызывает опасения и является серьезной проблемой, для разрешения которой все еще не найдено надежных технических решений. Опасения усиливаются из-за рисков и проблем, которые возникнут после вывода из эксплуатации атомной электростанции и ее захоронения. Многие исследователи констатируют, что ни одна из существующих технологий производства атомной энергии не является абсолютно безопасной.

Получение электроэнергии при помощи гидроэлектростанций — относится к возобновляемым источникам энергии, но, к сожалению, оно имеет некоторые негативные влияния на окружающую среду, такие как:

  • выселение людей из районов, где будут построены водохранилища;
  • потеря лесов и плодородной земли;
  • отрицательное воздействие на дикую природу;
  • изменение и разрушение природных ландшафтов;
  • потеря источника доходов для людей, занимающихся рыбной ловлей, земледелием и связанными с этими видами деятельности работами;
  • изменения в руслах рек, что может вызвать конфликт интересов в связи с использованием воды.

Энергию можно добывать и с помощью более чистых методов, используя возобновляемые энергетические ресурсы — солнце, ветер, теплую минеральную воду или биомассу.

Энергия ветра — это механическая энергия, происхождение которой связано с энергией cолнца. Уже сотни и тысячи лет назад люди стали использовать ветер в качестве источника энергии, строя ветряные мельницы и парусные корабли. Современные ветряные двигатели преобразуют энергию ветра в электрическую. Вырабатываемая подобным способом электроэнергия стоит не намного дороже той, которая производится на тепловых электростанциях. Ветровые энергоустановки не загрязняют воздух токсичными отходами, однако они производят слишком много шума. Концентрация большего числа ветряков в одном месте выгодна экономически, однако есть мнение, что это портит пейзаж. Чем сильнее ветер, тем более производительно работают ветряные установки. Но сильные штормы и ураганы могут разрушить их.

  • Солнечная энергия. Излучение cолнца является самым мощным источником энергии. Более широкому использованию этого источника препятствуют потребности в больших площадях для размещения оптических систем, теплонакопителей и солнечных батарей, а также сильные колебания интенсивности солнечного излучения в зависимости от географической широты места климатических и погодных условий. Существует два способа использования этого вида энергии.
    • Один из них — сооружение солнечных котлов, в которых вода нагревается и испаряется под воздействием солнечной энергии, концентрируемой с помощью системы зеркал. При этом образующийся водяной пар приводит в движение паровую турбину, как это делается на тепловых или атомных электростанциях. Монтаж таких солнечных котлов требует огромных территорий.
    • Второй способ — использование солнечных батарей, прямо преобразующих солнечную энергию в электрическую, этот путь широко используется в космической технике, а также в бытовых калькуляторах. Подобные панели в период эксплуатации не загрязняют окружающей среды, но для своего производства требуют огромных затрат энергии, поскольку состоят из сверхчистого кремния, а после вывода их из эксплуатации образуются трудно утилизируемые отходы.
  • Солнечные батареи можно использовать в домашнем хозяйстве. Особенно эффективно их применение в засушливых районах, где преобладает безоблачная погода, и имеются свободные земли.
  • Геотермальная энергия. Тепло термальных вод может быть преобразовано в электроэнергию с помощью генераторов, приводимых в движение турбинами. Большой проблемой в использовании этого вида энергии является то, что часто эти воды являются минерализованными, а потому коррозионно активными, что требует применения специальных материалов и более частых остановок для проведения профилактических работ. Кроме того, если температура термальных вод недостаточна для выработки перегретого пара, необходимого для турбин, приходится использовать промежуточные теплоносители (например, расплав натрия), которые дороги, коррозионно активны и сами по себе представляют опасность для природной среды.
  • Энергия биомассы. Энергию можно получать при сжигании растительной биомассы, причем без нанесения особого вреда окружающей среде. Дело в том, что при сжигании растительной биомассы выделяется столько же углекислого газа, сколько его было потреблено растениями в процессе фотосинтеза. Кроме того, если бы мы не стали сжигать эту биомассу, то при ее естественном распаде в природной среде все равно выделилось бы почти столько же углекислоты. Однако сжигание биомассы в энергетических установках сопровождается выделением не только углекислого газа, но и угарного газа и сажи. Кроме того, коэффициент полезного действия энергоустановок на подобном топливе невысок из-за его низкой калорийности, поэтому производимая таким способом энергия стоит довольно дорого, а расход биомассы оказывается слишком большим. Существует и другое решение: разложение органических веществ в специальных установках (метантенках) с последующим использованием образующегося метана в электроэнергетике или в быту (для приготовления пищи или для отопления помещений). Этот метод целесообразен там, где имеются большие объемы сельскохозяйственных, лесных или коммунальных отходов, а также отсутствует вечная мерзлота. Если из сельскохозяйственных или лесохозяйственных отходов путем ферментации получать метиловый или этиловый спирты, то их можно использовать непосредственно в качестве моторного топлива или добавки к нему.

Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь включает:

  • систему снабжения природным газом;
  • энергосистему, производящую электроэнергию и тепловую энергию;
  • нефтедобычу и нефтепереработку с системой нефте- /продуктопроводов;
  • добычу торфа и производство торфобрикета;
  • другие отрасли.

После распада СССР энергобаланс Беларуси резко изменился в сторону замещения мазута и угля природным газом. В перспективе до 2020 г. основным видом топлива для производства электроэнергии и тепла остается природный газ. Ныне природный газ обеспечивает 95-96% выработки электроэнергии. Основным потребителем природного газа является государственный концерн «Белэнерго» (58%). Промышленность и транспорт потребляют 18% газа, причем несколько предприятий нефтехимической отрасли расходуют около более половины этого объема. 90 городов из 104 и 60 поселков городского типа из 110 отапливаются газом.

Собственные энергоресурсы покрывают потребность Беларуси на уровне 13%.

Собственного природного газа Беларусь не имеет и полностью его импортирует. Газоснабжение производится по газопроводам, существующим и вновь сооружаемым, из России, а также из Туркмении через Узбекистан, Казахстан, Россию и Украину. Немаловажным положительным фактором, который следует использовать для извлечения дополнительных прибылей, является географическое положение Беларуси, при котором через ее территорию осуществляется частичный транзит газа в Европу.

Нефтеобеспечение страны сегодня осуществляется частично за счет собственных месторождений, а в основном за счет импорта. Основные направления поставки нефти: из России по нефтепроводам. Общая потребность в поставках составляет примерно 21 млн. тонн в год.

Объемы собственной добычи нефти снижаются и в настоящее время составляют около 1,2 млн. тонн в год.

Добыча попутного газа к 2015 году снизится до 150 млн. м3.

На территории Беларуси разведано более 9 тысяч торфяных месторождений, общей площадью, в границах промышленной глубины залежей, 2,5 млн. гектаров, исходным запасом 5,6 млрд. тонн. К настоящему времени запасы оцениваются в 4,3 млрд. тонн, или 75% начальных. Основные запасы торфа залегают на месторождениях, используемых сельским хозяйством или являющихся природоохранными объектами. Ресурсы торфа, которые подлежат разработке, оцениваются в 260 млн. тонн, извлекаемые при разработке месторождений запасы составляют 140 млн. тонн. Намечаемые объемы производства торфяного топлива, в пересчете на условное топливо, не превысят 1 млн. тонн в год.

Объем централизованных заготовок дров и отходов лесопиления достигает 1 млн. тонн в пересчете на условное топливо. Самозаготовки населения составляют 0,4 млн. тонн у. т. В Беларуси в ряде областей закладываются опытные энергетические плантации быстрорастущих деревьев, например, канадской ивы и сахалинского бамбука.

Потенциальная мощность всех гидроресурсов страны оценивается в 850 МВт. Запланировано строительство каскада гидроэлектростанций на Немане и Западной Двине.

На территории страны выявлено до 2 тысяч площадок для размещения ветроустановок. В настоящее время работают ветроэнергетические установки в Новогрудском и Мядельском районах.

Биоотходы сельского хозяйства могут быть использованы для производства биогаза. Потенциал Беларуси в производстве товарного биогаза довольно высок.

Оценивая энергетический потенциал биомассы, следует учитывать также и возможности использования отходов сельскохозяйственного растениеводства.

Основным направлением использования энергии солнца в Беларуси следует считать нагрев воды в гелиоводонагревателях с полиэтиленовыми коллекторами, производство которых налажено в стране.

Как топливо твердые бытовые отходы (ТБО) характеризуются низшей теплотой. Наиболее перспективно ТБО газифицировать для последующего использования полученного газа. В Беларуси ежегодно накапливается 2,4 млн. тонн ТБО.

Установленная мощность всех электростанций концерна «Белэнерго» составляла 7 882 МВт. 98% установленной электрической мощности РБ представлено тепловыми станциями. Кроме тепловых электростанций в энергосистеме работают 26 малых гидроэлектростанций и блок-станции промышленных предприятий.

Газовая энергетика Беларуси является крайне неэффективной. Коэффициент использования топлива (КИТ), учитывающий полезный отпуск тепла и электроэнергии, составляет по теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) только 76%, при том, что при оптимальной когенерации КИТ может достигать 90%.

Беларусь традиционно не обеспечивает себя электроэнергией и покрывает дефицит за счет импорта, преимущественно из России и Литвы, параллельно экспортируя электроэнергию, преимущественно в Польшу.

Главной задачей в сфере электроэнергетики является значительное повышение эффективности производства энергии и надежности энергоснабжения.

Республика Беларусь – единственное государство бывшего СССР, в котором создана система управления энергосбережением. Предприятия ежегодно получают планы по энергосбережению. Снижение энергоемкости ВВП составляет около 6% в год.

Большое внимание уделяется развитию возобновляемой энергетики. Правительством приняты нормативно-правовые акты и введена система стимулирующих тарифов на электроэнергию, производимую из возобновляемых источников энергии, гарантируется покупка и присоединение к государственной энергосистеме и др.

Предусматривается сокращение перекрестного субсидирования в тарифах на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую энергоснабжающими организациями, входящими в состав ГПО «Белэнерго». С 2013 года в Беларуси введены лимиты энергопотребления для населения.

Предприятия энергетики Беларуси являются основными загрязнителями атмосферы (до 40% в структуре выбросов). На долю теплоэнергетики приходится около 75% выбрасываемого диоксида серы, около 50% оксидов азота. Выброс в атмосферу углекислого газа в результате сжигания углеродного топлива способствует образованию парникового эффекта. Например, на теплоэлектростанции (ТЭС) мощностью 1000 МВт при сжигании мазута за год образуется 11700 тонн оксида азота.

Летучая зола из дымовых выбросов теплоэлектростанций, работающих на мазуте и твердом топливе, может содержать кадмий, медь, свинец, цинк, ртуть. Выбросы ТЭС, работающих на мазуте, отличаются очень высоким содержанием ванадия (13 кг/т) и никеля (6 кг/т).

С работой ТЭС связано и тепловое загрязнение окружающей среды. Особенно страдают от него водные экосистемы. Примером такого негативного изменения является озеро Белое в Брестской области, которое, по сути, превращено в водоем-отстойник, куда сбрасываются теплые воды с Березовской ГРЭС. Озеро по своим гидрологическим показателям приближается к тропическим водоемам.

Основная экологическая опасность строительства гидроэлектростанций заключается в затоплении пойменных территорий и изменении гидрологических характеристик рек.

Постоянно совершенствуется законодательство в сфере энергетики и энергосбережения.

Законодательная база энергосбережения в Республике Беларусь (РБ) включает:

  • Закон РБ «Об энергосбережении».
  • Закон РБ «О внесении изменений и дополнений в Кодекс Республики Беларусь «Об административных правонарушениях»» (в части определения ответственности должностных лиц за нерациональное использование топлива и энергии).
  • Постановление Совета Министров РБ от 2 июля 1997 года № 819 «О дополнительных мерах по обеспечению эффективного использования топливно-энергетических ресурсов».
  • Постановление Совета Министров РБ от 19 июня 1998 года № 965 «О мерах по усилению работы по реализации энергосберегающей политики в Республике Беларусь» и ряд (более тридцати) других постановлений.

Действуют также и отраслевые нормативно-технические и правовые акты в сфере энергосбережения. Принципиальное значение имеет вошедший в действие в 2011 г. закон РБ «О возобновляемых источниках энергии». Подготовлена концепция проекта нового закона РБ «Об энергосбережении» (сегодня действует одноименный закон 1998 г.) и концепция закона РБ «Об электроэнергетике». Предусматривается разработка закона РБ «О теплоснабжении», разработка новых и корректировка действующих нормативных правовых актов функционирования энергосистемы, устанавливающих порядок взаимоотношений между субъектами электроэнергетики в новых экономических условиях.

Реализуется Программа развития системы технического нормирования, стандартизации и подтверждения соответствия в области энергосбережения на 2011-2015 гг.

  • http://www.minenergo.gov.by/ сайт Министерства энергетики Республики Беларусь.
  • http://energoeffekt.gov.by/ сайт Департамента по энегроэффективности Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь.
  • http://greenbelarus.info – Белорусский зеленый портал. Представлены проекты в области энерго- и ресурсосбережения.
  • http://www.web-energo.by – портал для энергетиков Беларуси.
  • http://www.spare-belarus.by/ сайт Школьной Программы экономии энергии и ресурсов, реализуемой коалицией общественных организаций и государственных учреждений образования.
  • http://www.eurasia.by/upload/Paper3.pdf В работе рассмотрены основные характеристики и макроэкономическое значение энергетического сектора для экономики Беларуси, а также факторы, определяющие его текущую и будущую конкурентоспособность. Исследование выполнено в рамках проекта «Национальная конкурентоспособность Беларуси: отвечая на современные вызовы».