Можливості застосування біомаси й твердих побутових відходів для виробництва електричної й теплової енергії. - раздел Образование, Лекція 1 СТРУКТУРА І ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ ЕНЕРГЕТИКИ
Біомаса – Це Вуглецевомісткі Органічні Речовини Рослинного Та...
Біомаса – це вуглецевомісткі органічні речовини рослинного та тваринного походження (деревина, солома, рослинні залишки сільськогосподарського виробництва, гній і т. ін.). Також до поняття біомаси відносять органічну частину твердих побутових відходів та іноді торф.
Вироблення енергії з відновлюваних джерел, в тому числі біомаси, динамічно розвивається у більшості Європейських країн. У 1995 р. в країнах ЄС на долю відновлюваних джерел енергії приходилося 74.3 млн т нафтового еквіваленту, що складало близько 6% загального споживання первинних енергоносіїв. З них на долю біомаси приходилося більше 60%, що становило близько 3% загального споживання первинних енергоносіїв. В окремих країнах доля біомаси в загальному споживанні первинних енергоносіїв значно перевищує середньоєвропейську: в США її доля складає 3.2%, в Данії - 8%, в Австрії - 12%, в Швеції - 18%, в Фінляндії - 23%. У відповідності до програми розвитку відновлюваних джерел енергії, в країнах ЄС біомаса буде покривати близько 74% загального вкладу відновлюваних джерел енергії у 2010 р, що буде складати близько 9% загального споживання первинних енергоносіїв. Як видно, біомаса становить найбільш потужний сектор відновлюваних джерел енергії в ЄС.
Україна має значний потенціал біомаси, доступний для отримання енергії – близько 24 млн т у.п./рік та торфу – близько 0.6 млн т у.п./рік та торфу (таблиця 1). Основними складовими потенціалу є солома та інші відходи сільського господарства, деревні відходи, рідкі палива та енергетичні культури. Біомаса (без долі, яка використовується іншими секторами економіки) може забезпечити близько 10% загальної потреби України у первинній енергії або замістити до 5.0 млрд. м3/рік природного газу вже до 2015 р (таблиця 2). Технології утилізації біомаси знаходяться на початку свого розвитку в Україні та мають добрі перспективи при комерціалізації в найближчому майбутньому, особливо у світі підвищення вартості природного газу.
Енергетичне використання біомаси дає можливість окрім електричної енергії виробляти теплову енергію, а також рідкі (біодизельне паливо та біоетанол) та газоподібні (біогаз) палива з біомаси. При виробництві теплової енергії з біомаси в переважній більшості випадків відбувається пряме заміщення споживання природного газу (на 100%). Для порівняння, при виробництві електроенергії з відновлюваних джерел заміщається лише 17% споживання природного газу, оскільки в Україні близько 17% електроенергії виробляється за рахунок спалювання природного газу.
В розрахунку інвестиційних витрат прийняті питомі інвестиційні витрати 200 тис грн./ МВт для котлів на деревині і торфу і 300 тис грн./ МВт для котлів на соломі.
Вартість 5,00 млрд. м3/рік природного газу, що може бути заміщений, складає 2750 млн. грн (при ціні 550 грн/1000 нм3) – вище за загальні інвестиційні витрати на створення парку цих котлів (2412 млн. грн.).
У випадку заміщення за рахунок біомаси споживання природного газу та рідких нафтопродуктів кошти, що раніше сплачувалися за їх споживання і вкінці кінців уходили до Росії та Туркменістану, залишаються у регіонах в якості плати фермерам та лісгоспам за спожите паливо. При цьому ці гроші починають працювати на розвиток регіону, а не на розвиток економіки сусідніх держав.
Результати техніко-економічного аналізу показують, що виробництві теплоти з біомаси є конкурентоспроможним навіть при використанні зарубіжного обладнання. При застосуванні котлів українського виробництва терміни окупності складають близько 1 року при спалювання деревини та 2-4 роки при спалювання соломи.
На даний момент в Україні є приклади успішного застосування крупних котлів на біомасі для виробництва теплової енергії. Парові деревноспалювальні котли потужністю 5 МВт і 1.5 МВт працюють на фанерній фабриці «Одек Україна» (м. Оржів) і в Малинському Держлісгоспі (м. Малин). Уведені до експлуатації в 2000 р., вони використовують власні деревні відходи підприємств і забезпечують їх технологічною парою і тепловою енергією. Котел потужністю 1 МВт для спалювання великих тюків соломи, запущений у грудні 2000 р. на агрофірмі «ДіМ» (с. Дрозди), використовується для централізованого теплопостачання адміністративних і соціально-побутових об'єктів господарства. Зазначене обладнання поставлено в Україну з закордону в рамках міжнародних проектів технічної допомоги. Наукове супроводження проектів виконувалося спеціалістами Інституту технічної теплофізики НАН України та НТЦ „Біомаса”.
Впровадження іноземних котлів в Україні і демонстрація їх успішної роботи сприяла розвитку виробництва аналогічних котлів українськими підприємствами. У 2003 р. ВАТ «Південтеплоенергомонтаж» за винятковою ліцензією фірми Passat Energi (Данія) розпочало випуск теплогенераторов (котлів) для спалювання тюкованої соломи. Виробляються котли потужністю 150, 250, 300 і 600 кВт, які приблизно на 30% дешевше західних аналогів. Проте для українських сільськогосподарських підприємств вартість цих котлів все ще залишається дуже високою, і вони продаються , в основному, за рубіж (Польща, Данія).
Іншим позитивним прикладом є ЗАТ «Житомирремхарчомаш», що випускає водогрійні котли з нижньою подачею палива на деревних відходах потужністю 40-820 кВт. Середня вартість такого обладнання 20-30 дол./кВт, що приблизно в 6 разів дешевше аналогічних котлів закордонного виробництва. Котли виробництва «Житомирремхарчомаш» активно продаються на ринку України й уже починають поступово виходити на ринок сусідніх країн СНД. Крім того, СПКТБ «Енергомашпроект» успішно займається розробкою котлів для спалювання лушпиння соняшника.
Уведення державної субсидії на придбання котлів на твердій біомасі і суттєво сприятиме подальшому впровадженню цих котлів в Україні, що, в свою чергу, призведе до значного скорочення споживання природного газу.
Інститут технічної теплофізики НАН України та НТЦ „Біомаса” мають значний досвід у проектування котлів на деревині, соломі, торфі і можуть проводити наукове супроводження серійного випуску таких котлів в Україні.
Все темы данного раздела:
Роль енергетики в розвитку цивілізації
Весь тривалий процес освоєння енергії людиною можна умовно розділити на п'ять етапів.
Перший етап - етап мускульної енергії, почався багато тисячоліть тому і тривав до V-VII
Енергетика та енергопостачання: основні поняття і визначення
Політична та економічна незалежність і безпека держави багато в чому визначаються виробництвом енергетичних ресурсів у достатній кількості.
Різноманіття форм існування енергії, властивість
Паливно-енергетичний комплекс
Паливно-енергетичний комплекс - один з найважливіших і чітко організованих комплексів будь-якої національної економіки. Це єдина система енергопостачання країни, яка охоплює суку
Енергогенерувальні потужності
Основні типи електричних станцій.Залежно від виду первинної енергії розрізняють ТЕС, ГЕС, АЕС та ін. До ТЕС належать конденсаційні електростанції (КЕС) і теплофікаційні або теплое
Енергоспоживання як критерій рівня розвитку і добробуту суспільства
Енергетика і паливно-енергетичний комплекс, що реалізує її призначення, є основою існування і розвитку цивілізації. Концентруючи величезні матеріальні ресурси, переробляючи колосальні паливно-ене
Контрольні питання
1. Етапи освоєння енергії людством.
2. Характеристика основних систем енергетичної галузі для виробництва електроенергії.
3. Основні поняття для енергетики, енергопостачання, пал
Природні ресурси
Природні ресурси - це запаси сировини та енергії, які видобувають з біосфери, наприклад будівельні матеріали, метали, вода, викопне паливо, геотермальна енергія тощо. Природні рес
Викопне органічне паливо
Д. І. Менделєєв визначив паливо як «горючу речовину, яку навмисно спалюють для одержання теплоти». Паливому широкому розумінні називають горючу речовину, яку економічно доцільно с
Склад і характеристики органічного палива
Тверде та рідке паливо, що безпосередньо подають до енерго-технологічних установок для його наступного спалювання, називають робочим. До його складу входять: волога Wр,
Нетрадиційні і відновлювані енергоресурси
Проблему використання нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії (НВДЕ) у різних галузях народного господарства почали розв'язуватися з другої половини XX ст. До цього спонукали
Класифікація та напрями використання вторинних енергетичних ресурсів
Вторинні енергетичні ресурси (ВЕР) являють собою енергетичний потенціал продукції, побічних і проміжних продуктів, що утворюються в технологічних агрегатах (установках) і втрачаються в самому агре
Ефективність використання вторинних енергетичних ресурсів
Паливні ВЕР необхідно використовувати як паливо повністю (100 %). Об'єм використання вторинних енергетичних ресурсів, що утилізуються з перетворенням енергоносія, визначається можливим виробленням
Контрольні питання
1. Загальна характеристика природних ресурсів.
2. Викопне органічне паливо та його види.
3. Характеристика енергоресурсів світу та України.
4. Загальний склад органічного
Особливості використання органічного палива
У всьому світі понад 80 % теплової та електричної енергії одержують, спалюючи викопне органічне паливо і перетворюючи його хімічну енергію на електричну і теплову. Близько 80 % усіх видів з
Закономірності утворення екологічно шкідливих речовин під час горіння палива
Склад продуктів згорання і кількісні співвідношення в них окремих компонентів залежать від властивостей і складу палива, а також від ступеня завершеності реакції горіння. У цьому можна переконатис
Характеристика шкідливих речовин у продуктах згорання палива і їх вплив на навколишнє середовище
Під забрудненням атмосфери розуміють зміну властивостей і погіршення функцій середовища в результаті викидів забруднювальних речовин (твердих, рідких і газоподібних), теплових та радіоактивних ви
Г/кВттод) від згорання органічного палива за даними
Міжнародного інституту прикладного системного аналізу (м. Відень)
Викиди
Вид палива
Кам'яне вугілля
Контрольні питання
1. Роль органічного палива в розвитку енергетики й енергоспоживання країни.
2. Характеристика повного і неповного згорання палива.
3. Основні стадії спалювання палива і їх характе
Шляхи пошуку екологічно-безпечної електроенергетики.
Одним з перспективних шляхів вирішення проблеми виходу з енергетичної кризи є залучення до паливно-енергетичного балансу України нетрадиційних поновлюваних джерел енергії (енергія с
Системи перетворення сонячної радіації в електричну й теплову енергію в системах енергопостачання.
Найвідоміший альтернативний ресурс енергії — сонячний.
Тепловий потік сонячного випромінювання, який сягає Землі, дуже великий. Він більш як у 5000 разів перевищує сумарне
Вітрові електричні станції
Новітні дослідження направлені переважно на вироблення електричної енергії за рахунок енергії вітру. Споруджуються ВЕС переважно постійного струму. Вітряне колесо приводить у рух динамо-машину — ге
Геотермальна енергія
Геотермальна енергія (природне тепло Землі), акумульована в перших десятьох кілометрах Земної кори, по оцінці МРЕК-XI досягає 137 трлн. т у.п., що в 10 разів перевищує геологічні ре
Відновлювані джерела енергії
На сучасному етапі для України актуальною проблемою є інтеграція її економіки у світову, що має дати певні вигоди від участі в міжнародному поділі праці. Подальше розширення міжнародного економічно
Біоенергетика
Біоенергетика є однією з найперспективніших складових відновлюваної енерге-тики України. Вона заснована на використанні енергії біомаси — вуглецевомістких ор-ганічних речовин рослин
Вітроенергетика
На території України є сприятливі умови для розвитку вітроенергетики. У багатьох регіонах середньорічна швидкість вітру становить 5—5,5 м/с на стандартизованій ви-соті 10 м над пове
Сонячна теплова енергетика
Часто вважають, що сонячну енергію доцільно використовувати переважно для локального забезпечення гарячого водопостачання в літній період, і потенціал вико-ристання сонячної енергії
Фотоенергетика
З технічної точки зору в Україні існують цілком сприятливі умови для викорис-тання фотоенергетики. Основні потужності (близько 80%) колишнього Радянського Союзу з виробництва кремні
Геотермальна енергетика
Україна має значний потенціал геотермальної енергії. Найбільш перспективни-ми районами щодо цього є Закарпаття, Крим, Прикарпаття, Харківська, Полтавська, Донецька, Луганська, Черні
Гідроенергетика
Серед відновлюваних джерел енергії гідроенергетика є добре відомим і техноло-гічно опанованим способом виробництва електроенергії. На р. Дніпро побудовано сім потужних ГЕС та одна Г
Загальні положення
Сукупність установок, які перетворюють хімічну енергію органічного палива на теплову та електричну, мають назву теплова електрична станція. Основне призначення електр
Типові схеми ТЕС
За способом компонування котлів і парових турбін ТЕС бувають з поперечними зв'язками і з блочним компонуванням.
Принципову теплову схему ТЕС з поперечними зв'язками по
Теплофікація і централізоване теплопостачання
Як показано вище, електричну енергію виробляють на теплових електростанціях, де потенційна енергія водяної пари перетворюється на механічну енергію в паровій турбіні, звідки відпрацьовану пару на
Графіки електричних і теплових навантажень
Особливістю роботи електричних станцій є те, що загальна кількість електричної енергії, яку виробляють у кожний момент часу, майже цілком відповідає кількості споживаної.
Електричні станц
Техніко-економічні показники ТЕС. Оцінка економічності роботи теплової електростанції
Ефективність роботи ТЕС характеризується різними техніко-економічними показниками. Одні з них оцінюють досконалість теплових процесів, наприклад показники теплової економічності, до яких належать К
Контрольні питання
1. Призначення й основні типи ТЕС.
2. Типові схеми ТЕС.
3. Особливості технологічної схеми ТЕС, що працює на твердому паливі.
4. Особливості реалізації циклу Ренкіна.
НА НАВКОЛИШНЄ ПРИРОДНЕ
_ СЕРЕДОВИЩЕ_______________
Через негативний вплив енерговиробництва, яке постійно зростає, у багатьох регіонах уже сьогодні створилася небезпечна
НА НАВКОЛИШНЄ ПРИРОДНЕ
_ СЕРЕДОВИЩЕ_______________
Через негативний вплив енерговиробництва, яке постійно зростає, у багатьох регіонах уже сьогодні створилася небезпечна
НА НАВКОЛИШНЄ ПРИРОДНЕ
_ СЕРЕДОВИЩЕ_______________
Через негативний вплив енерговиробництва, яке постійно зростає, у багатьох регіонах уже сьогодні створилася небезпечна
Негативний вплив на навколишнє середовище підстанцій і ліній електропередач
Щоб транспортувати електричну енергію до споживачів, використовують електричні мережі, зокрема високовольтні лінії (ВЛ) і трансформаторні підстанції (ТП).
У районах розміщення електрични
Негативний вплив на навколишнє середовище підстанцій і ліній електропередач
Щоб транспортувати електричну енергію до споживачів, використовують електричні мережі, зокрема високовольтні лінії (ВЛ) і трансформаторні підстанції (ТП).
У районах розміщення електрични
Негативний вплив на навколишнє середовище підстанцій і ліній електропередач
Щоб транспортувати електричну енергію до споживачів, використовують електричні мережі, зокрема високовольтні лінії (ВЛ) і трансформаторні підстанції (ТП).
У районах розміщення електрични
Контрольні питання
1. Загальна характеристика впливу теплової енергетики на навколишнє середовище.
2. Характеристика газових і аерозольних викидів ТЕС.
3. Ступінь ризику і дія токсичних газових вики
Контрольні питання
1. Загальна характеристика впливу теплової енергетики на навколишнє середовище.
2. Характеристика газових і аерозольних викидів ТЕС.
3. Ступінь ризику і дія токсичних газових вики
Вплив термодинамічного фактора на показники екологічної безпеки ТЕС
Для визначення ролі термодинамічного фактора скористаємося співвідношенням (7.1), з якого випливає, що, за інших рівних умов (К = const), питомий показник екологічної безпеки обернено пропо
Сучасні тенденції підвищення коефіцієнта корисної дії теплових електростанцій
Провідні фірми в галузі енергетичного машинобудування (ABB, Siemens, General Electric, консорціум MAN Energy і GEC Alsthom (ME/GA) та ін.) в останні десятиліття нарощують свої зусилля і капіталовкл
Технологічні і паливні фактори впливу на екологічну безпеку
Крім термодинамічного фактора істотно впливають на поліпшення екологічної безпеки технологічні та паливні фактори.
Особливо чутливим є ефект від комплексної реалізації технологічного і па
Технологічні і паливні фактори впливу на екологічну безпеку
Крім термодинамічного фактора істотно впливають на поліпшення екологічної безпеки технологічні та паливні фактори.
Особливо чутливим є ефект від комплексної реалізації технологічного і па
Контрольні питання
1. Характеристика універсального показника екобезпеки енерго об'єкта.
2. Перелік основних факторів впливу на екобезпеку енергооб'єкта.
3. Характеристики впливу термодинамічно
Лекція 8
ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМИ ПІДВИЩЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ОБ'ЄКТІВ,ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬ ОРГАНІЧНЕ ПАЛИВО
Парогазова установка з внутрішньоцикловою газифікацією вугілля
Технології внутрішньоциклової газифікації вугілля для ПГУ - один з найперспективніших напрямів розвитку енергетики. На їх основі вирішують проблеми, пов'язані з підвищенням ККД існуючих ТЕС і потр
Газопарові установки
Термодинамічний аналіз традиційних циклів ГТУ і ПТУ показує, що у процесі їх реалізації мають місце великі втрати работоздатності (ексергії). У ПТУ основні втрати виникають у процесі підведення те
Теплові електричні станції на базі паливних елементів
У зв'язку з уповільненням темпу збільшення економічності ТЕС за рахунок модернізації традиційних технологій перетворення хімічної енергії палива на електричну в останні роки все більший інтерес ви
Підвищення параметрів циклів ПТУ
Існуючі у світовій енергетиці тенденції підвищення ефективності ТЕС на основі нетрадиційних енерготехнологій не виключають пошук шляхів підвищення економічності традиційних ПТУ і ГТУ на основі під
Використання каталітичних камер згорання у складі ГТУ
Дослідження застосування каталітичного горіння в камерах згорання ГТУ з метою створення екологічно чистих установок проводять фірми й організації General Electric Corporation, U. S. Department o
Контрольні питання
1. Загальна характеристика перспективних напрямів підвищення еко логічної безпеки об'єктів теплоенергетики.
2. Конверсія органічного палива як метод підвищення екологічної без пе
Консалтингові схеми в енергетиці
Паливно-енергетичні кризи, яких зазнали країни Західної Європи на початку 70-х років XX ст., змусили переглянути ставлення суспільства до взаємодії процесів виробництва та використання енергії і
Енергетичний аудит
Кінцева мета підвищення енергетичної ефективності будь-якого виробництва (підприємства) - знизити рівень споживання енергії за умови зберігання обсягів виробництва з одночасним скороченням негатив
Енергетичний менеджмент
Енергетичний менеджмент (ЕМ) дозволяє одержати докладну картину споживання енергії на підприємстві і порівняти ефективність існуючого споживання зі споживанням енергії на інших підприємствах (виро
Енергозбереження
Розглянуті вище заходи - енергетичний аудит і менеджмент, спрямовані на підвищення ефективності виробництва і споживання енергії, тісно пов'язані із загальними організаційними заходами щодо енерго
Контрольні питання
1. Основи управління підвищенням ефективності виробництва і споживання енергії.
2. Консалтингові схеми в енергетиці як державний механізм раціонального використання енергії.
3.
Конспект лекцій до самостійного вивчення розділів з дисципліни
„Виробництво електричної енергії ”для студентів спеціальності 6.090603«Електротехнічні системи електроспоживання» усіх форм навчання
Уклада
Новости и инфо для студентов