Роль энергетики в развитии человеческого общества

Тема: Введение в энергосбережение. Сущность энергосбережения

 

План лекции:

1. Роль энергетики в развитии человеческого общества.

2. Эффективность использования и потребления энергии в различных странах и в Республике Беларусь.

3. Определения основных понятий в области энергосбережения.

 

 

Роль энергетики в развитии человеческого общества

Энергия — важнейший элемент устойчивого развития любого государства, повышения качества жизни людей, рост потребления ее должен сопровождаться одновременным сведением к минимуму воздействия на здоровье людей и окружающую среду.

Первичный и практически единственный источник энергии на Земле (кроме атомной) — Солнце. Фотосинтез потребляет (2–4)% солнечной энергии, достигающей Землю (40 из 200 000 ТВт). На согревание атмосферы расходуется 50%, на освещение — 30 %, на кругооборот веществ — 20 % энергии Солнца (рисунок 1).

Использование энергии человечеством растет в геометрической прогрессии. В 1990 году оно составило около 12 ТВт, т. е. 30 % от ее количества, поглощаемого в процессе фотосинтеза.

Сейчас промышленно развитые страны, где живет 1/4 часть населения планеты, расходуют 4/5 энергоносителей. На страны третьего мира, где живет 3/4 населения Земли, приходится 1/5 мирового потребления энергии.

На Земле существует энергетический кризис, проявляющийся в отставании темпов добычи энергоносителей от темпов их потребления, угрозе исчерпания природных запасов углеводородного топлива, в конкурентной борьбе за источники энергетического сырья, вплоть до использования военной силы.

Качество жизни населения зависит от потребления энергии на душу населения.

По мере развития человеческого общества используются все более калорийные энергоносители — дрова, уголь, нефть, газ и, наконец, ядерное топливо — это этапы прогресса, который, создавая блага для человечества, вместе с тем ухудшает экологическую среду, уменьшает предел экологической емкости среды обитания. В настоящее время всю тяжелую работу выполняют машины, а на мускульную силу людей приходится меньше 1 % энергии.

 

Таблица 1. Сравнительные данные потребления энергии (на 2002 г.) на душу населения по отдельным странам:

Страна	Потребление МВт×ч/чел.	Страна	Потребление МВт×ч/чел.	Страна	Потребление МВт×ч/чел.
Канада	19,80	Япония	7,69	Украина	3,85
Швеция	16,30	Дания	5,97	Беларусь	3,38
Финляндия	12,90	Чехия	5,87	Венгрия	3,02
США	11,70	Россия	5,78	Литва	2,67
Швейцария	9,58	Германия	5,62	Польша	2,54
Франция	8,29	Эстония	5,14	Латвия	2,50

 

В настоящее время в Беларуси потребляется (но не производится) около 5 МВт×ч/чел., т.е. положение не худшее, чем в других республиках бывшего Советского Союза.

Однако важно не только количество потребляемой энергии на душу населения, но и эффективность ее использования. В последние 25 лет все развитые страны мира перестали наращивать потребление первичной энергии на душу населения, обеспечив достаточно высокий уровень жизни своих граждан и защищая окружающую среду от вредного воздействия. Прирост валового национального продукта достигается в этих странах за счет снижения его энергоемкости.

Топливно-энергетический комплекс (другими словами «Энергетика») присутствует в той или иной мере в каждой стране. ТЭК представляет собою сложную совокупность больших, непрерывно развивающихся производственных систем для получения, преобразования, распределения и использования природных энергетических ресурсов и энергии всех видов.

Электроэнергетика является важнейшей производственной системой ТЭК, ее продукция (электрическая энергия) относится к универсальному виду энергии. Ее легко можно передавать на значительные расстояния, делить на большое количество потребителей. Без электрической энергии невозможно осуществить многие технологические процессы, обеспечить работу современной электрической связи, ориентирующейся на цифровые системы передачи данных (телефон, телеграф, телефакс, Интернет), работу вычислительных центров.

Особенность электроэнергии — невозможность ее накопления, в каждый момент времени ее производство должно соответствовать потреблению.

На долю электроэнергетики в Республике Беларусь приходится примерно 15,8 % валовой продукции промышленности страны. Основное ее количество (60,0 %) в республике потребляется в промышленности.

100 % всей производимой электроэнергии в РБ дают тепловые электростанции, работающие на привозном топливе (мазут, природный газ).

Краткая историческая справка по развитию электроэнергетики в РБ.

21 декабря 1886 года — первые опыты по электроосвещению в Минске. На водокачке Либаво-Роменской железной дороги Беларуси электромашина приведена в движение паровым двигателем.

В январе 1895 года начала работать первая электростанция постоянного тока в Минске мощностью 200 лошадиных сил ее электроэнергия использовалась для освещения главных улиц города и домов состоятельных горожан.

В 1896 году пущена первая в республике промышленная электростанция Добрушской бумажной фабрики мощностью 875 лошадиных сил.

В июне 1898года дала первый ток электростанция в Витебске и пущен первый в Беларуси трамвай.

К 1913 году мощность всех электростанций Беларуси составляла 5,3 МВт, а годовое производство электроэнергии — 4,2 млн. кВт∙ч.

К 1920 г. в результате разрушений, вызванных первой мировой войной, суммарная мощность электростанций уменьшилась до 1 МВт.

По плану ГОЭЛРО к 1928 году мощность электростанций увеличилась до 14,4 МВт, а выработка электроэнергии 37,3 млн. кВт∙ч в год.

1930 году введена первая очередь Белорусской ГРЭС (БелГРЭС) мощностью 10 МВт, одновременно строились электрические сети на 35 и 110 кВ.

С 1931 года создается Белорусская энергетическая система, и 15 мая 1931 года было организовано Районное управление государственных электрических станций и сетей Белорусской ССР — «Белэнерго».

В этот период вводятся Могилевская ВЦ (1933 г.), Минская ГЭС-2 (1934 г.), начата теплофикация г. Минска (1934 г.), БелГРЭС достигла проектной мощности —32 МВт (1939 г.), проводятся расширение и строительство других источников. К концу 30-х годов протяженность линий 35–110 кВ составила 267 км, а мощность Белорусской энергосистемы достигла 129 МВт при годовой выработке электроэнергии — 508 млн. кВт∙ч.

Война уничтожила электроэнергетическую базу республики. После освобождения Белоруссии мощность ее электростанций составила всего 3,4 МВт.

К 1947 году восстановлено 13 электростанций, мощность электростанций и производство электроэнергии достигли довоенного уровня, а к концу сороковых годов мощность электростанций значительно превысила довоенный уровень и составила 238,8 МВт.

В пятидесятые годы вводятся ТЭЦ в городах Бресте, Могилеве, Барановичах, Лиде, Гомеле, Гродно, Полоцке, Молодечно, Бобруйске, Витебске, ТЭЦ-3 в Минске. Пущена первая блочная Смолевичская ГРЭС, а также Василевичская ГРЭС. К концу 50-х годов мощность энергосистемы достигла 756 МВт.

В этот период активно идет сооружение линий электропередач 35-110 кВ и в 1958 году впервые в СССР включена ВЛ 110 кВ на железобетонных опорах, начинаются работы по теплофикации городов республики.

1960-70 годы интенсивно развивается электроэнергетика, вводится оборудование на высокие и сверхкритические параметры пара. Пущены Березовская ГРЭС, Оршанская ТЭЦ, Новополоцкая ТЭЦ, Могилевская ТЭЦ-2, Лукомльская ГРЭС, введена в эксплуатацию ВЛ 330 кВ Минск-Вильнюс, включившая Белорусскую энергосистему в Объединенную энергетическую систему Северо-Запада. С 1966 года по ВЛ 330 кВ Белорусская энергосистема была присоединена к Единой энергетической системе Европейской части СССР.

С 1963 года по линии Березовская ГРЭС - Россь - Белосток была установлена связь Белорусской энергосистемы с энергосистемой Польши, а через нее с объединением энергосистем стран-членов СЭВ «Мир». В 1963 году на базе областных электрических сетей образованы районные энергетические управления: Брестэнерго, Витебскэнерго, Гомельэнерго, Гродноэнерго, Минскэнерго, Могилевэнерго и завершается формирование единой Белорусской энергосистемы. В 1970-80 годах достигают проектной мощности основные действующие электростанции: Минская ТЭЦ-3, Бобруйская ТЭЦ-2, Лукомльская ГРЭС, Мозырская ТЭЦ, сооружаются Гродненская ТЭЦ-2, Минская ТЭЦ-4.

Повышаются мощности теплофикационных агрегатов и параметры пара, идет дальнейшее развитие теплофикации, а также широкое использование газа и мазута, что обеспечивает высокую экономичность производства электрической и тепловой энергии. В 1980-90 годах осуществляется строительство ПС 750 кВ «Белорусская», а в 1986 году включена ВЛ 750 кВ Игналинская АЭС -ПС «Белорусская» на напряжение 330 кВ. В 1990-2000 годах при острейшем недостатке инвестиционных ресурсов вводятся в эксплуатацию энергоблоки на Минской ТЭЦ-4 (250 МВт), Гомельской ТЭЦ-2 (180 МВт), Оршанской ТЭЦ (ПГУ -70 МВт), Минской ТЭЦ-5 (330 МВт), вводится ВЛ 750 кВ Смоленская АЭС – ПС «Белорусская».

В 2001–2005 годах продолжена работа по повышению эффективности энергосистемы путем создания мини-ТЭЦ на базе районных котельных в городах: Пинске (3,0 МВт), Гродно (3,5 МВт), Молодечно (3,5 МВт), Витебске (3,5 МВт).

Выполнена реконструкция блоков №3 и №4 Березовской ГРЭС с надстройкой газовыми турбинами 2х25 МВт, реконструкция блока Лукомльской ГРЭС с увеличением его мощности на 7,5 МВт и экономичности.

Выполнена реконструкция, с заменой отработавших ресурс турбоагрегатов на Пинской ТЭЦ (12 МВт), Полоцкой ТЭЦ (6 МВт), Бобруйской ТЭЦ-1 (12 МВт), Могилевской ТЭЦ-1 (6 МВт), Гомельской ТЭЦ-1 (12 МВт).

Реконструировано 14 ПС 35–110 кВ с установкой дополнительных трансформаторов и современного оборудования.

Начался экспорт электроэнергии в Польшу по вновь построенной ВЛ-110 кВ.

Реализовывалась программа реконструкции и строительства новых ГЭС по всем РУП облэнерго, а также магистральных тепловых сетей в г. Мозыре, Гродно, Новополоцке, Орше, Пинске, Минске.

Построена ЛЭП 330 кВ «Барановичи-Рось-Гродно» с модернизацией ПС-330 кВ, введены в эксплуатацию шунтирующие реакторы на ПС 330 кВ «Гомсельмаш» и ПС 330 кВ «Барановичи».

В настоящее время более 50 % электроэнергии вырабатывается в Минской и Гомельской областях. Самой мощной тепловой электростанцией в Республике Беларусь является Лукомльская ГРЭС мощностью 2,4 млн. кВт(2,4 ГВт), Березовская ГРЭС (920 МВт), меньшую — Смолевичская и Василевичская ГРЭС. Часть электроэнергии вырабатывается на ТЭЦ, которые размещены в крупных городах (Минск, Витебск, Гомель и др.), а также на ТЭЦ при некоторых предприятиях Беларуси: сахарных заводах, объединении «Беларускалий», Добрушской бумажной фабрике.

В энергосистему страны по прежнему входит и БелГРЭС — патриарх белорусской энергетики. Общая мощность электростанций РБ сейчас составляет 7,8 ГВт. Начато проектирование АЭС, планируется к 2020 году ее мощность составит 2 ГВт.

Второй важной производственной системой ТЭК является теплоэнергетика. Для получения тепловой энергии РБ широко использует ТЭЦ, как наиболее экономичного способа ее получения.

В целом производство энергии ГПО «Белэнерго» в последние годы в РБ выглядит следующим образом:

Таблица 2

Вид энергии	2006 год	2007 год
Электрическая, млрд. кВт×ч	30,9	30,7
Тепловая, Мкал	36 420	33 850

Для пересчета одного вида энергии в другой используется соотношение 1 кВт×ч = 860 ккал.

Кроме собственного производства Беларусь импортирует часть необходимой электроэнергии, так в 2008 г. Россия поставит (план) 15 млрд. кВт×ч электроэнергии. Ранее импорт производился также из Украины, Литвы и России в объеме 4–8 млрд. кВт×ч.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: