 |
1.4. Перечень дисциплин, знание которых необходимо при изучении данной дисциплины.
|
|
|
|
1. 4. Перечень дисциплин, знание которых необходимо при изучении данной дисциплины.
Для успешного усвоения студентами курса «Общая энергетика» студентам необходимо знать изучаемые ранее курсы физики, химии, математики, матери-аловедения, а также курсы ТОЭ.
ВВЕДЕНИЕ
«Общая энергетика» – новый курс. Он обусловлен появлением нового Стандарта образования.
Необходимость возникновения нового курса «Общая энергетика» связана
с обострением мировой энергетической ситуации. Появилась большая серия публикаций, посвященных современному состоянию и перспективам развития энергетического хозяйства. Некоторые из них представляют собой попытку об-ратить внимание широкой общественности на необходимость по-новому оце-нивать сущность происходящих в мире событий в сфере энергетики. Авторы других книг главное внимание уделяют прогнозированию развития энергетиче-ского хозяйства на ближайшие 20 – 30 лет и более отдаленную перспективу. Основу третьей категории книг составляют вопросы повышения энергетиче-ской эффективности экономики, методы и пути экономии топлива, электро-энергии и теплоты в промышленности, на транспорте, в сельском и жилищно-коммунальном хозяйствах, в строительстве и в быту. Наконец, существует це-лый ряд книг по различным аспектам энергетики, охраны окружающей среды и энергосбережения. Именно комплексный подход к широкому кругу проблем энергетики послужил поводом для возникновения нового курса «Общая энергетика».
Современное энергетическое хозяйство сложно и многогранно, оно быстро развивается. Создаются и внедряются принципиально новые типы энергетических установок, совершенствуется структура энергетического баланса, используется энергия новых, так называемых «нетрадиционных» источников энергии, в том числе энергия возобновляемых источников: энергия Солнца, геотермальная и ветровая энергия, энергия биомассы. Все это требует от современного молодого специалиста глубоких теоретических и экономических знаний во всех сферах энергетического хозяйства. Он должен уметь правильно оценивать энергетическую ситуацию, выбирать оптимальные пути (технические и экономические) энергоснабжения, в должной мере учитывая при этом экологические проблемы создания новых и эксплуатации существующих энер-гетических объектов.
|
|
|
Молодой специалист, приступающий к работе на объектах в области управления современным энергетическим хозяйством, должен владеть наряду с необходимыми знаниями в области проектирования, строительства и эксплуа-тации энергетических установок достаточно широким представлением о боль-шинстве задач, которые приходится решать в области энергоснабжения, энергосбережения и охраны окружающей среды от загрязнения, возникающих при работе энергетических установок.
Энергетика как сфера деятельности человеческого общества является большой глобальной системой, включающей как подсистемы окружающую среду и различные отрасли народного хозяйства.
Понятия «энергетика» и «энергетическая наука» употребляются давно, однако вкладываемый в них в настоящее время смысл нельзя считать устано-вившимся.
Под энергетикой, или энергетической системой, следует понимать совокупность больших естественных (природных) и искусственных (созданных человеком) систем, предназначенных для получения, преобразования, распределения и использования в народном хозяйстве энергетических ресурсов всех видов.
Под энергетическими ресурсами понимаются материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, возможная для использования ее человеком. Подчеркивается системный подход к энергетике, т. е. она рассматривается как большая система, включающая в себя на правах подсистем части других боль-ших систем.
|
|
|
Энергетика имеет большое значение в жизни человечества. Уровень ее развития отражает уровень развития общества и возможности научно-технического прогресса.
ПРЕЗЕНТАЦИИ:
1. Толивно-энергетический комплекс
2. Энергоресурсы
Три аспекта энергетики. Энергетика в ее современном состоянии и раз-витии должна рассматриваться в трех аспектах – техническом, социальном и экологическом.
Технический аспект энергетики характеризуется прежде всего огромными мощностями, которые получает человек, используя энергетический потенциал планеты. Так, мощность электростанций, существующих в настоящее время в мире, составляет около 2 млрд. кВт. Общая же мощность всех энергетических установок достигает 10 млрд. кВт. Для обеспечения этих мощностей человек ежегодно берет у природы не менее 40 – 50 млрд. т условного топлива (Под условным понимают такое топливо, при сгорании 1 кг которого выделяется 29, 3 МДж теплоты). При этом КПД использования взятых у природы энергетических ресурсов не очень велик – не более 0, 2 %. (!!! ). Отсюда возникает одна из основных задач энергетики - снижение потерь энергии на всех стадиях ее преобразования (от получения энергетических ресурсов до конечного их использования). Для того необходимо и улучшение оборудования, и более разумное использование полученной энергии, что уже выходит из сферы чисто технической и должно рассматриваться в социальном аспекте.
Снижение потерь при передаче, получении и распределении электрической энергии зависит в значительной степени от количества израсходованного металла, в основном алюминия. Допуская большие плотности тока в сечении провода (1, 0 – 1, 2 А/мм2), снижают расход алюминия, но увеличивают потери электроэнергии. Изменение мировой конъюнктуры в отношении цен на алюминий таково, что этот металл становится дешевле, поэтому в энергетике высоко-развитых стран появляется тенденция к резкому снижению плотностей тока (0, 35 А/мм2). Следовательно, стоимость алюминия непосредственно влияет на выбор сечения проводов линий электропередач, т. е. на определение технических характеристик электрической системы.
|
|
|
Снижение потерь энергии путем применения энергосберегающих технологий, выработки тарифов на электроэнергию, которые бы стимулировали потребление энергии в «провалах» графика нагрузки и приводили бы к уменьшению этого потребления во время максимумов, определяется успешным решением социально-экономических задач.
Вопросы быстро нарастающего использования энергетических ресурсов планеты должны рассматриваться не только в техническом аспекте, но и в аспекте влияния энергетических установок и процессов добычи топлива на окружающую среду, т. е. в аспекте экологическом.
Органические топлива - уголь, нефть и природный газ – составляют сейчас и будут составлять в перспективе подавляющую часть всего энергопотребления. Образование органических топлив является результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все эти топлива имеют углеродную основу, и энергия высвобождается из них в процессе горения и образовании, главным образом, двуокиси углерода и других веществ (СО, Н2O, NOx, SOx ).
Извлечение из недр земли органических топлив оказывает серьезныенегативные воздействия на окружающую среду. Проблемы, связанные с открытой и подземной добычей угля, известны практически каждому. Но существуют также и проблемы, связанные с извлечением нефти и природного газа. В первую очередь – это оседание почвы. Нефть и газ, скопившиеся в пористых породах под поверхностью земли, служат «подушкой», поддерживающей лежащую сверху породу. Когда эта «подушка» извлекается, земная поверхность в районе залегания нефти и газа опускается на глубину до 10 м.
В процессе сжигания топлива возникает много побочных веществ. При сжигании угля возникает значительное количество золы и шлака. Большую часть золы можно уловить, но не всю. Все отходящие газы потенциально вред-ны, даже пары воды и двуокись углерода. Эти газы поглощают инфракрасное излучение земной поверхности и часть его вновь отражают на Землю, создавая так называемый «парниковый эффект». Если уровень концентрации СО 2 в атмосфере Земли будет увеличиваться, могут произойти глобальные климатические изменения.
|
|
|
