Основные показатели эффективности использования энергии и энергосбережения реферат

Обновлено: 07.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ЭНЕРГЕТИКА. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

Важную роль в развитии промышленности и энергоснабжения предприятий сыграли труды отечественных учёных и изобретателей: Б.С. Якоби, А.Н. Лодыгина, П.Н. Яблочкова, Ф.А. Пироцкого, Д.А. Лачинова, М.О. Доливо-Добровольского. В 1834 году был изобретён электродвигатель постоянного тока. Затем угольная лампа, применённая впервые для освещения в 1879 году. Т. Эдисон продолжил эти работы. Дуговая лампа без регулятора – начало практического применения электроламп. Был изобретён трансформатор электрической энергии. Передача электрогнергии на расстояние начиналось с расстояния в 1 км в 1880на железной дороге в Петербурге. Затем – трёхфазный ток, давший начало применению тока в промышленности. Первый генератор тока – 1888 год. С тех пор электроэнергия применялась постоянно. Она стала отраслью экономики под названием энергетика. Энергетика совершенствовалась и продолжает совершенствоваться по настоящее время. В 1920 году Всероссийский съезд Советов утвердил план ГОЭЛРО. Этот план был выполнен за 10 лет против 15-и. Важным его принципом стал план развития производства электроэнергии на крупных электростанциях, объединённых в систему с помощью высоковольтных электролиний. С 1930 года введением ГРЭС появились первые зачатки энергосистемы. И всё это время - работают электродвигатели, изобретённые Доливо-Добровольским. До 1960 года генераторы самых мощных ТЭС имели мощность 100 МВт. После освоения энергоблоков – мощность электростанций повысилась с 800 МВт до 1200 МВт. И далее – более: мощность Пермской ГРЭС – 48700 МВт. Сети Российского государства - 50 кВ*А.

Система электроснабжения – совокупность устройств для производства, передачи и электроэнергии. Их создают для обеспечения питания приёмников, к которым относятся электродвигатели, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для сварки и другое. Энергетической системой называют совокупность электростанций, подстанций, связанных между собой, и приёмников, связанных между собой линиями электрической сети. Электрической системой называют часть энергетических устройств, повысительных и понизительных, а также распределительных устройств системы , состоящих из генераторной сети и приёмников электроэнергии.

Различие между энергетической и электрической системами – в том, что в электрическая часть обеспечивает питание первичных двигателей.

Электрическими сетями называют части электрической системы, состоящие из подстанций и линий различных напряжений. Их разделяют по напряжениям. Электрические сети служат для передачи энергии электросистемой, которая обеспечивает работу различных потребителей. От мест производства к потребителям протянуты линии, снабжённые приборами трансформации и регулирования, релейными устройствами для переключения, проводами с изоляцией и защитой.

Линии, связывающие электростанцию с понизительной подстанцией, называют линией электропередачи. Промышленные потребители: базы, типографии, предприятия железнодорожного, городского, подземного и водного транспорта. К гражданским зданиям относят жильё, общественные объекты. Внутреннее электроснабжение – комплекс сетей от подстанций, расположенных на территории промышленного комплекса. Внешнее энергоснабжение – комплекс сетей и подстанций, расположенных вне предприятия. К промышленным предприятиям относят заводы, комбинаты, фабрики, шахты, карьеры, производственные и ремонтные.

Одной из главных причин необходимости повышения энергоэффективности и энергосбережения является истощаемость природных ресурсов. В настоящее время ограниченность энергоресурсов, так или иначе, затрагивает все государства и становится проблемой глобального масштаба. Актуальность изменения отношения к энергоресурсам связана с высокой энергоёмкостью продукции. Эта проблема в свою очередь влечет за собой такие последствия как неэффективность экономики, неконкурентоспособность продукции, малая реализация на мировых и внутренних рынках, расходы на экспорт, закрытие малоэффективных предприятий и др.

Ещё одной важной причиной повышения энергоэффективности и энергосбережения является загрязнение окружающей среды, в частности, газы, выделяемые в атмосферу при сжигании ископаемого углеводородного топлива способны вызывать парниковый эффект .

Основными показателями, характеризующими энергоэффективность экономики государства и позволяющими оценить тенденции и темпы в ее изменении, являются энергопотребление на душу населения и энергоемкость экономики.

Энергопотребление на душу населения– отношение суммарного потребления энергии к численности населения : Е = ЭΣ / n,

где ЭΣ – суммарное потребление соответствующего вида энергии за год,

n– численность населения.

Энергопотребление на душу населения может быть рассчитано по:

- по подведенной к потребителю энергии;

- по подведенной электроэнергии.

Энергоемкость экономики– отношение суммарного потребления энергии к объему валового внутреннего продукта: Е = ЭΣ / ВВП

Энергоемкость экономики также рассчитывается по:

- по подведенной к потребителю энергии;

- по подведенной электроэнергии – в данном случае этот показатель будет называться электроемкость ВВП.

Для оценки эффективности использования энергии в производстве, а также определения эффективности мероприятий по энергосбережению необходимы объективные показатели, которые могли бы отразить реальное использование энергоресурсов и давали бы возможность сопоставить результат оценки с максимальными возможностями обеспечения энергосбережения.

Одним из критериев эффективности энергосбережения, позволяющим оценить его динамику и тенденции, является показатель энергоэкономического уровня производства (ЭЭУП).

В любом потреблении энергии присутствуют полезная составляющая и потери. Под полезно потребленной энергией понимается та часть израсходованного энергоресурса, которая непосредственно направлена на осуществление поставленной цели и удовлетворение потребностей. В силовых процессах — это механическая энергия на валу двигателя, в температурных технологических процессах — теплота, выделившаяся в объеме технологической печи, в сушилке и переданная нагреваемой среде, в осветительных процессах — количество получаемой световой энергии от осветительных приборов и т.д.
Долю полезно потребленной энергии в расходе первичного природного энергоресурса определяет значение коэффициента полезного использования (КПИ) или коэффициента полезного действия (КПД), который является наиболее общим показателем эффективности энергоиспользования. По значению КПИ судят о совершенстве энергоснабжающего процесса в целом, включая его научно-технический уровень, организацию управления и культуру эксплуатации. КПИ можно определить для отдельного энергопотребляющего процесса, отдельного предприятия, города и республики в целом. В последнем случае КПИ является важнейшим показателем эффективности энергоснабжающей системы государства. Опираясь на данные прошлых лет, зарубежные аналоги и с учетом происшедших изменений в структуре энергопотребления, можно определить наиболее вероятное ориентировочное значение КПИ энергоресурсов — около 42 % . Это означает, что суммарные потери энергии в республике по уровню 2009 года (37 млн. т у.т.) составляют порядка 21,3 млн. т условного топлива, или около 2 т условного топлива на каждого жителя. В материалах республиканской программы энергосбережения потенциал энергосбережения на 2005—2010 годы оценивается на уровне 6—7млн. т условного топлива.

Если допустить, что весь названный потенциал энергосбережения будет реализован, то КПИ в республике достигнет 74,6 %. При этом суммарные потери энергии будут снижены до 10 млн. т условного топлива или примерно до 1 т на каждого жителя.
В свою очередь КПИ определяется как произведение частных коэффициентов полезного действия (КПД) различных звеньев энергоснабжающего процесса, включая добычу, транспортирование, хранение, переработку и преобразование первичных (природных) энергоресурсов, а также передачу, распределение и использование преобразованных энергоносителей. По соотношению частных КПД судят об энергетической эффективности каждого звена.
Для определения других показателей энергосбережения необходимо провести классификацию энергетических потерь. Они делятся на невозвратные и возвратные. К невозвратным относятся потери, которые невозможно устранить существующими ныне способами и технологиями. С их учетом определяются достигнутые на данном этапе технически предельные уровни КПД отдельных звеньев энергетического процесса и КПИ в целом.
К возвратным относятся потери, которые возможно устранить, осуществляя те или иные затраты на реконструкцию. По их величине судят о технически достижимом потенциале энергосбережения. Реальные же масштабы энергосбережения могут оказываться значительно ниже потенциальных и определяться уровнем экономически оправданных вложенных средств.
Зависимость реализации возвратных потерь от осуществленных затрат является важнейшей экономической характеристикой энергосбережения. Нижний предел их иногда может оказываться близким к нулю. Это так называемые малозатратные мероприятия, чаще всего организационного порядка. Верхний экономический уровень затрат в каждом конкретном случае индивидуален и обусловливается стоимостью замещающего энергоресурса в альтернативном варианте. Следует сказать, что экономический предельный уровень затрат на энергосбережение может существенно возрасти, если в цене замещающего энергоресурса учитывать обеспеченность его природными запасами.
Кроме того, при определении показателей энергосбережения необходимо учитывать экономическую закономерность изменения стоимости потерь по звеньям энергетического процесса, а также по их качеству. В каждом звене, будь то добыча, транспортировка, преобразование и использование энергоресурсов, расходуются труд, материалы, денежные средства. Поэтому стоимость энергии по мере ее движения к потребителю возрастает, соответственно возрастает стоимость потерь. Аналогично обстоят дела и с энергетическим потенциалом потерь. Более калорийное топливо, более нагретая вода, пар с более высоким давлением и температурой обладают большим энергетическим эффектом и поэтому имеют более высокую цену, что, к сожалению, не учитывается при существующих тарифах па тепло. Наибольшую цену имеет наиболее технологичный, качественный и прогрессивный источник энергии— электроэнергия.
Оба названных обстоятельства необходимо учитывать при экономической оптимизации энергосбережения и распределении средств в энергохозяйстве. Об эффективности энергосбережения косвенно можно судить по показателю энергоемкости внутреннего валового продукта, сопоставляя его с аналогичными данными других государств. К сожалению, на данном этапе развития такое сопоставление с промышленно развитыми странами не в нашу пользу.
Кроме энергоемкости внутреннего валового продукта, в сопоставимых ценах рассчитывается также удельная энергоемкость производства отдельных видов продукции и сравнивается с аналогичными показателями энергоемкости производства однотипной продукции на других предприятиях.

Таким образом, показатель энергоэффективности — это научно обоснованная абсолютная или удельная величина потребления топливно-энергетических ресурсов (с учетом их нормативных потерь) на производство единицы продукции (работ, услуг) любого назначения.
Кроме экономического роста и цен на энергоресурсы, на энергоемкость влияет НТП. Разница между энергопотреблением на основе старых и новых технологий определяет технический потенциал энергосбережения. Технический потенциал показывает максимальные возможности энергосбережения. Часть технического потенциала, которая может быть прибыльно освоена, составляет экономический потенциал.
Различают также поведенческий потенциал энергосбережения, который определяется мерой осознания актуальности задачи энергосбережения всеми лицами, реализующими ее.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Введение

В современном мире сложилось состояние сохранения и развития цивилизации на Земле для обеспечения человечества достаточным количеством топлива и энергии. Ограниченные запасы традиционных топливно-энергетических ресурсов заставили обратиться к энергосбережению как к одному из основных элементов современной концепции мирового энергетического развития.

Невозобновляемые источники энергии: Торф, уголь, нефть, природный газ.

Возобновляемые источники энергии: Твердая биомасса и продукты животного происхождения, промышленные отходы, гидроэнергетика, геотермальная энергия, солнечная энергия, энергия ветра, океанские волны и приливы.

Экономия энергии

Энергосбережение означает эффективное использование энергии на всех этапах преобразования энергии — от добычи первичных источников энергии до потребления всех видов энергии конечными потребителями.

Меры по энергосбережению могут быть разными. Одним из наиболее эффективных способов повышения эффективности использования энергии является использование современных энергосберегающих технологий.

Энергосберегающие технологии не только значительно снижают затраты на энергию, но и имеют очевидные экологические преимущества.

Основные направления эффективного энергопотребления

Энергосбережение в компании: Технологии и новые возможности.

К сожалению, энергосбережение в компаниях, как правило, оставляет желать лучшего. Большинство заводов и фабрик имеют высокопроизводительные двигатели, которые потребляют до 60% больше энергии, чем необходимо. Для оптимизации процессов используются электрические приводы со встроенными энергосберегающими функциями. Гибко варьируя скорость в зависимости от нагрузки, можно достичь экономии энергии в 30-50%.

Сокращение теплопотерь и энергосбережение в зданиях различного назначения.

Более 30% всех энергоресурсов используется для отопления жилых, офисных и промышленных зданий. Поэтому энергосберегающие технологии в зданиях неэффективны для различных целей без снижения непроизводительных потерь тепла.

Важнейшей мерой по экономии энергии в зданиях будет также установка отопительных батарей с автоматическим управлением. Использование вентиляционных систем с функцией рекуперации тепла позволит сэкономить еще больше энергии.

Экономия энергии в школе: долгосрочный вклад в будущее.

Успех мер по энергосбережению невозможен без массового распространения информации об энергосбережении среди населения. В настоящее время в нашей стране начинаются кампании по внедрению энергосберегающих технологий в зданиях различного назначения: не только на предприятиях, но и, например, в школах. Энергосбережение в школах имеет огромный потенциал. С детства, привыкнув к бережному использованию электричества, сегодняшние школьники в будущем смогут добиться прорыва в энергосбережении по всей стране. В современных школах активно внедряются экологические программы, издаются учебники, проводятся тренинги, внеклассные мероприятия, конкурсы на лучшие проекты по энергосбережению и др. Все эти меры позволяют нам с уверенностью смотреть в будущее процветания нашей планеты.

Большинство современных энергосберегающих технологий

Ротационные пульсационные установки для отопления и горячего водоснабжения.

Такие генераторы позволяют нагревать воду, инициируя физические и химические процессы в этой воде за счет высокой частоты вращения ротора (5 000 об/мин), сопровождающиеся высоким выбросом тепловой энергии. Ротор машины приводится в действие электродвигателем. Эти теплогенераторы отличаются высокой эффективностью и коэффициентом преобразования энергии, составляющим около 100%. Чем выше мощность агрегата, тем выше его КПД за счет увеличения удельной поверхности ротора-статора.

Минимальная мощность теплогенератора — 5 кВт.

Макс — ограничивается только доступной мощностью двигателя и назначенной мощностью потребителя.

Такие теплогенераторы используются для горячего водоснабжения, автономного отопления зданий и сооружений.

Преимущества вращающегося, пульсирующего нагревателя:

Относительно дешево по сравнению с котельными.

Небольшие монтажные размеры и простота установки в существующую отопительную систему.

Автоматическая система управления позволяет эксплуатировать систему без присутствия персонала.

Специальная обработка воды не требуется.

По сравнению с газовым котлом предельные значения по газу не требуются.

Отсутствуют выбросы продуктов сгорания, т.е. генератор является экологически чистым.

Значительная экономия затрат и быстрая окупаемость в случае замены центрального отопления (от отопительных систем) и горячего водоснабжения гидротермальным генератором

Принцип работы датчика.

Принцип работы роторного пульсационного генератора заключается в перекачивании жидкости через роторно-статорную систему, где линейная скорость потока жидкости достигает 50-100 м/с и, благодаря высоким растягивающим напряжениям, приводит к образованию кавитационных процессов в жидкости, обеспечивая ее нагрев.

Заключение

Суть процессов заключается в образовании и распаде пузырьков пара или газа при адиабатическом нагревании до 10000 С. Тепло вырабатывается самой жидкостью, без поверхностей теплообмена обеспечивает очень эффективный процесс нагрева. КПД гидротермального генератора (отношение полученной тепловой энергии к потребленной электроэнергии) близок к единице.

Список литературы

Образовательный сайт для студентов и школьников

Читайте также: