Pagina 3 din 63
Capitolul 1 ROLUL ENERGIEI ÎN DEZVOLTAREA ECONOMIEI NAȚIONALE
1.1. Principalele caracteristici ale economiei energetice a economiei naționale
Disciplina "Economia ramurii" analizează problemele legate de economie, organizarea, planificarea și gestionarea unei economii energetice a întreprinderii, în coordonare cu caracteristicile ei tehnologice. Baza tehnică a funcționării și dezvoltării industriei este energia, care ocupă un loc important în economie
și determină în mare măsură nivelul competitivității sale. Principalele sarcini ale economiei energetice sunt: identificarea direcțiilor raționale pentru dezvoltarea și funcționarea economiei energetice;
stabilirea de metode pentru utilizarea eficientă a resurselor materiale, de muncă și financiare. cunoștințe economice și o abordare sistematică pentru rezolvarea problemelor economice este deosebit de necesară în combustibil și energie complexul (FEC), care este complexul industrial cele mai mari consumatoare de capital și este conectat la toate sectoarele industriale, precum și agricultura, transporturi, sectorul casnic. Subiectul cercetării în domeniul energiei este un set de procese de obținere
transformarea, distribuția și utilizarea în economia națională a combustibilului, a energiei electrice, a căldurii, a aerului comprimat și condiționat, a oxigenului, a apei și a altor transportoare de energie. managementul energiei modernă a economiei naționale cuprinde totalitatea întreprinderilor, instalațiilor și structurilor, precum și legătura între relațiile lor economice, care să asigure funcționarea și dezvoltarea producției (fabricarea) de energie și toate procesele de transformare a acestora către consumatorul final, setările inclusive. Diagrama mărită a secvenței de bază a proceselor de transformare a resurselor energetice este prezentată în Fig. 1.1.
În funcție de stadiul transformării, se disting următoarele tipuri de energie:
• Resurse primare - energetice extrase din mediul înconjurător;
• Resursele energetice alimentate de consumatori: diferite tipuri de combustibili lichizi, solizi și gazoși, electricitate, aburi și apă caldă, diferiți purtători de energie mecanică etc .;
• forma finală a energiei, aplicată direct în procesul de producție, transport sau consum al consumatorilor.
Sectorul energetic include mai multe elemente:
• complexul de combustibil și energie (FEC); o parte a sectorului energetic din extracția (producția) resurselor energetice, îmbogățirea, transformarea și distribuția acestora până la primirea purtătorilor de energie de către consumatori. Unificarea părților diferite într-un singur complex economic se explică prin unitatea tehnologică, interrelațiile organizaționale și interdependența economică;
• industria energiei electrice - o parte din complexul de combustibil și energie care asigură generarea și distribuția de energie electrică;
• furnizarea centralizată de căldură - o parte a complexului de combustibil și energie care produce și distribuie abur și apă caldă din surse publice;
• furnizarea de energie termică - o parte din industria de energie electrică și de încălzire centrală, care asigură producția combinată (comună) de energie electrică, abur și apă caldă în combinarea căldurii și energiei (CHP) și a transportului principal de căldură.
În aspectul tehnologic, cel mai important element al economiei energetice îl reprezintă instalațiile de generare a energiei electrice.
Instalațiile de generare a energiei sunt plante care produc produse energetice. Acestea includ: centrale termice (TPS), centrale hidraulice (GES), centrale nucleare (NPP), plante cu ciclu combinat (CCCC), instalație de turbine de gaz (GTP), stația de suflare, cazan stație de oxigen. Centralele de generare sunt clasificate în funcție de o serie de caracteristici de bază:
• tipul resurselor energetice primare;
• procesele de conversie a energiei;
• tipurile de energie eliberate;
• numărul și tipul de clienți deserviți;
• modul de operare.
Complexul sistemului energetic unificat (CEE) al Rusiei include aproximativ 600 de centrale hidroelectrice și mai mult de 100 de centrale hidroelectrice. În funcție de tipul de energie primară utilizată distinge putere aplicare: --- centrale termice cu combustibil fosil, combustibil nuclear NPP ---, --- hidro hidroelectrice, mareelor --- RPE și acumularea energiei apei --- PSPP, energia solară --- SES ; energie eoliană --- fermă eoliană; căldură subterană --- geotermă (GEOES).
Centralele electrice care utilizează combustibili organici sunt împărțite în cărbune, petrol și funcționează cu combustibili locali (șisturi, turbă).
Conform proceselor aplicate de conversie a energiei, se alocă centrale electrice în care:
• energia termică se transformă în energie mecanică și apoi în energie electrică - TES, centrala nucleară;
• energia termică este transformată direct în SES electrice folosind fotocelule;
• energia apei și a aerului este transformată în energie mecanică, apoi în electricitate - HPS, HPS, PES, WEC.
În funcție de tipurile de energie eliberate, se disting centralele electrice: ele eliberează numai energia electrică - centrale hidroelectrice, centrale hidroelectrice, centrale termice de condensare (KES), centrale nucleare; eliberarea energiei electrice și termice - CHP, centralele termice nucleare etc. Instalațiile de cogenerare produc electricitate în plus față de energie electrică. Utilizarea căldurii cu abur uzat în producția combinată de energie oferă economii semnificative de combustibil. Dacă se utilizează abur sau apă caldă menajeră pentru procesele tehnologice, încălzirea și ventilarea întreprinderilor industriale, atunci CET-urile se numesc industriale. CHP care eliberează căldură pentru încălzire și alimentare cu apă caldă a clădirilor rezidențiale și publice ale orașelor se numesc comunale (încălzire). Centralele de căldură și centralele termice și termice furnizează căldură atât întreprinderilor industriale, cât și populației.
Modul de funcționare a centralei electrice este de bază, semi-vârf și vârf. Primul grup include centralele IES mari, economice, cele mai economice, centralele nucleare, centralele termice care funcționează în modul de încălzire; la cel de-al doilea IES și CHP manevrabil; la cele trei centrale hidroelectrice de vârf, centralele hidroelectrice, GTU.
În plus, pentru fiecare tip de centrală există semne interne de clasificare. De exemplu, IES și CHP diferă în ceea ce privește parametrii inițiali de abur, schema tehnologică (bloc și legături încrucișate), puterea unității de unități etc. Centralele nucleare sunt clasificate pe tipuri de reactoare (neutroni termici și rapizi), modele de reactoare etc.
La rezolvarea problemelor de dezvoltare economică, alegerea unei scheme organizatorice raționale, întreprinderea trebuie să țină cont de trăsăturile specifice ale principalelor tehnologii ale industriei. Caracteristicile tehnologice ale producției de energie includ:
• coincidența în timp a procesului de producție și consum al produselor energetice. Nici energia termică și nici cea electrică nu pot fi stocate și stocate. Sistemele de alimentare trebuie să producă cât mai multă putere și putere decât este necesar în momentul de față:
unde Epr este energia electrică generată, kWh; Эпотр --- consumul de energie electrică, kWh; Эпот --- pierderile de energie electrică în timpul transportului, kWh; Qpr --- energia termică produsă, GJ; Qpot --- consumă energie termică, GJ; Qpot --- pierdere de căldură în timpul transportului, GJ.
Această caracteristică a tehnologiei prevede cerințe ridicate pentru funcționarea fiabilă a sistemelor electrice și a calității energiei electrice. Fiabilitatea este una dintre cele mai importante cerințe din sectorul energetic. Pentru a asigura un nivel adecvat de fiabilitate în utilizarea sistemului de alimentare:
• rezervare, adică crea rezerve de putere necesară pentru a înlocui unitățile nu au reușit să repararea și sisteme de putere pentru a menține energia de calitate emise (frecvența și tensiunea în rețeaua electrică), precum și formarea rezervei de combustibil, apă, etc.;
• interschimbabilitate mare a unităților generatoare în sistemul de alimentare. De exemplu, energia electrică produsă la centralele cu condensare, cogenerare, hidroelectrice, centrale nucleare, combinată de căldură și energie și căldură este eliberată, cazan sau instalație de reciclare. La aceste stații și cazane pot fi instalate unități de diferite tipuri, care lucrează la diferiți parametri de abur și diferite tipuri de combustibil. Multivariatul este, de asemenea, prezent în etapele de transport al energiei și de utilizare a acestora de către consumatori;
interschimbabilitatea tipurilor de produse, adică posibilitatea de a utiliza diferiți transportatori de energie în instalații. De exemplu, utilizarea gazelor naturale sau a energiei electrice în cuptoarele de încălzire, acționarea cu abur sau electric a compresoarelor etc .;
• consum mare de energie dinamică. Acest lucru generează cerințe înalte pentru manevrabilitatea unităților de generare, deoarece în fiecare moment de timp este necesar să se producă cantitatea de energie necesară consumatorului. Manevrabilitatea unității ar trebui să asigure capacitatea sistemului de alimentare de a funcționa conform unui program stabilit.
Datorită faptului că sistemul funcționează cu mod variabil și în decurs de o zi, și în timpul săptămânii, lunii, anului, centralele de generare trebuie să aibă o gamă largă de reglaj de sarcină. Cele mai bune proprietăți de manevrare sunt hidro. Punerea în funcțiune a unității hidraulice este de câteva minute. La stațiile de încălzire acest lucru este un proces mai lung, deoarece boilerul trebuie încălzit sau, alternativ, să se răcească timp de 15 ore;
• necesitatea de a crea sisteme de alimentare care să includă generatoare de diferite tipuri.
Rezultatul este îmbunătățită fiabilitatea, rezervele reduse și, în consecință, reducerea costurilor, a crescut centrale electrice unitate, a redus consumul anual și specific de combustibil, crește eficiența lucrărilor de reparații se efectuează o utilizare mai completă și eficientă a resurselor. Industria este principalul consumator de resurse energetice. Scopul producției industriale este producerea anumitor produse în volumul planificat, de o anumită calitate, cu o economie maximă. Funcția de energie este furnizarea neîntreruptă a energiei către consumatori în cantitatea potrivită, calitatea cerută, cu economie maximă. Energia industrială reprezintă o parte integrantă a producției industriale și, în același timp, legătura finală a sectorului combustibilului și energiei, care se referă la consumatori. Aceasta este o parte a sectorului energetic care urmărește obiective industriale și economice atât în industrie, cât și în sectorul energetic. Funcția sa --- furnizarea producției industriale în suma planificată, o anumită calitate, care rezultă în furnizarea neîntreruptă de energie a consumatorilor, cu un minimum de material, energie, forță de muncă și bani.
Puterea industrială ca economie de aprovizionare este asociată cu producția principală. De exemplu, costul aprovizionării cu energie și consumul de energie în producție ar trebui să fie plătit de eficiența producției principale.
Industria energetică industrială are o serie de caracteristici. Caracteristicile tehnologice ale energiei industriale includ:
• Procese simultane și interdependente de producție, distribuție și consum a purtătorilor de energie și, prin urmare, imposibilitatea sacrificării energiei substandard. Lipsa posibilităților de stocare a energiei în cantități semnificative, care necesită crearea de rezerve pentru generarea de capacități, combustibil și
necesită o prognoză mai precisă a consumului de energie;
• dependența regimului consumului de energie de modul de producție industrială;
• posibilitatea interschimbabilității resurselor energetice, crearea și utilizarea resurselor energetice secundare;
• conectarea industriei energetice la sistemele centralizate de alimentare;
• Necesitatea unei dezvoltări avansate a energiei industriale în raport cu producția principală, care permite creșterea producției de produse tehnologice, sporind fiabilitatea alimentării cu energie.
Fiecare întreprindere industrială are propriile facilități energetice. Centrala electrică a întreprinderii este un set de centrale electrice și dispozitive auxiliare menite să ofere întreprinderii respective o energie de diferite tipuri. Schemele de alimentare cu energie a unei întreprinderi industriale depind de mai mulți factori, deci alegerea acestora se face pe baza calculelor tehnice și economice.
Puterea economiei întreprinderii industriale
1. Plantele de producere a energiei electrice sunt plante care produc, transmit, distribuie și convertesc energia. Caracteristica lor este consumul simultan și producția de energie.
De exemplu, un cazan de energie consumă energia chimică a unui combustibil, dar produce o energie termică; Puterea electrică a unei singure tensiuni este furnizată transformatorului, iar alta, ridicată sau coborâtă, este dată.
Centrele de generare a energiei includ: centrale termice, cazane, stații de compresoare, stații de oxigen, instalații de refrigerare, aer condiționat, alimentare cu apă, etc.
2. Plantele consumatoare de energie consumă energie, dar produc produse sau activități non-energetice. Acestea includ cuptoare și cazane tehnologice, reactoare și băi electrolitice, diverse echipamente mecanice etc. Aceste instalații determină de asemenea stadiul utilizării finale a energiei. 3. Unități care produc simultan produse tehnologice și energetice, de exemplu, agregate care produc îngrășăminte și abur, fontă și energie electrică.