COMPLETUL COMBUSTIBILULUI SI ENERGIEI
52.1. Esența, semnificația și structura industriei
Complexul combustibil și energie (FEC) este un sistem complex interindustrial pentru extracția și producția de combustibil și energie (electricitate și căldură), transportul, distribuția și utilizarea acestora. Acesta include industria combustibililor (petrol, gaz, cărbune, șisturi, turbă) și electricitate, precum și companii de servicii apropiate. În mod caracteristic, există o infrastructură de producție dezvoltată sub formă de linii de trunchi de înaltă tensiune și conducte (pentru transportul de țiței, produse petroliere și gaze naturale) care formează rețele unificate.
Dinamica, scala și indicatorii tehnici și economici ai producției sociale, în primul rând industria, depind în mare măsură de dezvoltarea complexului de combustibil și energie. În același timp, abordarea surselor de combustibil și de energie este una din cerințele organizării teritoriale a industriei. Resursele disponibile de combustibil și de energie reprezintă baza pentru formarea diferitelor CEC-uri, inclusiv a complexelor industriale, care determină specializarea acestora în industriile mari consumatoare de energie.
Principalele surse primare de energie în lumea modernă sunt petrolul, cărbunele, gazele naturale, energia hidroelectrică; valoarea energiei atomice crește rapid. Ponderea altor surse (lemn, turbă, energie solară, vânt, energie geotermală etc.) în consumul total de energie este de numai câteva procente.
52.2. Balanța combustibilului și a energiei, structura și schimbările sale
Soldul de combustibil și energie - raportul dintre extracția diferitelor combustibili și energia generată (profitul) și utilizarea lor în economie (costuri). Caracteristicile structurii sale depind de rezervele de resurse de combustibil și de energie, caloriile, interfața, costurile de extracție, care se schimbă odată cu dezvoltarea tehnologiei. Resursele de combustibil reprezintă o parte din resursele de combustibil și de energie utilizate doar ca combustibil. Cele mai importante resurse de combustibil sunt cărbunele, petrolul și gazul, uraniul, turba. Cele mai economice petrol și gaze, deoarece extracția lor, transportul prin conducte este ieftină. Resursele de energie - energia solară, energia cosmică, mareelor, energie geotermală, energie gravitațională, presiune, electricitate atmosferică, magnetism terestru, bio-combustibili, petrol, gaze naturale, cărbune, ulei de șist, turbă, energia nucleară și energia nucleară. Stocurile de energie în râuri și lacuri de acumulare situate deasupra nivelului mării, numit resursele de apă.
Volumul total al balanței mondiale de combustibil și energie (producția anuală totală de resurse energetice primare este egală cu consumul total de energie) în anii 1980, cu 9 miliarde de tone de combustibil echivalent. Pentru compararea diferitelor tipuri de combustibil, acesta este transformat într-unul convențional, valoarea calorică de 1 kg din care este de 7000 kcal cal, iar coeficientul termic este unitatea. Pentru aceasta, datele combustibililor individuali se înmulțesc cu coeficientul termic corespunzător. Cărbune reprezintă aproximativ 30%, pentru petrol - 43, pentru gaz - 17 pentru hidroenergie - 7, pentru energie nucleară - 2,5%. Consumul specific de energie pe cap de locuitor, în medie, în lume depășește cu puțin 2 tone de combustibil standard pe an. În țările industrializate, acest indicator este mult mai mare (SUA - 12, Germania - 6), în țările în curs de dezvoltare, mult mai mic (0,3-1,0 tone). Localizarea transportatorilor de energie diferă semnificativ de localizarea consumului de energie: pe de o parte, țările cu surse neprofitabile de energie care exportă petrol, gaze sau cărbune, pe de altă parte - țările care depind de importurile de energie. Acestea includ, în primul rând, multe țări din Europa de Vest, Japonia și, într-o mare măsură, Statele Unite.
52.3. Importanța anumitor combustibili și a energiei electrice
Cele mai importante resurse de combustibil sunt cărbunele, petrolul și gazul, uraniul, turba. Cărbunele este utilizat pe scară largă în economia națională ca și combustibil energetic și tehnologic. Ca combustibil energetic, cărbunele reprezintă un combustibil pentru diverse industrii, generarea de energie electrică, transportul și încălzirea locuințelor. Cărbunele este un combustibil tehnologic, spre deosebire de energia utilizată sub formă de cocs. Cocsul este produs prin încălzirea cărbunelui fără acces la aer. Se utilizează în metalurgia feroasă și neferoasă, în industria chimică pentru producerea de îngrășăminte azotate, materiale plastice, alcooli și explozivi.
Nu se utilizează țiței. Din aceasta, în timpul procesării, se extrag diferite tipuri de combustibil și produse chimice (combustibil lichid, lubrifianți, materiale electroizolante, solvenți, bitum etc.). Proporția majoră de ulei mineral este un combustibil pentru carburator (aviație și benzine auto), jet (jet de combustibil) și motorină (păcură) motoare, păcură (păcură), bitumurile. Pe baza produselor petroliere, producem produse petrochimice (cauciuc sintetic, produse de sinteză organică, produse gumo-azbest etc.).
Gazul este un tip ieftin de combustibil. Este utilizat în industrie și pentru necesitățile gospodăriei populației. Este, de asemenea, o materie primă chimică foarte valoroasă. Spre deosebire de alți combustibili, acesta poluează mai puțin atmosfera. flatulență Recoltat sunt de trei tipuri: bazine de gaz (gaz liber în porii rocii) „condensat (gaz, o pereche de carbohidrați îmbogățit cu lichid) și trecerea gazului (dizolvat în ulei mineral).
Uraniul este produs din minereuri de uraniu. Se utilizează pentru funcționarea centralelor nucleare.
Turba este utilizată în principal pentru combustibil și energie, precum și în agricultură, medicină, pentru fabricarea anumitor materiale de construcție.
Energia electrică reprezintă baza materială a progresului științific și tehnologic, creșterea productivității muncii în toate ramurile de producție, o premisă importantă pentru alocarea efectivă a forțelor de producție.
Electricitatea este utilizată pe scară largă în industrie. O cantitate semnificativă de energie consumată în industria grea - industria constructoare de mașini, chimice, metalurgice, unde producția intensivă de energie este larg răspândită. În ele, electricitatea nu este doar o forță motrice, ci și necesară în anumite procese tehnologice. O cantitate semnificativă de energie electrică este consumată în economia comunală și în viața de zi cu zi. De asemenea, electricitatea este utilizată pentru căile ferate electrificate.
52.4. Industria de combustibil. Valoare și structură
Industria combustibilului este un complex al industriei miniere care primește și prelucrează diferite tipuri de materii prime pentru combustibil și energie. Aceasta include exploatarea petrolului, gazelor, cărbunelui, turbei, șisturilor și uraniului.
Industria de combustibil joacă un rol important în dezvoltarea forțelor de producție, este principala legătură în complexul de combustibil și energie. Combustibilul mineral este principala sursă de energie în economia modernă și, în același timp, un important combustibil tehnologic și materii prime pentru industria metalurgică, petrochimică, farmaceutică și alte ramuri ale economiei naționale.
Industria petrolieră acoperă industria producătoare de petrol și rafinarea petrolului. Industria petrolieră unește întreprinderile pentru explorarea și producția de petrol și gaze asociate, depozitarea și transportul de petrol. Industria de rafinare a petrolului - industria de fabricare, care produce din petrol brut se utilizează ca și combustibili, lubrifianți și materiale izolante, solventi, pavaje, petrochimice intermediari de sinteză.
Industria de gaze extrage, transportă, depozitează și procesează gaze naturale.
Industria cărbunelui este o întreprindere pentru extracția, îmbogățirea și brichetarea cărbunelui și cărbunelui brun.
Turba este o ramură a industriei combustibililor, a cărei întreprindere extrage și procesează turbă.
Industria șisturilor extrage și reprocesează șisturile bituminoase.
Industria uranodobuvna produce minereu de uraniu și produce concentrate de uraniu.
52.5. Caracteristicile dezvoltării și localizării cărbunelui, petrolului, industriei gazelor
Industria cărbunelui se dezvoltă pe baza resurselor de cărbune. resursele de cărbune sunt diferențiate în funcție de diverse criterii, printre care se disting în primul rând adâncimea, gradul de metamorfism și distribuția geografică. Indicatorii tehnici și economici ai producției de cărbune, atât petrolul, cât și gazul, depind în mare măsură de profunzimea dezvoltării. Rolul bazinului de cărbune în diviziunea teritorială a muncii depinde de cantitatea și calitatea resurselor, nivelul lor de pregătire pentru uz industrial, cantitățile de producție, în special transportul și localizarea geografică, etc. .. bazinele locale de cărbune sunt locale în natură, a limitat domeniul de aplicare al regiunilor individuale. Dezvoltarea resurselor de cărbune în zonele care sunt disponibile pentru minerit deschis, creează condiții favorabile pentru baze de mare putere ca bază de complexe industriale, specializate în industriile mari consumatoare de energie. Odată cu dezvoltarea industriei cărbunelui, metalurgia feroasă, energia electrică, cocsificarea și alte ramuri ale economiei sunt legate.
Industria petrolieră este orientată spre câmpurile petroliere ale terenului și ale platoului continental. Industria de rafinare a petrolului este situată în apropierea câmpurilor petroliere, în porturile de import de țiței sau pe rutele principalelor conducte de petrol.
Industria gazelor se dezvoltă pe bază de gaze.
Pentru dezvoltarea industriei cărbunelui, petrol și gaze echipamentul necesar, se produce diferite ramuri ale ingineriei (mașini grele produce echipamente miniere pentru minele de cărbune, unele industrii producătoare de echipamente pentru industria de petrol, petrochimice și gaze). Pe baza zonelor de extracție a resurselor de combustibil există așezări. Dezvoltarea industriei combustibililor necesită o anumită cantitate de resurse de muncă.
52,6. Energetica. Valoare și structură. Principalele tipuri de centrale electrice și principiile localizării acestora
Industria electrică a industriei energetice, asigură electrificarea nevoilor economiei și gospodăriilor pe baza producției și distribuției raționale a energiei electrice. Este un complex compozit de combustibil și energie. Energia electrică este producția de diferite tipuri de energie electrică, transportul, rețelele de încălzire, cazanele și alte facilități.
Una din trăsăturile specifice ale industriei energiei electrice este aceea că produsele sale nu se pot acumula pentru utilizare ulterioară: producția de energie electrică în fiecare moment trebuie să corespundă dimensiunii consumului acesteia.
Industria electrică electrică influențează organizarea teritorială a forțelor de producție, în primul rând industria.
Transmiterea electricității pe distanțe semnificative contribuie la dezvoltarea resurselor energetice. Dezvoltarea transportului electronic extinde cadrul teritorial al industriei.
Pe baza utilizării masei în procesele de energie electrică și termică (abur, apă caldă) având (aluminiu, magneziu, aliaje feroase) și căldură de producție mari consumatoare de energie (alumină, fibre chimice). hidroelectrică puternic atrage companii specializate în electrometalurgia și Electrochimie.
Industria electrică are o valoare educațională regională uriașă.
Toate centralele electrice sunt împărțite în termică și hidraulică. Printre termice se numără centralele termice și de condensare. De tipul de utilizare a energiei sunt centralele electrice care funcționează pe combustibilul tradițional (cărbune, păcură, gaze naturale, turbă, șisturi), nucleare și geotermale. Echipamentele hidraulice sunt reprezentate de centralele hidroelectrice (HPP), centralele hidroacumulative (PSP) și centralele electrice cu efect de mare (PES).
Centralele termice sunt amplasate relativ liber și sunt capabile să producă electricitate fără fluctuații sezoniere.
CET-urile de condensare tind simultan sursele de combustibil și locurile de consum de energie electrică, acestea fiind foarte frecvente. Mai mult IES, atunci poate transmite energie electrică. În consecință, odată cu creșterea puterii centralelor de condensare, influența factorului FEC este sporită. Orientarea către bazele de combustibil este cea mai eficientă atunci când există resurse de combustibil ieftin și netransportabil. Varianta de combustibil a locației este, de asemenea, caracteristică pentru IES, care funcționează cu păcură. Acest tip de stație electrică este asociat cu zonele și centrele industriei de rafinare a petrolului. IES, care utilizează combustibil cu conținut ridicat de calorii, rezistă transportului, gravitează în locuri de consum de energie electrică.
Multe CTE simultan cu energia electrică generează energie termică. Astfel de centrale termoelectrice sunt denumite centrale termice (CHP). Apa încălzită în procesul de generare a energiei electrice este utilizată pentru încălzirea serelor, a spațiilor și pentru nevoile de producție. Dar transferul de căldură este limitat la o distanță de 20 km, astfel că centralele de cogenerare sunt construite în apropierea întreprinderilor industriale mari, precum și în marile orașe.
Centralele nucleare (NPP) utilizează uraniu, 1 kg din care generează căldură la fel ca arderea a 2,5 mii tone de cărbune. Construiesc centrale nucleare în care nu există suficientă bază energetică, iar combustibilul este costisitor, dar aveți nevoie de multă energie electrică. Centralele nucleare produc nu numai energie electrică, ci și energie termică utilizată în producție și în nevoi interne. De exemplu, centrala nucleară din Bilibino (Rusia) ar trebui să asigure căldura așezării minerilor.
Centralele hidroelectrice produc energie electrică ieftină pe baza resurselor regenerabile de energie - resursele hidro. Cu toate acestea, construcția lor este mult mai scumpă decât cea termică, legată de anumite zone și zone ale râurilor, duce la costuri semnificative de teren în câmpie, dăunătoare pentru pescuit. Generarea energiei la hidrocentrale depinde de condițiile climatice și variază în funcție de sezon. Este recomandabil să se construiască stații hidroelectrice în zonele muntoase, pe râuri cu cădere mare și consum de apă.
Odată cu creșterea neuniformității consumului zilnic de energie electrică, un rol important îl are hidrocentrul
(PSP). Acestea acoperă sarcini de vârf. Noaptea, PSP, care lucrează ca pompă și pompează apă în bazine de lucru, consumă energie electrică. Activitatea PSP se bazează pe mișcarea ciclică a unui volum constant de apă între două bazine la diferite niveluri. GAES este construit în apropierea orașelor mari.
Pe baza surselor netradiționale de energie, se dezvoltă centralele eoliene geotermale, tidal, solară și eoliană. Centralele geotermale, a căror principiu de funcționare este dezvoltarea căldurii profunde a interiorului pământului, seamănă în mod fundamental cu centralele termice, dar folosesc energia apelor subterane. Instalațiile electrice cu tidal utilizează energia mareelor și se află în zonele în care sunt distribuite. Pe baza utilizării energiei solare, a desalinizatorilor solare și a lucrărilor de termoficare solară. Energia eoliană este utilizată pentru a opera fermele eoliene.
52,7. Dezvoltarea industriei de energie electrică și problemele de mediu
Diferitele tipuri de centrale electrice au efecte diferite asupra mediului. Distingeți următorii factori de influență a centralelor electrice asupra mediului: 1) poluarea cu produse de combustie; 2) poluarea termică; 3) contaminarea radioactivă; 4) impactul ecologic al apei; 5) impactul electromagnetic; 6) retragerea din utilizarea teritoriilor.
Cele mai comune centrale electrice sunt termice. Acestea afectează mediul înconjurător și starea biosferei ca întreg. Dăunător - centralele de condensare care funcționează pe combustibil de calitate inferioară. efluenți de canalizare de la centralele termice și teritoriile lor contaminate deșeuri de cicluri de putere și de prelucrare cuprind vanadiu, nichel, fluor, fenoli si uleiul intra in rezervoarele, pot afecta calitatea apei, organismele acvatice. Modificarea compoziției chimice a apei prin creșterea concentrației anumitor substanțe duce la o încălcare a condițiilor de mediu în apele. Poluarea periculoasă a căldurii a corpurilor de apă. În zona de încălzire a apei, transparența sa este redusă, rata de descompunere a substanțelor oxidante este mărită. Viteza fotosintezei în astfel de apă scade.
Cu arderea combustibilului solid în atmosferă intra particulele de cenușă zburătoare din combustibil, sulf și trioxid de sulf, oxizi de azot, o anumită cantitate de compuși de fluor, precum și produsele gazoase de combustie incompletă.
Există o serie de restricții și cerințe tehnice pentru alegerea unui sit pentru construirea unei centrale de cogenerare. Dacă cantitatea de poluare din zona de construcție a atins un nivel semnificativ, atunci construcția CHP ar trebui oprită.
Hidrocentrale de producție nu duce la poluarea mediului, dar baraje hidroelectrice distrug echilibrul ecologic al corpurilor de apă, pentru a preveni migrația liberă a peștelui și afectează nivelul apei subterane, provocând schimbări geologice.
În procesul de exploatare a centralei nucleare, se produc emisii radioactive și deșeuri, poluarea apei termale.
Dezvoltarea ulterioară a industriei de energie electrică necesită implementarea măsurilor de mediu menite să reducă emisiile nocive ale centralelor termice, centralelor nucleare și poluării apei termale.