Рациональное использование теплоэнергетических ресурсов в целях охраны окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Себряковский филиал Волгоградского государственного технического университета

Курсовая работа

по предмету: Экономика энергоэфективности

на тему: Рациональное использование теплоэнергетических ресурсов в целях охраны окружающей среды

Выполнил:

Кириченко О.В.

Содержание

Введение

1. Экология и охрана окружающей среды

2. Экологические проблемы тепловой энергетики

3. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии

4. Новые технологии

Заключение

Список использованных источников

Введение

Представление о неисчерпаемости природных ресурсов, так же как и о беспредельных возможностях самоочищения природной среды, имеет отрицательные последствия, не только экологические, но и экономические. Сложившаяся к настоящему времени во многих странах мира весьма неблагоприятная эколого-геохимическая ситуация в большинстве случаев является следствием научно-технического прогресса. Статистика показывает, что мощность современной индустрии удваивается каждые 13-15 лет. Рост средств и масштабов воздействия на природу вызывает стремительную деградацию природной среды. Особенно возрастают уровни химического давления на окружающую природную среду, применение экологически грязной технологии, устаревшего оборудования и т.д

Производство энергии приводит к расходованию во все возрастающих количествах топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и загрязнению биосферы. При производстве энергии, связном со сжиганием любого вида топлива, происходит “тепловое загрязнение” природной среды. Считают, однако, что необратимые последствия теплового загрязнения будут иметь место при стократном по сравнению с современным увеличением энергопотребления.

Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика, экология. При этом экология как наука и образ мышления привлекает все более и более пристальное внимание человечества.

Очевидно, что основной путь рационального природопользования и сохранения окружающей среды лежит через достижения научно-технического прогресса. Только новые достижения научно-технического прогресса откроют новые широкие возможности увеличения и в то же время рационального использования природных ресурсов.

1. Экология и охрана окружающей среды

Основные понятия об экологии и окружающей среде, охране окружающей среды.

Экология - наука, которая исследует структуру и функционирование систем надорганизменного уровня (популяции, сообщества, экосистемы) в пространстве и времени, в естественных и изменённых человеком условиях. В основе экологии лежат такие понятия балансовый и энергетический принципы существования экосистем, изменение их структуры и деятельности человека.

Различают три основных раздела экологии: аутэкология (экология особи); демэкология (экология популяций); синэкология (экология всех сообществ живой и неживой природы)

Окружающая среда - это среда обитанияи деятельностичеловечества, весь окружающий человека мир, включая иприродную, и антропогенную среду. Всевозможные промышленные производства негативно влияют на окружающую среду.

Охрана окружающей среды -- комплекс мер ( ФЗ об охране окружающей среды от 10.01.2002), предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу, включающая четыре следующих моментов:

- экологический;

- технико-экономический;

- социально-политический;

- нравственно - этический.

2. Экологические проблемы тепловой энергетики

За счет сжигания топлива (включая дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии

Сжигание топлива - не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО₂), около 50% двуокиси серы, 35% - окислов азота и около 35% пыли. Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа - 400 млн. доз, магния - 1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.

Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии в течение 200-300 лет. Возможная добыча углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7 триллионов тонн. При этом более 1/3 мировых запасов углей находится на территории России. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а, следовательно, и в загрязнении среды. Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы, в основном, в виде пирита, сульфата, закисного железа и гипса. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду. Последние способны заметно изменять баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же, попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания. Чтобы не ухудшать состояние окружающей среды из-за сжигания угля, потребуются проведение более радикального улавливания отходящих газов, отказ от сернистых углей и их обессеривание и другие мероприятия, которые повысят затраты на производство электроэнергии.

Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности. экология тепловой энергетика

3. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии

В настоящее время роль технического прогресса ярко проявляется в механизации и автоматизации процессов добычи сырья, позволяющих переходить к более массовым способам его получения.

Рост добычи угля осуществляется более эффективным открытым способом, который в 2-3 раза дешевле подземного, с использованием мощных экскаваторов и автомобилей - самосвалов большой грузоподъемности. В промышленно развитый странах в подземно-шахтной добыче угля ручной труд уже не применяется и при проходке, и при добыче. Появились мощные механизмы, с помощью которых осуществляются проходка, крепление, выемка угля, откатка и навалка, а затем и погрузка. Применение на горных работах экскаваторах-драглайнах с вместимостью ковша 80 куб.м и длиной стрелы 100м, автосамосвалов грузоподъемностью 240т, буровых станков для бурения скважин до 320-450мм коренным

образом изменило технологию открытой добычи угля и руд цветных и черных металлов.

Одновременно с этим необходимо ускорить освоение новых видов энергии. Это прежде всего атомная энергетика и "мягкие" источники энергии, не приводящие к загрязнению окружающей среды, геотермальной и гелиотермальный виды энергии, использование энергии приливов ветра, которые можно эффективно применять благодаря современным достижениям техники.

Большими потенциальными ресурсами тепловой энергии обладают нагретые глубинным теплом Земли горные породы ряда районов страны. Особо значительной теплотой сгорания обладают сульфидные руды и концентраты. Практическое освоение такой энергии требует разработки способов извлечения тепловой энергии и создания опытных установок. Здесь пока сделаны первые шаги. Широкое использование геотермальной энергии, запасы которой практически неисчерпаемы, зависит от дальнейшего прогресса техники и нахождения экономичных путей ее применения.

"Мягкой" энергией является солнечная энергия.

Отопительные системы, применяющие солнечную энергию, могут удовлетворять 30-50% потребности в тепле в течение года, поэтому их приходится использовать совместно с традиционными системами обогрева.

Солнечная энергия может быть использована и для отопления теплиц, опреснения воды, охлаждения. Часть тепла можно аккумулировать путем нагрева камней в условиях теплоизоляции. При этом существенно экономичны при условии достаточного в течение дня времени излучения солнечной энергии. В южных районах России, где время солнечной радиации составляет 2200-3000 ч (на Северном Кавказе, в Нижнем Поволжье), солнечные тепловые установки эффективны.

4. Новые технологии

Одним из важнейших направлений технического прогресса, приводящим к снижению потребности в сырье, является снижение массы машин, оборудования, сооружений. Первые паровые машины при своей малой мощности были чрезвычайно тяжелы. Но в настоящее время, например, в России, на тепловых станциях совершается переход от блоков в 500 и 800 МВт. Следовательно, в течение ряда десятилетий происходит переход к двигателям, все более мощным и имеющим меньшую массу на единицу мощности, что в конечном счете означает относительную экономию металла. Эта тенденция, очевидно, сохранится и в дальнейшем наряду с ускорением научно-технического прогресса.

Крайне расточительно использование электрической энергии для получения тепла. Важно иметь в виду, что получение электрической энергии на ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии, а на АЭС - не менее 70% энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам на расстояние. Поэтому прямое сжигание топлива для получения тепла, особенно газа, намного рациональнее, чем через превращение его в электричество, а затем вновь в тепло.

Заключение

В заключение можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые).

С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода и какие имеются возможности для его сокращения.

Список использованных источников

1. Экономика природопользования. Под ред. Т.С.Хачатурова Москва. Издательство Московского университета, 1991

2. Ю.В.Новиков. Охрана окружающей среды. Москва. Высшая школа, 1987.

3. Э. М. Кравченя. Охрана труда и основы энергосбережения. Минск. Тетрасистемс, 2004.

4. Электронный источник: энциклопедия Кирилла и Мефодия.

Размещено на Allbest.ru