Экологические аспекты энергетики

1.

Экологические аспекты
энергетики

2.

Традиционные способы получения
электроэнергии
В настоящее время электроэнергию получают
тремя основными способами, на долю которых в
мире в совокупности приходится более 98%
производимого электричества:
1. на теплоэлектростанциях (примерно 63%);
2. на гидроэлектростанциях (примерно 18%);
3. на атомных электростанциях (примерно
17%).
Все остальные источники электроэнергии, вместе
взятые, вырабатывают очень мало тока, хотя их
роль возрастает.
В зависимости от природных особенностей,
доступности различных энергетических ресурсов
и традиций в каждой стране установилось
собственное соотношение между тремя
основными способами получения электроэнергии
Доля различных источников
получения электроэнергии в мире
в 1999 г.
(www.eia.doe.gov/emeu/iea)
1 - ТЭС; 2 - ГЭС; 3 - АЭС; 4 геотермальные электростанции

3.

Производство электроэнергии в разных странах по источникам получения
(1999 г.)
ГЭС
АЭС
Геотерм
и др.
8,45
0,00
1,84
29,51
70,06
67,62
1,51
0,00
26,09
2,87
2,34
14,2
6,9
1,9
0
5,9
8,3
63,27
79,09
79,68
20,00
73,84
42,47
3,63
18,13
18,96
3,85
17,75
17,07
30,42
0,00
1,20
76,15
5,19
29,30
2,68
2,79
0,16
0,00
3,22
11,16
375,1
0
110,9
728,3
66,6
23,7
з,з
о,з
2
85,1
3,6
1,5
9,89
0,66
66,01
69,58
6,25
3,71
14,35
99,09
19,90
8,46
47,11
58,84
75,10
0,00
13,84
19,66
44,25
35,22
0,66
0,25
0,25
2,30
2,39
2,23
300,8
2391
18,7 60,15
228,3 62,84
8,42
18,53
29,59
17,00
1,84
1,62
ГЭС
АЭС
Геотерм
и др.
(млрд кВт ■ ч)
175,1
16,5
0
3,6
89,70
17,5
245,7
40,1
5,3
0
91,5
1,7
8,2
334,9
195,9
936,5
2,6
135,2
31,6
19,2
44,9
222,8
0,5
32,5
12,7
161
0
14,1
9,9
9,5
21,8
49,4
0,8
528,8
2577,9
9,4
2,5
71,7
119,7
159,4
313,4
70,9
39,6
611,4
8838,9
85,6
2606,7
ТЭС
Страна
Австралия
Австрия
Великобритания
Германия
Италия
Китай
Литва
Мексика
Финляндия
Франция
Норвегия
Россия
США
Швеция
Швейцария
Япония
В мире
ТЭС
%

4.

Энергетика как большая система

5.

Теплоэнергетика
• Это отрасль теплотехники,
занимающаяся
преобразованием теплоты в
другие виды энергии, главным
образом в механическую и
через неё в электрическую.
• Основу
современной энергетики сост
авляют тепловые
электростанции (ТЭС),
использующие для этого
химическую энергию
органического топлива.

6.

Энергоресурсы
Каменный уголь
Нефть
Газ
Дрова
Торф
Горючие сланцы

7.

Доля России в добыче
минерального топлива
9
Добыча
нефти в
России
91
Весь мир
5
25
75
Добча газа
в России
Весь мир
95
Добыча
угля в
России
Весь мир

8.

Угольная промышленность

9.

Использование:
• Топливо для промышленности
• ТЭС
• Сырье для черной металлургии
• Сырье для химической промышленности

10.

Угольная промышленность РФ – это
комплекс отраслей по добыче, обогащению
и переработке угля
Вид угля
Способы добычи
Открытый
2/3
Каменный
Бурый
Подземный
1/3

11.

Кузнецкий бассейн
• Главный бассейн
• Запасы 725 млрд. тонн
• Невыгодное положение

12.

Канско – Ачинский
бассейн
• Буроугольный бассейн
• Низкое качество угля
• Обеспечение ТЭС

13.

Печорский бассейн
• Сложные климатические условия
• Дорогостоящая добыча

14.

Ленский и Тунгусский
бассейны
• Крупнейшие по запасам
• Добыча не ведётся!!!

15.

Проблемы отрасли:
• Дорогая транспортировка
• Требуется модернизация
оборудования

16.

Нефтяная промышленность

17.

Нефтяная промышленность
включает:
разведку нефтяных и нефтегазовых месторождений
бурение скважин
добычу нефти и попутного газа
трубопроводный транспорт нефти

18.

Производные нефти
Бензин
Керосин
Топливо
Солярка
Мазут

19.

Сырье:
• Для изготовления пластмасс
• Химических волокон
• Полимеров

20.

Способы добычи нефти:
• фонтанный
• насосный

21.

Нефтяные базы:
Западно- Сибирская:
2/3 добычи нефти
Самотлор, Сургут
Волго- Уральская
1/4 добычи нефти
Ромашкинское
Туймазинское
Шельфовая добыча
Каспийское море
Баренцево море
Охотское море

22.

Проблемы отрасли:
• Нефть – невозобновимое полезное
ископаемое
• Загрязнение окружающей среды
• Экспорт сырой нефти (экономически не
выгодно)
• Недостаток современного оборудования
• Замена устаревшего нефтепровода

23.

Газовая промышленность

24.

Газовые базы:
Западная Сибирь:
90% добычи газа
Уренгойское,
Ямбургское
Оренбургско - Астраханская
6% добычи газа
Оренбургское,
Астраханское
Тимано -Печорская
1% добычи газа
Штокмановское

25.

Потребление различных энергоресурсов в мире,
млрд. т у.т. (%)

26.

Использование первичной энергии в
различных странах, %

27.

Производство энергии в России различными
типами энергоустановок, %

28.

Положительные особенности ТЭС
мобильность
и
независимость
электрогенераторов;
возможность быстро изменять количество
продуцируемой электроэнергии;
невысокая по современным понятиям цена
генерируемой электроэнергии;
возможность сочетать с производством
электроэнергии и выработку тепла (для отопления) —
так называемая когенерация;
значительные сырьевые ресурсы, необходимые
для работы ТЭС.

29.

Воздействие энергетики на
окружающую среду

30.

Воздействие энергетики на окружающую среду
(Россия, 2009 г.)

31.

Схема взаимодействия ТЭС с окружающей
средой

32.

Выбросы ТЭС в атмосферу
• двуокись углерода;
• токсичные газы (оксиды углерода, серы, азота и
ванадия);
• канцерогены (бензапирен и формальдегид);
• пары соляной и плавиковой кислот;
• токсичные металлы (мышьяк, кадмий, ртуть,
свинец, таллий, хром, натрий, никель, ванадий,
бор, медь, железо, марганец, молибден, селен,
цинк, сурьма, кобальт, бериллий)

33.

Выбросы ТЭС (мощность 2400 МВт,
топливо - уголь)

34.

Пылевой купол над городом

35.

Усредненные показатели загрязнения атмосферы
тепловыми электростанциями, г/(кВт.ч)

36.

Загрязнение
Сжигание топлива - не только основной
источник энергии, но и важнейший
поставщик в среду загрязняющих веществ.
• поставляют в атмосферу
основную долю техногенного
углерода (в основном в виде
СО2),
• около 50% двуокиси серы,
• 35% - окислов азота
• около 35% пыли.
• загрязняют среду
радиоактивными веществами,
больше чем АЭС такой же
мощности

37.

Способы уменьшения неблагоприятных
воздействий от ТЭС
1. Предварительная очистка топлива от
загрязняющих веществ (прежде всего, серы).
2. Очистка выбросов на специальных
устройствах.
3. Повышение эффективности генерации
электроэнергии.
4. Снижение доли ТЭС в генерации
электроэнергии.
5. Снижение потребления электроэнергии.