Оглавление
Введение 3

География топливных ресурсов РФ 5
Нефть. Нефтяные базы России 5
Газ. Основные нефтегазоносные провинции 6
Уголь. Основные угольные бассейны 7
Торф. Месторождение торфа 9
Сланцы. Месторождение горючих сланцев 10
География и экономическая оценка деятельности

основных отраслей топливной промышленности. 10

Нефтяная промышленность 11

Газовая промышленность 12

Угольная промышленность 12

Формирование территориально-пр оизводственных
комплексов. 13

Проблемы и перспективы развития отраслей

топливной промышленности. 17
Заключение 19
Список использованной литерату ры 20

Введение

Топливо – группа ресурсов, используемых в основном для получения тепловой, механической и электрической энергии.

Топливо классифицируется:

По физическому состоянию:

- газообразное;
- твёрдое;
- жидкое.

По способу получения:

- естественное, добываемое непосредственно из земли (уголь, нефть, природный газ, сланцы, торф, дрова, уран);
- искусственное, получаемое в результате переработки природного топлива и других веществ (кокс, мазут, бензин, коксовый газ, доменный газ и др.).
Практически все виды топлива применяются во всех отраслях народного хозяйства. Основным потребителем всех видов топливно-энергетических ресурсов (кроме моторного топлива) является промышленность. Индустрия потребляет более половины суммарного расхода топливно-энергетических ресурсов в народном хозяйстве, около трёх четвертей котельно-печного топлива, почти две трети электроэнергии и 80% тепловой энергии, производимой централизованно на ТЭЦ и в крупных котельных.
Топливная промышленность – совокупность отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья.
Топливная промышленность входит в состав топливно-энергетического комплекса Российской Федерации и включает в себя нефтедобывающую, нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, торфяную, сланцевую, уранодобывающую.

Особенности топливной промышленности.

Её продукция в дальнейших стадиях производства трансформируется в тепловую энергию.
Повсеместная потребность в продукции топливной промышленности.
Топливо перевозится только до места сжигания, и в весовом составе новой продукции материально не участвует.
Все виды топлива (за исключением газа) имеют огромную массу, и перевозка их требует больших издержек.

Топливная промышленность имеет большое районообразующее значение, она создаёт предпосылки для развития топливоёмких производств и служит базой для формирования промышленных комплексов, в том числе нефтехимических, углехимических, газо-промышленных.
При размещении различных отраслей по территории страны необходимо учитывать совокупность пространственно-неравнозначных условий и ресурсов, т.е. факторы размещения. Различают три группы факторов – природные, демографические, экономические.
При размещении отраслей топливной промышленности первостепенное значение имеет природная группа факторов, т.е. обеспеченность и богатство территории топливными ресурсами, что и будет показано в данной работе.

География топливных ресурсов РФ.

Российская Федерация обладает исключительно богатым и разнообразным природно-ресурсным потенциалом. Среди стран СНГ на долю России приходиться около 3/4 разведанных запасов угля, 9/10 – нефти и газа.
По данным Министерства природных ресурсов РФ, потенциальная валовая стоимость только разведанных запасов полезных ископаемых на конец 1990-х – начало 2000-х гг. оценивалась в 28-30 трлн. долл. (в том числе на природный газ приходилось свыше 30%, уголь и сланцы – 23%, нефть – 16%), а с учетом прогнозных ресурсов – в 140-150 трлн. долл.
В Российской Федерации открыто и разведано свыше 20 тыс. месторождений минерального топлива и сырья, в том числе угля, нефти, газа, горючих сланцев и торфа. Из них более трети введены в промышленное освоение.
Обеспеченность разведанными запасами действующих горнодобывающих предприятий заметно различаются. Так, например по нефти она составляет в среднем 40-50 лет.

Нефть. Нефтяные базы России.

Нефти можно дать качественную оценку. Основными показателями, характеризующими качество этого углеводородного сырья, являются содержание серы, светлых нефтепродуктов, парафина, содержание и качество базовых масел.
Районы добычи нефти условно можно разделить на три группы, каждая из которых имеет свою характеристику:
1 группа. Наличие крупных запасов нефти, разведка которых по геолого-географическим условиям не представляет особых трудностей. К этой группе относятся: Башкортостан, Пермская область, Татарстан.
2 группа. Наличие крупных запасов нефти, разведка которых затруднена в связи с залеганием нефти на больших глубинах, сложностью геологического строения Земли. К этой группе можно отнести: Самарскую, Саратовскую, Оренбургскую и Волгоградскую области, Северный Кавказ.
3 группа. Районы с весьма большими запасами нефти, добыча которой осложнена геологическими и географическими особенностями. К таким районам относятся: Западная и Восточная Сибирь, Республика Коми, Якутия.

На территории Российской Федерации находятся три крупных нефтяные базы: Западно-Сибирская, Волго-Уральская и Тимано-Печерская.

А) Западно-Сибирская база.

Основная из них - Западно-Сибирская. Это крупнейший нефтегазоносный бассейн мира, расположенный в пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской и частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км 2 .
Б) Волго-Уральская база.

Вторая по значению нефтяная база - Волго-Уральская. Она расположена в восточной части Европейской территории Российской Федерации, в пределах республик Татарстан, Башкортостан, Удмуртия, а также Пермской, Оренбургской, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Кировской и Ульяновской областей.
В) Тимано-Печерская база.

Третья нефтяная база - Тимано - Печерская. Она расположена в пределах Коми, Ненецкого автономного округа, Архангельской области и частично на прилегающих территориях, граничит с северной частью Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.

1.2. Газ. Основные нефтегазоносные провинции.

Природный газ – один из наиболее высокоэкономичных источников топливно-энергетических ресурсов. Он обладает высокой естественной производительностью труда, что способствует широкому использованию его во многих отраслях народного хозяйства. Благоприятные естественные предпосылки природного газа и высокий уровень научно-технического прогресса в его транспортировке во многом обеспечивает ускоренное развитие газодобывающей промышленности. На природный газ возлагаются большие надежды, как на наиболее дешевое высокоэкологичное топливо в период подготовки к переходу на более широкое использование альтернативных нетрадиционных видов электроэнергии (ветра, солнца, приливной, внутреннего тепла земли). Кроме того, на территории России имеются огромнейшие запасы этого вида топлива.
Газовые месторождения находятся, как правило, вблизи нефтяных. Наряду с природным, добывается попутный газ (вместе с нефтью на нефтяных месторождениях). Раньше при выходе на поверхность он сжигался, теперь научились газ отводить и использовать его для получения горючего и разных химических продуктов. Добыча попутного газа составляет 11- 12% общей добычи газа.
Следующая особенность заключается в динамичности размещения мест добычи природного газа, что объясняется быстрым расширением границ распространения выявленных ресурсов, а также сравнительной легкостью и дешевизной вовлечения их в разработку. За короткий срок главные центры по добыче природного газа переместились из Поволжья на Украину, Северный Кавказ. Дальнейшие территориальные сдвиги вызваны освоением месторождений Западной Сибири, Средней Азии, Урала и Севера.
В РФ существует еще 5 основных нефтегазоносных провинций:
Северо-Кавказская, Прикаспийская, Тунгусская, Лено-Вилюйская, Сахалинская.
А) Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция.

В пределах Западно-Сибирской низменности открыты 300 нефтяных и газовых месторождений. На территории Западной Сибири расположены основные запасы природного газа страны. Из них более половины находится на Тюменском Севере,
Б) Волго-Уральская нефтегазоносная провинция

Занимает обширную территорию между Волгой и Уралом и включает территорию Татарстана и Башкортостана, Удмуртской Республики, а также Саратовскую, Волгоградскую, Самарскую, Астраханскую, Пермскую области и южную часть Оренбургской. Велики запасы природного газа на Урале.

В) Тимано-Печерская нефтегазоносная провинция

Занимает обширную территорию Республики Коми и Ненецкого автономного округа Архангельской области. Большая часть разведанных и прогнозных запасов этой провинции размещена в относительно неглубоких (800-3300 м) и хорошо изученных геологических комплексах. Крупные месторождения газа - Вуктылское, Василковское, Вой-Вожское, Джеболское.
Г) Нефтегазоносные области Северного Кавказа занимают территорию Краснодарского и Ставропольского краев, Чеченской и Ингушской республик, Дагестана, Адыгеи, Кабардино-Балкарии.
Д) Нефтегазоносные области Восточной Сибири в административном отношении охватывают территории Красноярского края, Иркутской области.
Е) На Дальнем Востоке, в бассейне реки Вилюй на территории Республики Саха (Якутия) открыты 10 газоконденсатных месторождений, из них разрабатываются Усть-Вилюйское, Средне-Вилюйское, Мастахское; и на Сахалине - Оха и Тунгорское месторождения.

1.3. Уголь. Основные угольные бассейны
Россия занимает первое место в мире по геологическим ресурсам и третье по разведанным запасам угля, которые пока скрыты в недрах. Уголь занимает достойное место в топливном балансе страны, а в ряде регионов является единственным источником топлива, потребляемым промышленными предприятиями, в том числе тепловыми электростанциями.
В природе встречаются такие виды угля, как: каменный, в том числе коксующийся и антрацит, а также бурый уголь. Запасы всех видов угля размещены крайне неравномерно по территории страны. Среди разведанных запасов большая их часть находиться за Уралом, в Сибири. Угольные ресурсы дифференцируются по различным признакам, количественным и качественным характеристикам глубина залегания, характер геологического распространения, содержание влаги, серы, золы, теплота сгорания. Учет их весьма важен, так как все они влияют на стоимость добытой тонны угля, а, следовательно, и на очередность вовлечения в эксплуатацию.
Господствующими являются каменные угли: они составляют свыше 2/3 общих запасов. Пропорции между каменными и бурыми углями имеют значительные территориальные различия. В европейской части России, например, явно преобладают каменные угли (4/5 всех запасов), на Урале, наоборот, бурых углей гораздо больше, чем каменных, а в Сибири бурых углей в 4 раза меньше по сравнению с каменными.

Кузбасс находится на территории Кемеровской области. Запасы – 725 млрд. тонн. Это основная база добычи каменного угля (50% от всей добычи по стране). Частично уголь добывается открытым способом. Уголь – коксующийся, высокого качества. Основные потребители: Сибирь, Урал, Центральный район, Поволжье.
Печорский бассейн расположен на крайнем северо-востоке европейской части России в пределах Республики Коми и Ненецкого автономного округа Архангельской области. Его большая часть находиться за Полярным кругом, треть в зоне вечной мерзлоты. Условия добычи угля – тяжелые. Более трети шахт имеют очень сложные горно-геологические условия, опасны по газу и пыли, а также горным ударам. Производительность труда на таких шахтах в 1.5-2 раза ниже средней по бассейну и в 2-3 раза меньше, чем на перспективных предприятиях. Основными потребителями печорских углей являются северо-западные и центральные регионы.
Восточное крыло Донбасса находится в Ростовской области. Обладает 23.9 млрд. т. геологических ресурсов. Балансовые запасы представлены в основном антрацитами - 5.75 млрд. т., а также каменными энергетическими - около 0.6 млрд. т. Выгодное географическое положение Восточного Донбасса - главное преимущество этой крупной угледобывающей базы в европейской части страны.
Южно-якутский бассейн - наиболее крупная действующая база добычи коксующихся углей на востоке страны. Он расположен в южной части Республики Саха. Месторождение тянется вдоль северного склона Станового хребта на 750 км при ширине угленосных отложений 60-150 км. Общие запасы - 44 млрд. т.
Канско-Ачинский буроугольный бассейн. Запасы – 600 млрд. тонн. Практически все запасы - высотехнологичные, с низким содержанием золы и серы и не имеют аналогов среди месторождений бурых углей в мире. Канско-Ачинский угольный бассейн - вторая угольная топливно-энергетическая база России. Основа энергетики Восточной России. Себестоимость угля низкая, т. к. добывается открытым способом. Исключительно благоприятны горно-геологические условия бассейна.
Подмосковный буроугольный бассейн находится на территории Смоленской, Тульской, Калужской областей. Представлен бурыми углями низкого качества, которые относятся к нерентабельным.
Бассейн Кизел находится на Урале в Пермской области. Уголь плохого качества.
Челябинский буроугольный бассейн в районе города Копейск.
Иркутский бассейн.
Райчихинский буроугольный бассейн на Дальнем Востоке у города Благовещенск.
Бурейский бассейн в Хабаровском крае (на реке Бурея у города Средний Урал). Каменный уголь.
Бассейн Суган у города Партизанск. Каменный уголь.
Буроугольный бассейн Артем в Приморском крае.
Южно-сахалинский бассейн. Каменный уголь.

1.4. Торф. Месторождения торфа.
Торф - природный органический материал, горючее полезное ископаемое; образовано остатком скопления растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Содержит 50 – 60% углерода. Теплота сгорания (максимальная) 24 МДж/кг. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и др. Запасы торфа в России составляют свыше 186 млрд. тонн. Торф кроме традиционного своего применения в качестве энергетического и бытового топлива, является основой в органоминеральных удобрениях и т.д.
Торф можно использовать в виде подстилки для скота, тепличных грунтов, хорошего антисептического средства для хранения фруктов и овощей, для изготовления тепло и звукоизоляционных плит, в качестве сырья для производства физиологически активных веществ; известны высокие качества торфа как фильтрующего материала. Наша страна обладает большими запасами торфа, которые составляют более 60% мировых ресурсов. Исследования показывают, что в ряде районов торф как топливо успешно конкурирует не только с бурым, но и с каменным углём.
Непревзойденными преимуществами торфа и торфяной продукции являются:

чистота и стерильность, полностью отсутствуют патогенная микрофлора, болезнетворные микроорганизмы, техногенные загрязнения и семена сорных трав;
влагоёмкость и воздухоемкость (рыхлость и сыпучесть материала) при высокой ионообменной способности позволяет адсорбировать и удерживать оптимальное соотношение влага-воздух, постепенно отдавать растениям элементы минерального питания);
содержание в составе натуральных природных гуминовых кислот, обладающих стимулирующим действием на развитие растений и полезной микрофлоры.

Месторождения торфа: Архангельская, Владимирская, Ленинградская, Московская, Нижегородская, Пермская, Тверская области. Всего в России насчитывается 7 крупных торфяных баз с эксплуатационными запасами 45 млрд. т.

1.5. Сланцы. Месторождения горючих сланцев.
Сланцы – метаморфические горные породы, характеризующиеся ориентированным расположением породообразующих минералов и способностью раскалываться на тонкие пластины. По степени метаморфизма различают слабометаморфизованные (горючие, глинистые, кремнистые и др.) и глубокометаморфизованные (кристаллические) сланцы.
Добыча сланцев в России (Ленинградская и Самарская области) осуществляется в основном шахтным способом, поскольку они залегают на глубине 100 – 200 м. Обогащённые сланцы обычно сжигаются на месте – на электростанциях. Из-за высокозольности топлива перевозка их нерентабельна. Для переработки 1 т сланцев в транспортабельное топливо необходимо сжечь примерно 40 л нефти. При этом выделение эквивалентного количества топлива зависит от качества сланцев.
Месторождения горючих сланцев: Ленинградская, Костромская, Самарская, Ульяновская, Саратовская, Оренбургская, Кемеровская, Иркутская области, Республика Коми и Башкортостан.

2. География и экономическая оценка деятельности
основных отраслей топливной промышленности.

Наибольшее значение в топливной промышленности страны принадлежит трем отраслям: нефтяной, газовой и угольной.

2.1. Нефтяная промышленность.

Нефтяная промышленность - отрасль тяжелой индустрии, включающая разведку нефтяных и нефтегазовых месторождений, бурение скважин, добычу нефти и попутного газа, трубопроводный транспорт нефти.
Цель нефтеразведки - выявление, геолого-экономическая оценка и подготовка к работе промышленных залежей. Нефтеразведка производиться с помощью с помощью геологических, геофизических, геохимических и буровых работ. Процесс геологоразведочных работ подразделяется на два этапа: поисковый и разведочный. Первый включает три стадии: региональные геолого-геофизические работы, подготовка площадей к глубокому поисковому бурению и поиски месторождений. Второй завершается подготовкой месторождения к разработке.

По степени изученности месторождения делятся на четыре группы:
А) Детально разведанные месторождения.
В) Предварительно разведанные месторождения.
С1) Слабо разведанные месторождени я.
С2) Границы месторождений не определены.
Категории А, В и C1 относятся к промышленным запасам.

Если обобщить сказанное в первом разделе данной работы, то можно выделить главную особенность, размещения нефтедобывающей промышленности России - это сверхвысокая концентрация нефтедобычи в ведущей нефтяной базе. Она имеет как преимущество для организации самой структуры промышленности, так и создает целый комплекс проблем, среди которых, например, сложная экологическая обстановка в регионе. Особенно выделяется из них проблема дальней и сверхдальней транспортировки нефти и попутного газа, обусловленная объективной необходимостью в перевозке сырья от главного поставщика, восточных районов Российской Федерации, к главному потребителю - западной ее части.
Другими словами на размещение нефтедобывающей промышленности влияет множество факторов, однако, есть один фактор, являющийся основным, изначальным – этот фактор сырьевой. Сырьевой фактор характеризуется рядом черт, которые и определяют первоочередность вовлечения месторождения в эксплуатацию:

экономико-географическое положение запасов нефти
горно-геологические характеристики запасов нефти
концентрация запасов нефти на территории
состав нефти и наличие в ней ценных компонентов
перспективы прироста промышленных запасов нефти в районах
дислокация запасов нефти по отношению к центрам потребления
степень обеспеченности добычи запасами нефти.

2.2. Газовая промышленность.

Газовая промышленность - наиболее молодая отрасль топливного комплекса. Продукция рассматриваемой отрасли обеспечивает промышленность (около 45% общего народнохозяйственного потребления), тепловую электроэнергетику (35%), коммунальное бытовое хозяйства (более 10%). Газовая промышленность не является чисто монопродуктовой отраслью. Наряду с поставками по магистральным трубопроводам природного газа (метан с небольшими добавками высших углеводородов) производятся нефть, конденсат, сера, сжиженные газы, машиностроительная и сельскохозяйственная продукция и т.п. Однако основу отрасли, обеспечивающую ее конкурентные преимущества, составляет Единая система газоснабжения (ЕСГ), которая объединяет добычу и транспорт природного газа в единую технологическую, техническую и экономическую систему в рамках России, связанную с газоснабжающими системами центрально-азиатских и закавказских республик СНГ и имеющую свое продолжение в системах поставки российского газа в три европейские страны СНГ и двадцать других государств Европы.
В номенклатуру продукции газоперерабатывающих заводов входят собственно товарный газ, сера, гелий, пропан-бутановая смесь, технический углерод, широкие фракции легких углеводородов, сжиженный газ, дизтопливо, различные виды бензинов, этан, этилен и др.
Производство каждого из этих видов продуктов распределено по основным регионам. Так, например, на Сосногорском заводе производят технический углерод, применяемый в полиграфической промышленности. Экспорт этого продукта растет, завод обеспечивает им не только Россию и страны СНГ, но и государства Центральной и Восточной Европы, Восточной и Юго-Восточной Азии, Скандинавию. Перспективы Сосногорского завода зависят от освоения месторождений Республики Коми, полуострова Ямал и севера Тюменской области.
Газовая промышленность России – один из главных источников инвалютных поступлений. Российским газом практически полностью обеспечиваются Украина, Чехия, Беларусь, страны Балтии; в значительной мере – Польша, Чехия, Венгрия, Болгария; частично – Германия, Франция, Италия.

2.3. Угольная промышленность.

Угольная промышленность – одна из ведущих отраслей топливной промышленности.
Особенностью размещения угольной промышленности является её непосредственная зависимость от угольных месторождений. Россия как в европейской, так и в азиатской части располагает огромными запасами угля. Угольная промышленность развивается прежде всего в районах крупного потребления угля, а так же на базе месторождений с наиболее благоприятными технико-экономическими показателями.
Уголь используют как технологическое сырье (в виде кокса) в черной металлургии и химической промышленности (коксовые газы) для производства минеральных удобрений и пластмасс, а также уголь используют как энергетическое сырье для производства электроэнергии на ТЭС, для отопления жилищ. До революции Россия занимала 6 место в мире по добыче и 20% потребляемого угля закупала за границей (в основном из Германии). Бывший СССР занимал 1-ое место по добыче и экспорту угля. Россия занимает 5-ое место в мире после Китая, США, Индии и Австралии.
Основными причинами снижения добычи угля являются:

Падение платежеспособного спроса на уголь
Низкий технологический уровень угольной промышленности
Плохие социальные условия жизни шахтеров
Разрушение централизованных аппаратов планирования и управления
Не функционирование рыночных отношений

Среди отраслей ТЭК угольная промышленность находится в наиболее кризисном состоянии. Угольной промышленности предстоит болезненная реконструкция, убыточные и неперспективные шахты (42 из 236) будут закрыты. Из общих геологических запасов угля в стране свыше 9/10 приходится на восточные районы, в том числе примерно 60% - на Сибирь и 30% - на дальний Восток. В целом выявленные ресурсы угля размещены по территории страны более дисперсно, чем нефть и природный газ. В то же время основная масса сосредоточена в нескольких крупнейших бассейнах. Например, Тунгусский, Ленский, Канско-Ачинский и Кузнецкий бассейны имеют более? общих геологических запасов угля.
2.4. Формирование территориально- производственных комплексов (ТПК).

Основные ТПК, имеющие в своей структуре отрасли топливной промышленности

В Европейской части России это:

Тимано-Печерский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу каменного угля

лесозаготовку
деревообработку

Как уже говорилось, на территории Тимано-Печерского ТПК открыты запасы природного газа. Особенностью наиболее известного газового месторождения – Вухтыловского является наличие запасов конденсата, из которого можно получать более дешевый бензин, чем из нефти. Вместе с тем наличие конденсата усложняет организацию добычи газа. Другая особенность Вухтыловского газового месторождения – это содержание этана – ценного сырья для органического синтеза.
Коренным образом изменилось экономико-географическое положение республики Коми. Сооружение проходящих по территории республики газопроводов способствовало дорожному строительству, развитию строительной индустрии, линий электропередач до компрессорных станций и т. п. Все это создало дополнительные экономические предпосылки для освоения местных природных ресурсов, несмотря на суровые природные условия.

Оренбургский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу и переработку нефти и газа

Промышленное развитие Предуралья Оренбургской области связано с разведкой нефти и газа. В отличие от Тимано-Печерского Оренбургский ТПК формируется в условиях обжитой и хорошо освоенной территории.
Запасы природного газа сосредоточены в центральной и западной частях области. Как сказано выше, месторождения являются газоконденсатными, но кроме конденсата и метана, содержат серу, гелий, пропан, бутан и т. д.
Многокомпонентный характер месторождений требует комплексного использования сырья. Этому способствуют и благоприятные условия для жизни людей. Поэтому Оренбургский ТПК будет характеризоваться высокой ролью обрабатывающих звеньев в отраслевой структуре промышленного комплекса. Общий замысел Оренбургского ТПК заключается в том, чтобы на базе месторождений природного газа создать крупный центр по его добычи для удовлетворения местных потребностей и потребностей европейских стран с организацией химических производств на основе комплексной переработки газа, обеспечивающей получение исходного сырья. Это укрепляет экономический потенциал Оренбургской области и создает предпосылки для последующего ускоренного развития в ней машиностроения высокой и средней металлоемкости на базе уральского металла.

Астраханский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу и переработку нефти и газа

судостроение
судоремонт
добычу и переработку рыбы

В Восточной части России это:

Западно-Сибирский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу, переработку, транспортировку нефти и газа

лесозаготовку
деревообработку

Этот, пожалуй, один из самых крупнейших программно-целевых территориал ьно-производственных комплексов в России, сформировался на территории Тюменской области на основе уникальных запасов природного газа и нефти в средней и северной частях Западно-Сибирской равнины, а также значительных лесных ресурсов. Ресурсы нефти и газа были открыты здесь в начале 1960-х годов на огромной площади в 1,7 млн. км 2 . Формирование Западно-Сибирского ТПК началось в конце 1960-х годов.
Общий замысел формирования Западно-Сибирского ТПК заключается в том, чтобы на основе месторождений нефти и газа создать крупнейшую топливно-энергетическую базу. Эта цель сейчас достигнута.
Освоение нефтегазовых ресурсов повлекло за собой и транспортное освоение этих территорий, эксплуатацию крупных лесных массивов в центральной части Тюменской и на севере Томской областей.
Машиностроение Западно- Сибирского ТПК специализируется на ремонте нефтяного и газового оборудования; быстро растет строительная индустрия.
Во внутренних связях ТПК большую роль играют железные дороги: Тюмень- Тобольск – Сургут – Нижневартовск – Уренгой, тупиковые ветки: Ивдель – Обь, Тавда – Сотник, Асино – Белый Яр, а также водный путь по Оби и Иртышу.
Таким образом, создание Западно-Сибирского ТПК не только позволяет решать текущие задачи – удовлетворение потребностей в нефти, природном газа, древесине, углеводородном сырье и т. д., но и имеет важнейшее значение для реализации долговременной экономической политики на освоение восточных районов страны с их разнообразными природными ресурсами.

Кузбасский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу каменного угля

Канско-Ачинский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу и переработку бурого угля

Иркутский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу каменного угля

добычу бурого угля
электроэнергетика
лесозаготовку
деревообработку
целлюлозно-бумажную промышленность

Южно-Якутский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу каменного угля
добычу газа

Этот ТПК образовался благодаря запасам газа Лено-Вилюйской нефтегазоносной провинции и запасам бурого угля Ленского бассейна.
Для решения топливо-энергетической проблемы на Дальнем Востоке большое значение имеет разработка газовых ресурсов Лено-Вилюйской провинции. Группа месторождений газа в Центральной Якутии сможет обеспечить потребности в нем не только Дальнего Востока, но и Восточной Сибири. В перспективе следует учитывать использование газа на территории Южно-Якутского ТПК в технологических процессах производства стали и фосфорных удобрений. Рациональное использование якутского природного газа не ограничивается промышленностью. Следует также учитывать потребление газа в коммунальной сфере. Собственные потребности Якутии при строительстве новых ГРЭС и других газоемких производств составят около 7 млрд. куб. м газа в год.

Сахалинский ТПК, имеет в своей специализации:

добычу каменного угля

добычу бурого угля
добычу и переработку нефти и газа
судоремонт
лесозаготовку
деревообработку
целлюлозно-бумажную промышленность
добычу и переработку морепродуктов.

Что касаемо влияния угольных бассейнов на формирование ТПК, то роль того или иного угольного бассейна в территориальном разделении труда зависит от количества и качества ресурсов, степени их подготовленности для промышленной эксплуатации, размеров добычи, особенностей транспортно-географического положения и др. По совокупности этих условий резко выделяются межрайонные угольные базы – Кузнецкий и Печорский бассейны. К числу формирующихся угольных баз межрайонного значения принадлежит также Канско-Ачинский, Экибастузский и Южно-Якутский бассейны.
Наиболее типичным признаком угольных баз межрайонного значения служит вывоз топлива. При этом зона экономического влияния каждого бассейна должна находится в границах равной себестоимости углей (учитывая затраты на транспортировку). Освоение угольных ресурсов восточных районов страны создаёт весьма благоприятные предпосылки для развития мощных топливно-энергетических баз как основы пр
и т.д.................

Динамика добычи топлива в России за г

Характеристики нефти Нефть – горючая маслянистая жидкость. Одна из важнейших характеристик - плотность нефти: различают лёгкую, среднюю и тяжёлую нефть. Для специалистов важны и такие показатели, как температура начала кипения (+28 град.) и температура вспышки (град.) Нефть классифицируют по содержанию серы на: малосернистые (до 0,5% S), сернистые (0,5 – 2% S) и высокосернистые (свыше 2%). Путём перегонки из Нефти получают бензин, реактивное топливо, керосин, дизельное топливо, мазут.

Нефтеперерабатывающие заводы Нефтеперерабатывающая промышленность – отрасль обрабатывающей промышленности, производящая из сырой нефти нефтепродукты. Нефтепродукты – смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов. Используются в качестве топлив, смазывающих и электроизоляционных материалов, растворителей, дорожных покрытий, нефтехимического сырья и т.д. В числе крупнейших НПЗ России – Нижнекамский нефтеперерабатывающий завод.

Транспортировка нефти Протяженность нефтепроводов России – 48 тыс. км. Центр нефтепроводной системы – Альметьевск (начало нефтепровода «Дружба»). От него расходятся линии на восток (до Ангарска), северо-запад (до Санкт- Петербурга и Кириши), запад (до Бреста), юго-запад (до Новороссийска – крупного нефтеналивного порта России). Срок службы нефтепровода – 33 года. около 70% нефтепроводов сильно изношены, что приводит к авариям на них. А это небезопасно для окружающей среды и людей.

Газовая промышленность По запасам и добыче газа Россия занимает первое место в мире. Разведано более 700 месторождений. Главные газодобывающие базы: Западная Сибирь (север) – 92% всей добычи (извлечено лишь 6% запасов!) Оренбургско-Астраханская – 6% общероссийской добычи, газ содержит много примесей и нуждается в очистке. В районах добычи построены крупные газоперерабатывающие комплексы. Тимано-Печорский бассейн – 1% добычи.

Транспортировка газа В России создана единая газопроводная система, по которой передаётся газ от Уренгоя и Оренбурга (основных центров) к потребителям. Газопроводы: «Сияние Севера» - через север России к странам СНГ на западе; «Голубой поток» - через Черное море в Турцию. Разрабатываются проекты транспортировки газа из Иркутской обл. в Монголию, Японию, Китай, Ю.Корею. В процессе добычи много газа сгорает (см. фото), что дает дополнительный выброс углекислого газа в атмосферу. Газовые факелы над Западной Сибирью видны даже из космоса.

Проблемы отраслей. Основная часть топливных ресурсов сосредоточена на востоке Росси, тогда как потребители находятся на западе. Главными бассейнами нефти и газа Являются Западная Сибирь и Урало-Поволжье. Для отрасли характерны большие затраты на добычу топлива. Более 50% добываемой нефти и около 70% газа экспортируется. Между тем, выгоднее экспортировать не сырьё, а готовую продукцию – например, нефтепродукты. Существующие НПЗ в России требуют реконструкции, так как оборудование на них старое, поэтому глубина переработки нефти составляет лишь 72%, а качество нефтепродуктов не соответствует мировым стандартам. Предприятия топливной промышленности являются сильными загрязнителями окружающей среды, поэтому необходимо пересмотреть экологическую политику в районах добычи.

Топливно-энергетические ресурсы. Возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы

Возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы

Почти вся энергия поступает на поверхность Земли от Солнца, за исключением небольшого количества теплоты за счет радиоактивности земной коры, наличия раскаленного земного ядра, а также гравитационной энергии взаимодействия Земли с Луной и Солнцем. Даже органическое топливо, используемое сегодня, обязано своим происхождением фотосинтезу растительности болот доисторической эпохи. Однако не весь поток энергии солнечного излучения, интенсивность которого составляет примерно 1,4 кВт/м2, утилизируется. Примерно 30-40% этого потока энергии рассеивается прямым отражением. Коэффициент отражения (альбедо) зависит от характерных особенностей поверхности, на которую падают лучи Солнца: от того, является ли она песчаной пустыней, снежной равниной, водной гладью, облачностью и т. д.

Возможная для практического использования человеком энергия сосредоточена в материальных объектах называемых топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР).

Топливно-энергетические ресурсы совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике.

Топливо горючее вещество, применяемое для получения теплоты путем его сжигания.

Энергия способность тела или системы тел совершать работу.

Энергетический ресурс носитель энергии, который используется в настоящее время или может быть использован в перспективе.

В настоящее время основными потребляемыми энергетическими ресурсами являются природные виды топлива и энергия потоков воды, которые представляют собой не что иное, как преобразованную (саккумулированную) энергию Солнца.

Предварительно переработанный, преобразованный энергетический ресурс, непосредственно используемый на стадии конечного потребления, а также природный энергетический ресурс, потребляемый на этой стадии, называется энергоносителем. Примеры энергоносителя природный газ, мазут (котельное топливо), горячая вода и пар в системах центрального теплоснабжения и т. д.

Энергетические ресурсы по способу преобразования заключенной в них энергии делятся на первичные и вторичные. Первичный энергоресурс, который не был подвергнут какой-либо переработке. Вторичный энергоресурс, получаемый в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не применяемый в этом технологическом процессе.

По возобновляемости энергетические ресурсы разделяют на возобновляемые и невозобновляемые.

Невозобновляемые это естественно образовавшиеся и накопившиеся в недрах планеты запасы веществ, способные при определенных условиях высвобождать заключенную в них энергию. Но образование новых веществ и накопление в них энергии происходит значительно медленнее, чем их использование. К ним относятся ископаемые виды топлива и продукты их переработки: каменный и бурый уголь, сланцы, торф, нефть, природный и попутный газ. Особыми видами невозобновляемых энергетических ресурсов являются расщепляющиеся (радиоактивные) вещества, находящиеся в недрах нашей планеты.

Возобновляемые это те энергетические ресурсы в которых происходит постоянное восстановление энергии. Источниками возобновляемой энергии являются солнечное излечение, энергия приливов и отливов, энергия химических реакций и радиоактивного распада в недрах Земли (проявляется в виде геотермальных источников), энергия Солнца (проявляется в виде энергии ветра, гидроэнергии и биомассы).

На классификационной схеме невозобновляемые й возобновляемые виды энергетических ресурсов обозначены соответственно белыми и серыми прямоугольниками.

Виды топлива (твердое, жидкое, газообразное, ядерное)

По определению Д.И. Менделеева, «топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения теплоты».

В настоящее время термин «топливо» распространяется на все материалы, служащие источником энергии (например, ядерное топливо).

Топливо по происхождению делят на:

1. природное топливо (уголь, торф, нефть, горючие сланцы, древесина и др.)
2. искусственное топливо (моторное топливо, генераторный газ, кокс, брикеты и др.).

По своему агрегатному состоянию его делят на твердое, жидкое и газообразное топливо, а по своему назначению при использовании на энергетическое, технологическое, бытовое. Наиболее высокие требования предъявляются к энергетическому топливу, а минимальные требования к бытовому.

Твердое топливо древесно-растительная масса, торф, сланцы, бурый уголь, каменный уголь.

Жидкое топливо - продукты переработки нефти (мазут).

Газообразное природный газ; газ, образующийся при переработке нефти, а также биогаз.

Ядерное расщепляющиеся (радиоактивные) вещества (уран, плутоний).

Органическое топливо, т. е. уголь, нефть и природный газ, составляет подавляющую часть всего энергопотребления. Образование органического топлива является результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все это топливо имеет углеродную основу, и энергия высвобождается из него, главным образом, в процессе образования диоксида углерода.

Твердое топливо. Ископаемое твердое топливо (за исключением сланцев) является продуктом разложения органической массы растений. Самое молодое из них торф представляет собой плотную массу, образовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений. Следующими по «возрасту» являются бурые угли землистая или черная однородная масса, которая при длительном хранении на воздухе частично окисляется («выветривается») и рассыпается в порошок. Затем идут каменные угли, обладающие, как правило, повышенной прочностью и меньшей пористостью. Органическая масса наиболее старых из них антрацитов претерпела наибольшие изменения и на 93% состоит из углерода. Антрацит отличается высокой твердостью.

Мировые геологические запасы угля, выраженные в условном топливе, оцениваются в 14000 млрд. т, из которых половина относится к достоверным (Азия 63%, Америка 27%). Наибольшими запасами угля располагают США и Россия. Значительные запасы имеются в ФРГ, Англии, Китае, на Украине и в Казахстане.

Все количество угля можно представить в виде куба со стороной 21 км, из которого ежегодно изымается человеком «кубик» со стороной 1,8 км. При таких темпах потребления угля хватит примерно на 1000 лет. Но уголь тяжелое неудобное топливо, имеющее много минеральных примесей, что усложняет его использование. Запасы его распределены крайне неравномерно. Известнейшие месторождения угля: Донбасский (запасы угля 128 млрд. т), Печорский (210 млрд. т), Карагандинский (50 млрд. т), Экибастузский (.10 млрд. т) Кузнецкий (600 млрд. т), Канско-Ачинский (600 млрд. т), Иркутский (70 млрд. т) бассейны. Самые крупные в мире месторождения угля Тунгусское (2300 млрд. т свыше 15% от мировых запасов) и Ленское;Д800 млрд. т почти 13% от мировых запасов).

Добыча угля ведется шахтным методом (глубиной от сотен метров до нескольких километров) или в виде открытых карьерных разработок, Уже на этапе добычи и транспортировки угля, применяя передовые технологии, можно добиться снижения потерь при транспортировке, уменьшения зольности и влажности отгружаемого угля.

Возобновляемым твердым топливом является древесина. Доля ее в энергобалансе мира сейчас чрезвычайно невелика, но в некоторых регионах древесина (а чаще ее отходы) также используется в качестве топлива, В качестве твердого топлива могут быть также использованы брикеты механическая смесь угольной или торфяной мелочи со связующими веществами (битум и др.), спрессованная под давлением до 100 МПа в специальных прессах.

Жидкое топливо. Практически все жидкое топливо пока получают путем переработки нефти. Нефть, жидкое горючее полезное ископаемое, представляет собой бурую жидкость, содержащую в растворе газообразные и легколетучие углеводороды. Она имеет своеобразный смоляной запах. При перегонке нефти получают ряд продуктов, имеющих важное техническое значение: бензин, керосин, смазочные масла, а также вазелин, применяемый, в медицине и парфюмерии.

Сырую нефть нагревают до 300—370 °С, после чего полученные пары разгоняют на фракции^ конденсирующиеся при различной температуре tk; сжиженный газ (выход около 1%), бензиновую (около 15%, tk = 30—180 °С), керосиновую (около 11%, tk = 120—135 °С), дизельную (около 18%, tk = 180—350 °С. Жидкий остаток с температурой начала кипения 330—350 °С называется мазутом. Мазут, как и моторное топливо, представляет собой сложную смесь углеводородов, в состав которых входят, в основном, углерод (84-86%) и водород (10-12%).

Мазут, получаемый из нефти ряда месторождений, может содержать много серы (до 4,3%), что резко усложняет защиту оборудования и окружающей среды при его сжигании.

Зольность мазута не должна превышать 0,14%, а содержание воды должно быть не более 1,5%. В состав золы входят соединения ванадия, никеля, железа и других металлов, поэтому ее часто используют в качестве сырья для получения, например, ванадия.

В котлах котельных и электростанций обычно сжигают мазут, в бытовых отопительных установках печное бытовое топливо (смесь средних фракций).

Мировые геологические запасы нефти оцениваются в 200 млрд. т, из которых 53 млрд. т составляют достоверные запасы. Более половины всех достоверных запасов нефти расположено в странах Среднего и Ближнего Востока: В странах Западной Европы, где имеются высокоразвитые производства, сосредоточены относительно небольшие запасы нефти. Разведанные запасы нефти все время увеличиваются. Прирост происходит в основном за счет морских шельфов. Поэтому все имеющиеся в литературе оценки запасов нефти являются условными и характеризуют только порядок величин.

Общие запасы нефти в мире ниже, чем угля. Но нефть более удобное для использования топливо, особенно в переработанном виде. Поcле подъема через скважину нефть направляется потребителям в основном по нефтепроводам, железной дорогой или танкерами. Поэтому в себестоимости нефти существенную часть имеет транспортная составляющая.

Размещение важнейших месторождений топливных ресурсов (картосхема)

Основные ресурсы нефти сосредоточены в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. С 1960 г. здесь оконтурены Шаимский, Сургутский и Нижневартовский нефтяные районы, где находятся такие крупные месторождения, как Самотлорское, Усть-Балыкское, Мегионское, Юганское, Холмогорское, Варьегонское и др.

Продолжается формирование Тимано-Печорской нефтяной базы, крупнейшее месторождение - Усинское. Здесь добывается тяжелая нефть (шахтным способом) - ценнейшее сырье для производства низкотемпературных масел, необходимых для работы механизмов в суровых климатических условиях.

Нефть найдена и в других районах России: на Северном Кавказе, в Прикаспийской низменности, на о. Сахалин, в шельфовых зонах Баренцева, Карского, Охотского, Каспийского морей.

Добыча нефти сосредоточена в трех важнейших нефтегазоносных провинциях, которые вместе дают свыше 9/10 всей российской нефти, в том числе на Западно-Сибирскую провинцию приходится более 2/3, на Волго-Уральскую - около 1/4 суммарной добычи (приложение 1).

На территории России сосредоточено около 1/3 разведанных мировых запасов природного газа, потенциальные запасы которого оцениваются в 160 трлн. м 3 , из них на европейскую часть приходится 11,6%, а на восточные районы - 84,4%, на шельф внутренних морей - 0,5%.

Свыше 90% природного газа добывается в Западной Сибири, в том числе 87% - в Ямало-Ненецком и 4% - в Ханты-Мансийском автономных округах. Здесь расположены крупнейшие месторождения: Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье и др. Промышленные запасы природного газа этого региона составляют более 60% всех ресурсов страны. Среди других газодобывающих территорий выделяются Урал (Оренбургское газоконденсатное месторождение - более 3% добычи), Северный район (Вуктылское месторождение). Есть ресурсы природного газа в Нижнем Поволжье (Астраханское газоконденсатное месторождение), на Северном Кавказе (Северо-Ставропольское, Кубано-Приазовское месторождения), на Дальнем Востоке (Усть-Вилюйское, Тунгор на о. Сахалин).

Перспективными районами газодобычи считаются шельфовые акватории Арктики и Охотского моря. В Баренцевом и Карском морях открыты газовые супергиганты - Ленинградское, Русановское, Штокмановское месторождения (приложение 2).

Россия располагает разнообразными типами углей - бурыми каменными, антрацитами - и но запасам занимает одно из ведущих мест в мире. Распределение углей по территории страны крайне неравномерно. 95% запасов приходится на восточные регионы, из них более 60% - на Сибирь. Основная часть общегеологических запасов угля сосредоточена в Тунгусском и Ленском бассейнах. По промышленным запасам угля выделяются Канско-Ачинский и Кузнецкий бассейны (рисунок 1).

Сущность энергосбережения. Основные понятия в энергосбережении.

Энергетика – это топливно-энергетический комплекс страны, охватывающий получение, передачу, преобразование и использование различных видов энергии и энергетических ресурсов.

Энергосбережение – это организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации.

–

Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов – это использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства.

Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов – это достижение максимальной эффективности использования ТЭР при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства.

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР). Восполняемые и невосполняемые энергетические ресурсы.

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) – это совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в Республике.

Энергетические ресурсы являются частью всей совокупности природных ресурсов и подразделяются на восполняемые и невосполняемые .

Восполняемыми, или возобновляемыми источниками энергии называются источники, потоки энергии которых постоянно существуют или периодически возникают в окружающей среде и не являются следствием целенаправленной деятельности человека.

К восполняемым энергоресурсам относят энергию:

Мирового океана в виде энергии приливов и отливов, энергии волн;

Морских течений;

Соленую;

Вырабатываемую из биомассы;

Водостоков;

Твердых бытовых отходов;

Геотермальных источников.

Недостатком возобновляемых источников энергии является низкая степень ее концентрации. Но это в значительной степени компенсируется широким распространением, относительно высокой экологической частотой и их практической неисчерпаемостью. Такие источники наиболее рационально использовать непосредственно вблизи потребителя без передачи энергии на расстояние. Энергетика, работающая на этих источниках, использует потоки энергии, уже существующие в окружающем пространстве, перераспределяет, но не нарушает их общий баланс.

Основным сдерживающим фактором использования возобновляемых источников энергии в мире являются высокие первоначальные инвестиции в оборудование и инфраструктуру.

Предполагается, что к 2100 году большую часть потребляемой энергии человечество будет получать именно из возобновляемых источников.

Невозобновляемые источники энергии – это природные запасы вещества и материалов, которые могут быть использованы человеком для производства энергии.

К невосполняемым энергетическим ресурсам относят:

Каменный уголь, запасы которого в мире оцениваются в 10-12 трлн т;

Нефть, запасы которой распределены крайне неравномерно на Земле: на Ближнем и Среднем Востоке - 67, в Африке - 12,5, Юго-Восточной Азии и Дальнем Востоке - 3, Северной Америке - 9, Центральной и Южной Америке - 5,5, Западной Европе - 3 %. По уровню добычи нефти Россия занимает 3-е место в мире, уступая только Саудовской Аравии и США.

Природный газ, запасы которого сосредоточены в России (32 %), Иране (15,7 %), Катаре (6 %). Добыча газа в России составляет 25,1, в США - 24,1, Канаде -8,1 % от мировой. Владельцами крупных газовых месторождений также являются: Казахстан, Туркменистан, Ирак, Саудовская Аравия, Объединенные Арабские Эмираты, Египет, Алжир, Ливия. Активно осваиваются газовые шельфы в Северном и Норвежском морях. Суммарные запасы природного газа здесь превышают российские.

Весь комплекс первичных энергоресурсов, ограниченных определенной территорией, объединяется понятием местные ТЭР .

Топливно-энергетический комплекс РБ. Анализ потребления ТЭР по отраслям в РБ.

В стране действует более 30 актов законодательства, регулирующих общественные отношения в сфере энергосбережения, в т.ч. международные договоры РБ, связанные с реализацией в стране политики энергосбережения (Приложение 3). В настоящее время разработана Концепция проекта нового Закона РБ «Об энергосбережении».

Структура НПА, регулирующих сферу энергоэффективности и энергосбережения

Основные принципы политики и стратегии государства в сфере энергоэффективности определены в Законе РБ «Об энергосбережении» (1998 г.).

Закон Республики Беларусь "О возобновляемых источниках энергии" 2010 г.

Директива Президента Республики Беларусь от 14 июня 2007 г. № 3 "Экономия и бережливость - главные факторы экономической безопасности государства",

Постановления СМ и Госстандарта.

Стандарты

Указы Президента

Принципиальными указаниями Директивы №3 являются следующие:

· Обеспечить энергетическую безопасность и энергетическую независимость страны.

· Принять кардинальные меры по экономии и бережливому использованию топливно-энергетических и материальных ресурсов во всех сферах производства и в ЖКХ.

· Ускорить техническое переоснащение и модернизацию производства на основе внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий и техники.

· Обеспечить стимулирование экономии топливно-энергетических и материальных ресурсов.

· Широко пропагандировать среди населения необходимость соблюдения режима повсеместной экономии и бережливости.

· Установить эффективный контроль за рациональным использованием топливно-энергетических и материальных ресурсов.

· Повысить ответственность руководителей государственных органов и иных организаций, граждан за неэффективное использование топливно-энергетических и материальных ресурсов, имущества.

Атомные электроcтанции.

Такие электростанции действуют по такому же принципу, что и ТЭЦ, но используют для парообразования энергию, получающуюся при радиоактивной распаде. В качестве топлива используется обогащенная руда урана.

Рис. 12. Принципиальная схема АЭС.

По сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями атомные электростанции имеют серьезные преимущества: они требуют малое количество топлива, не нарушают гидрологических режим рек, не выбрасывают в атмосферу загрязняющие ее газы. Основной процесс, идущий на атомной электростанции - управляемое расщепление урана-235, при котором выделяется большое количество тепла. Главная часть атомной электростанции - ядерный реактор, роль которого заключается в поддержании непрерывной реакции расщепления.

Ядерное топливо - руда, содержащая 3% урана 235; ею заполняются длинные стальные трубки - тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы). Если много ТВЭЛов разместить поблизости друг от друга, то начнется реакция расщепления. Чтобы реакцию можно было контролировать, между ТВЭЛами вставляют регулирующие стержни; выдвигая и вдвигая их, можно управлять интенсивностью распада урана-235. Комплекс неподвижных ТВЭЛов и подвижных регуляторов и есть ядерные реактор. Тепло, выделяемое реактором, используется для кипячения воды и получения пара, который приводит в движение турбину атомной электростанции, вырабатывающую электричество.

33. Преобразования солнечной энергии в тепловую и электрическую. Ветроэнегетика и гидроэнергетика.

Основным направлением использования солнечной энергии является теплоснабжение. Для прямого преобразования солнечной энергии в тепловую разработаны и широко используются на практике установки солнечного теплоснабжения (СТО) для различных целей (горячее водоснабжение, отопление и кондиционирование воздуха в жилых, общественных, санаторно-курортных зданиях, подогрев воды в плавательных бассейнах и различных процессах сельскохозяйственного производства).

По данным метеорологов в Республике Беларусь 150 дней в году пасмурно, 185 дней - с переменной облачностью и 30 - ясных, а всего число часов солнечного сияния в Беларуси достигает 1200 часов на севере страны и 1300-на юге.

Солнечная электростанция представляет собой сооружение, состоящее из множества солнечных коллекторов, ориентирующихся на Солнце. Каждый коллектор передает солнечную энергию жидкости-теплоносителю, которая, превратившись в пар, от всех коллекторов собирается в центральной энергостанции и поступает на турбину энергогенератора.

Рисунок 13 - Последовательность приемников солнечного излучения

в порядке возрастания их эффективности и стоимости

Основным элементом солнечной нагревательной системы является приемник, в котором происходит поглощение солнечного излучения и передача энергии жидкости. На рисунке 13 схематически изображены различные варианты приемников солнечной энергии. Опыт эксплуатации этих установок показывает, что в системах солнечного горячего водоснабжения может быть замещено 40-60 % годовой потребности в органическом топливе в зависимости от района расположения при нагреве воды до 40 ... 60 °С.

а) открытый резервуар на поверхности земли; б) открытый резервуар, теплоизолированный от земли; в) черный резервуар; г) черный резервуар с теплоизолированным дном; д) закрытые черные нагреватели,

е) металлические проточные нагреватели со стеклянной крышкой;

ж) металлические проточные нагреватели с двумя стеклянными крышками; з) то же, с селективной поверхностью; и) то же, с вакуумом.

Воздухонагреватель представляет собой приемник, в котором имеется пористая или шероховатая черная поглощающая поверхность, нагревающая поступающий воздух, который затем подается к потребителю.

Солнечный коллектор включает в себя приемник , поглощающий солнечное излучение, и концентратор , представляющий собой оптическую систему, собирающую солнечное излучение и направляющую его на приемник. Концентратор представляет собой чаще всего зеркало параболической формы, в фокусе которого располагается приемник излучения. Он постоянно вращается, обеспечивая ориентацию на Солнце.

Фотоэлектрические преобразователи представляют собой устройства, действие которых основано на использовании фотоэффекта, в результате которого при освещении вещества светом происходит выход электронов из металлов (фотоэлектрическая эмиссия или внешний фотоэффект), перемещение зарядов через границу раздела полупроводников с различными типами проводимости (вентильный фотоэффект), изменение электрической проводимости (фотопроводимость). Методы фотоэлектри-ческого преобразования солнечной энергии в электрическую находит применение для питания потребителей в широком интервале мощностей: от мини-генераторов для часов и калькуляторов мощностью от несколько ватт до центральных электростанций мощностью несколько мегаватт.

Ветроэнергетика представляет собой область техники, использующую энергию ветра для производства энергии, а устройства, преобразующие энергию ветра в полезную механическую, электрическую или тепловую виды энергии, называются ветроэнергетическими установками (ВЭУ), или ветроустановками , и являются автономными

Энергия ветра в механических установках, например на мельницах и в водяных насосах, используется уже несколько столетий. После резкого скачка цен на нефть в 1973 г. интерес к таким установкам резко возрос. Большая часть существующих установок построена в конце 70-х - начале 80-х годов на современном техническом уровне при широком использовании последних достижений аэродинамики, механики, микроэлектроники для контроля и управления ими. Ветроустановки мощностью от нескольких киловатт до нескольких мегаватт производятся в Европе, США и других частях мира. Большая часть этих установок используется для производства электроэнергии, как в единой энергосистеме, так и в автономных режимах.

Одно из основных условий при проектировании ветроустановок - обеспечение их защиты от разрушений очень сильными случайными порывами ветра. В каждой местности в среднем раз в 50 лет бывают ветры со скоростью, в 5-10 раз превышающей среднюю, поэтому ветроустановки приходиться проектировать с большим запасом прочности. Максимальная проектная мощность ветроустановки определяется для некоторой стандартной скорости ветра, обычно принимаемой равной 12 м/с.

Ветроэнергетическая установка состоит из ветроколеса, генератора электрического тока, сооружения для установки на определенной высоте от земли ветряного колеса, системы управления параметрами генерируемой электроэнергии в зависимости от изменения силы ветра и скорости вращения колеса.

Ветроустановки классифицируются по двум основным признакам: геометрии ветроколеса и его положению относительно направления ветра. Если ось вращения ветроколеса параллельна воздушному потоку, то установка называется горизонтально-осевой, если перпендикулярно-вертикально-осевой.

Принцип действия ветроэнергетической установки состоит в следующем. Ветряное колесо, воспринимая на себя энергию ветра, вращается и посредством пары конических шестерен и с помощью длинного вертикального вала передает свою энергию на нижний горизонтальный трансмиссионный вал и далее посредством второй пары конических шестерен и ременной передачи - электрическому генератору или другому механизму.

Поскольку периоды безветрия неизбежны, то для исключения перебоев в электроснабжении ВЭУ должны иметь аккумуляторы электрической энергии или быть запараллелены, на случаи безветрия, с электроэнергетическими установками других типов.

Энергетическая программа Республики Беларусь до 2010 г основными направлениями использования ветроэнергетических ресурсов на ближайший период предусматривает их применение для привода насосных установок и в качестве источников энергии для электродвигателей. Эти области применения характеризуются минимальными требованиями к качеству электрической энергии, что позволяет резко упростить и удешевить ветроэнергетические установки. Особенно перспективным считается их использование в сочетании с малыми гидроэлектростанциями для перекачки воды. Применение ветроэнергетических установок для водоподъёма, электроподогрева воды и электроснабжения автономных потребителей к 2010 г. предполагается довести до 15 МВт установленной мощности, что обеспечит экономию 9 тыс. т у т. в год.

Гидроэлектростанция.

Гидроэнергетика представляет отрасль науки и техники по использованию энергии движущийся воды (как правило, рек) для производства электрической, а иногда и механической энергии. Это наиболее развитая область энергетики на возобновляемых ресурсах.

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс различных сооружений и оборудования, использование которых позволяет преобразовывать энергию воды в электроэнергию. Гидротехнические сооружения обеспечивают необходимую концентрацию потока воды, а дальнейшие процессы производятся при помощи соответствующего оборудования.

Гидроэлектростанции возводятся на реках, сооружая плотины и водохранилища.

В гидроэлектростанции кинетическая энергия падающей воды используется для производства электроэнергии. Турбина и генератор преобразовывают энергию воды в механическую энергию, а затем - в электроэнергию. Турбины и генераторы установлены либо в самой дамбе, либо рядом с ней.

Рис. 14. Принципиальная схема гидроэлектростанции.

Учет расхода газа

Учет расхода газа на предприятиях газового хозяйства возложен на соз­данные на каждом предприятии службы режимов газоснабжения и учета расхода газа, которые подчиняются непосредственно руководителю пред­приятия, а в производственных подразделениях предприятия - на группы режимов отдельного газоснабжения и учета расхода газа.

Подача природного газа промышленным, сельскохозяйственным пред­приятиям, предприятиям бытового обслуживания населения производствен­ного и непроизводственного характера и индивидуальным предпринимате­лям осуществляется по магистральным газопроводам через газораспредели­тельные станции (ГРС) «Белтрансгаза» на основании договоров. Количество поданного газа определяется на основании двухсторонних актов, основан­ных на показаниях приборов учета расхода газа, установленных на ГРС или на головных (промежуточных) газораспределительных пунктах (ГРП) пред­приятий газового хозяйства с введением поправочных коэффициентов.

Количество газа, отпущенного (израсходованного) потребителями за ка­лендарный месяц, определяется на основании двухсторонних актов, осно­ванных на показаниях приборов учета расхода газа, установленных у потре­бителей, с введением соответствующих поправочных коэффициентов.

При отсутствии приборов учета расхода газа, температуры, давления или при их неисправности у потребителя, а также в случаях:

Признания записей или показаний приборов недействительными;

Несвоевременного представления данных о расходе газа (картограмм, показаний счетчиков);

Отсутствия пломб;

Пользования газом через байпасный газопровод.

количество отпущенного (израсходованного) газа определяется по паспорт­ной производительности неопломбированных газоиспользующих установок и количества часов работы потребителя за время неисправности (отсутст­вия) приборов учета расхода газа или по аналогии с сутками и месяцами, ко­гда приборы работали с введением необходимых поправок.

Подача газа через байпасный газопровод может осуществляться только с разрешения поставщика. Пломбирование газогорелочных систем фиксиру­ется двухсторонними актами. Количество природного газа, использованного для нужд пищеприготовления, горячего водоснабжения, отопления и кормоприготовления определяются:

В домах (квартирах), оборудованных счетчиками - по показаниям счетчиков;

В домах (квартирах), не оборудованных счетчиками, - по нормам,

утвержденным в установленном порядке (таблица 1).

Учет количества газа осуществляется счетчиками, представляющими собой приборы, предназначенные для измерения суммарного объема газа, протекаю­щего по трубопроводу за конкретный отрезок времени (час, сутки и т. д.).

Газовые счетчики бывают ротационного и турбинного типа. Ротационные учитывают объемное количество прошедшего газа в рабочем состоянии. Турбинные газовые счетчики для узлов учета должны быть точно подобра­ны по рабочему давлению газа, его максимальному и минимальному расходу, диаметру условного прохода.

В период отключения домов от централизованного горячего водоснабжения на время ремонта тепловых сетей продолжительностью 25 и более суток качестве норм расхода газа принимаются нормы, установленные для квартир без центрального горячего водоснабжения и без проточных водонагревателей.

Экономия тепла

Утепление оконных и дверных блоков позволяет повысить температуру в квартирах и домах на 4–5 °С и отказаться от электрообогревателя, который за сезон потребляет до 4000 кВт∙ч.

Есть несколько простых способов утепления:

Заделка щелей в оконных рамах и дверных проемах. Для этого используются монтажные пены, саморасширяющиеся герметизирующие ленты, силиконовые и акриловые герметики и т.д. Результат - повышение температуры воздуха в помещении на 1–2 °С;

Уплотнение притвора окон и дверей с помощью различных самоклеящихся уплотнителей и прокладок.

Уплотнение окон производится не только по периметру, но и между рамами. Результат - повышение температуры внутри помещения на 1–3 °С;

Установка новых пластиковых или деревянных окон с многокамерными стеклопакетами, стеклами с теплоотражающей пленкой и проветривателями. Тогда температура в помещении будет стабильной и зимой, и летом, воздух - свежим, исчезнет необходимость периодически открывать окно, выбрасывая большой объем теплого воздуха. Результат - повышение температуры в помещении на 2–5 °С и снижение уровня уличного шума;

Установка второй двери на входе в квартиру (дом). Результат - повышение температуры в помещении на 1–2 °С, снижение уровня внешнего шума и загазованности;

Установка теплоотражающего экрана (или алюминиевой фольги) на стену за радиатор отопления. Результат - повышение температуры в помещении на 1 °С.

Старайтесь не закрывать радиаторы плотными шторами, экранами, мебелью - тепло будет эффективнее распределяться в помещении. Замените чугунные радиаторы на алюминиевые: их теплоотдача на 40–50% выше. Если радиаторы установлены с учетом удобного съема, имеется возможность регулярно их промывать, что также способствует повышению теплоотдачи.

Остекление балкона или лоджии эквивалентно установке дополнительного окна. Это создает тепловой буфер с промежуточной температурой на 10 °С выше, чем на улице, в сильный мороз.

Не редкость, когда есть проблема не с недостатком тепла, а с его избытком. Решением станет установка терморегуляторов на радиаторы.

Экономия воды

Обязательно установите счетчики воды. Это будет мотивировать к сокращению расхода воды.

Устанавливайте рычажные переключатели на смесители вместо поворотных кранов. Экономия воды составит 10–15% плюс удобство в подборе температуры.

Не включайте воду на полный напор. В 90% случаев вполне достаточно небольшой струи, потребление воды сокращается при этом в 4–5 раз. При умывании и принятии душа отключайте воду, когда в ней нет необходимости.

На принятие душа уходит в 10–20 раз меньше воды, чем на принятие ванны.

Существенная экономия воды происходит при применении двухкнопочных сливных бачков.

Необходимо тщательно проверить наличие утечки воды из сливного бачка, которая возникает из-за старой фурнитуры. Замена фурнитуры не слишком затратное мероприятие, а экономия воды существенная.

Через тонкую струю утечки вы можете терять несколько кубометров воды в месяц.

В целом сокращение потребления воды в 4 раза - задача вполне реализуемая и малозатратная.

Экономия газа

Экономия газа прежде всего актуальна, если в квартирах установлены счетчики газа, есть индивидуальные отопительные пункты и в частных домах с АОГВ. В этом случае все меры по экономии тепла и горячей воды приводят к экономии газа.

При приготовлении пищи также есть возможности сэкономить газ:

Пламя горелки не должно выходить за пределы дна кастрюли, сковороды, чайника, иначе вы просто греете воздух в квартире (экономия 50% и более);

Деформированное дно посуды приводит к перерасходу газа до 50%;

Посуда, в которой готовится пища, должна быть чистой и не пригоревшей. Загрязненная посуда требует в 4–6 раз больше газа для приготовления пищи;

Применяйте экономичную посуду, эти качества обычно указывает ее производитель. Самые энергоэкономичные изделия - из нержавеющей стали с полированным дном, особенно со слоем меди или алюминия.

Посуда из алюминия, эмалированная, с тефлоновым покрытием неэкономична;

Дверца духовки должна плотно прилегать к корпусу плиты и не выпускать раскаленный воздух.

В целом просто экономное использование газа дает сокращение его потребления в 2 раза, использование предлагаемых мер - примерно в 3 раза.

Парниковый эффект

Обработка сточных вод.

Основным источником загрязнения окружающей среды является автотранспорт.

Он использует 96 % всех производимых нефтепродуктов и выбрасывает затем в атмосферу тысячи тонн оксида углеводорода, оксида азота и других вредных веществ. Всего в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания содержится около 100 вредных для здоровья человека соединений. В среднем каждый автомобиль в год выбрасывает около 1т вредных веществ. Наряду с этим, автомобиль – один из самых крупных источников шума и вибрации.

Основным нейтрализатором вредных выбросов в атмосферу явля­ются леса, занимающие 37 % территории Республики Беларусь, и болота, которые в 7 раз эффективнее, чем лес, поглощают углекислый газ. В горо­дах основным очистителем воздуха являются тополиные насаждения: один тополь очищает воздух так, как делают это 4 сосны или 7 елей, или 3 липы.

Экологические проблемы тепловой энергетики.

В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. Тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы окружающей среды, в том числе на человека, другие живые организмы и их сообщества.

Влияние энергетики на окружающую среду сильно за­висит от вида используемого топлива. Наиболее «чистым» топливом является природный газ, дающий, при его сжигании наименьшее количество загрязняющих атмосферу веществ. Далее следует нефть (мазут), каменные угли, бу­рые угли, сланцы, торф.

При сжигании топли­ва образуется много побочных веществ. При сжигании угля образуется значительное количество золы и шлака. Боль­шую часть золы можно уловить, но не всю. Все отходящие газы, потенциально вредны, (диоксид угле­рода СО2).

При сжигании топлива образуется теплота, часть которой выбрасывается в атмосферу, приводя к тепловому за­грязнению атмосферы, что в конечном итоге, влечет по­вышение температуры водного и воздушного бассейнов, таянию ледников.

Таким же катастрофическим может быть эффект от по­ступления в атмосферу большого количества твердых час­тиц.

Экологические проблемы гидроэнергетики .

Одно из важ­нейших воздействий гидроэнергетики связано с отчужде­нием значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища, на месте которых уничтожа­ются естественные экологические системы. Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подто­пление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных.

Со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава населяющих их живых орга­низмов.

Кроме того, в водохранилищах по разным причинам происходит ухудшение качества воды. В них резко увеличи­вается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные осадки, гумус почв и т.п.), так и в следствие их накопле­ния в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с во­досбросов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание воды, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие про­цессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает ус­ловия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых. По этим причинам, а также вследствие медленной восстанавливаемости вод резко снижается их способность к са­моочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вку­совые качества обитателей водной среды.

Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кор­мовых угодий, нерестилищ и т.п.

Экологические проблемы ядерной энергетики .

До недав­него времени ядерная энергетика рассматривалась как наи­более перспективная.

К преимуществам АЭС относится также возможность их строительства, не привя­зываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транс­портировка не требует существенных затрат в связи с ма­лыми объемами (0,5 кг ядерного топлива позволяет полу­чать столько же энергии, сколько дает сжигание 1000 тонн каменного угля).

До недавнего времени основные экологические пробле­мы АЭС связывались с захоронением отработанного топ­лива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков их эксплуатации.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в окружающую среду незначительны. В среднем они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС такой же мощности, работающей на угле.

После 1986 г. главную экологическую опасность АЭС ста­ли связывать с возможностью аварий на них. В результате аварии на ЧАЭС общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн. га.

Кроме страшных последствий аварийных ситуаций на АЭС можно назвать следующие их воздействия на окру­жающую среду:

Разрушение экосистем и их элементов (почв, грун­тов водоносных структур и т.п.) в местах добычи руд, особенно при открытом способе добычи;

Изъятие земель под строительство самих АЭС. Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для АЭС мощностью 1000 МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800~900 га. Пруды могут заменяться гигантскими градирнями с диаметром у основания 100-120 и высотой, равной 40-этажному зданию;

Изъятие значительных объемов воды из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие естественные источники, в них наблюда­ется потеря кислорода, увеличивается вероятность цвете­ния, возрастают явления теплового стресса у водных обитателей

Не исключено попадание радиоактивного загрязне­ния в атмосферный воздух, воду, почву в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.

Парниковый эффект

Глобальное потепление является твердо установленным научным фак­том. Основной причиной глобальных процессов, изменение климата на нашей планете являются существующие технологии, оказывающие негативное воз­действие не только на климат, но и на здоровье людей, выбрасывая в атмо­сферу парниковые газы, которые обуславливают парниковый эффект.

Парниковый эффект- это свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию, но задерживать земное излучение и, тем самым, способствовать аккумуляции тепла Землей.

В приложении к климатической Конвенции ООН названы технологиче­ские процессы, приводящие к эмиссии парниковых газов:

В энергетике - сжигание топлива, энергетическая, обрабаты­вающая и строительная промышленности;

При добыче и транспортировке топлива - твердое топливо, нефть и природный газ;

Промышленные технологии - горнодобывающая, химиче­ская, металлургическая, производство и использование галогенизированных углеродных соединений;

В сельском хозяйстве - интенсивная ферментация, хранение и использование навоза, производство риса, управляемый пал, сжигание сельскохозяйственных отходов;

Отходы - хранение и сжигание отходов,

Обработка сточных вод.

Основным загрязнителем атмосферы является С02, образующийся при выработке электроэнергии в основном огневым способом, то есть путем сжигания добываемого органического топлива.

Страны, производящие % электро­энергии на АЭС, предотвращают эмиссию С0 2 . Поэтому на конференции в Киото подчеркивалось, что только страны, имеющие ядерно-энергетические программы и поддерживающие их, располагают большими возможностями сокращения выброса парниковых газов.

Одним из самых загрязненных городов-столиц государств является Пе­кин с его 12-милионным населением. Основной причиной его загрязнения являются промышленные предприятия, густо разбросанные по городу. Во многом способствует загрязнению Пекина и отопление домов углем.

Промышленность

Основными направлениями энергосбережения в промышленности являются :

Структурная перестройка предприятий, направленная на выпуск менее энергоемкой, конкурентоспособной продукции;

Специализация и концентрация отдельных энергоемких производств (литейных, термических, гальванических и др.) по регионам;

Модернизация и техническое перевооружение производств на базе нау­коемких ресурсо- и энергосберегающих и экологически чистых технологий;

Совершенствование существующих схем энергоснабжения предприятий;

Повышение эффективности работы котельных и компрессорных установок;

Использование вторичных энергоресурсов и альтернативных видов то­плива, в т. ч. горючих отходов производств;

Применение источников энергии с высокоэффективными термодина­мическими циклами (ПТУ, ГТУ и т. п.);

Применение эффективных систем теплоснабжения, освещения, венти­ляции, горячего водоснабжения;

Расширение сети демонстрационных объектов;

Реализация крупных комплексных проектов, влияющих на уровень энергопотребления в республике, ее энергообеспеченность и эффективность использования энергии.

Первоочередными мероприятиями являются :

Модернизация термического оборудования (печей, подогревателей, утилизаторов тепла, сушильных камер и т. п.);

Утилизации тепла уходящих газов;

Повышение эффективности работы котельных путём автоматизации основных и вспомогательных процессов, оптимизации процессов горения, установки в промышленных котельных турбогенераторов малой мощности;

Снижение затрат на теплоснабжение зданий и сооружений, вентиля­цию, освещение, горячее теплоснабжение.

Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве основными направлениями повышения эффектив­ности использования ТЭР на период до 2005 года являются :

Внедрение энергоэффективных систем микроклимата, кормления, по­ения, содержания молодняка;

Внедрение эффективных сушильных установок для зерна, в т. ч. на ме­стных видах топлива;

Внедрение систем обогрева производственных помещений инфракрас­ными излучателями;

Использование гелиоколлекторов для нагрева воды, используемой на технологические нужды;