Сторінка 3 з 63
Глава 1 РОЛЬ ЕНЕРГЕТИКИ У РОЗВИТКУ НАЦІОНАЛЬНОЇ ЕКОНОМІКИ
1.1. Основні характеристики енергетичного господарства національної економіки
Дисципліна «Економіка галузі» розглядає питання економіки, організації, планування і управління енергогосподарством підприємства в ув'язці з його технологічними особливостями. Технічною базою функціонування і розвитку промисловості є енергетика, яка займає важливе місце в економіці про
промислово виробництва і в значній мірі визначає рівень його конкурентоспроможності. Основні завдання економіки енергетики --- це виявлення раціональних напрямків розвитку і експлуатації енергетичного хозяй-
ства підприємства, його окремих елементів, встановлення методів ефективного використання матеріальних, трудових і фінансових ресурсів. Економічні знання і системний підхід до вирішення економічних проблем особливо необхідні в паливно-енергетичному комплексі (ПЕК), який є найбільш капіталомістким комплексом промисловості і пов'язаний з усіма галузями промисловості, а також сільським господарством, транспортом, комунально-побутовим сектором. Предмет вивчення енергетики --- сукупність процесів отри-
ня, перетворення, розподілу і використання в національній економіці палива, електричної енергії, теплоти, стисненого та кондиціонованого повітря, кисню, води та інших енергоносіїв. Сучасне енергетичне господарство національної економіки включає в себе всю сукупність підприємств, установок і споруд, а також зв'язують їх господарських відносин, які забезпечують функціонування та розвиток видобутку (виробництва) енергоресурсів і всіх процесів їх перетворення до кінцевих установок споживачів включно. Укрупнення схема основної послідовності процесів перетворення енергетичних ресурсів показана на рис. 1.1.
Залежно від стадії перетворення розрізняють наступні види енергії:
• первинна --- енергетичні ресурси, які добувають із навколишнього середовища;
• підведена --- енергоносії, одержувані споживачами: різні види рідкого, твердого і газоподібного палива, електроенергія, пара і гаряча вода, різні носії механічної енергії та ін .;
• кінцева --- форма енергії, безпосередньо застосовується в виробничих, транспортних або побутових процесах споживачів.
До складу енергетичного господарства входять кілька елементів:
• паливно-енергетичний комплекс (ПЕК) --- частина енергетичного господарства від видобутку (виробництва) енергетичних ресурсів, їх збагачення, перетворення і розподілу до отримання енергоносіїв споживачами. Об'єднання різнорідних частин в єдиний господарський комплекс пояснюється їх технологічним єдністю, організаційними взаємозв'язками і економічної взаємозалежністю;
• електроенергетика --- частина ПЕК, що забезпечує виробництво і розподіл електроенергії;
• централізоване теплопостачання --- частина ПЕК, яка виробляє і розподіляє пар і гарячу воду від джерел загального користування;
• теплофікація --- частина електроенергетики і централізованого теплопостачання, що забезпечує комбіноване (спільне) виробництво електроенергії, пари та гарячої води на теплоелектроцентралях (ТЕЦ) і магістральний транспорт тепла.
У технологічному аспекті найважливішим елементом енергетичного господарства є генеруючі установки електроенергетичної галузі.
Енергетичні генеруючі установки --- це установки, що виробляють енергетичну продукцію. До їх числа відносять: теплові електростанції (ТЕС), гідравлічні електростанції (ГЕС), атомні електростанції (АЕС), парогазові установки (ПГУ), газотурбінні установки (ГТУ), повітродувні станції, кисневі станції, котельні. Генеруючі установки класифікуються за низкою основних ознак:
• виду первинних енергоресурсів;
• процесам перетворення енергії;
• видам енергії, що відпускається;
• кількості та типах обслуговуваних споживачів;
• режиму роботи.
Комплекс єдиної енергетичної системи (ЄЕС) Росії включає в себе близько 600 теплових і більше 100 гідроелектростанцій. За видами використаних первинних енергоресурсів розрізняють електростанції, які застосовують: органічне паливо --- ТЕС, ядерне паливо --- АЕС, гідроенергію --- ГЕС, приливні --- ПЕС і акумулюють енергію води --- ГАЕС, сонячну енергію --- СЕС ; енергію вітру --- ВЕС; підземне тепло --- геотермальні (ГЕОЕС).
Електростанції, на яких застосовується органічне паливо, діляться на вугільні, газомазутові і працюють на місцевих видах палива (сланці, торф).
По застосовуваних процесів перетворення енергії виділяються електростанції, в яких:
• теплова енергія перетворюється в механічну, а потім в електричну енергію --- ТЕС, АЕС;
• теплова енергія безпосередньо перетворюється в електричну --- СЕС за допомогою фотоелементів;
• енергія води і повітря перетворюється в механічну енергію, а потім в електричну --- ГЕС, ГАЕС, ПЕС, ВЕС.
За видами енергії, що відпускається розрізняють електростанції: відпускають тільки електричну енергію --- ГЕС, ГАЕС, теплові конденсаційні електростанції (КЕС), атомні КЕС; відпускають електричну і теплову енергію --- ТЕЦ, атомні ТЕЦ та ін. Теплоелектроцентралі крім електроенергії виробляють тепло. Застосування тепла відпрацьованої пари при комбінованому виробництві енергії забезпечує значну економію палива. Якщо відпрацьована пара або гаряча вода використовується для технологічних процесів, опалення та вентиляції промислових підприємств, то ТЕЦ називаються промисловими. ТЕЦ, які відпускають тепло для опалення та гарячого водопостачання житлових і громадських будівель міст, називаються комунальними (опалювальними). Промислово-опалювальні ТЕЦ постачають теплом як промислові підприємства, так і населення.
По режиму роботи електростанції бувають базові, напівпікові і пікові. До першої групи належать великі, найбільш економічні КЕС, атомні КЕС, ТЕЦ, що працюють в теплофікаційному режимі; до другої --- маневрені КЕС і ТЕЦ; до третьої --- пікові ГЕС, ГАЕС, ГТУ.
Крім того, для кожного типу електростанцій є внутрішні ознаки класифікації. Наприклад, КЕС і ТЕЦ розрізняються за початковими параметрами пари, технологічною схемою (блокові і з поперечними зв'язками), одиничної потужності блоків і т.п. АЕС класифікуються за типом реакторів (на теплових і швидких нейтронах), по конструкції реакторів і ін.
При вирішенні проблем економічного розвитку, вибору раціональної організаційної схеми підприємству необхідно враховувати специфічні особливості основних технологій галузі. До технологічних особливостей енергетичного виробництва відносять:
• збіг у часі процесу виробництва і споживання енергетичної продукції. Ні теплову, ні електричну енергію не можна складувати і запасати. Енергосистеми повинні видавати стільки енергії і потужності, скільки потрібно в даний момент:
де ЕПР --- вироблена електрична енергія, кВт · год; Епотр --- спожита електрична енергія, кВт · год; Епот --- втрати електричної енергії при транспортуванні, кВт · год; Qпр --- вироблена теплова енергія, ГДж; Qпотр --- спожита теплова енергія, ГДж; Qпот --- втрати тепла при транспортуванні, ГДж.
Ця особливість технології обумовлює високі вимоги до надійної роботи енергосистем і якості електроенергії. Надійність є одним з найважливіших вимог в енергетиці. Для забезпечення належного рівня надійності в енергосистемі використовують:
• резервування, тобто створення резервів потужності, необхідних для заміни поламаних агрегатів, для проведення ремонту енергосистем і для підтримки якості видається енергії (частоти і напруги в електричної мережі), а також формування резервних запасів палива, води і т.п .;
• широку взаємозамінність генеруючих установок в енергосистемі. Так, електроенергію виробляють на конденсаційних електростанціях, теплоелектроцентралях, гідростанціях, атомних електростанціях, а тепло відпускають теплоелектроцентралі, котельні або утилізаційні установки. На цих станціях і котельнях можуть бути встановлені агрегати різних типів, що працюють на різних параметрах пари і різних видах палива. Багатоваріантність є і на стадіях транспорту енергії та використання її споживачами;
взаємозамінність видів продукції, тобто можливість застосування різних енергоносіїв в установках. Наприклад, використання природного газу або електричної енергії в нагрівальних печах, парового або електричного приводу компресорів і ін .;
• високу динамічність енергоспоживання. Це обумовлює високі вимоги до маневреності генеруючих установок, так як в кожен момент часу необхідно виробляти таку кількість енергії, яка потрібна споживачеві. Маневреність агрегату повинна забезпечити можливість роботи енергосистеми за заданим графіком.
У зв'язку з тим що система працює зі змінним режимом і протягом доби, і протягом тижня, місяця, року, генеруючі установки повинні мати широкий діапазон регулювання навантаження. Найкращими маневреними властивостями володіють ГЕС. Запуск в роботу гідроагрегату становить кілька хвилин. На теплових станціях це більш тривалий процес, так як котел потрібно нагрівати або, навпаки, остуджувати протягом 15. 20 год;
• необхідність створення енергосистем, що включають генеруючі установки різних типів.
В результаті підвищується надійність, зменшуються резерви, а отже, економляться кошти, збільшується одинична потужність установок, знижуються річний і питома витрати палива, підвищується ефективність ремонтних робіт, здійснюється більш повне і раціональне використання ресурсів. Промисловість виступає основним споживачем енергетичних ресурсів. Мета промислового виробництва --- випуск певної продукції в запланованому обсязі, певної якості, з максимальною економічністю. Функція енергетики --- це безперебійне постачання споживачів енергією в потрібній кількості, необхідної якості, з максимальною економічністю. Промислова енергетика є складовою частиною промислового виробництва і одночасно завершальним ланкою паливно-енергетичного комплексу, яке відноситься до споживачів. Це та частина енергетики, яка переслідує виробничо-господарські цілі та в промисловості, і в енергетиці. Її функція --- забезпечення випуску промислової продукції в запланованому обсязі, певної якості, в результаті безперебійного постачання споживачів енергією при мінімумі матеріальних, енергетичних, трудових і грошових витрат.
Промисловій енергетиці як забезпечує господарству притаманна взаємозв'язок з основним виробництвом. Наприклад, витрати на енергопостачання і використання енергії при виробництві продукції повинні окупатися ефективністю основного виробництва.
Промислова енергетика має ряд особливостей. До технологічних особливостей промислової енергетики відносять:
• одночасність і взаємопов'язування процесів виробництва, розподілу і споживання енергоносіїв, а отже, неможливість вибракування некондиційної енергії. Відсутність можливостей акумулювання енергії в значних розмірах, що викликає необхідність створення резервів генеруючих потужностей, палива, а також
вимагає більш точного прогнозування обсягів енергоспоживання;
• залежність режиму споживання енергії від режиму промислового виробництва;
• можливість взаємозамінності енергоресурсів, створення і використання вторинних енергоресурсів;
• зв'язок енергетики підприємства з централізованими системами енергопостачання;
• необхідність випереджаючого розвитку промислової енергетики по відношенню до основного виробництва, що дозволяє збільшити випуск науково-технічної продукції, підвищити надійність енергопостачання.
Кожне промислове підприємство має власне енергетичне господарство. Енергетичне господарство підприємства --- це сукупність енергетичних установок і допоміжних пристроїв, призначених для забезпечення даного підприємства енергією різного виду. Схеми енергопостачання промислового підприємства залежать від багатьох факторів, тому їх вибір здійснюється на основі техніко-економічних розрахунків.
Енергетичне господарство промислового підприємства
1. Енергогенеруючі установки --- це установки, що виробляють, передають, розподіляють і перетворюють енергію. Їх особливістю є одночасне споживання і виробництво енергії.
Наприклад, енергетичний котел споживає хімічну енергію палива, а виробляє теплову; до трансформатора підводиться електроенергія одного напруги, а відводиться іншого, підвищеного або зниженого.
До енергогенеруючим установок відносяться: теплоелектроцентралі, котельні, компресорні станції, кисневі станції, холодильні установки, установки з кондиціонування повітря, водопостачання та ін.
2. енерговикористовуючого установки споживають енергію, а виробляють неенергетичних продукцію або роботу. До них можна віднести технологічні печі та котли, реактори і електролітичні ванни, різне механічне устаткування і ін. Ці установки визначають також стадію кінцевого використання енергії. 3. Агрегати, що виробляють одночасно технологічну та енергетичну продукцію, наприклад агрегати, що виробляють добрива і пар, чавун і електричну енергію.