Главная   >>   Экономика электроэнергетики

Экономика электроэнергетики

11.3. Вторичные энергетические ресурсы

Утилизация отходов цивилизации, существенную помощь в которой может оказать биоэнергетика, является общечеловеческой проблемой, связанной с охраной природы. Особый тип отбросов человеческой жизнедеятельности - энергетические отходы, именуемые вторичными энергетическими ресурсами, причем наибольшее их количество возникает в сфере промышленного производства. Понятие «энергетические отходы производства» включает все потери в энергоиспользующих агрегатах, а также энергетический потенциал готовой продукции. Практически это означает, что вся энергия, подведенная к технологической энергоиспользующей установке, плюс внутреннее выделение энергии в конечном счете идут в отходы (исключается лишь теплота эндотермических, теплопоглощающих процессов, а также скрытая теплота фазовых переходов: испарение---конденсация, плавление---затвердевание и т.п.). Однако не все эти отходы можно рассматривать как вторичные энергетические ресурсы (ВЭР).
Под вторичными энергетическими ресурсами понимается энергетический потенциал продукции, отходов, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах (установках), который не используется в самом агрегате, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения других потребителей.
Эти энергетические отходы можно разделить на два рода:
первый - недоиспользованный энергетический потенциал первичного энергоресурса --- продукты неполного сгорания топлива, тепло дымовых газов, «мятый» пар из пароприводов, тепло конденсата, сбросных вод;
второй - проявления физико-химических свойств материалов в ходе их обработки - горючие газы доменных, фосфорных и других печей, тепло готовой продукции, теплота экзотермических реакций, избыточное давление жидкостей и газов, возникающее при протекании технологического процесса.
ВЭР первого рода следует стремиться устранить или снизить их выход, и только тогда, когда все подобные меры приняты, использовать.
ВЭР второго рода - побочный результат технологии, поэтому необходимо либо создать на их базе комбинированный энерготехнологический агрегат с выработкой одновременно энергетической и неэнергетической продукции, либо утилизировать иным способом с помощью специального утилизационного оборудования. 
По видам содержащегося энергетического потенциала ВЭР подразделяются на горючие, тепловые и избыточного давления, причем каждый из этих видов может быть первого или второго рода. Горючие ВЭР --- это химическая энергия отходов производства, которые не используются или непригодны для дальнейшей технологической переработки, но применимы в качестве топлива: доменный, конвертерный, ферросплавный газы, отходящий газ производства технического углерода, горючие кубовые остатки химических и нефтехимических производств, щелок целлюлозно-бумажного производства, отходы топливопереработки, переработки древесины и др. Их энергетический потенциал определяется теплотой сгорания.
Тепловые ВЭР - это тепло основной и побочной продукции: тепло рабочих тел из систем принудительного охлаждения технологических агрегатов и установок, тепло отходящих газов, пара и горячей воды, отработанных в технологических и силовых установках, и т.п. Энергетический потенциал определяется теплосодержанием теплоносителей.
ВЭР избыточного давления --- это потенциальная энергия газов и жидкостей, покидающих технологические агрегаты с избыточным давлением, которое необходимо снижать перед последующей ступенью использования или при выбросе в окружающую среду. Энергетический потенциал определяется давлением для энергоносителейжидкостей; давлением и температурой, определяющими возможную работу газов и паров при расширении.
Для количественной оценки вторичных энергоресурсов обычно рассматривается несколько показателей:
выход - количество ВЭР, образующихся в процессе производства в данном технологическом агрегате за единицу времени;
выработка энергии за счет ВЭР --- количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, получаемое в утилизационных установках. При этом различаются:
возможная выработка --- максимальное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, которое может быть практически получено за счет данного вида ВЭР с учетом режимов работы агрегата --- источника ВЭР и КПД утилизационной установки;
экономически целесообразная выработка --- максимальное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии, целесообразность получения которого в утилизационной установке подтверждается экономическими расчетами с учетом энергоэкономического эффекта у потребителя; 
фактическая выработка - фактически полученное количество тепла, холода, механической работы или электроэнергии на действующих утилизационных установках.
Вторичные энергетические ресурсы представляют собой огромный резерв повышения экономичности топливно-энергетического комплекса. По некоторым экспертным оценкам, их вовлечение в топливно-энергетический баланс страны в 10 раз дешевле, чем увеличение добычи природных энергоресурсов. Рациональное использование ВЭР как реализация важной части государственной энергосберегающей политики возможно при выборе оптимального направления их использования, которыми являются:
топливное --- непосредственное использование горючих ВЭР в качестве топлива;
тепловое --- использование тепла, получаемого непосредственно в качестве тепловых ВЭР или вырабатываемого за счет горючих ВЭР в утилизационных установках. К этому направлению относится также выработка холода за счет ВЭР в абсорбционных холодильных установках;
силовое (механическое) --- использование механической энергии избыточного давления, механической энергии, получаемой в силовых установках за счет тепловых или горючих ВЭР;
комбинированное --- получение тепловой и электрической энергии на утилизационных ТЭЦ (УТЭЦ) за счет горючих или тепловых ВЭР. Производство и использование вторичных энергетических ресурсов в национальном хозяйстве являются одним из важнейших и, пожалуй, самым эффективным направлением энергосбережения.