Низшая теплотворная способность топлива

Вид топлива	Единица измерения	Теплотворная способность
Торф	Ккал/кг	2500―3500
Бурый уголь	―»―	1500―4500
Каменный уголь	―»―	5000―7200
Кокс	―»―	6700―7500
Нефть	―»―	10 300―11 000
Мазут	―»―	9500―10 850
Керосин	―»―	10 500―11 000
Бензин	―»―	10 500―11 250
Природный газ	Ккал/нм^3	6500―9000
Попутный газ	―»―	10 000―17 000
Доменный газ	―»―	750―970

Таблица 1.3

Температура воспламенения тэр

Вид топлива	Температура воспламенения, °С	Вид топлива	Температура воспламенения, °С
Торф	250―300	Мазут	500―700
Бурый уголь	350―470	Бензин	380―415
Каменный уголь	350―500	Водород	530―600
Кокс	600―700	Метан	600―750

На экономичность использования ТЭР влияют наличие влаги, различных примесей, способность к спеканию для твердого топлива. Эти характеристики определяют зольность и состав газов, которые поступают в окружающую среду. Чем меньше выбросы в атмосферу, тем чище топливо и меньше требуется затрат на мероприятия по защите окружающей среды.

Уголь — один из наиболее распространенных в природе энергоносителей. Доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляет около 12 %. Ресурсы угля количественно во много раз превышают прогнозируемые ресурсы нефти и газа. Наиболее крупные приросты добычи угля могут дать Кузнецкий и Канско-Ачинский бассейны (80 %).

Угли Кузнецкого бассейна — каменные, высокого качества. По прогнозируемым запасам это одна из главнейших баз высококачественных энергетических углей не только для Сибири и Урала, но и для европейской части России.

Угли Канско-Ачинского месторождения — бурые угли, которые без обогащения не пригодны для хранения и перевозки на большие расстояния. Поэтому их целесообразно сжигать на крупных электростанциях на месте добычи, а произведенную электроэнергию — передавать по сетям.

Для увеличения добычи и сокращения дефицита топлива в Европейской части развивается Печорский бассейн, который имеет достаточно большие ресурсы энергетических углей.

Основными потребителями угля являются тепловые электростанции (ТЭС), черная и цветная металлургия. Они потребляют 65 % твердого топлива, поставляемого национальной экономикой.

Нефть — большая и сложная группа жидких и твердых углеводородов. Нефть может быть как жидкой, так и твердой. Качество нефти определяется по двум основным факторам: наличие примесей, (главным образом, серы) и вязкостью.

Наличие серы и ее соединений приводит к коррозии и соответственно разрушает трубопроводы и другую технику, используемую при транспортировке, из-за чего возрастают расходы на поддержание транспортной инфраструктуры.

Второй фактор, который определяет качество нефти — ее вязкость. Чем более нефть вязкая, тем сложнее ее транспортировать. Соответственно стоимость более вязкой нефти (нефть Urals, например, более вязкая по отношению к Siberian Light) будет ниже, так как ее сложнее транспортировать.

Нефть непосредственно как топливо используется мало. В основном используется остаточный продукт переработки нефти — мазут. Мазут сжигают в топках энергетических котлов газомазутных энергоблоков в периоды недостатка газа (например, при сильных длительных холодах и временной нехватке природного газа, заготовленного в подземных хранилищах). Часто его используют для «подсветки» — добавки к сжигаемому твердому и газообразному топливу при некоторых режимах работы для обеспечения устойчивого горения. Сжигать мазут постоянно в настоящее время нерентабельно из-за большой его стоимости по сравнению с газом и с твердыми топливами.

Основные запасы российской нефти сосредоточены в Западно-Сибирском регионе — 72,3 %; на Европейскую часть страны приходится 21 % общих запасов нефти.

Дальнейшее наращивание добычи нефти в новых северных районах, отдаленных от обжитых мест становится все более дорогим.

Пока на ТЭС 1/3 электроэнергии вырабатывается за счет сжигания газомазутного топлива.

Газообразное топливо существует в нескольких формах: природный газ; попутный газ, получаемый из недр земли при добыче нефти; доменный и коксовый газы, получаемые при металлургическом производстве.

На ТЭС России преимущественно используется природный газ (свыше 50 % в топливном балансе России и 70―80 % в ее европейской части). Главное преимущество природного газа состоит в его относительной экологической безопасности. Однако при сжигании газа образуются вредные вещества в виде оксидов азота. Дополнительное преимущество — возможность использования трубопроводной системы, по которой газ перекачивается с помощью газовых компрессоров, устанавливаемых на газоперекачивающих станциях. В России создана единая система газоснабжения страны. Это обеспечивает экономичность транспорта и возможность управления потоками энергоресурсов. Основная доля запасов природного газа (79,9 %) находится в Западной Сибири. Здесь добывается 87 % всего российского газа.

Потенциальные запасы углей в несколько раз выше потенциальных запасов нефти и газа, при этом добыча последних обходится значительно дороже. По некоторым оценкам в России запасов угля хватит на 250 лет, нефти — на 40, природного газа — на 65 лет.

Но как бы не казались грандиозными запасы этих ресурсов, они ограничены. Кроме того, сложными являются задачи транспорта энергии в больших количествах (угля, газа от места добычи до электростанции, электроэнергии от места ее производства до потребителя). Они связаны с большими затратами на собственно транспорт и компенсацию потерь в процессе ее транспортировки.

Преобразование топлива в конечные виды энергии связано с вредными выбросами твердых частиц, газообразных соединений, а также большого количества тепла, негативно воздействующих на окружающую среду.

Возобновляемые энергоресурсы (исключая гидроэнергетические) не нуждаются в транспортировке к месту потребления, но обладают низкой концентрацией энергии, в связи с чем преобразование энергии большинства возобновляемых источников требует больших затрат материальных ресурсов и, следовательно, больших удельных затрат денежных средств в расчете на единицу получаемой мощности (руб/кВт) на каждую установку. Возобновляемые источники энергии в экологическом отношении обладают наибольшей чистотой.

Из возобновляемых энергоресурсов в настоящее время в основном используется гидроэнергия и совсем в малых количествах (приблизительно 2 %) энергия ветра, солнца, геотермальная энергия и т.д.