- •Витебский филиал конспект лекций по курсу "основы энергосбережения"
- •Часть 1
- •Оглавление
- •Пояснительная записка
- •Сущность энергосбережения
- •1.1 Роль энергетики в развитии человеческого общества
- •В экономически развитых странах
- •1.2 Эффективность использования и потребления энергии в различных странах и в Республике Беларусь
- •В процентах
- •(В % к 1995 г.)
- •1.3 Сущность энергосбережения. Основные понятия в энергосбережении
- •Топливно-энергетические ресурсы
- •2.1 Восполняемые и невосполняемые энергетические ресурсы
- •2.2 Виды топлива, характеристика и запасы их в Беларуси
- •2.3 Условное топливо, соотношение и калорийность. Единицы измерения
- •2.4 Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь
- •Лекция 3 (4 часа) виды и способы получения, преобразования и использования энергии
- •3.1 Энергия и её виды
- •3.2 Способы получения и преобразования энергии
- •3.3 Электрические и тепловые нагрузки и способы их регулирования
- •3.4 Прямое преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую
- •В порядке возрастания их эффективности и стоимости
- •3.5 Ветроэнергетика
- •3.6 Гидроэнергетика
- •3.7 Биоэнергетика
- •3.8 Транспортирование тепловой и электрической энергии
- •3.8.1 Транспортирование тепловой энергии
- •3.8.2 Транспортирование электрической энергии
- •3.9 Энергетическое хозяйство промышленных предприятий
3.7 Биоэнергетика
Сложный комплекс веществ, из которых состоят растения и животные, принято называть биомассой. Основа биомассы - органические соединения углерода. Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами, которыми в совокупности не обладает ни один другой химический элемент.
Первоначальна энергия системы биомасса - кислород возникает в процессе фотосинтеза под действием солнечного излучения, являющегося естественным вариантом преобразования солнечной энергии, а биомасса является основным исходным веществом для образования ископаемых топлив (торфа, угля, нефти, газа).
Б и о г а з получают путем микробиологического анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения. Он состоит из 50-80 % метана и 50-20 % углекислого газа. Теплотворная способность его в среднем составляет 5500-6000 ккал/м3. По содержанию энергии 1 м3 биогаза эквивалентен: 2 кВт • ч электроэнергии; 0,6 кг керосина, 15,5 кг каменного угля, 3,5 кг дров; 0,4 кг бутана; 12 кг навозных брикетов.
Одним из способов получения биогаза является метановое брожение в реакторах-метантенках объемом от одного - двух до нескольких тысяч кубометров.
В Беларуси биоэнергетические установки находятся в стадии разработки и испытаний, результаты которых позволят в недалеком будущем дать уточненную оценку реального выхода товарного биогаза.
Энергетическая программа Республики Беларусь до 2010 г. предусматривает ряд крупномасштабных мероприятий в области биоэнергетики. Считается, что применение биоэнергетических установок по переработке отходов животноводства позволит существенно улучшить экологическую обстановку вблизи крупных животноводческих комплексов, где к настоящему времени скопились огромные количества непереработанной биомассы. Кроме того, можно рассчитывать на получение высококачественных органических удобрений и за счет производства биогаза обеспечить экономию 116 тыс. т условного топлива в год.
Ежегодно в республике накапливается 2 млн т твердых бытовых отходов (ТБО) в виде бумаги, текстиля, пищевых отходов, дерева, которые вывозятся десятками и сотнями тысяч тонн на городские свалки, занимающие в республике 850 га, и лишь 4 % утилизируются на опытном заводе по переработке отходов «Экорес» в Минске. На одного горожанина в 1999 году приходилось 267 кг бытового мусора. Подсчитано, что в случае утилизации всех ТБО только под Минском может быть получено 220 млн м3 биогаза, что составляет 170 тыс. т у. т в год, а вся потенциальная энергия, заключенная в ТБО, по республике эквивалентна 470 тыс. т у. т. в год.
Основными типами энергетических процессов, связанных с переработкой биомассы, являются:
1 Прямое сжигание для получения теплоты.
2 Пиролиз.
3 Гидрогенизация.