Р. Байтасов - Основы энергосбережения. Конспект лекций

В Беларуси известны три месторождения бурых углей(Житковичское, Бринёвское и Тонежское) с общими запасами 151,6 млн. т. Бурые угли – низкокалорийные, поэтому пригодны в основном для использования как коммунально-бытовое топливо после брикетирования совместно с торфом. Разработка угольных месторождений в ближайшей перспективе не рекомендована Республиканской экологической комиссией, поскольку при современном уровне развития технологий их энергетического использования возможный экологический ущерб значительно превысит возможные выгоды замещения экспортируемых энергоресурсов.

В основном энергетика страны ориентирована на импорт энергоносителей: нефти – 90%, угля – 95%, электроэнергии – 25%, природного газа – 100%. Доля угля в энергетике страны в отличие от других стран Европы не велика. Экономика сориентирована на нефть и природный газ.

В условиях ограниченности собственной ресурсной базы актуальными являются проблемы энергетической безопасности страны. Под энергетической безопасностьюподразумевается гарантия надёжного и бесперебойного энергоснабжения страны в нормальных условиях и в чрезвычайных ситуациях. Необходимыми условиями достижения энергетической независимости и безопасности государства является не только наличие резерва электрической и тепловой мощности, запасов топлива, надёжность оборудования и т.д., но и соблюдение некоторых критериев. Первый – если энергетика страны основывается на импорте топлива, то закупки не должны осуществляться в одной стране. В большинстве европейских стран действуют законы об энергетической безопасности, не позволяющие закупать более 70% энергоносителей из одного источника. Второй – доля каждого вида топлива имеет свою предельную величину, энергетика не должна развиваться только на одном топливе.

Сейчас в Беларуси не соблюдается первый критерий: Беларусь покупает более 80% топлива за рубежом (преимущественно в России) и частично закупает у соседних стран электроэнергию. Такое положение не обеспечивает энергетической безопасности, без которой не может быть и независимости политической.

Вплотную подошла Беларусь и к нарушению второго критерия энергетической безопасности. Согласно ему, доля природного газа не должна превышать 60—65%, так как электростанции на газе работают в режиме непрерывной доставки топлива, а отсутствие альтернативы требует больших и экономически неоправданных запасов резервного топлива (например, мазута) или строительства громадных газовых хранилищ.

Более того, в развитых странах для обеспечения энергетической безопасности государства создаётся резерв – избыток энергетических мощностей не менее 15% по сравнению с пиковой нагрузкой.

Гелиоэнергетика – получение энергии от Солнца.

Солнце является основным источником энергии, обеспечивающим существование жизни на Земле. Вследствие реакций ядерного синтеза в активном ядре Солнца достигаются температуры до 10⁷К. При этом поверхность Солнца имеет температуру около 6000К. Электромагнитным излучением солнечная энергия переносится в космическом пространстве и достигает поверхности Земли.

Солнечная энергия достигает Земли в виде направленного и рассеянного (диффузного) лучистых потоков.

Для характеристики солнечного излучения и взаимодействия его с веществом используются следующие основные величины.

Поток излучения – величина, равная энергии, переносимой электромагнитными волнами за одну секунду через произвольную поверхность. Измеряется в Дж/с=Вт.

Плотность потока излучения(энергетическая освещённость) – величина, равная отношению потока излучения к площади равномерно облучаемой им поверхности. Измеряется в Вт/м².

Плотность потока излучения от Солнца, падающего на перпендикулярную ему площадку вне земной атмосферы, называется солнечной константой S, которая равна 1367 Вт/м².

Коэффициент поглощения(поглощательная способность тела) – величина, измеряемая отношением потока излучения, заключённого в узком спектральном интервале частот, поглощаемого поверхностью тела, к потоку излучения, падающему на эту поверхность в том же спектральном интервале. Коэффициент поглощения зависит от температуры тела, частоты (или длины волны) излучения, а также от природы тела. Тело, для которого коэффициент поглощения равен единице, называется абсолютно чёрным телом. Оно поглощает все падающее на него излучение. Близкой по оптическим свойствам к чёрному телу является сажа.