Первинні і вторинні енергетичні ресурси
Енергетичним ресурсом називають будь-яке джерело енергії, природний або штучно активоване. Енергетичні ресурси - носії енергії, які використовуються в даний час або можуть бути корисно використані в перспективі. Основу класифікації енергоресурсів становить їх розподіл за джерелами отримання на первинні, природні (геологічні) і вторинні (побічні).
За способами використання первинні енергетичні ресурси поділяють на паливні та непаливні; за ознакою збереження запасів - на поновлювані і непоновлювані; копалини (в земній корі) і невикопного.
Поновлюваний енергетичний ресурс - постійно діючі або періодично виникають потоки енергії в результаті природних процесів.
В даний час використовуються сонячне випромінювання, енергія планетарного руху у вигляді припливів і відливів, енергія хімічних реакцій і радіоактивного розпаду в надрах Землі, що проявляється у вигляді геотермальних джерел. До поновлюваних джерел також відноситься перетворена енергія Сонця у вигляді гідроенергії, енергії вітру і біомаси.
Непоновлюваний енергетичний ресурс - це природні ресурси, які утворилися в результаті геологічного розвитку Землі та інших природних процесів і не поповнюються (вичерпні) в справжню геологічну епоху.
Частка різних видів енергетичних ресурсів у загальносвітовий виробленні первинної енергії на початок 90-х років представлена на рис. 1.
Дрова та інші види біопалива - 11,7%
У сучасному природокористуванні енергетичні ресурси класифікують на три групи - беруть участь в постійному обороті і потоці енергії (сонячна, космічна енергія і т.д.), депоновані енергетичні ресурси (нафта, газ і т.д.) і штучно активовані джерела енергії (атомна і термоядерна енергії).
В економіці природокористування розрізняють валовий, тих-ний і економічний енергетичні ресурси.
Валовий (теоретичний) ресурс являє сумарну енергію, укладену в даному виді енергоресурсу.
Технічний ресурс - це енергія, яка може бути отримана з даного виду енергоресурсу при існуючому розвитку науки і техніки. Він становить від частки відсотка до десятка відсотків від валового, але постійно збільшується в міру вдосконалення енергетичного обладнання і освоєння нових технологій.
Економічний ресурс - енергія, отримання якої з даного виду ресурсу економічно вигідно при існуючому співвідношенні цін на обладнання, матеріали та робочу силу. Він становить деяку частку від технічного і теж збільшується в міру розвитку енергетики.
Вторинними енергетичними ресурсами (ВЕР) є енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, що утворюються в технологічних агрегатах (установках), які не можуть бути використані в самому агрегаті, але можуть частково або повністю використовуватися для енергопостачання інших споживачів.
Термін "енергетичний потенціал" означає наявність певного запасу енергії у вигляді хімічно пов'язаного тепла, фізичного тепла, потенційної енергії надлишкового тиску і напору, кінетичної енергії та ін.
Хімічно пов'язане тепло продуктів топлівоперерабативающіх установок (нафтопереробних, газогенераторних, коксувального, вуглезбагачувальних та ін.), А також теплова енергія відходів, яка використовується для підігріву потоків, що надходять в агрегат-джерело ВЕР (регенерація, рекуперація), не відносяться до вторинних енергетичних ресурсів.
Вихід вторинних енергетичних ресурсів - це кількість вторинних енергоресурсів, які утворилися в даній установці за певну одиницю часу і придатні до використання в даний період часу.
Виробленням за рахунок вторинних енергетичних ресурсів називається кількість тепла, холоду, електроенергії, отримане за рахунок ВЕР в утилізаційної установці. Вироблення за рахунок ВЕР поділяються на: можливу вироблення, тобто максимальну кількість енергії, яку можна отримати при роботі установки; економічно доцільну вироблення, тобто вироблення з урахуванням ряду економічних чинників (себес-тість, витрати праці і т.д.); плановану вироблення - кількість енергії, яку передбачається отримати в певний період при введенні знову або модернізації наявних утилізаційних установок; фактичну вироблення - енергію, реально отриману за звітний період.
Використання вторинних енергетичних ресурсів - це використане кількість ВЕР даного агрегату в інших установках та системах. Використання вторинних енергоресурсів споживачем може здійснюватися безпосередньо без зміни виду енергоносія або за рахунок перетворення його в інші види енергії, або вироблення тепла, холоду, механічної роботи в утилізаційних установках.
Теплові ВЕР - це фізичне тепло відхідних газів, основної та побічної продукції, тепло золи і шлаків, гарячої води і пара, які відпрацювали в технологічних установках, тепло робочих тел систем охолодження технологічних установок.
Горючі ВЕР - горючі гази і відходи, які можуть бути застосовані безпосередньо у вигляді палива в інших ус-тановки і непридатні в подальшому в цій технології: відходи деревообробних виробництв (тріска, тирса, обрізки, стружки), горючі елементи конструкцій будівель і споруд, демонтованих через непридатність для даль-шого використання за призначенням, луг целюлозно-паперового виробництва та інші тверді і рідкі топ-зливи відходи.
До вторинних енергетичних ресурсів надлишкового тиску відноситься потенційна енергія газів, води, пара, що залишають установку з підвищеним тиском, яка може бути ще використана перед викидом в атмосферу, водойми, ємності або інші приймачі.
Надлишкова кінетична енергія також відноситься до вто-річної енергоресурсів надлишкового тиску.
Основними напрямками використання вторинних енергетичних ресурсів є: паливне - коли вони використовуються безпосередньо як паливо; теплове - коли вони використовуються безпосередньо в якості тепла або для вироблення тепла в утилізаційних установках; силове - коли вони використовуються у вигляді електричної або механічної енергії, отриманої в утилізаційних установках; комбіноване - коли вони використовуються як електрична (механічна) енергія і тепло, отримані одночасно в утилізаційних установках за рахунок ВЕР.
Значна кількість горючих ВЕР використовується безпосередньо у вигляді палива, таке ж безпосереднє застосування знайшли і теплові ВЕР, наприклад, гаряча вода системи охолодження для опалення та ін.
Необхідно відзначити, що зміна схем паливо- і теп-лопотребленія, коли використання енергоресурсів всередині технологічних агрегатів покращився, а вихід вторинних енергоресурсів скоротився, не є використанням ВЕР. Такі перетворення схем тільки вдосконалили технологічний процес даної установки (агрегату).
При правильному використанні вторинних теплових енер-гетіческіх ресурсів, що утворилися в вигляді тепла відхідних газів технологічних агрегатів, тепла основної та побічної продукції, досягається значна економія палива. Проведеними розрахунками встановлено, що вартість теплоенергії, отриманої в утилізаційних установках, нижче витрат на вироблення такої ж кількості теплоенергії в основних енергоустановках.
Виявлення виходу і обліку можливого використання вторинних енергоресурсів - одне із завдань, яке необхідно вирішувати на всіх підприємствах і особливо підприємствах з великою витратою палива, теплової та електричної енергії.
Використання вторинних енергетичних ресурсів не обмежується лише енергетичним ефектом - це і охорона навколишнього середовища, в тому числі повітряного басейну, зменшення кількості викидів шкідливих речовин. Деякі з цих викидів можуть давати додаткову продукцію, наприклад, сірчистий ангідрид, що викидається з газами, що відходять, можна вловлювати і направляти на випуск сірчаної кислоти.
Вважається за доцільне, якщо при реконструкції або розширенні діючих, а також при проектуванні нових підприємств передбачатиметься розробка заходів по використанню ВЕР з обґрунтуванням їх економічної ефективності. Відмова споживачів від використання вторинних енергетичних ресурсів як на діючих, так і проектованих підприємствах може бути обгрунтований тільки розрахунком, що підтверджує економічну неефективність або технічну неможливість використання ВЕР.